夏季如何对抗奶牛热应激

文/Israel Flamenbaum 译/黄鸿威

〔利拉伐（中国）〕

1 奶牛降温的必要性

1.1 奶牛休息时所产热量计算

人在休息时身体所产生的热量相当于1 个100 W灯泡所产生的热量，而1 头荷斯坦干奶牛在休息时身体所产生的热量是人的9 倍，相当于9 个100 W灯泡的产热量。对于高产奶牛而言，每产4.5 kg牛奶需要散发1 个100 W灯泡的热量，若产奶量为45 kg/天的奶牛，其产热量加起来相当于19 个100 W灯泡，犹如一台移动散热器。而有些牧场由于在设计时存在漏洞，令产奶量为45 kg/天的奶牛暴露在阳光下，相当于给奶牛额外又增加了16 个100 W灯泡，在这种情况下，奶牛的产热量相当于35 个100 W灯泡。

1.2 热应激对奶牛的不利影响

研究结果显示，温湿度指数（THI）达68时是奶牛热应激的起始点，奶牛产生应激反应，站立并聚集到一起，停止反刍，呼吸频率增加且气喘吁吁。而产奶是导致奶牛体温升高的主要原因，在遭受环境温度影响时，高产奶牛的热应激反应会更加严重。

夏天的热应激对奶牛的影响主有以下几个方面：（1）减少年产奶量；（2）降低乳脂率和乳蛋白率；（3）牛奶质量（体细胞数增加）下降；（4）降低饲料转化率；（5）降低受胎率和繁殖性能；（6）延长产犊间隔等。就饲料转化率而言，加拿大的一项研究结果表明，能量维持所需饲料的比例在热应激时期远高于正常时期。

夏季降温能使所有的奶牛受益，包括妊娠奶牛、青年母牛和高产奶牛。其中妊娠后期奶牛降温，可以使下一胎次有更好的表现。

2 防暑降温系统

2.1 直接降温系统

目前在全球，不论干燥还是湿润的区域，牧场都普遍使用一种直接降温系统，该降温系统通过喷淋打湿牛体，再经强制通风吹干牛体，以达到降温的目的。该降温系统可以用于待挤区、采食通道、休息区或者专门的降温区。

以色列在30 年前研发出该降温系统并投入使用，目的在于帮助奶牛在炎热的夏天维持正常产奶性能和繁殖性能，使奶牛能够达到与冬天相似的生产性能。该系统在研发出来后，迅速被世界各地的奶农们所接受。该系统可以根据奶农所在地的场房情况和管理条件进行调整，风扇的安装角度为15～30°，安装高度 2.7 m时，可达到最佳的空气流动和降温效果（图1）。需要注意的是，在采用这种典型的降温系统时，应尽可能地使用大尺寸风扇，因为大风扇效率更高，降温效果更好（图2）。

图1 风扇最佳安装角度和高度示意图

图2 直接降温系统所采用的大尺寸风扇

此外，还有一种可摇摆带喷淋风扇，其摇摆幅度达120°，可以给奶牛身体的两侧降温。以色列从15 年前开始使用这种风扇，其优点是小水滴喷淋，可减少用水量和产生的污水量。

2.2 密集降温法

以色列奶牛繁殖协会为评估降温对奶牛产奶表现的影响进行了相关调查，结果显示，密集降温在夏天几乎可以消除牛奶产量下降的问题，甚至对极高产奶牛（产奶量大于40 kg/天）都能起到很大作用。在夏季采取密集降温，每头奶牛产奶量仅下降0.5 kg/天，夏冬比为98%；若无降温措施，产奶量下降3.5 kg/天，夏冬比为90%（表1）。降温措施做得好的牧场不仅能提高产犊初期产奶量，而且可以使高产奶量持续整个泌乳期，泌乳后期不需额外投入。

另外，密集降温下奶牛的繁殖率是非密集降温的2 倍（表2）。如果第一年夏季的繁殖率较低，导致第二年夏季产奶牛数量减少，牛奶产奶量就会下降，这种恶性循环是全球普遍存在的问题。

表1 密集降温法对奶牛产奶量的影响

表2 密集降温对奶牛繁殖情况的影响

2.3 纽扣温度数据记录器

可以用纽扣温度数据记录器来评估降温效果。纽扣温度数据记录器的大小不及一枚硬币，将其与阴道药物释放控制装置（CIDR）组合后投入到奶牛的阴道中，可连续7～10 天记录阴道温度，但一般不超过4 天，以免引起阴道感染。几天后把装置取出，将数据导入电脑，可将这段时间内奶牛阴道的温度变化以Excel表格形式呈现。这项检测体温的技术简单、设备便宜、操作容易，是全球所有的大型牧场，尤其是热应激很严重的牧场，评估夏天热应激方案是否合理的有效手段。

2.3.1 越南胡志明市牧场纽扣温度数据记录器试验

研究组在越南胡志明市的牧场用纽扣温度数据记录器进行试验，当地气候非常温暖，平均产奶量为25 kg/头·天。从图3～5可以看出，增加降温措施后奶牛的体温能一直保持在39 ℃以内。其中绿色标记表示降温处理时段，而灰色的长柱表示挤奶时段。

2.3.2 墨西哥北部牧场纽扣温度数据记录器试验

墨西哥同样是气候炎热的国家，其北部的牧场建有特别降温栏（图6），由于挤奶台每天运转21 h，奶牛进行高效挤奶运转而无法在待挤区接受长时间降温，因此每天额外降温3 次，降温时间达6 h。该特别降温栏使用大尺寸风扇和喷头，每头牛拥有2 m2面积。有趣的是，每当降温时间快要到时，奶牛会聚集在特别降温栏门口，门一打开它们便奔进特别降温栏。

研究组在特别降温栏和待挤区对部分奶牛进行阴道温度记录，记录时间为3 天。图7中最底下的曲线是气温变化，图7和图8中的橙色曲线是奶牛体温变化，蓝色区域表示待挤区降温，橙色区域表示额外降温。未建特别降温栏时，大部分时间内奶牛体温超过39 ℃，建有降温栏后每天6 次降温的结果是奶牛体温保持在39 ℃以内。

图3 没有任何降温措施时奶牛阴道温度变化

图4 没有夜间降温措施时奶牛阴道温度变化

图5 全天采取降温措施情况下奶牛阴道温度变化

图6 墨西哥北部牧场的特别降温栏

图7 墨西哥北部牧场每天进行3 次降温的高产奶牛阴道温度

图8 墨西哥北部牧场每天进行6 次降温的高产奶牛阴道温度

3 降温带来的益处

3.1 增加奶牛产奶量

表3显示，牧场降温效果最好时，1 头奶牛每年产奶量可提高726 kg，乳脂和乳蛋白产量也均有提高。如果处理得当，夏季产奶量能达到1 000 kg的差异。

1994年，以色列的产奶量夏冬比为0.82，和中国目前的情况一样。经过14 年的改善和投入，夏冬比提升至0.96（表4）。

表3 夏季降温可以为牧场带来的额外产奶量

表4 以色列牧场1994～2008 年的产奶量变化情况

3.2 提升经济效益

部分牧场主担心资金投入到降温系统后没有效益，但通过投资回报率计算工具计算，当饲料转化率和产奶量各提升5%，每年每头奶牛的收益可提升500 元。如果是遭受热应激损失严重的区域，如中国南方，尤其是上海周边，其提升空间可达15%，甚至更高，每年每头奶牛的效益可提升2 000 元（表5）。而且研究结果表明，投资的回报期很短，1～2 年就能回收成本。可以说，采取降温措施是提升产奶量和利润空间最有效的措施。

表5 中国南部奶牛降温后的收益提升 单位：元/头·年

3.3 提高奶牛福利

选取2 组奶牛进行不同的降温处理，第1组每天降温5 次，共计3.75 h，第2组每天降温8 次，共计6 h。通过特殊电子传感器记录奶牛的产奶量、采食量、体温和休息、反刍时间等指标，得出结论：虽然第2组奶牛站立时间更长，但饲料采食量增加2.1 kg（8.5%），产奶量增加3.4 kg（9.3%），体温和呼吸频率分别降低0.8 ℃和30 次/min，休息时间和反刍时间分别增加13%和8%。这些结果表明，强制增加降温时间不仅没有打扰奶牛反而促进其休息。

3.4 有利于环境保护

夏季奶牛降温会增加牧场的用水量和污水处理量。但研究显示，夏季奶牛饮水多于冬季，给奶牛降温可使其饮水量下降到冬季水平，而喷淋降温所需水量接近奶牛因热应激额外增加的饮水量。另外，采用专业的降温设备，也可以降低用水量，如利拉伐生产的一种小水滴摇摆喷淋，其耗水量比传统类型更少，一般只需30～45 L。

而且研究还表明，给奶牛降温可以减少奶牛的排放量，即运行降温设备所排放的量远低于奶牛因热应激呼吸频率增加而多排放的温室气体量，弱化奶牛对环境的负面影响。