在缓解奶牛热应激的措施中,环境控制非常重要,只有在良好的环境控制的基础上,奶牛营养调控才能取得应有效果。——高腾云教授
一、热应激对奶牛的影响
1. 热应激与干物质采食量
当环境温度从17.7℃升高到30 ℃时,奶牛的精料采食量下降5%,干草的采食量则下降22%。热应激对奶量的影响主要是奶牛干物质采食量下降,在20℃以上时,每升高1℃,干物质采食量下降0.15kg,据估计,干物质采食量每下降1kg,会导致奶产量下降2kg。
奶牛遭受热应激时,饮水量可增加50%以上,一方面是通过呼吸、喘息等损失部分水分;同时,产奶还要排出大量的水分,因为牛奶中87%左右是水。据美国农业部的测定,奶牛在30℃与17.7℃相比较:奶牛饮水量增加29%;出汗损失增加59%;呼吸蒸发增加15%;尿液水分损失增加15%;粪便中的水分损失下降33%。
不同温度下的干物质需要量和实际采食量的变化

注:奶牛体重600kg,产奶27kg,乳脂3.7%。
热应激期干物质摄入量下降,意味着日粮能量下降。当日粮精饲料超过干物质的55%~60%以上时会出现很多问题,例如乳脂率下降、瘤胃酸中毒、食欲不振、真胃移位和蹄叶炎等。
不同温度下奶牛的能量维持需要量的变化

奶牛在对抗热应激时,粗饲料的重要性不可忽视。尽管粗饲料有较高的热增耗,但必须加入日粮中,否则将导致奶牛的反刍减少,唾液减少,导致瘤胃酸中毒;为保持瘤胃健康,NDF应不低于28%~30%;当使用优质粗饲料时可以提高其在日粮中的比例,能够提高采食量;夏季日粮中更需要优质的粗饲料。
饲料的热增耗:低质和高纤维饲草的热增耗高,需要更长的微生物发酵时间,并产生较多的乙酸,利用效率低。精料和低纤维饲料的热增耗则低,脂肪的热增耗最低。
2. 热应激与饮水量
奶牛在不同温度下的饮水量

饮水量与奶产量

注:每产1kg奶,需摄入4.5~5.0kg水。
关于奶牛饮水的建议:
- 保证充足的饮水量:有足够的饮水槽面积;轻度热应激时饮水量应保证100kg/d;中度热应激应保证120kg/d;重度热应激应保证150kg/d。
- 保证充足清洁的饮水供应,饮水区域有遮阳措施。
- 合适的水温:15.5~26.5℃。对饮用10℃和27.8℃水的奶牛进行比较,温度较低的水使DMI提高了15%,奶产量提高了11%。
二、环境控制
热应激大部分发生在待挤区,其次是青年牛舍、再次是泌乳牛舍,与奶牛舒适度密切相关的环节包括饲喂、休息、站立及行走。建议:在饲喂通道上方安装风机,改善采食小环境;在采食处安装喷淋、风机并改进地面,改善站立小环境;卧床上安装风机和改进卧床,改善休息区环境,提升舒适度。
1. 种植绿化树木
运动场间隙或周边应种植高大的树木为奶牛遮荫,但是树木不能种植太密,否则影响整个牛场的通风。
在草地养牛业国家,天然草场或人工草场上仍有很多树木,目的是给奶牛遮荫。建议国内的牛场在四周也种上绿化树木,笔者曾经在国内一个奶牛场观察到,尽管有很开阔且很舒适的运动场,但是奶牛全部挤在一片小树荫下,为什么?因为奶牛喜欢呆在凉爽的地方。所以牛场一开始建场就应该考虑这个问题。
2. 遮阳与搭建凉棚
夏季主要考虑运动场、待挤区和饮水槽的遮阳。良好的遮阳措施,可以使奶牛的直肠温度下降2~4.1℃,呼吸频率降低29%~60%,干物质采食量增加6.8%~23.2%,产奶量增加22.7%。
(1)运动场遮阳 如果运动场有了遮阳网,就能形成比较好的阴凉区域,夏天奶牛就愿意到运动场活动。遮阳网建议采用银白色或者灰色,其反射阳光的能力比较强,可使遮阳网下面的太阳辐射强度降低;如果使用黑色的遮阳网,则遮阳网下面的辐射温度仍然较高。夏天往往是多雨季节,如果天天拉着遮阳网,运动场一旦潮湿就很难及时晒干,因此,最好采用活动式的遮阳网,如果下雨潮湿,就把遮阳网及时拉开,这样有利于运动场尽快干燥。
(2)待挤区遮阳 待挤区奶牛的密度较大,增加了热应激程度,进行遮阳十分必要。
待挤区遮阳对奶牛生理指标的影响:2010年夏季的一项试验显示,夏季遮阳降低了待挤区的环境温度,THI平均降低1.49,减轻了奶牛热应激的症状,奶牛的呼吸频率平均降低12.6次/分,直肠温度平均降低0.2℃。
(3)饮水槽遮阳 饮水对奶牛极为重要。笔者曾观察到某奶牛场的饮水槽非常大,但是却只有一两头牛中午去饮水,中午是奶牛正渴的时候,但是大多数奶牛都是忍着饥渴不愿意过去喝水。其原因在于,饮水槽处的太阳辐射强度非常大,太阳暴晒使水温也很高,奶牛根本不愿意去喝。夏季如果能给奶牛提供温度比较低的水,比如深井水,有利于奶牛体温的降低和饮水量、采食量的增加。另外,饮水槽的上方有必要架设遮阳网,防止饮水被太阳照射导致温度过高。
(4)运动场搭建凉棚 建议在架设遮阳网的同时建固定的遮阳棚。运动场搭建凉棚要保证足够的阴凉面积,保证牛运动场的干燥,让牛休息好。
建造遮阳棚应该考虑一些技术参数要求:
1. 面积:每头奶牛不能低于4.2㎡,有条件可以达到8㎡;
2. 缘高4~5m。缘高太低,通风不好;
3. 地面:三合土或者铺沙,能够增加夏季渗透;
4. 设饮水槽,其附近地面要硬化处理,增加排水设施;
5. 可以在凉棚下增加风扇。
3. 牛舍自然通风
开放式牛舍或者开放式侧墙能够改善自然通风;锯齿状屋顶结构改善垂直方向通风的效果也比较好。组装式牛舍自然通风、相对便宜且重量很轻,对奶牛的产量有积极效果。
牛舍通风设计需注意的几点:
- 屋顶高度不低于3m,最好达到4m;
- 牛舍两侧300mm高的墙体以上全部敞开;
- 屋檐和屋脊留通风带;屋面的坡度至少是1:3;
- 传统式牛舍,南面是敞开的,北面窗户一定要敞开。
4. 机械通风
牛舍、凉棚、挤奶厅等区域应安装风扇。除了采食槽上的风机外,卧床上也应该有风机。较好的风机规格为900mm(叶轮直径),参考安装间距为6m,视气候区域不同灵活掌握;风机的购买建议:风速>2.5m/s;如果买1m2的风机,风力>20000m3/h;电机0.45W左右。大风机(1m、1.2m)噪音低,风比较柔和,但是价格较贵。
风机安装密度要看开间,如果是6m开间,大约隔7头牛安装一个风机;风机的间隔需根据风机的风速,如果低于2~2.5m/s,就应该安装另一个风机;风机的安装应与竖直方向偏移17°~25°,从地面到风机底边的悬挂高度为2.2m,以牛只不能触碰到为准;要接力吹风,不可两个风机相互对着吹。
评定风机的风量:
- 在离风机6m远的位置可感受到的风速为150m/min;
- 牛舍的风速是不是达到2.5m/s,风量能否达到10000m3/h;
- 配备工具:测量风机风速、风量和牛体温的测量仪器;
- 简单方法:在前一台风扇与下一台风扇之间,站在牛的位置,如果能够感觉到有拂面风的话,效果基本达到了。
5. 喷淋降温措施
喷雾能够起到空气降温的作用,而喷淋则能够给牛体降温。在湿度低的地区可以采用喷雾,而在高湿度地区不宜采用喷雾降温,因为雾滴不易透过牛毛,接触不到牛皮肤,而且增加了空气湿度,增大了温湿指数。
(1)喷淋+风机系统 这是目前解决热应激的最好办法,即高压喷淋加吹风。先采取喷淋,把牛体喷淋湿透后,再打开大流量风机,短时间吹干牛身上的水,这为一个周期,然后淋透再吹风如此反复。在吹风蒸发过程中,每蒸发1g水可以带走0.527千卡热量。如果安装温度感应自动控制系统,则可以实现自动控制喷淋时间。
对干奶母牛采用风机+喷淋系统的降温模式,下一个泌乳期的前150天的日平均产奶量可增加3.5kg,而且胎衣不下和子宫内膜炎的发病率明显下降。对于泌乳牛降温的效果:一个周期持续30-50分钟,可使直肠温度低于39.5℃,呼吸频率低于70次/分,可缓解热应激。
(2)实际案例
- 上海光明:5分钟为一个周期,1~1.5分钟喷淋+3分钟吹风;连续进行3个循环。
- 三元绿荷:5分钟为一个周期,30秒喷淋+ 4.5分钟吹风。
单次喷淋持续时间:根据水压力和水量来定,把牛淋透是一个基本依据,淋水量为150~170L/h。风力:吹风标准为淋透以后在3.5~4分钟把牛体吹干。喷淋时间:在挤奶前半小时进行喷淋。喷淋要求:喷淋时水滴宜大,要有一定冲力,保证能落到牛的皮肤上,把牛淋透,不能仅有水雾挂在毛上。效果:奶牛直肠温度<39.5℃,呼吸频率<70次/min。
(3)注意的问题 使用喷淋加吹风模式,要保持环境洁净。切忌卧床上加喷淋设备,牛床务必保证干燥,否则会引起乳房炎等疾病多发。
三、营养调控
1. 提高热应激条件下奶牛干物质采食量
(1)调整奶牛夏季日粮营养浓度 主要是提高能量的浓度,一般能量浓度要达到7.1MJ/kg。蛋白质浓度也需要提高,但不是关键,日粮粗蛋白不要低于17%,也不要过高。在保证奶牛健康的情况下,粗饲料的比例可以适当下降,提高精料比例,但日粮精料最大比例不宜超过65%,ADF应保持在19%~24%之间,NDF在28%~32%之间。
(2)使用优质饲料原料 高纤维饲料适口性差,同时在消化和代谢过程中产生较多的热(热增耗高)。夏季奶牛日粮要控制低质粗饲料饲喂量,用优质粗饲料,尤其是有效纤维的采食量,例如:全株玉米青贮、苜蓿等。增加一些替代性的消化率高的短纤维饲料(大豆皮、甜菜颗粒等)。若牛在夏季的粗饲料采食不足,则会因为日粮精粗比失调导致长期处于慢性酸中毒状态,易于发生肢蹄病等。
(3)使用TMR解决奶牛挑食问题 要关注TMR的生产工艺,包括水分的控制、切割的长度和搅拌均匀度等。增加饲喂次数,一日添加3~4次,同时要增加推料次数。
(4)保持饲料新鲜十分重要 奶牛对饲料新鲜程度非常敏感。饲喂糟粕类饲料时要按需采购,保持新鲜,不能发霉产热。饲喂TMR的目的是使牛吃进去的每一口日粮的营养都一致,要经常检查TMR的质量是否符合要求,水分控制是否恰当,防止奶牛挑食。
(5)炎热气候下需调整饲喂策略 凉爽利于奶牛采食,尽量利用凉爽时间饲喂和多投料。奶牛夏季的休息活动时间模式与其他季节不同,牛起来的时间更早些。奶牛采食后3~4小时为热能产生的高峰阶段。建议:提早上班时间(6:00),待奶牛挤完奶已经备有新鲜的日粮。调整不同饲喂时间的TMR投放比例,早上和晚上比较凉爽,应该适当增加投放量,下午两点天气最热,要减少投放量。早上35%~40%,晚上35%左右,中午20%~25%。非TMR饲喂情况下,可以拿出一半混合精料调成粥料。
2. 脂肪的添加
脂肪可提高乳脂率,脂肪的能量是淀粉的2.25倍,应用脂肪可减少淀粉用量,减少瘤中毒的发生。消化脂肪时热增耗很低,可减少热负荷。提高能量利用效率,乙酸转化为脂肪的效率为70%~75%,而日粮脂肪的转化效率为94%~97%。
(1)添加脂肪需注意 日粮中的总脂肪不应超过7%~8%,过多的脂肪会抑制瘤胃发酵,而且脂肪酸钙适口性差,会影响奶牛采食量。脂肪要逐渐增加,使奶牛有一适应过程,日粮添加脂肪酸钙每头泌乳牛200~400g/d,日粮添加氢化脂肪每头泌乳牛100~300g/d,添加氢化脂肪能减缓奶牛热喘息,明显提高乳脂率。
(2)补饲油料籽实 如果不添加高脂饲料,日粮大约含3%左右的脂肪,另外2%~3%可以来源于油料籽实(全棉籽,全脂大豆等)。每头奶牛每天整粒棉籽的饲喂量应控制在1.0~2.0kg,添喂棉籽的日粮必须提高日粮干物质的钙含量(提高10%),建议与棉粕总计不超过3.5kg/d。若想饲喂全脂大豆,最好是炒大豆或膨化大豆,泌乳前期奶牛每头补饲0.7~1.2kg/d炒大豆有利于缓解产奶高峰后产奶量的下降和提高乳蛋白质率。
3. 调整日粮蛋白质水平和使用过瘤胃蛋白
热应激造成奶牛的干物质采食量减少,导致粗蛋白摄入减少,我们应提高日粮的蛋白质浓度。近期研究表明,热应激情况下,日粮粗蛋白含量不应超过17%,其中瘤胃降解蛋白<62%。
4. 合理补充矿物质
(1)钾离子 对于热应激奶牛的日粮,建议钾离子浓度应为1.5%~1.8%, 钠离子浓度应为0.4%~0.6%,镁离子浓度提高到0.3%~0.35%。
日粮中钾和钠对于维持正常的体液平衡和酸碱平衡非常重要,调节日粮的离子浓度维持奶牛的矿物质平衡,可以有效缓解热应激和维持正常的产奶性能。牛奶中钾离子浓度为0.15%,是牛奶中浓度最高的矿物质。热应激奶牛的饮水量加大,尿液、汗液的排泄增加,随着尿液和汗液的排泄,损失了大量的钾。热应激奶牛粗饲料干物质采食量明显减少,钾摄入量减少,所以奶牛发生热应激将会缺钾。
通过一些手段把日粮的钾含量提高到1.2%~1.5%左右,对采食量是有利的,奶产量将增加3%~9%。钾需要要视日粮中的钾离子是否达标,若奶牛日采食3kg以上的苜蓿,钾离子已经得到了满足。
(2)钠、镁离子及阴阳离子平衡 当日粮干物质钠离子提高到0.45%或更高时,奶牛的DMI和奶产量增加7%~18%。日粮中高水平的钾会抑制瘤胃中镁的吸收,因此有必要提高镁的水平至0.35%。在夏季日粮中提高镁离子,确实有正面的效果。
保持日粮DCAD值为正【DCAD =(Na+ + K+)-(Cl- + S2- )】,佛罗里达的资料表明,增加Cl-的浓度会降低DMI和产奶量,所以日粮不能通过NaCl和KCl来增加DCAD。Cl-的最大推荐量为日粮DM的0.35%,Cl-属于阴离子,而热应激泌乳母牛需要正的DCAD。热应激奶牛饲喂日粮:DCAD为350~500毫克当量/kgDM。
(3)微量元素和维生素 热应激时奶牛对疾病易感性增加,热应激后相当一个时期,奶牛抵抗力仍然较低,某些矿物质如铜、锌、硒等可参与免疫系统。由于日粮DMI的减少,为了保证这些矿物质的供应量,因此日粮矿物质浓度也相应提高。还有维生素A、E与免疫系统也有关,在热应激期维生素A和维生素E需要量增加,所以在夏季应补给较平时高1倍的维生素A和维生素E。
烟酸(维生素B3)对于瘤胃发酵和微生物蛋白合成具有一定作用。试验表明,夏季期间每日每头补充6g烟酸,平均奶产量可增加0.9kg,而新产母牛的效果更为明显,日产奶量为34kg的母牛,可增加产奶量2.4kg以上。
5. 使用瘤胃缓冲剂
对饲喂青贮饲料和精料偏高的奶牛添加瘤胃缓冲剂,可以缓冲青贮料酸性和有机酸,从而提高瘤胃乙酸/丙酸比值和有机物消化率,增加奶产量和乳脂率。在夏季,随着奶牛唾液分泌的减少,瘤胃缓冲作用减弱,而且奶牛比较挑食,喜欢吃精料,粗料摄入较少,使用缓冲剂则有利于保持瘤胃最佳pH值。
常用缓冲剂包括碳酸氢钠、氧化镁和硫酸镁,建议添加量为碳酸氢钠占DM的0.75%~1.5%,氧化镁占DM的0.35%~0.40%,两者同时使用效果较好,二者比例以2~3:1为宜。通常添加量按DMI 16~20kg计算,碳酸氢钠120~150克/日,氧化镁60~80克/日。
6. 使用其他营养生理调控物质
(1)有机铬 铬可降低应激程度,提高干物质采食量和免疫力。Al-Saiady给每头热应激奶牛补饲4g/d酵母铬,显著提高了采食量和产奶量。在混合精料中添加10 mg/kg烟酸铬,产奶量比对照组提高12.02%(李新建,2006)。
(2)瘤胃素 瘤胃素能够使瘤胃中乙酸/丙酸比率下降,能减少饲料热增耗,从而有缓和热应激的效应。奶牛日粮中瘤胃素添加量20 mg/kg。
(3)F89(苯二氮卓类物质) F89能够促进采食,具有中枢神经镇静作用,从而能降低奶牛的代谢率,减少体热产生。奶牛日粮中添加量1.2 mg/kg。
(4)使用活性酵母类产品 酵母培养物能够刺激牛瘤胃中纤维素菌和乳酸利用菌的繁殖,改变瘤胃发酵类型,降低瘤胃氨浓度,提高瘤胃微生物蛋白产量和改善饲料消化率。



