散養(yǎng)式和栓系式奶牛舍冬季環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)差異比較

韓志蕾 甄永康 張振斌

摘 要：該研究比較了冬季散養(yǎng)式和栓系式奶牛舍環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)的差異，測定了牛舍的溫度、噪音、相對濕度、細(xì)菌密度及氨氣等環(huán)境指標(biāo)，并分析了其相關(guān)性。結(jié)果表明，散養(yǎng)式牛舍的相對濕度指數(shù)為62.02%，顯著高于栓系式奶牛舍的44.30%（p<0.05）;細(xì)菌密度為2.86×104個/m3，顯著低于栓系式奶牛舍的12.77×104個/m3（p<0.05）;氨氣濃度為0.19μg/m3，顯著低于栓系式奶牛舍的0.74μg/m3（p<0.05）;溫度、噪音、溫濕度指數(shù)等在2種牛舍間無顯著差異。另外，散養(yǎng)式牛舍內(nèi)的噪音與溫濕度指數(shù)、噪音和溫度間均存在顯著相關(guān)關(guān)系（Sig.（2-tailed）<0.05）。栓系式牛舍內(nèi)的相對濕度與溫濕度指數(shù)、相對濕度和氮氨濃度、相對濕度和溫度、溫濕度指數(shù)和溫度間均存在顯著相關(guān)關(guān)系（Sig.（2-tailed）<0.05）。因此，在冬季的環(huán)境下，散養(yǎng)式牛舍的環(huán)境細(xì)菌和氨氣濃度較栓系式牛舍低，能夠一定程度上改善奶牛養(yǎng)殖環(huán)境的衛(wèi)生狀況。

關(guān)鍵詞：散養(yǎng)式;栓系式;奶牛;環(huán)境指標(biāo)

中圖分類號 S823文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）06-0083-04

Abstract： this experiment mainly studied the difference of environmental hygienic indexes between the scattered and the tethered dairy cowshed in winter. The environmental parameters such as temperature， noise， relative humidity， bacterial density and ammonia were measured， and their correlation was analyzed. The results showed that， the relative humidity of the scattered dairy cowshed was 62.02%， which was higher than 44.30% of the tethered dairy cowshed （p<0.05）; however the bacterial density of the scattered dairy cowshed was 2.86×104 /m3， which was significantly lower than the 12.77×104/m3 （p<0.05） of the tethered dairy cowshed， and the ammonia concentration was 0.19μg/m3， also lower than 0.74μg/m3 （p<0.05） of the tethered dairy cowshed. But there was no significant difference in temperature， noise and temperature and humidity index between two types of cowshed. In addition，there were a significant correlation between noise and temperature and humidity index， noise and temperature in the scattered dairy cowshed（Sig. （2-tailed）<0.05）. There were significant correlation between relative humidity， temperature and humidity index， relative humidity and nitrogen concentration， relative humidity and temperature， temperature and humidity index and temperature in the tethered dairy cowshed （Sig. （2-tailed）<0.05）. Taken together， in winter， the environmental bacteria and ammonia concentration of the scattered dairy cowshed were lower than the tethered dairy cowshed， and can improve the environmental hygiene status of dairy cattle to a certain extent.

Key words： Scattered cowshed; Tethered cowshed; Dairy cow; Environmental index

畜禽生產(chǎn)性能的高低，20%取決于遺傳基因，40%～50%取決于飼養(yǎng)條件，20%～30%取決于所處的環(huán)境。當(dāng)動物的遺傳因素和飼養(yǎng)條件已成為相對固定的因素時，其生產(chǎn)性能的高低則取決于動物所處的環(huán)境[1]。小氣候條件是保障家畜健康，減少疾病重要的外界環(huán)境條件。溫度、濕度、氣流活動、光照、二氧化碳、氨、硫化氫、微生物、顆粒物等共同構(gòu)成了牛舍的小氣候[2]。牛舍和運動場過分擁擠、通風(fēng)采光不良，溫度高、濕度大等，都會加快疾病傳播和病原生物的繁殖，影響牛奶的乳房健康，增加牛奶中的體細(xì)胞數(shù)和菌落總數(shù)[3]。在栓系式牛舍中，若不注意環(huán)境衛(wèi)生，不及時清理糞便，奶牛乳房直接暴露于大量細(xì)菌的環(huán)境中，導(dǎo)致乳房炎發(fā)病高。先進(jìn)國家奶牛場多為散欄飼養(yǎng)，散欄式管理是將自由牛床、飼料和擠奶廳集中擠奶相結(jié)合的現(xiàn)代奶牛飼養(yǎng)模式，雖然比拴系式管理復(fù)雜，但更加符合奶牛的自然生理需要，使奶牛根據(jù)需要全天候自由采食、飲水、運動[4]。并且散養(yǎng)式牛舍母牛是在擠奶區(qū)（間）集中擠奶，與其他房舍隔離，受飼料、糞便、灰塵等的污染較少，故易保持牛體的清潔，并可提高牛奶的質(zhì)量[5]。當(dāng)前，我國奶牛飼養(yǎng)常以栓系飼養(yǎng)方式為主，北美和西歐推廣散欄飼養(yǎng)、集中擠奶的飼養(yǎng)管理方式，有效地提高了牛奶的產(chǎn)量、乳脂率、繁殖率以及勞動生產(chǎn)率，降低了奶牛乳房炎和蹄病的發(fā)生率[6]。本研究對散養(yǎng)式和栓系式奶牛舍環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)差異進(jìn)行了比較，為散養(yǎng)式奶牛舍改善奶牛養(yǎng)殖環(huán)境衛(wèi)生提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗牛場與樣本采集 試驗于2017年11月在揚州某奶牛場進(jìn)行，當(dāng)天風(fēng)速3～4級。選取場內(nèi)面積皆為658m2的散養(yǎng)式牛舍和栓系式牛舍各1棟，2個牛舍設(shè)施基本一致，其中散養(yǎng)式牛舍存欄111頭奶牛，栓系式牛舍存欄105頭奶牛。采樣在上午9∶00進(jìn)行，試驗牛舍內(nèi)皆在東西縱向上均勻設(shè)3個采樣點，南北橫向?qū)ΨQ設(shè)2排采樣點，共6個采樣點，進(jìn)行室內(nèi)大氣和細(xì)菌采樣，溫度、濕度、噪音等的測定，采樣和測定高度均離地面1.2m。其中，氨氣測定采樣16次，重復(fù)5次;細(xì)菌測定采樣19次，重復(fù)5次;光照測定25次，重復(fù)5次;濕度和濕度各測定17次，重復(fù)5次;噪音測定46次，重復(fù)5次。

1.2 測定指標(biāo) （1）噪音：采用AWA5636-0手持式聲級表對牛舍內(nèi)噪音進(jìn)行測量;（2）溫濕度：采用紅星干濕球溫度計（精確度0.1℃）進(jìn)行測量;（3）空氣采樣：采用GS-ⅢB型大氣采樣機（上海宏宇環(huán)保應(yīng)用研究所）對牛舍內(nèi)空氣采樣，采用納氏試劑比色法測量空氣中氨的含量。（4）空氣氨氣：采用納氏試劑比色法測定測定所采集室內(nèi)空氣的氨氣濃度。（5）細(xì)菌密度：采用國標(biāo)的自然沉降法（Natural sinking method，GB/T 18204.3-2013）采集空氣細(xì)菌，將瓊脂塊培養(yǎng)基水平向上置于1.2m處采樣10min后送至實驗室，置于生化培養(yǎng)箱SHP-250（上海精密儀器儀表有限公司）37℃、24h培養(yǎng)后，計算細(xì)菌密度。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行獨立樣本T檢驗，比較發(fā)酵床牛舍對與栓系牛舍各項環(huán)境指標(biāo)的差異，以p<0.05表示差異顯著。采用皮爾遜相關(guān)分析（Person Correlation）并進(jìn)行環(huán)境指標(biāo)間相關(guān)性分析，以Sig。（2-tailed）<0.05為顯著相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型牛舍內(nèi)的環(huán)境指標(biāo) 由表1可知，散養(yǎng)式牛舍內(nèi)溫度為15.59℃，栓系式牛舍為14.43℃;散養(yǎng)式牛舍內(nèi)噪音強度為59.32dB，栓系式牛舍為64.35dB;散養(yǎng)式牛舍內(nèi)溫濕度指數(shù)為65.85，栓系式牛舍為65.86。溫度、噪音和溫濕度指數(shù)這3個指標(biāo)在不同牛舍間的差異皆不顯著（p>0.05）。散養(yǎng)式牛舍內(nèi)的相對濕度為62.02%，顯著高于栓系式的44.30（p<0.05）。散養(yǎng)式牛舍內(nèi)的細(xì)菌密度為2.86×104個/m3（p<0.05），顯著低于栓系式的12.77×104個。散養(yǎng)式牛舍內(nèi)氨氣濃度為0.19μg/m3，顯著低于栓系式的0.74μg/m3（p<0.05）。

2.2 散養(yǎng)式牛舍內(nèi)的環(huán)境指標(biāo) 進(jìn)一步對散養(yǎng)式奶牛舍的環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析（表2），結(jié)果表明，散養(yǎng)式牛舍內(nèi)噪音與與溫濕度指數(shù)（r=-0.967，p=0.007）、溫度（r=-0.947，p=0.015）均呈極顯著負(fù)相關(guān)。

2.3 栓系式牛舍內(nèi)的環(huán)境指標(biāo) 栓系式奶牛舍的環(huán)境指標(biāo)相關(guān)性分析見表3。由表3可知，栓系式牛舍內(nèi)相對濕度與溫濕度指數(shù)（r=-0.974，p=0.000）和溫度（r=-0.942，p=0.002）均呈極顯著負(fù)相關(guān)，與氮氨濃度（r=0.802，p=0.030）呈極顯著正相關(guān)。另外，溫濕度指數(shù)與溫度（r=0.993，p=0.000）呈極顯著正相關(guān)。

3 討論

在散養(yǎng)式奶牛舍與栓系式奶牛舍中，相對濕度、細(xì)菌密度與氨氣的差異顯著，而溫度、溫濕度指數(shù)與噪音的差異不顯著。牛是恒溫動物，隨時通過自身機體的熱調(diào)節(jié)來適應(yīng)環(huán)境溫度的變化[7]。在散養(yǎng)式奶牛舍和栓系式奶牛舍中，可明顯對比出散養(yǎng)式奶牛舍的飼養(yǎng)密度大于栓系式奶牛舍。奶牛的飼養(yǎng)密度指每頭奶牛占牛床或牛欄的面積，指舍內(nèi)奶牛的密集程度。飼養(yǎng)密度大，影響奶牛舍的環(huán)境衛(wèi)生。奶牛舍的產(chǎn)熱量、水汽、二氧化碳的產(chǎn)量、灰塵、微生物和有害氣體及噪聲等均受飼養(yǎng)密度的影響[8]。

奶牛舍溫?zé)岘h(huán)境組成以溫度、濕度為主，其不僅直接影響到奶牛的熱平衡、健康狀況、生產(chǎn)能力和生理活動，而且可以通過對病原微生物的影響間接作用于奶牛機體[9]。奶牛耐寒、不耐熱，但寒冷要有一定的限度，一般奶牛最適宜的溫度為12～14℃，懷孕奶牛與泌乳奶牛最適宜的溫度為16～20℃;泌乳奶牛舍溫高于24℃或低于-4℃，則產(chǎn)奶量減少;犢牛最適宜的溫度為35～38℃[10]。本試驗中2個牛舍溫度均適宜。奶牛雖然對低溫有一定的耐受能力，但若溫度低于最適溫度，會導(dǎo)致產(chǎn)奶量下降等一系列問題的出現(xiàn)，因而冬季要做好牛舍的保暖工作[11]。冷應(yīng)激對奶牛的影響一般認(rèn)為，奶牛是怕熱耐寒的動物。盡管相對于其他家畜，奶牛的抗寒能力較強，但奶牛的溫度適中區(qū)為5～25℃，當(dāng)外界溫度低于5℃時，奶牛就會發(fā)生冷應(yīng)激[12]

空氣溫度是影響家畜健康和生產(chǎn)性能的首要溫?zé)嵋蛩豙13]。在無降溫和保暖設(shè)施的牛舍中，牛舍內(nèi)溫度主要是由牛體自身產(chǎn)熱、太陽輻射、牛舍通風(fēng)換氣等綜合決定的。牛舍內(nèi)的空氣濕度主要來自于家畜的呼吸、牛舍潮濕地面、糞尿和墊料等。冬季要及時清理舍內(nèi)的糞污，在保持牛舍清潔的同時還應(yīng)避免舍內(nèi)潮濕，如果舍內(nèi)潮濕會加劇冷應(yīng)激對奶牛的不利影響[11]。高溫條件下，空氣濕度大會影響奶牛體表水分蒸發(fā)，阻礙牛體散熱，干擾牛體熱調(diào)節(jié)[14]。高溫高濕會導(dǎo)致牛體熱散發(fā)受阻、體溫升高、機能失調(diào)、呼吸困難、最后致死，形成熱害，是最不利于奶牛生產(chǎn)的環(huán)境。低溫高濕會增加奶牛體熱散發(fā)、體溫下降、生長發(fā)育受阻、飼料報酬降低，增加生產(chǎn)成本。一般空氣濕度在55%～85%時對奶牛無不良影響，高于90%則會造成危害，所以奶牛生產(chǎn)要盡量避免高濕環(huán)境[11]。由于奶牛的排泄量較大，冬季如果不注意通風(fēng)容易造成圈舍濕度上升。因此，在飼養(yǎng)管理中，要定期通風(fēng)，保持干燥環(huán)境，使圈舍濕度維持在60%左右為宜[15]。在本試驗中，散養(yǎng)式牛舍的相對濕度為62%，栓系式牛舍為44%，可以看出，散養(yǎng)式牛舍的濕度更適合。

在國標(biāo)GB/T18204.3-2013建議的細(xì)菌密度為2500個/m3以下，Dungan[16]研究表明，散欄式牛舍細(xì)菌密度為103～104個/m3。而本試驗中2個牛舍的空氣細(xì)菌含量均在104個/m3水平，均超過了清潔所規(guī)定的細(xì)菌密度范圍，尤其是栓系式牛舍內(nèi)的細(xì)菌密度高達(dá)12.77×104個/m3，超過了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。觀察栓系式奶牛舍發(fā)現(xiàn)，在栓系式奶牛舍中，糞尿在固定小范圍排泄，加長期積累死角很難清理，糞尿容易污染牛體，病菌侵入生殖道導(dǎo)致一些生殖道疾病的發(fā)生，子宮內(nèi)膜炎是常見的疾病之一[17]。而在散養(yǎng)式奶牛舍這種新的飼養(yǎng)工藝模式中，其突出特點是：采用無運動場體系的全舍飼飼養(yǎng)模式[18]，舍內(nèi)有采食區(qū)、躺臥休息區(qū)、擠奶區(qū)、清糞區(qū)等不同功能區(qū)，奶?？梢栽谏醿?nèi)自由走動，自我管理。清糞方式一般采用刮板清糞或漏糞地板，這種飼養(yǎng)模式占地面積少、管理方便、奶牛的飼料轉(zhuǎn)換率高等優(yōu)點[19]。本試驗中，散養(yǎng)式奶牛場細(xì)菌密度相對于所規(guī)定的細(xì)菌密度略偏高，因此，在接下來的飼養(yǎng)管理需進(jìn)一步的改善加強，但相比于栓系式奶牛舍，散養(yǎng)式奶牛舍更利于奶牛的衛(wèi)生健康狀況。

噪音對奶牛產(chǎn)奶量及動物行為均存在不同程度的影響。養(yǎng)殖場內(nèi)的噪音來源主要有：外界傳人的噪音，如飛機、火車、汽車等運行產(chǎn)生的噪音;養(yǎng)殖場內(nèi)機械運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪音，如飼料粉碎機、風(fēng)機、除糞機等產(chǎn)生的噪音;畜禽自身產(chǎn)生的噪音，如動物運動及嗚叫產(chǎn)生的噪音[20]。飛機從畜舍上空飛過，大約在100～120dB，載重汽車為90dB以上，畜舍內(nèi)的風(fēng)機為84dB，真空泵和擠乳機為75～90dB[21]。奶牛場選址有時因條件限制，無法避開噪音源，或者建場后在牛場附近出現(xiàn)新噪音源，尤其是噪音達(dá)到75dB以上時，往往影響奶牛的反芻、休息和采食，最終影響生產(chǎn)性能的發(fā)揮[22]。在牛舍中，綠化可以明顯改善畜牧場的溫、濕度等狀況，改善場內(nèi)小氣候，同時也可凈化空氣，阻留飛塵，減少噪音的強度[23]。在本試驗中，2個奶牛舍的噪音強度均低于75dB，提供了一個良好的環(huán)境，但是散養(yǎng)式牛舍的噪音強度低于栓系式。這是因為在養(yǎng)殖場內(nèi)，奶牛舍噪音一方面來自于飼養(yǎng)、清糞等飼養(yǎng)管理的機械作業(yè)，另一方面來自于奶牛采食、嬉戲等自身行為，由于散養(yǎng)式牛舍清糞等機械作業(yè)相對較少，所以相對于栓系式奶牛舍也更安靜些。氨氣無色，但具有刺激性氣味，比重較小，容易溶解在奶牛的粘膜、結(jié)膜上會引起黏膜充血、水腫，刺激黏膜使其分泌物增多，如流淚、噴嚏、咳嗽。持續(xù)時間越長，對健康的影響越大，甚至發(fā)病[24]。當(dāng)濃度高時，還會引起中樞神經(jīng)麻痹，氨被吸人肺部，通過肺泡進(jìn)入血液，與血紅蛋白結(jié)合，破壞血液運氧功能，引起氨中毒。在國家無公害養(yǎng)殖GB 18407.3中規(guī)定，牛舍氨氣濃度不能超過15mg/m3[25]。舍內(nèi)氨主要來源于厭氣菌分解糞便、飼料與墊料中含氮有機物[19]，其濃度大，表明細(xì)菌多，影響生產(chǎn)和飼料報酬。另外，舍內(nèi)溫度、含濕量及CO2、CH4、NH3等氣體的含量多于牛的代謝密切相關(guān)，各因素間有一定的相關(guān)性。舍內(nèi)濕度的變化，在某種程度上對舍內(nèi)NH3含量產(chǎn)生了一定的影響，含濕量每增加1000mg/m3，舍內(nèi)NH3的濃度升高2mg/m3。若牛舍中的相對濕度過大，空氣流動性弱，舍內(nèi)的氨氣濃度也會發(fā)生相應(yīng)的變化。牛舍的水汽中大氣帶入的水分占10%～15%，牛體排出的水分占75%，地面糞污蒸發(fā)的水分占10%～15%。冬季室內(nèi)外溫差明顯，產(chǎn)生氣壓差，利于室內(nèi)水蒸氣和氨氣的排放，在降低濕度的同時，大大提高了舍內(nèi)的空氣質(zhì)量。冬季陽光直射奶牛身體，也能夠促進(jìn)生長和鈣質(zhì)的吸收[26]。研究表明[27]，牛棚舍中的氨氣濃度為（0.38±0.25）mg/m3，有窗牛舍中的氨氣濃度為（0.60±0.25）mg/m3;在半開放牛舍中的氨氣濃度為（0.81±0.12）mg/m3，開放式或半開放式牛舍中，空氣流動性大，所以牛舍中的空氣成分與大氣差異很小。而在封閉式牛舍中，若設(shè)計不當(dāng)或使用管理不善，會由于牛的呼吸、排泄物的腐敗分解，使空氣中的氨氣、硫化氫、二氧化碳等的含量增多，從而影響肉牛的生產(chǎn)力。本試驗中，散養(yǎng)式牛舍氨氣濃度明顯低于栓系式牛舍。

4 結(jié)論

本試驗結(jié)果表明，散養(yǎng)式牛舍的環(huán)境細(xì)菌、溫濕度指數(shù)較低，氨氣濃度較低，能夠一定程度上改善奶牛養(yǎng)殖環(huán)境的衛(wèi)生狀況，從而提高奶牛的生產(chǎn)力。

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（責(zé)編：張宏民）