长三角地区冬季发酵床饲养与栓系式饲养奶牛泌乳性能和舒适度研究

张振斌，王 珊，顾亚兰，甄永康，李佩真，毛永江，王梦芝*，贡玉清*

（1.扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州 225009；2.江苏省畜牧总站，江苏南京 210036）

随着我国畜牧业的迅速发展，奶牛养殖业日趋科学化、集约化、规范化，但也面临着提高畜产品质量以及保证动物福利和环境可持续发展等新问题。奶牛的生产力、健康状况等20%左右取决于遗传，40%～50%取决于营养，30%～40%取决于环境，舒适的饲养环境对奶牛发挥遗传潜力具有举足轻重的作用[1]。栓系式饲养对于现代规模化奶牛养殖而言，具有占用空间小（5～7 m2/头）、便于饲养管理和作业等优势，在较大规模奶牛养殖企业中有一定应用。一头成年泌乳牛每天产牛粪约50～60 kg[2]，粪污的堆积带来更大的养殖粪污排放处理压力和奶牛舒适度等问题。如何解决现代规模化奶牛养殖场粪便的“无污染、资源化”问题，是提高奶牛健康和改善养殖环境的关键所在[3]。

发酵床是一种环保养殖技术，目前发酵床技术在养猪生产上已经广泛推广[4-5]，在奶牛饲养上也有一定应用研究。陈永生等[6]统计了约107 家使用微生物发酵床技术的奶牛场，发现使用该技术可达到较好的节能减排效果。唐式校等[7]利用发酵床养殖育肥用乳公牛，牛群的出栏体重和日增重分别提高了45.1%、61.54%，发病率降低了8.67 个百分点。总体来看，目前关于发酵床养殖奶牛技术的研究多集中在改善养殖环境和处理排泄废弃物减排等方面，对于奶牛的舒适和机体健康等涉及较少。在南方属高湿环境气候尤其是在长三角地区，发酵床养殖奶牛还存在养殖环境湿度偏高以及舒适度和健康等技术等问题。因此，本试验拟选择长三角地区一家规模化奶牛场，对比冬季发酵床与普通栓系式饲养的奶牛在泌乳、免疫以及舒适度等方面的差异，为提升长三角地区奶牛发酵床饲养奶牛技术提供试验资料。

1 材料与方法

1.1 试验地点 试验在江苏苏中某2 000 头规模奶牛场进行。试验奶牛场位于江苏省中部、长江下游北 岸，海 拔2.82 m，北 纬31°58′ 23′ 05"、东 经119°54′21′56"。该地四季分明、温暖湿润、雨量充沛，年平均气温14.9℃，年平均降水量为1 027 mm；7、8月最热，最高气温40℃，平均温度27.6℃。

1.2 试验设计 奶牛采用异位发酵床饲养和部分栓系式饲养。发酵床垫料制作按木屑80%、稻壳20% 混匀后铺在牛舍地面上（厚度约为30 cm），再将微生物复合菌种（EM 菌种、载体、菌种激活剂）撒在平铺的垫料上，用旋耕机将垫料与菌种充分混合均匀。待垫料不起尘，约3～5 d 后将牛群传群至发酵床上。选用发酵床饲养和栓系饲养的4 岁、2 胎、泌乳150 d 左右的健康荷斯坦奶牛各10 头（记录牛号）。于2018 年1 月21—27 日对2 种饲养方式下奶牛的生牛乳、血液样品进行采集，并通过24 h 观察法记录试验牛的行为和卧床情况，同时记录牛舍温湿度。

1.3 样品采集及指标检测

1.3.1 奶样采集及检测 试验期内每天记录奶牛的日产奶量，并采集对应记录牛号的生牛乳，按挤奶时间将早、中、晚采集的奶样按4:3:3 混合，共采集100 mL/头，置于4℃保存，冷藏样品于2 d 内送至扬州市扬大康源乳业有限公司质技部实验室，采用乳品分析仪（Foss FT2）测定乳蛋白、乳脂、乳密度、乳尿素氮（MUN）；采用荧光光电技术体细胞仪法[8]记录生乳中体细胞数（SCC）；采用标准平板计数法[9]测定乳中细菌总数。

1.3.2 血液采集及检测 在试验期的前中后3 d，于晨饲前用一次性注射器对所选每头奶牛进行尾跟静脉采血10 mL，分装到EDTA 抗凝管和EDTA 促凝管中，在采集完当天将血样送至扬州市医学测试中心进行血液常规和血液生化指标的检测。

1.3.3 舒适度指标 在试验周期内跟踪观察20 头奶牛的行为活动，采用24 h 观察法连续观察4 d，记录发酵床和牛床躺卧率、卧床站立率、卧床累计时长、采食累计时长和反刍累计时长，其中奶牛卧床率和卧床站立率的观察时间设在该场每次挤奶后的1～2 h。

试验期按2 种牛舍的平面面积分别在离地面2 m 高的位置均匀放置5 个红星干湿球温度计（精确度0.1℃），每天间隔4 h 记录牛舍的温湿度（每天6 次），试验数据取以上5 点及6 个时间点的平均值。

1.4 统计分析 采用SPSS16.0 软件中Independent sample T test 模块比较发酵床牛舍与栓系牛舍各项指标的差异，以P＜0.05 表示差异显著，P＜0.01 表示差异极显著。所有试验数据用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 发酵床与栓系式饲养奶牛产奶量和乳品质比较 由表1 可知，发酵床与栓系式饲养奶牛在产奶量、乳成分和乳品质均无显著差异。

2.2 发酵床与栓系式饲养奶牛血常规指标的比较 由表2 可知，发酵床与栓系式饲养奶牛的血常规指标均无显著差异。

2.3 发酵床与栓系式饲养奶牛血液免疫指标的比较 由表3 可知，发酵床饲养奶牛胆碱酯酶、总胆固醇含量极显著低于栓系式饲养奶牛；而其他免疫指标无显著差异。

2.4 发酵床与栓系式饲养奶牛舒适度指标的比较 由表4 可知，发酵床饲养奶牛的卧床躺卧率显著高于栓系式饲养奶牛；而卧床站立率极显著低于栓系式饲养奶牛，躺卧时间、采食时间和反刍时间则无显著差异。同时，发酵床牛舍相对湿度显著高于栓系式牛舍，牛舍温度则无显著区别。

表1 发酵床与栓系式饲养奶牛产奶量和乳品质比较

3 讨 论

3.1 发酵床与栓系式饲养奶牛泌乳性能比较 本试验中所选发酵床与栓系式饲养奶牛日产奶量在统计学上无显著差异，这与张晓慧等[14]研究结果一致，说明发酵床使用对奶牛产奶量不会产生明显影响。发酵床与栓系式饲养奶牛在乳蛋白率、乳脂率、非脂乳固体率和乳密度上均无统计学差异，并且其指标均在国家规定标准以内[15]。

SCC 反映牛奶质量及奶牛乳房健康状况，一般认为，SCC＜40 万个/mL 为健康，40.1～100 万个/mL 为隐形乳房炎，SCC>100 万个/mL 为乳房炎[16]。本试验中2 种饲养方式每毫升生牛乳中SCC 都在40 万以下，说明2 种饲养方式奶牛乳房健康状况良好。乳细菌数也是表征乳品质的重要指标，发达国家研究认为一般鲜奶中不可避免的细菌数是102～103CFU/mL，在极其严格的无菌操作下用机器挤出的奶总细菌数为104CFU/mL[17]。本试验中2 种饲养方式乳细菌数之间无明显差别，且均在我国国家标准范围内。MUN 可反映奶牛的蛋白质营养代谢情况，MUN 过高或过低均显示饲粮蛋白质和能量摄入量失衡，导致奶牛营养代谢发生异常变化，进而损害奶牛的泌乳性能[18]。多个研究认为，正常的MUN范围在10～14 mg/dL 或10～16 mg/dL[19-20]，本试验中2种饲养方式MUN 之间无明显区别且在正常范围内。可以看出发酵床养殖奶牛并没有影响奶牛的泌乳性能。

表2 发酵床与栓系式饲养奶牛血常规指标的比较

表3 发酵床与栓系式饲养奶牛血液免疫指标的比较

表4 发酵床与栓系式饲养奶牛舒适度指标的比较

3.2 发酵床与栓系式饲养奶牛免疫性能比较 血液中的酶、蛋白质和代谢产物等能反映动物体内代谢、免疫调节、能量传递以及生长发育等方面的情况。白细胞、红细胞以及血清中的总蛋白和球蛋白含量都与动物机体免疫功能密切相关，碱性磷酸酶是一种具有遗传标记的功能酶，其与动物的骨骼发育关系密切。肖翰等[21]研究发现，发酵床饲养可提高生猪免疫力，降低发病率。本试验中，以上指标在2 种饲养方式的奶牛中无明显差别，并且均在正常值范围内。说明发酵床饲养奶牛对奶牛的生长健康无不良影响。

谷丙转氨酶、谷草转氨酶和胆碱酯酶是反映肝功能的重要指标，当肝组织受损时，血清中这3 个酶指标就会出现相应上升。本试验中，2 种饲养方式奶牛体内的谷丙转氨酶、谷草转氨酶和胆碱酯酶含量均处于正常范围，但发酵床饲养奶牛的胆碱酯酶含量极显著低于栓系饲养奶牛，说明发酵床饲养奶牛肝功能在一定程度上要优于栓系饲养奶牛。分析原因可能是发酵床养殖改善了牛舍环境，提高机体免疫也减轻了肝脏负担。

总胆固醇、甘油三酯含量反映了动物机体脂类代谢情况，高胆固醇不仅会引起心脏相关疾病，还会对骨质健康产生不良影响。本研究结果显示，发酵床饲养奶牛总胆固醇含量极显著低于栓系饲养奶牛，相较于栓系奶牛降低了41.3%，说明发酵床饲养模式能够有效防止胆固醇在奶牛体内蓄积，促进其排出的功能，从而提高了脂类的代谢效率。陈长乐[22]研究也发现，发酵床饲养模式降低了生长育肥猪的血清中总胆固醇含量，促进了脂类代谢。

3.3 发酵床与栓系式饲养奶牛舒适度性能比较 舒适度是直接关系到奶牛体质、产奶量、生产性能、生产寿命等决定经济利益的重要因素。已经有研究表明发酵床养猪可以提高猪的舒适度，改变猪的行为[23]。

躺卧作为奶牛日常最常见的行为，占据了1 d 中约50%的时间。奶牛躺卧时，乳腺的血流量增加从而产奶增多；而奶牛躺卧减少时，生长激素的血浆浓度降低，影响其健康和生产。因此有充足的时间躺卧是奶牛最大化生产至关重要的因素[24]。本试验中发酵床饲养的奶牛卧床躺卧率明显高于栓系饲养的奶牛，并且平均一天躺卧时间也比栓系饲养的奶牛多。Fregenosi 等[25]报道，随着奶牛饲养密度的增加，其躺卧时间会显著减少；同时Tucker 等[26]研究指出，相对于牛床垫，奶牛更喜欢厚垫料卧床，躺卧时间也更长。发酵床饲养奶牛平均一头奶牛占20 m2，远远高于栓系奶牛；并且发酵床上奶牛没有被束缚，自由活动，同时发酵床床体松软的表面也提高了奶牛的躺卧舒适性能。奶牛站立的情况也影响着其舒适性能，不舒适的地面会造成奶牛跛行，肢蹄病会增加奶牛的站立时间，发酵床饲养的奶牛在卧床站立率上极显著低于栓系奶牛，是因为发酵床饲养的奶牛在牛床上站立的很少，基本是躺卧状态，松软的牛床表面更利于其躺卧。

另外，牛舍小气候是体现奶牛生活舒适度重要的环境条件，空气温湿度是影响其健康和生产的首要环境因素。有研究认为，奶牛适宜的环境温度范围是0.5～20℃；适宜的空气湿度为55%～80%[12]，2 个牛舍均在范围之中，而发酵床牛舍相对湿度较高，这可能是发酵床饲养的奶牛粪尿不断堆积加上外界环境湿度较高所致。

4 结 论

本试验结果表明，发酵床饲养奶牛卧床躺卧率（75.05% VS 64.74%）显著高于栓系式饲养的奶牛，卧床站立率（7.89% VS 35.26%）显著低于栓系式饲养的奶牛，但在泌乳性能和血液生化指标皆没有显著差异。因此，在长三角地区冬季，发酵床饲养奶牛在保持泌乳性能的基础上，可在一定程度上提高奶牛的躺卧舒适度。