奶牛熱應(yīng)激的發(fā)生、危害及防治

楊亞麗,葉丙奎,劉洪瑜

(1.商洛學(xué)院生物醫(yī)藥工程系,陜西 商洛 726000;2.陜西農(nóng)豐生物工程有限公司,陜西 寶雞 721000;3.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,安徽 合肥 230036)

隨著夏季的來臨,高溫天氣對奶牛尤其是高產(chǎn)奶牛的影響日趨嚴重。我國飼養(yǎng)的奶牛以北歐的荷斯坦奶牛為主,荷斯坦奶牛耐寒怕熱,體溫38～39.8℃左右,適宜泌乳溫度為0～25℃,尤其是4.4～21.1℃最適宜。奶牛生產(chǎn)的最適溫度是10～20℃,在該范圍內(nèi)奶牛不必動用額外的能量去溫暖或冷卻身體,有利于奶牛最佳生產(chǎn)性能的發(fā)揮。當(dāng)環(huán)境溫度和濕度超過一定范圍(氣溫高于26℃、濕度大于40%)時奶牛即開始遭受熱應(yīng)激。奶牛熱應(yīng)激是指奶牛受到超過自身體溫調(diào)節(jié)能力的過高溫度刺激時引起機體產(chǎn)生的非特異性應(yīng)答反應(yīng)[1]。熱應(yīng)激是導(dǎo)致奶牛夏季產(chǎn)奶性能、繁殖性能和免疫能力下降的最主要原因之一。由于夏季高溫時間長,以及奶牛養(yǎng)殖業(yè)的高度集約化發(fā)展,導(dǎo)致奶牛熱應(yīng)激綜合癥發(fā)生率不斷上升,其危害日益突出,給奶牛業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失,并已成為阻礙奶業(yè)發(fā)展的最活躍因素之一。因此減緩奶牛熱應(yīng)激是奶牛飼養(yǎng)管理必須抓好的中心環(huán)節(jié)。

1 奶牛熱應(yīng)激的發(fā)生

我國奶牛主要為源自北歐的耐寒畏熱的荷斯坦奶牛,其具有單位體重的表面積小,體組織保溫性能好,汗腺機能不發(fā)達的生物學(xué)特征。造成了奶牛單位體重散熱面積小,不利于皮膚蒸發(fā)散熱,散熱負擔(dān)重。其為導(dǎo)致奶牛熱應(yīng)激發(fā)生的根本原因。奶牛的采食量大且飼糧中粗纖維含量高,粗飼料在反芻過程中經(jīng)過瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生大量的代謝熱,增加了機體的散熱負擔(dān);隨著生產(chǎn)性能的不斷提高,泌乳所產(chǎn)生的熱量也大幅度增長。奶牛處于夏季高溫的環(huán)境中,產(chǎn)熱量增加而熱量散失較慢最終導(dǎo)致奶牛熱應(yīng)激的發(fā)生。

評定奶牛是否處于熱應(yīng)激狀態(tài)常用的方法有:①干濕溫度計法:在牛舍內(nèi)安裝1～3支干濕溫度(根據(jù)牛舍面積每200 m2安裝1支),測定牛舍的干球溫度和相對濕度。當(dāng)牛舍溫度達到30℃,相對濕度在70%以上時,奶牛處于輕度熱應(yīng)激狀態(tài);當(dāng)牛舍溫度達到34℃,相對濕度達到75%以上時,奶牛處于中度熱應(yīng)激狀態(tài);當(dāng)牛舍溫度超過35℃,相對濕度超過80%時,奶牛處于強度熱應(yīng)激狀態(tài)。②體溫測定法:奶牛體溫的正常值為:37.15～38.15℃。隨機測定10頭奶牛的體溫,如果有7頭以上的體溫超過39.14℃時,奶牛已處于熱應(yīng)激狀態(tài);如果體溫超過40℃,奶牛處于嚴重?zé)釕?yīng)激狀態(tài)。③脈搏頻率法:奶牛脈博正常值為:40～80次/min。隨機測定10頭奶牛的脈博,如果有7頭的頻率高于80次/min,奶牛已處于熱應(yīng)激狀態(tài);如果高于85次/min,奶牛處于嚴重?zé)釕?yīng)激狀態(tài)。④呼吸頻率法奶牛呼吸頻率的正常值為:10～30次/min。測定10頭奶牛,有7頭以上的呼吸超過30次/min,則輕度熱應(yīng)激;如超過40次/min,為重度熱應(yīng)激[2]。

2 熱應(yīng)激對奶牛的危害

奶牛的熱應(yīng)激反應(yīng)表現(xiàn)為精神沉郁,張口喘息,食欲減退,采食量下降,體溫升高,心跳加快,呼吸次數(shù)增加等癥狀,并出現(xiàn)嚴重的腹式呼吸和流涎、吐白沫狀態(tài),嚴重?zé)釕?yīng)激會導(dǎo)致部分奶牛倒地不起,甚至死亡。熱應(yīng)激期間,奶牛通過減少干物質(zhì)采食量(Dry matter intake,DMI)和活動量來減少此期間的產(chǎn)熱。導(dǎo)致采食量降低、機體內(nèi)分泌機能紊亂、基礎(chǔ)代謝增強,從而影響其生產(chǎn)性能和免疫能力[3～5]。

2.1 生產(chǎn)性能降低

在熱應(yīng)激條件下,奶牛采食量下降,呼吸加快,同時機體必須動員大量能量來對付應(yīng)激源的刺激,而使機體蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪等分解代謝增強,合成代謝降低,糖皮質(zhì)激素分泌增加,生長激素和甲狀腺激素濃度降低。導(dǎo)致奶牛生長停滯、體重下降、飼料轉(zhuǎn)化率降低,產(chǎn)奶牛泌乳量減少。試驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)氣溫超過26℃時,會引起奶牛采食量下降、產(chǎn)奶量降低;當(dāng)氣溫達到 32℃時,奶牛產(chǎn)奶量下降10%～25%。另外熱應(yīng)激還可使泌乳牛乳糖、乳蛋白含量及乳脂率下降,從而造成牛乳營養(yǎng)價值的降低。熱應(yīng)激不僅使奶牛生產(chǎn)性能降低,還常引發(fā)生理病變從而影響牛奶的品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激會引起乳成分的變化。在亞熱帶氣候條件下,當(dāng)環(huán)境溫度從7.78℃升至36.1℃,乳脂率和乳蛋白率分別從3.8%降至3.31%和從3.42%降至2.98%。在夏季炎熱的日子里乳中體細胞數(shù)量增加較快,常會產(chǎn)生酒精陽性乳。

2.2 繁殖力下降

熱應(yīng)激可使促卵泡激素(FSH)、促黃體激素(LH)、催乳激素(LTH)等分泌減少,犢牛性腺發(fā)育不全;母牛卵巢發(fā)育停止使母牛發(fā)情時間縮短,發(fā)情周期延長,發(fā)情表現(xiàn)不明顯,影響適時配種;成年公牛性腺萎縮、性欲減退、精子發(fā)育不良、精子畸形或死精,從而導(dǎo)致奶牛無法順利配種;影響受精或受精后受精卵著床,使母牛受胎率降低;影響胎兒發(fā)育,造成胎兒早期吸收、流產(chǎn)、胎兒畸形或死胎。

2.3 免疫力低下

奶牛受到熱應(yīng)激源的刺激后,因糖皮質(zhì)激素的大量分泌,導(dǎo)致胸腺、脾臟和淋巴組織萎縮,使嗜酸性白細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞的產(chǎn)生和分化及其活性受阻,血液吞噬活性減弱,體內(nèi)抗體水平下降,從而抑制了機體的細胞免疫和體液免疫,導(dǎo)致機體免疫力下降、抗病力減弱,因而對某些傳染病和寄生蟲病的易感性增加,易造成傳染病和流行病的發(fā)生。熱應(yīng)激可使乳牛消化機能減退,代謝紊亂,抗病率下降,奶牛乳房炎、子宮內(nèi)膜炎、胎衣不下、腐蹄病等發(fā)病率升高。此外熱應(yīng)激一方面易造成奶牛體內(nèi)VC、VE、VA不足,另一方面導(dǎo)致動物機體維生素需要量增加,故易引發(fā)奶牛維生素缺乏癥。

3 緩解奶牛熱應(yīng)激的主要方法

3.1 改善環(huán)境條件,防暑降溫

遮陽是夏季許多牛場使用最廣泛的一種降溫方法。依賴大樹遮陽是最有效的,但一般采用鋼型材料建造牛舍,使用遮陽布和遮陽網(wǎng)。遮陽主要通過遮擋太陽輻射來減輕環(huán)境對奶牛的熱負荷。成年奶牛提供3.53～4.18 m2大小的遮陽場所足以滿足減少太陽輻射的危害。一般遮陽棚需要有一定的高度才能起到作用,大約3.66 m。在降雨量少的地區(qū),遮陽棚的位置以南北走向比較好,以便當(dāng)太陽從東往西掠過遮陽棚時會起到干燥的作用。生產(chǎn)實踐中,遮陽棚的使用在維持高產(chǎn)奶量和提高受孕率方面已經(jīng)帶來積極效應(yīng)。

高溫天氣應(yīng)將門窗打開,給牛舍通風(fēng),促進空氣流通。有條件的可安裝大型換氣扇,達到通風(fēng)降溫的目的。在牛舍內(nèi)溫度達到35℃以上時,中午可用涼水沖刷牛體。具有一定規(guī)模奶牛飼養(yǎng)場的牛舍,可安裝屋頂噴淋系統(tǒng)。噴淋的水滴不宜太小,否則只濕牛毛不濕皮膚,牛體降溫散熱效果差[6]。

3.2 營養(yǎng)調(diào)控

3.2.1 調(diào)整日糧結(jié)構(gòu) 通過飼喂更多精料替代纖維成分來提高日糧能量濃度、降低熱增耗。雖然夏季提高谷物水平已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn),但降低粗纖維方法要慎重。試驗表明,日糧含谷物比例高(泌乳早、中、晚期分別占日糧干物質(zhì)的61.8%、51.8%和31.8%),導(dǎo)致了經(jīng)產(chǎn)奶牛產(chǎn)奶量、乳脂、DMI和飼料轉(zhuǎn)化效率降低。飼喂更多的谷物可導(dǎo)致瘤胃pH的降低,特別在夏季,降低粗飼料會使瘤胃pH更低,建議谷物在日糧中的最佳含量為60%～65%。適當(dāng)增加日糧的蛋白飼料含量。適當(dāng)增加日糧中的蛋白飼料含量,尤其是非降解蛋白(過瘤胃蛋白)的含量,能夠有效緩解奶牛熱應(yīng)激癥狀,但一般蛋白質(zhì)水平不宜超過日糧干物質(zhì)的18%。一般認為,降解蛋白和非降解蛋白的比例以3∶7為宜。炎熱天氣給泌乳奶牛添加脂肪既可彌補DMI下降引起的能量攝入不足,同時因為脂肪熱增耗低,可減少奶牛消化產(chǎn)熱。

另一安全可靠的措施是熱天給泌乳奶牛飼喂優(yōu)質(zhì)粗飼料,可降低產(chǎn)熱、提供有效纖維和幫助維持飼料采食量。也可飼喂高纖維易發(fā)酵飼料副產(chǎn)品,如在瘤胃能快速降解的豆莢、啤酒谷物和甜菜渣顆粒。青綠飼料、塊根、瓜類等多汁飼料富含碳水化合物和水分,不但適口性好,而且能解渴,對防暑降溫和緩解奶牛熱應(yīng)激十分有利。因此,飼喂熱應(yīng)激奶牛過程中,要適當(dāng)減少青貯飼料的飼喂比例,增大鮮嫩多汁的青草及瓜類、果皮等,以增加飼料適口性,增大奶牛采食量。但同時,奶牛的日糧中必須保證2 kg以上的長干草,因為“有效纖維”對奶牛刺激反芻和保持瘤胃內(nèi)環(huán)境是必要的[7]。

3.2.2 補充礦物元素和維生素 熱應(yīng)激條件下奶牛出汗多,鈉、鉀、鎂損失較大,應(yīng)該進行補充。熱應(yīng)激時應(yīng)將日糧中的鉀、鈉、鎂水平分別提高到1.5%、0.5%、0.35%為宜。在奶牛的抗應(yīng)激過程中,Vc、VE起重要作用,特別是Vc被認為是抗應(yīng)激因子,在類固醇激素合成中起重要作用。研究表明,在日糧中補充Vc后,可明顯抑制牛體溫上升,提高采食量,降低血液中皮質(zhì)醇濃度,增加骨中鈣的活性,從而減輕熱應(yīng)激的影響;在日糧中添加VE,能促進免疫球蛋白合成,從而提高機體的抗病能力。因此,應(yīng)在熱應(yīng)激奶牛日糧中補充Vc(其添加量為占日糧比例的0.04%～0.06%)和VE(添加量為正常的3～5倍)。此外,奶牛在熱應(yīng)激期間所消耗的VA增加,所以要補充較平時高1倍的VA。另有實驗報道,奶牛日糧中添加一定量的煙酸可顯著提高產(chǎn)奶性能和繁殖性能,飼料中添加煙酸,可提高夏季熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量,而奶成分不受影響[8]。

3.2.3 添加抗應(yīng)激添加劑 添加飼料添加劑或瘤胃緩沖劑。熱應(yīng)激時,奶牛呼吸加快,分泌唾液減少,瘤胃酸性增加。補充小蘇打、煙酸或酵母及培養(yǎng)物可以中和瘤胃中過多的酸性,緩解熱應(yīng)激綜合癥,所以要加大其用量,用量一般為平時用量的1.5～2.0倍。

添加瘤胃素。瘤胃素又稱莫能霉素鈉、莫能菌素、孟寧素,是肉桂地鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)生的抗生素,能夠促進牛的生長。高騰云等研究表明,在日糧中添加20 mg/kg的瘤胃素,熱應(yīng)激條件下奶牛的日平均產(chǎn)奶量比試驗前提高 8.32%,比對照組提高12.86%;奶牛對青貯飼料的采食量略有增加;奶牛的血清催乳激素及甲狀腺素水平均有提高,分別比對照提高5.50～5.80、110.33～122.51 ng/mL。

飼喂米曲霉可降低某些奶牛直腸溫度(平均降0.48℃),從而降低熱應(yīng)激。酵母培養(yǎng)物并非作為蛋白質(zhì)來源,而是利用它含有的大量細胞外代謝產(chǎn)物(多肽、有機酸、寡糖、脂類、醇類、酶類)和經(jīng)過充分發(fā)酵的已經(jīng)變性的培養(yǎng)基(寡糖、多肽)及酵母細胞,作為瘤胃微生物的培養(yǎng)基,提高微生物蛋白的產(chǎn)量。酵母培養(yǎng)物有刺激瘤胃纖維素菌和乳酸利用菌的繁殖,改變瘤胃發(fā)酵方式,降低瘤胃氨濃度和提高微生物蛋白產(chǎn)量和飼料消化率作用。在熱應(yīng)激狀態(tài)下,日糧中添加酵母培養(yǎng)物能降低奶牛的直腸溫度。蔣永清等(2001)于南方5～8月在奶牛飼料中添加酵母培養(yǎng)物,前期45 d添喂60 g,后期31 d添喂80 g,結(jié)果全期日均產(chǎn)奶量增加0.92 kg/頭,提高4.33%;其中前期增加0.69 kg(2.94%),后期增高1.24 kg(6.90%)。高溫期間添喂酵母培養(yǎng)物的增奶趨勢是明顯的,有略微提高乳脂率的趨勢,對其它乳成分基本沒有影響。

鉻主要以Cr3+形式構(gòu)成葡萄糖耐受因子(GEF),協(xié)助胰島素作用,影響糖類、脂類和核酸代謝。高溫時奶牛尿鉻排泄增加并引起一系列應(yīng)激反應(yīng)。補充有機鉻可降低血清中皮質(zhì)醇濃度,提高抗應(yīng)激能力。在日糧中添加0.3 mg/kg酵母鉻飼喂奶牛4周后,夏季產(chǎn)奶量提高了11.5%(P<0.05),乳蛋白含量顯著提高(P<0.05),對乳脂、乳糖、固形物含量、奶牛血清中鈉、鉀、氯、尿素氮、葡萄糖、游離脂肪酸和甘油三酯含量沒有影響。據(jù)報道,在奶牛精料中添加酵母鉻0.80 mg/kg,可顯著提高產(chǎn)奶量6.26%(P<0.05)。

一些具有清熱解毒、涼血解暑作用的中草藥,兼有藥物和營養(yǎng)物質(zhì)的雙重作用,能夠協(xié)調(diào)生理機能,減輕熱應(yīng)激造成的機能紊亂,增強對高溫的適應(yīng)性,增加營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收利用,調(diào)整免疫機能。據(jù)報道,采用石膏、板藍根、蒼術(shù)、白芍、黃芪、黨參、淡竹葉、甘草等,按一定比例配合粉碎添加于奶牛飼料,熱天奶牛平均產(chǎn)奶量增加1.5 kg/頭,血糖濃度顯著提高(P<0.05),對乳成分無顯著影響[9]。

3.3 加強管理

3.3.1 確保充足飲水 在熱應(yīng)激時由于氣溫偏高,奶牛是依靠出汗和呼吸蒸發(fā)水分達到降溫的目的,所以奶牛的水分消耗量較大,如飲水不足就會降低食欲,消化機能減弱,影響產(chǎn)奶量并使奶牛體內(nèi)的粘膜干燥,降低奶牛抵抗疾病的能力。正常情況下,泌乳牛日采食干物質(zhì)水平一般不低于21 kg/頭,日飲水量為60～80 kg/頭。能否獲得充足的飲水,是奶牛干物質(zhì)采食量能否達到最大的關(guān)鍵因素。因此,熱應(yīng)激奶牛的飼養(yǎng)關(guān)鍵是要提供充足、潔凈的飲用涼水(這時奶牛的飲水量比平時增加1/3),這樣即可有效緩解奶牛熱應(yīng)激癥狀。

3.3.2 調(diào)整飼喂方式 由于奶牛采食后的2～3 h為熱能生產(chǎn)的高峰階段,因此夏天在飼喂時間上應(yīng)選擇在一天中溫度相對較低的夜間增加飼喂量。一般從晚上20:00到第2 d早上8:00間,飼喂量可占整個日糧的60%～70%,尤其是粗飼料宜安排在晚20:00至早上5:00進行。中午可將部分精料改為粥料飼喂。在飼喂方法上應(yīng)當(dāng)采用少喂勤添,精料一般日喂4次為宜。要防止飼料在飼槽內(nèi)堆積發(fā)酵酸敗變質(zhì),確保飼料的質(zhì)量[10]。

3.3.3 防治疾病,增強抵抗疾病的能力 為了防止乳房炎、子宮炎、腐蹄病、食物中毒的發(fā)生,應(yīng)采取下列措施:從夏季開始用1%～3%的次氯酸鈉溶液浸泡乳頭;母牛產(chǎn)后15 d檢查一次生殖器官,發(fā)現(xiàn)問題及時治療;每月用清水洗刷一次牛蹄,并涂以10%～20%硫酸鈉溶液;每天清洗一次飼槽。進行疾病的有效防治均可保證奶牛的健康,緩解奶牛的熱應(yīng)激反應(yīng)。

3.3.4 調(diào)整配種、產(chǎn)犢時間 調(diào)整配種或產(chǎn)犢季節(jié),盡量避開夏季配種或產(chǎn)犢,使奶牛進行季節(jié)性產(chǎn)犢,減少夏季產(chǎn)犢頭數(shù),對預(yù)防產(chǎn)后疾病、防止減產(chǎn)及避開熱應(yīng)激對高峰泌乳和整個泌乳期的影響都有良好的效果。炎熱季節(jié)集中在6～9月份,奶牛如果在九、十月份產(chǎn)犢,配種時間主要集中在11月份至第二年1月,此時配種不但奶牛排出的卵子質(zhì)量較高、容易受精著床,泌乳期在秋、冬、春和初夏季節(jié),可避開炎熱季節(jié)[11～12]。干乳期在6～7月,產(chǎn)犢在7～8月,熱天產(chǎn)犢,犢牛不需保溫,好管理,泌乳高峰在10月份以后。因此抓好冬季幾個月時間的配種工作尤其重要。

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