采食對荷斯坦牛兩種異?？诓啃袨榈挠绊懠捌淙兆円?guī)律

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室，北京 100193）

在眾多與動物福利相關(guān)的學(xué)科中，動物行為學(xué)占據(jù)了重要地位，并被較早應(yīng)用于家畜生產(chǎn)，以改善家畜的生產(chǎn)性能。目前，利用應(yīng)激生理、動物行為、生產(chǎn)力等指標(biāo)對動物福利水平進(jìn)行評估被認(rèn)為是“最佳評估”[1]，其中動物行為和動物福利之間的關(guān)系被廣泛認(rèn)可，利用行為來評估動物的福利和健康狀況是現(xiàn)代動物福利學(xué)的一大特征[2]。在集約化飼養(yǎng)條件下，奶牛等家畜的異常行為發(fā)生愈來愈明顯，進(jìn)而引起了人們的重視。因為它不僅對家畜本身產(chǎn)生危害，妨礙日常的飼養(yǎng)管理，而且還會帶來牛場的經(jīng)濟(jì)損失。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，奶牛的異常行為由多種因素引起，主要包括環(huán)境的、心理的及營養(yǎng)和遺傳等因素[3]，而且常常會受到品種、生長發(fā)育階段、飼料、飼養(yǎng)管理和環(huán)境等諸多因素的綜合影響[4]。動機是動物行為表達(dá)的內(nèi)因，常用來解釋動物的行為需求[5]，如果動物有強烈的動機想要獲得資源或表達(dá)特定的行為，但卻被阻止這樣做，則該動物的福利水平可能就會降低。因此，為了能夠評估動物福利，獲取更多關(guān)于動物特定動機系統(tǒng)的知識是很重要的。動機是許多行為試驗設(shè)計中的一個重要因素，而本文就著重通過對荷斯坦牛采食動機對其異常口部行為的影響進(jìn)行研究，以期為后續(xù)改善奶牛福利及減少其異?？诓啃袨樘峁┧悸放c借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

在長江以北地區(qū)選擇5家不同規(guī)模（存欄荷斯坦牛900～20 000頭），環(huán)境條件和飼養(yǎng)管理相近的奶牛場實地采集試驗數(shù)據(jù)。在每家牛場，分別選出一個斷奶犢牛群（4～5月齡）、一個育成牛群（10月齡）、一個泌乳牛群（胎次1.19±0.78），觀察記錄每個牛群異?？诓啃袨榈陌l(fā)生情況。每個牛群每天分別定時從8∶00開始觀測，到17∶00結(jié)束。每個牛群每天觀察8～10次，每次觀測15min，連續(xù)觀測3d。對有異?？诓啃袨榈哪膛＿M(jìn)行記錄，統(tǒng)計各種異?？诓啃袨槊看斡^測時段的發(fā)生頭數(shù)并記錄牛號，對同一頭奶牛同一時段多次發(fā)生的異?？诓啃袨椴恢貜?fù)記錄。著重統(tǒng)計奶牛采食期間以及采食前后的異?？诓啃袨榈陌l(fā)生頭數(shù)并記錄采食時間。牛群的飼喂采食時間以實際觀察結(jié)果為準(zhǔn)，見表1。

表1 日間觀察時段內(nèi)5個牛場的飼喂時間

1.2 試驗材料

計時器、寫字板、望遠(yuǎn)鏡。

1.3 觀測項目

觀測的異?？诓啃袨橹饕袃煞N：卷舌、過度梳理。判斷標(biāo)準(zhǔn)如下：

卷舌：牛的舌頭在嘴里或嘴外來回反復(fù)滾動、卷曲和伸展。

過度梳理：牛單次梳理自身某一部位（背部、身體兩側(cè)、腿部、乳房等）時間達(dá)20s以上。

1.4 異?？诓啃袨榘l(fā)生率的統(tǒng)計

記錄每次觀測時段內(nèi)兩種異常口部行為的發(fā)生頭數(shù)，除以牛群總頭數(shù)，計算得出奶牛這兩種異常口部行為的發(fā)生率。

1.5 統(tǒng)計分析

用Excel 2016計算得出各奶牛群各觀測時段異?？诓啃袨榘l(fā)生率及其日變極差，并對其進(jìn)行反正弦平方根轉(zhuǎn)化，然后用SAS 9.4進(jìn)行正態(tài)性檢驗，最后用ANOVA過程進(jìn)行觀測時段之間、牛群之間、采食前中后的單因素方差分析，并進(jìn)行Duncan氏多重比較。P＜0.05為差異顯著，測定結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 荷斯坦牛兩種異?？诓啃袨槿兆円?guī)律

如圖1所示，三個不同生長階段荷斯坦牛群中，泌乳牛群卷舌行為發(fā)生率顯著低于育成牛群和斷奶犢牛群（P＜0.05）；9∶00和11∶00，育成牛和斷奶犢牛群卷舌行為發(fā)生率差異顯著（P＜0.05）。泌乳牛群卷舌行為發(fā)生率在8∶00～17∶00時段中的日變化上下波動幅度較小，曲線趨于平緩，但下午時段發(fā)生率有高于上午時段的趨勢，17∶00時發(fā)生率最高，顯著大于8∶00～14∶00中的卷舌行為發(fā)生率（P＜0.05）。育成牛群卷舌行為發(fā)生率日變化上下波動幅度比泌乳牛大，但各時段之間發(fā)生率差異不顯著（P＞0.05）。斷奶犢牛群卷舌行為發(fā)生率日變化上下波動幅度極大，發(fā)生率在9∶00時最高，顯著高于發(fā)生率最低的11:00時以及12:00和17:00時（P＜0.05）。

圖1 荷斯坦牛卷舌行為日變規(guī)律

由圖2可知，三個不同生長階段荷斯坦牛群中，除10∶00以外的時間點泌乳牛群過度梳理行為發(fā)生率顯著低于育成牛群（P＜0.05），而所有時間點育成牛群又顯著低于斷奶犢牛群（P＜0.05）。相較于卷舌行為，過度梳理行為在8∶00～17∶00時段中的發(fā)生率更高。泌乳牛群和育成牛群過度梳理行為發(fā)生率的日變化上下波動幅度較小，其中泌乳牛群17∶00時的為發(fā)生率最小，顯著低于10∶00和12∶00（P＜0.05）；育成牛群12:00和17∶00時的發(fā)生率顯著高于10∶00、13∶00、15∶00和16∶00的發(fā)生率（P＜0.05）。斷奶犢牛群中的過度梳理行為發(fā)生率日變化上下波動幅度較大，其中在11∶00時發(fā)生率最高，顯著高于8∶00、10∶00和13∶00～17∶00的發(fā)生率（P＜0.05）。

圖2 荷斯坦牛過度梳理行為日變規(guī)律

表2 荷斯坦牛異?？诓啃袨榘l(fā)生率日變極差（%）

由表2可知，三個不同生長階段荷斯坦牛群中，泌乳牛群卷舌行為和過度梳理行為發(fā)生率的日變極差均顯著低于育成牛群，而育成牛群又顯著低于斷奶犢牛群（P＜0.05）；荷斯坦牛異常口部行為發(fā)生率日變化極差由斷奶犢牛、育成牛到泌乳牛，依次顯著降低（P＜0.05）。

2.2 采食對荷斯坦牛兩種異?？诓啃袨榈挠绊?/h3>

由表3可知，受采食行為的影響，荷斯坦牛卷舌行為發(fā)生率在采食前后有明顯變化。其中，泌乳牛群在采食期間卷舌行為發(fā)生率顯著低于采食前1h，以及采食后1h、2h的發(fā)生率（P＜0.05），與采食前2h的發(fā)生率差異不顯著（P＞0.05）；育成牛群在采食期間的卷舌行為發(fā)生率顯著低于采食后2h的發(fā)生率（P＜0.05），與采食前2h、1h，以及采食后1h的發(fā)生率差異不顯著（P＞0.05），但相較采食前后，采時期間發(fā)生率有所降低；斷奶犢牛群在采食期間的卷舌行為發(fā)生率顯著低于采食前2h、1h，以及采食后1h、2h的發(fā)生率（P＜0.05）。三個牛群采食前相比采食后，卷舌行為發(fā)生率差異均不顯著（P＞0.05）。

從表4可以看出，泌乳牛群中在采食期間的過度梳理行為發(fā)生率顯著高于采食前1h的發(fā)生率（P＜0.05），與采食前2h，以及采食后1h、2h的發(fā)生率差異不顯著（P＞0.05），但相較采食前后，采食期間發(fā)生率有升高的趨勢；育成牛群中在采食期間的過度梳理行為發(fā)生率顯著高于采食前2h、1h，以及采食后1h、2h的發(fā)生率（P＜0.05）；斷奶犢牛群中在采食期間的過度梳理行為發(fā)生率與采食前1h、2h，以及采食后1h、2h的發(fā)生率差異均不顯著（P＞0.05），但相較采食前后采食期間有升高趨勢。

表3 采食前后荷斯坦牛卷舌行為發(fā)生率（%）

表4 采食前后荷斯坦牛過度梳理行為發(fā)生率（%）

圖3 荷斯坦牛采食前后異?？诓啃袨樽兓?guī)律

圖3為荷斯坦牛三個不同階段牛群卷舌、過度梳理兩種異?？诓啃袨榘l(fā)生率在采食前后的變化情況。從圖中可以明顯看出，三個牛群采食時段的卷舌行為發(fā)生率顯著低于采食前1h，以及采食后1h、2h（P＜0.05），與采食前2h差異不顯著（P＞0.05），但也有所降低。而過度梳理行為發(fā)生率采食期間與采食前后差異均不顯著（P＞0.05）。但采食前后有明顯變化趨勢，變化正好與卷舌行為相反，相較于采食前，在采食期間過度梳理行為發(fā)生率有明顯上升，采食后發(fā)生率又回落。

3 討論

3.1 荷斯坦牛異?？诓啃袨槿兆円?guī)律

斷奶階段是奶牛生長速度最快的時期[6]，同時也是遭受到外界應(yīng)激最嚴(yán)重的時期，如人工斷奶、早期母子分離、飼料變換、轉(zhuǎn)群等。奶牛場犢?？赡苤辉诔錾髱讉€小時甚至立即被迫與母牛分開，并且到2月齡時就會進(jìn)行人工斷奶處理，然而自然狀態(tài)下犢牛直到9～11月齡才會逐漸自然地斷奶[7]。人工強制斷奶通常沒有充分考慮到犢牛的個體差異，當(dāng)停止牛奶供應(yīng)而又不充分考慮犢牛對固體飼料的適應(yīng)性時，就會發(fā)生特別嚴(yán)重的情況。有研究指出[8]，這會導(dǎo)致犢牛日增重減少以及表達(dá)出異常的口部行為[9]。Flower等[10]研究發(fā)現(xiàn)，出生兩周后才與母牛分開的犢牛與出生后當(dāng)天就進(jìn)行母子分離的犢牛相比，具有更強的環(huán)境適應(yīng)能力和表達(dá)更少的異常行為。在這一時期，犢牛的瘤胃和消化道功能發(fā)育還不完善[11]，斷奶和母子分離使?fàn)倥８菀资艿礁鞣N環(huán)境因素的刺激而產(chǎn)生應(yīng)激，并且在這一過程中可造成長期的壓抑，為了緩解無聊與舒緩壓力，犢牛就可能會發(fā)展出一些特定的異常行為。綜合以上因素，這可能是斷奶犢牛異?？诓啃袨榘l(fā)生率較高的原因，同時由于很容易受到外界的應(yīng)激刺激，因此異常行為的發(fā)生率在一天之中有較大的起伏波動。然而在正常情況下，奶牛對外界環(huán)境條件均有一定的適應(yīng)力[12]。到了育成牛階段，奶牛生理體況逐漸發(fā)育完善，對外界變化的適應(yīng)能力增強，逐漸適應(yīng)了人為的飼養(yǎng)模式，應(yīng)激減少，異常口部行為發(fā)生率也隨之減少，并且一天之中的起伏波動也逐漸趨于平緩。最后到泌乳牛階段，奶牛完全發(fā)育成熟，在養(yǎng)殖場中的奶牛也已經(jīng)習(xí)慣了這種集約化飼養(yǎng)的生產(chǎn)模式，應(yīng)激大大減少，因此泌乳牛異?？诓啃袨榘l(fā)生率相比斷奶犢牛和育成牛顯著降低，發(fā)生率在一天之中也無明顯起伏，十分平緩。本試驗中荷斯坦牛異?？诓啃袨榘l(fā)生率變化起伏最大的時段，正好是在奶牛采食前后時段中，由此可見奶牛異?？诓啃袨槿兆兓?guī)律與采食時間有緊密聯(lián)系，且荷斯坦牛異?？诓啃袨榘l(fā)生受其采食行為的影響。

3.2 采食對荷斯坦牛異?？诓啃袨榈挠绊?/h3>

采食是動物的天性，也是動物特定行為的一種自然表達(dá)。自然狀態(tài)下，奶牛采食不受時間的影響，可以隨意自由表達(dá)采食行為。而在人為的集約化飼養(yǎng)條件下，沒有了大自然的隨時采食，并且為了便于管理，通常都只會在特定時間才給奶牛喂料，因此就可能在其他時間造成奶牛采食行為受挫。此外，飼料缺乏可導(dǎo)致奶牛血漿皮質(zhì)醇濃度上升，β-羥丁酸濃度降低[13]，表明這時期應(yīng)激增加。有研究發(fā)現(xiàn)[14]，與隨意自由采食相比，階段性限時采食可能導(dǎo)致奶牛異?？诓啃袨轱@著增加。卷舌就屬于一種異?？诓啃袨?，這種行為是指牛的舌頭在張開的嘴外或有時在張開的嘴里反復(fù)滾動和伸展，其可能在生命的第一周就開始發(fā)展，并在2個月后形成一個明顯的刻板行為[15]。影響奶牛出現(xiàn)卷舌的因素有很多，有學(xué)者提出，奶牛出現(xiàn)卷舌行為可能是由于缺乏社會接觸和采食活動的累積效應(yīng)[16]。Fraser和Broom[17]認(rèn)為，奶牛卷舌似乎是由于受到對諸如吮吸、卷草和咀嚼等重要的口腔活動的抑制而引起。本次調(diào)研試驗結(jié)果表明，采食期間奶牛的卷舌行為發(fā)生率顯著低于采食前后的發(fā)生率。而在采食前，越靠近采食時間，卷舌行為發(fā)生率越高，有逐漸增加的趨勢，并且在采食后發(fā)生率逐漸增加到原有水平。這可能是由于采食期間奶牛的采食動機得到了滿足，口腔活動得到正常的表達(dá)，因此采食期間卷舌行為的發(fā)生率顯著降低。飽腹感似乎也是影響奶牛異?？诓啃袨榈囊粋€重要因素，Lindstr?m等[18]研究發(fā)現(xiàn)，低瘤胃含量即飽腹感弱的奶牛，表達(dá)卷舌行為的時間更長。饑餓程度越高的奶牛，表達(dá)行為的動機越強[19]。在本次調(diào)研中，采食前1h是奶牛最饑餓的一個時期，此時的卷舌行為發(fā)生率較高，可以看到隨著饑餓程度的增加，卷舌行為的發(fā)生率也呈現(xiàn)上升趨勢。因為饑餓程度與奶牛采食動機顯著相關(guān)，饑餓程度高，采食動機增強，由于這種行為動機得不到滿足，奶牛便表現(xiàn)出更多的異常口部行為，這與前面Lindstr?m的試驗結(jié)果相符。同樣的，采食結(jié)束后，飽腹感逐漸減弱，饑餓程度逐漸增加，奶牛的卷舌行為發(fā)生率又逐漸增加到原有水平。

有趣的是，統(tǒng)計結(jié)果表明奶牛的過度梳理行為發(fā)生率在采食期間有增加的趨勢，這與卷舌行為在采食期間的發(fā)生率變化正好相反。自我梳理是小型貓科動物、野生和家養(yǎng)牛、鹿和各種靈長類動物經(jīng)常表達(dá)的一種行為[20]。梳理有許多功能，其中最顯著和最廣泛的功能是清除體外寄生蟲以及清潔毛皮。奶牛在受到環(huán)境限制后表現(xiàn)出的更多梳理行為，即過度梳理[21]，表明奶牛處于一個不良福利的環(huán)境當(dāng)中。然而本次調(diào)研結(jié)果顯示，采食期間奶牛的過度梳理行為發(fā)生率增加，似乎不是由于環(huán)境受限導(dǎo)致的壓抑所致，也與前面探討的奶?？诓啃袨楸磉_(dá)得到滿足從而異常口部行為理應(yīng)減少的結(jié)果不符?？紤]奶?？诓可斫Y(jié)構(gòu)特殊，只有下頜骨有牙齒，上頜骨沒有牙齒，采食時主要靠舌頭將飼料卷入口腔內(nèi)部靠嘴巴深處的牙齒完成咀嚼進(jìn)食活動，這種生理結(jié)構(gòu)比較適合采食牧草等粗纖維飼料。然而人為提供的飼料與自然狀態(tài)下的牧草相比，精飼料增多，更容易在口腔中以及舌頭上部形成附著，在采食時奶牛梳理舔舐自身的行為增加，可能就是為了清理口腔內(nèi)容物以及舌頭上部無法清理的飼料殘留，依靠身體毛皮的刮擦作用，能更好地清理舌頭上部以及保持口腔環(huán)境的舒適度，以便繼續(xù)進(jìn)食。這可能是奶牛自我梳理行為的一種新的功能，當(dāng)然這個新的發(fā)現(xiàn)還需要后續(xù)試驗來進(jìn)一步證實。

4 小結(jié)

荷斯坦牛日間異常口部行為發(fā)生率及其變化幅度由斷奶犢牛、育成牛到泌乳牛，依次顯著降低，并且均受到采食的影響。采食期間卷舌行為發(fā)生率相比采食前后顯著降低，而過度梳理行為發(fā)生率相比采食前后有升高趨勢。