夏季熱應(yīng)激對肉牛養(yǎng)殖的影響及其防治措施

楊明睿，宋小珍，陳蓉蓉

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夏季熱應(yīng)激對肉牛養(yǎng)殖的影響及其防治措施

楊明睿1，宋小珍2，陳蓉蓉3*

(1. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510642；2. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 江西省動物營養(yǎng)重點實驗室，江西 南昌 330045；3. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，江西 南昌 330045)

受全球變暖和集約化飼養(yǎng)模式的影響，夏季肉牛熱應(yīng)激現(xiàn)象已經(jīng)非常普遍。南方夏季的高溫高濕環(huán)境極易誘發(fā)熱應(yīng)激，熱應(yīng)激可使肉牛采食量減少，飼料利用率下降，繁殖性能低下，抗病能力下降，生長發(fā)育緩慢，嚴重損害肉牛養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。為了緩解夏季熱應(yīng)激對肉牛養(yǎng)殖的負面影響，生產(chǎn)上常用物理降溫、改變飼糧營養(yǎng)水平和應(yīng)用中草藥抗熱應(yīng)激添加劑等防治措施。

肉牛；熱應(yīng)激；生產(chǎn)性能；防治措施

1 夏季肉牛熱應(yīng)激的判定

熱應(yīng)激是指機體在過高的環(huán)境溫度為應(yīng)激源刺激下所表現(xiàn)出來的一系列非特性反應(yīng)。這里的環(huán)境溫度指的是機體的有效溫度，它受空氣溫度、濕度、對流、傳導(dǎo)、輻射和機體自身產(chǎn)熱與散熱等諸多因素影響[1]，其中又以空氣溫度和濕度對動物的應(yīng)激反應(yīng)影響為最大，因此生產(chǎn)上常以溫濕指數(shù)（temperature humidity index，THI）作為判斷動物熱應(yīng)激程度的重要指標(biāo)。溫濕指數(shù)可以通過溫濕度計上的干球溫度（）和濕球溫度（）來計算，= 0.72 × (+) + 40.6。通常以此劃分：<74時，為無熱應(yīng)激；在75~78時，為輕度熱應(yīng)激；在79~83時，為高度熱應(yīng)激；>84時，為嚴重?zé)釕?yīng)激[2]。

正常肉牛的體溫在38.5~39.5 ℃，其體內(nèi)產(chǎn)熱和散熱要保持動態(tài)平衡才能維持體溫恒定，因此肉牛的適宜飼養(yǎng)溫度通常在10~25 ℃，最佳的生長溫度則在15~18 ℃[3]。我國南方地區(qū)夏季持續(xù)時間長，可達4個月，極端氣溫甚至超過40.0 ℃，且常伴隨多雨潮濕天氣；而肉牛的皮下脂肪較厚，體內(nèi)散熱途徑單一，耐寒不耐熱，在夏季非常容易發(fā)生熱應(yīng)激。當(dāng)環(huán)境溫度超過其適宜溫度上限5 ℃時，即有可能出現(xiàn)熱應(yīng)激反應(yīng)，表現(xiàn)為食欲減退，體溫升高，心跳呼吸加快，鼻鏡干燥，精神不佳和煩躁不安等，嚴重時引發(fā)熱射病可在數(shù)小時內(nèi)死亡。公牛表現(xiàn)為性欲減退，精子數(shù)量減少和精子活力降低；母牛發(fā)情異常，易發(fā)流產(chǎn)或早產(chǎn)；犢牛成活率下降，斷奶體重減輕，后期發(fā)育滯緩[4]。

2 夏季熱應(yīng)激對肉牛的影響

2.1 熱應(yīng)激對肉牛生理機能方面的影響

夏季熱應(yīng)激時，機體的體熱平衡被打破，產(chǎn)熱高于散熱，體內(nèi)熱量難以散發(fā)，可能出現(xiàn)體溫升高、呼吸頻率加快等生理變化。研究表明[5-6]，夏季熱應(yīng)激狀態(tài)下的反芻動物，其直腸溫度和呼吸頻率顯著高于春、冬季非熱應(yīng)激狀態(tài)，說明熱應(yīng)激對這2個生理指標(biāo)有重要影響。此外，熱應(yīng)激造成的呼吸急促還可引發(fā)血液離子濃度改變，導(dǎo)致體內(nèi)電解質(zhì)紊亂，主要表現(xiàn)為肉牛血液中CO2和H+濃度下降，血液pH值上升，肉牛出現(xiàn)呼吸性堿中毒[7]。

2.2 熱應(yīng)激對肉牛生產(chǎn)性能方面的影響

夏季高溫會刺激肉牛的外周溫度感受器，從而抑制神經(jīng)沖動傳遞至下丘腦的饑餓中樞，導(dǎo)致食欲不振，采食量下降；與此同時，熱應(yīng)激狀態(tài)下肉牛的飲水量大大增加，其采食量也就相對減少。Mader等[8]研究發(fā)現(xiàn)，肉牛在持續(xù)熱應(yīng)激下（溫度超過25 ℃）即可引起采食量下降；當(dāng)環(huán)境溫度達到32 ℃時，采食量可以減少20%。另有研究[3]報道，夏季熱應(yīng)激時，肉牛對養(yǎng)分的消化率顯著下降，這與其瘤胃內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境變化有關(guān)，瘤胃中的微生物對溫度和pH值等十分敏感，溫度偏高或pH值異常都會影響到微生物的活力，進而影響瘤胃的消化能力。熱應(yīng)激肉牛體溫升高，流涎增加，采食量又減少，這必然造成瘤胃溫度和pH值發(fā)生變化，可能引發(fā)肉牛的消化障礙。熱應(yīng)激狀態(tài)下，肉牛體內(nèi)的激素水平也會發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn)為皮質(zhì)醇分泌增加，甲狀腺激素分泌下降。甲狀腺激素的主要功能是調(diào)節(jié)機體物質(zhì)代謝，當(dāng)其分泌量減少時，動物體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成受阻，個體的生長速度也隨之放緩。李建國等[9]發(fā)現(xiàn)，輕度熱應(yīng)激下，動物采食量下降，消化率可能會稍有上升；但在嚴重?zé)釕?yīng)激下，消化率則會下降。

2.3 熱應(yīng)激對肉牛繁殖性能方面的影響

熱應(yīng)激對肉牛繁殖性能的影響主要體現(xiàn)在二個方面：一是降低公畜的精液品質(zhì)；二是引發(fā)母畜發(fā)情異常、受胎率下降。熱應(yīng)激之所以會降低公畜的精液品質(zhì)，這是因為精子在睪丸和附睪中發(fā)生、成熟，對溫度要求極高。公畜的陰囊具有一定的熱調(diào)節(jié)作用，可保持睪丸溫度低于正常體溫3~7 ℃。當(dāng)環(huán)境溫度過高，陰囊熱調(diào)節(jié)失效時，睪丸的溫度會超過38 ℃，這將引發(fā)生殖上皮細胞變性。研究表明[10-11]，夏季熱應(yīng)激可造成公牛精子的畸形率顯著上升，并使得其原精與凍精活力、精子密度和頂體完整率明顯下降。對于母牛來說，熱應(yīng)激會使母牛的陰道和直腸溫度上升，從而降低配種后母牛的受胎率。實驗數(shù)據(jù)顯示，直腸溫度每增加1 ℃，母牛的受胎率下降16%[12]。

2.4 熱應(yīng)激對肉牛免疫性能方面的影響

在炎熱的夏季，機體的體液免疫和細胞免疫均會受到抑制，動物的抗病能力下降。熱應(yīng)激下，交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)可能激活下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸，通過增加血漿兒茶酚胺（特別是腎上腺素）的濃度，最終抑制機體免疫機能。王玲等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，夏季熱應(yīng)激可使肉牛的IgA和IgG水平顯著升高，引發(fā)肉牛機體代謝和生理機能異常，并可能導(dǎo)致病理性反應(yīng)。但在胡煜等[14]的報道中，與非熱應(yīng)激期相比，熱應(yīng)激期肉牛的血清IgA、IgG含量顯著降低。

3 防治措施

3.1 物理防治

養(yǎng)牛場可通過加強牛舍通風(fēng)條件、提供遮蔭措施、改善牛場衛(wèi)生環(huán)境和調(diào)整飼喂方式等方法來緩解肉牛夏季的熱應(yīng)激。選擇在通風(fēng)條件良好的地方建造半開放型牛舍，在牛舍的頂棚設(shè)置隔熱層，牛舍周圍適量種植高大喬木，隔離帶局部種植牧草，通過改善場區(qū)小氣候來促進牛舍降溫。丁麗等[15]發(fā)現(xiàn)，在牛舍距離地面3 m處安裝吊扇吹風(fēng)，能幫助肉牛夏季散熱，并提高其采食量和平均日增重。張政等[16]報道，在南方牛舍中安裝風(fēng)機噴霧系統(tǒng)，能有效降低肉牛的呼吸頻率、直腸溫度和皮溫，從而提高養(yǎng)殖效益。另外，適當(dāng)降低夏季肉牛的飼養(yǎng)密度，在每天的清晨和傍晚溫度相對較低時給料，保證充足清潔飲水供給，都能夠較好的預(yù)防肉牛出現(xiàn)熱應(yīng)激。最后，保持運動場地與牛舍清潔衛(wèi)生，及時清理糞便和污物，加強蚊蠅消滅，也可提高肉?？篃釕?yīng)激的能力，避免疾病的發(fā)生和傳播[17]。

3.2 營養(yǎng)調(diào)節(jié)

動物處于熱應(yīng)激時，體內(nèi)激素水平和代謝狀況的變化會導(dǎo)致維持能量的支出增多；而另一方面，肉牛熱應(yīng)激后采食量減少、養(yǎng)分利用率降低又會導(dǎo)致營養(yǎng)的攝入量下降，這些都是影響肉牛生長速度與生產(chǎn)性能的重要原因。因此，調(diào)整日糧配方或改變飼料原料，增加飼料的營養(yǎng)濃度，尤其是能量水平，可有效緩解肉牛熱應(yīng)激，提高夏季肉牛的生產(chǎn)性能。例如，調(diào)整日糧的精粗比例，或在精飼料中添加一定水平的油脂作為能量供體，或是選擇適口性好的優(yōu)質(zhì)青綠多汁飼料，或是適當(dāng)選用安全有效的調(diào)味劑，都可在一定程度上預(yù)防肉牛熱應(yīng)激。此外，維生素也對機體的養(yǎng)分代謝有重要作用，例如VE和VC的抗氧化作用，B族維生素對三大有機物的代謝調(diào)節(jié)作用等。因此，在增加日糧營養(yǎng)濃度的同時，還要注重維生素的補充。

夏季高溫情況下，肉牛呼吸加快，同時排汗增加，可能造成血液電解質(zhì)與酸堿平衡失調(diào)，主要表現(xiàn)在鉀、鈉、氯的失量增加，其中尤以鉀最為明顯。在飼料或飲水中添加KCl，可維持熱應(yīng)激動物血鉀濃度正常[18]。碳酸氫鈉是最常見的電解質(zhì)添加劑與酸堿調(diào)節(jié)劑，高溫高濕條件下適量補充些NaHCO3，有利于維持機體的正常滲透壓，保持體內(nèi)酸堿平衡，并改善熱應(yīng)激下肉牛的生產(chǎn)性能[19-20]。另有研究顯示，在飼料中補充有機鉻可調(diào)節(jié)奶牛體內(nèi)皮質(zhì)激素的分泌水平，促進葡萄糖利用，緩解熱應(yīng)激反應(yīng)，并改善圍產(chǎn)期乳牛的免疫功能[21]。

3.3 抗熱應(yīng)激中草藥添加

中草藥源自天然，其所含活性成分具有提高機體免疫功能和增強抗氧化能力的效果，且中草藥中富含維生素與微量元素，能提高動物的采食量和飼料利用率，有助于促進機體生長和增加耐熱應(yīng)激的能力。王文娟等[22]在夏季濕熱環(huán)境下以藿香、黃柏、蒼術(shù)和石膏入藥，發(fā)現(xiàn)復(fù)方制劑可降低肉牛的體溫和呼吸頻率，還可提高消化酶活性，改善肉牛的育肥性能。宋小珍等[23]用藿香、蒼術(shù)和石膏等配伍的復(fù)方制劑能降低夏季高溫高濕條件下肉牛的體溫與腹瀉率，并能調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)與脂質(zhì)代謝，提高養(yǎng)分消化率，有效緩解肉牛的熱應(yīng)激。汪水平等[24]研究發(fā)現(xiàn)，中藥復(fù)方制劑可通過增強血清中羥自由基抑制能力和總抗氧化能力來改善肉牛的免疫功能。付戴波等[25]報道，在南方夏季高溫高濕條件下，將黃芪、藿香和蒼術(shù)等按一定的比例配伍成中草藥復(fù)方制劑添加飼喂肉牛，可提高肉牛對飼料養(yǎng)分的消化率，促進機體蛋白質(zhì)合成和增強免疫，從而有效緩解肉牛的熱應(yīng)激。以上研究，為中草藥抗熱應(yīng)激添加劑的應(yīng)用前景提供了有力的理論支持。

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Effects of Heat Stress in Summer on Performance of Beef Cattle and Preventive Measures

YANG Ming-rui1, SONG Xiao-zhen2, CHEN Rong-rong3*

(1. College of Animal Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2. Provincial Key Lab of Animal Nutrition of Jiangxi, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China; 3. College of Science, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)

Beef cattle finished during summer months are often adversely affected by global warming and intensive livestock raising patterns under heat stress conditions. Summer conditions in South China described as the above normal ambient temperature and relative humidity can induce cattle heat stress, decrease dry matter intakes and nutrient digestibility, decline the reproductive and immune functions, and reduce ultimately efficiency of growth performance of cattle. Several preventive measures such as physical cooling, nutritional regulation and traditional Chinese medicine additives can be used to relieve the negative impact of heat stress.

beef cattle; heat stress; growth performance; preventive measures

S823.9+2

A

2095-3704（2018）04-0286-04

2018-11-13

2018-12-13

國家自然科學(xué)基金項目（31660672）、江西省重點研發(fā)項目（20161ACF60006）和江西省科技支撐計劃項目（20123BBF60164）

楊明睿（1999—），男，本科生，主要從事動物營養(yǎng)研究，2461064229@qq.com；

陳蓉蓉，副教授，博士，r_r_chen@163.com。

10.3969/j.issn.2095-3704.2018.04.59

楊明睿, 宋小珍, 陳蓉蓉. 夏季熱應(yīng)激對肉牛養(yǎng)殖的影響及其防治措施[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2018, 41(4): 286-289.