热应激对奶牛的生产性能和生理机能的影响及预防措施.docx

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热应激对奶牛的生产性能和生理机能的影响及预防措施

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研究目标：

研究内容：

研究方法：

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开题报告

热应激对奶牛的生产性能和生理机能的影响及预防措施

1.课题的背景和意义

应激又称全身适应综合征（GeneralAdaptationSyndrome,GAS），即面对外部的刺激动物系统所引起的正常生理状态改变的程度，产生应激的因素不仅来自外部，还会受到内部因素的影响。

所以，应激更确切的概念是外界或内部的各种刺激对动物机体所产生的非特异性应答的总和。

在炎热的夏天，奶牛易发生热应激[1]，奶牛的养殖效益大大的降低，使得荷斯坦奶牛优良种质特性受到严重的影响。

环境温度为5～25℃是奶牛的适温区，即奶牛适宜的环境温度范围，当牛舍温度高25℃或者温湿指数大69，即引起奶牛的热应激[2]。

在炎热的夏季，首先，呼吸加快，体温升高，散热量减少，从而导致食欲下降，采食量和产奶量显著降低，以及乳成分的变化；其次，生理代谢紊乱，内分泌发生改变[3]，直接导致奶牛的免疫力和繁殖性能显著降低[4]。

莫放（2003）主编的《养牛生产学》中也提到：

热应激对牛群的健康、产奶量、乳脂率、繁殖率以及犊牛的初生重均会产生极显著的影响[5]，这一系列的奶牛身体机能的变化最终对奶牛生产性能和健康造成了严重的危害和损伤。

热应激对国内外奶牛产业带来的经济损失相当巨大[6]，我国尤其是南方地区每年因热应激带来的养殖损失也相当惊人。

基于热应激对奶牛产业以及奶牛本身产生的以上所述的严重影响，本论文主要以热应激对奶牛造成的生理生化、采食、营养消化率以及生产性能的具体影响为出发点，研究和探索热应激对不同泌乳阶段的荷斯坦奶牛的生理生化、营养消化、瘤胃内环境发酵及生产性能的影响机理，从而为抗热应激的研究做充分准备。

虽然前人做了许多关十奶牛热应激的研究，但仅从热应激对奶牛影响的一方面出发来研究奶牛热应激的机理，本研究在前人的基础上全面的阐述和证明了热应激对不同泌乳阶段的荷斯坦奶牛生产的影响机理，不仅进一步证明了前人的研究成果，也对前人的研究作出补充和纠正。

2.研究的基本内容

通过对奶牛在热应激期和非热应激期奶牛体温、采食量、产奶量及乳脂成分的分析来研究热应激对奶牛的影响并在此基础上建立奶牛热应激的有效预防措施，减少热应激对奶牛的影响，以提高养殖场的生产效益。

3.拟解决的主要问题

热应激对奶牛的影响机制及预防措施

4.研究方法及措施

采用查阅文献、临床试验及实验室检测等方法进行研究。

5.研究工作的步骤与进度等

5.1查阅文献：

2011,6-7。

5.2临床试验：

2011,7-10。

5.3实验室检测：

2011,10-12。

5.4数据分析与总结：

2012,3-4。

5.5论文制作：

2012,4-5。

主要参考文献

[1]谢江昂,傅童生.奶牛热应激研究进展[J]动物医学进展,2008,29（9）:

82～85.

[2]李如治.奶牛热应激研究现状[J].中国奶牛,1995,（4）:

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[3]杜红芳,窦爱丽,杨威等.热应激对奶牛的生理变化及缓解措施[J].中国畜牧杂志,2007,43（12）:

59～62.

[4]李建国,桑润滋,张正珊等.热应激对奶牛生理常值、血液血液、生化指标、繁殖及泌乳性能的影响[J].河北农业大学学报,1998,（4）:

69～70.

[5]莫放主编.养牛生产学[M].北京：

中国农业大学出版社,2003,2.

[6]郭辉,杨膺白,李丽莉.奶牛热应激研究进展[J].乳业科学与技术.2007,2（总第123期）:

101～104.

热应激对奶牛的生产性能和生理机能的影响及预防措施

摘要：

本论文通过牛场奶牛实际测定、饲养试验及实验室样品常规分析研究热应激对不同泌乳阶段的荷斯坦奶牛体温与呼吸、采食以及生产性能的影响，旨在确定热应激对奶牛生产影响的宏观机制，为缓解近年来全球气候变暖所造成的奶牛热应激反应提供理论参考。

根据胎次、泌乳天数和试验前一周不同泌乳阶段奶牛泌乳量相近的原则选择健康无病、2～3胎、产后8d～225d、产奶量12.245～21.275㎏/头·d的18头经产中国荷斯坦奶牛，分为泌乳前期组（产后15d～100d），泌乳中期组（产后112d～175d），泌乳后期组（产后200d～230d）3组，每组6个重复，各组均采用热应激与非热应激的自身对照试验。

所有奶牛饲养于拴系式双列对头牛舍中。

试验结果表明：

奶牛热应激时，其直肠温度以及呼吸频率极显著提高（P<0.01）；奶牛热应激时其采食量极显著下降（P<0.01）；热应激使得奶牛产奶量显著下降（P<0.01），同时对乳成分造成不同程度的影响。

综上所述，奶牛出现热应激反应，奶牛的直肠温度、呼吸频率显著的上升，奶牛的采食量显著降低，最终严重影响奶牛正常生产性能的发挥。

采取积极的综合预防措施能够有效预防热应激对奶牛的影响。

关键词：

奶牛；热应激；呼吸频率；预防

前言

应激又称全身适应综合征（GeneralAdaptationSyndrome,GAS），是由于外界或内部的各种刺激对动物机体所产生的非特异性免疫应答的总和。

在炎热的夏天，奶牛易发生热应激[1]，奶牛的养殖效益大大的降低，使得荷斯坦奶牛优良种质特性受到严重的影响。

环境温度为5℃～25℃是奶牛的适温区，高于该温度区域即引起奶牛的热应激[2]。

在炎热的夏季，当外界气温为26℃，湿度为85%以上时的奶牛表现为：

首先，呼吸加快，体温升高，散热量减少，从而导致食欲下降，采食量和产奶量显著降低，以及乳成分的变化；其次，生理代谢紊乱，内分泌发生改变[3]，直接导致奶牛的免疫力和繁殖性能显著降低[4]。

莫放（2003）[5]认为热应激对牛群的健康、产奶量、乳脂率、繁殖率以及犊牛的初生重均会产生极显著的影响，这一系列的奶牛身体机能的变化最终对奶牛生产性能和健康造成了严重的危害和损伤。

热应激对国内外奶牛产业带来的经济损失相当巨大[6]，我国尤其是南方地区每年因热应激带来的养殖损失也相当惊人。

基于热应激对奶牛产业以及奶牛本身产生的以上所述的严重影响，本论文主要以热应激对奶牛造成的生理生化、采食、营养消化率以及生产性能的具体影响为出发点，研究和探索热应激对不同泌乳阶段的荷斯坦奶牛的生理生化、营养消化、瘤胃内环境发酵及生产性能的影响机理，从而为抗热应激的研究做充分准备。

虽然前人做了许多关十奶牛热应激的研究，但仅从热应激对奶牛影响的一方面出发来研究奶牛热应激的机理，本研究在前人的基础上全面的阐述和证明了热应激对不同泌乳阶段的荷斯坦奶牛生产的影响机理，不仅进一步证明了前人的研究成果，也对前人的研究作出补充和纠正。

本试验的研究目的与意义：

国内外学者关于奶牛热应激的做了大量的研究，主要集中在热应激对奶牛采食量、产奶量、乳成分、血液激素水平以及繁殖性能影响的研究上，而对热应激时，奶牛对饲料中各种营养成分消化率和瘤胃内环境变化的研究较少，并没有系统的考虑所有影响奶牛热应激的因素以及热应激奶牛各种生理生化指标的变化，因此，针对以上研究存在的问题和不足之处，本研究全面考虑奶牛热应激时可能存在的采食量以及生产性能等一系列的变化因素，旨在确定热应激对不同泌乳阶段荷斯坦奶牛采食量、产奶量及乳成分的影响机制，系统的探讨热应激与奶牛营养物质代谢之间的互作关系以及影响奶牛生产性能的主要因素和作用机理，为营养调控配套技术研究、推广及应用做准备，从而为从根本上缓解热应激对奶牛业产生的负面影响，最终提高奶牛福利和牛场养殖效益。

本试验的研究内容及技术路线：

通过对奶牛在热应激期和非热应激期奶牛体温、采食量、产奶量及乳脂成分的分析来研究热应激对奶牛的影响并在此基础上建立奶牛热应激的有效预防措施，减少热应激对奶牛的影响，提高养殖场的生产效益。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1试验动物选择、分组及试验安排根据试验前一周奶牛胎次、泌乳天数和产奶量相近的原则，并按随机单位试验设计方法，选择健康无病、产后8h～225h、产奶量12.245～21.275kg/头·d的18头经产荷斯坦奶牛，分为泌乳前期组（产后15h～100h），泌乳中期组（产后112h～175h），泌乳后期组（产后200h～230h）3组，每组6个重复，且根据温度变化情况，各组均采用热应激与非热应激的自身对照试验，热应激期又可以分为不同的热应激阶段。

本试验于2011年至2012年在武威市兴旺奶牛养殖场进行饲养试验，预饲期为15h，正饲期分为热应激期（2011-7-20～2011-8-30）和非热应激期（2011-8-31～2011-9-28，实验室样品分析和相关指标的测定（2011-10-8～2011-12-30）在甘肃畜牧工程职业技术学院临床诊断实验室、饲料与营养实验室、畜牧兽医中心实验室。

1.1.2试验日粮组成及营养水平精料基本原料一组成有：

玉米，次粉、豆粕、菜籽粕、棉籽粕、碳酸钙、碳酸氢钙、食盐、维生索A、维生索D3、维生索E，氯化胆碱、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸镁、赖氨酸等，精料一营养成分分析值：

CP≥18.0%,CF≤9.0%，粗灰分小等于10.0%,Ca0.70-1.80%,总磷≥0.50%，食盐0.70-1.40%，赖氨酸≥0.50%，水分≤13.0%。

粗料主要是青贮玉米秸秆。

饲喂方式为：

先粗后精。

精料定量饲喂，粗料自由采食，自由饮水。

1.1.3饲养管理按照该牛场正常饲养管理规程进行。

1.2方法

1.2.1奶牛直肠温度以及呼吸频率的测定方法分别于热应激的各个阶段及非热应激期选择1h-2h在早上8:

00，中午14:

00，晚20:

00，测3次供试奶牛的直肠温度和呼吸频率，并分别求平均值。

奶牛直肠温度的测定：

将兽用玻璃体温计的水银柱甩至35℃以下，用消毒棉球擦拭并涂以润滑剂（水即可），感应部分插入直肠10cm,5min后取出读数，记录。

用完之后，消毒并将水银柱甩至35℃以下，以备下次用。

奶牛正常直肠温度为37.5～39.5℃。

奶牛呼吸频率的测定：

用秒表和计数器分别测定每分钟供试奶牛腹部和胸廓的起伏次数，作为奶牛的呼吸数。

奶牛正常为10～30次∕min。

1.2.2奶牛热应激对其采食量的影响奶牛采食量的测定方法：

精粗料采食量的测定：

分别十应激的前、中、后期以及非热应激期连续4h的消化实验中测奶牛的精粗料采食量。

定量饲喂给奶牛精料和粗料，待奶牛采食之后分别收集奶牛的剩料称重，差值即奶牛的总采食量，一天称量和收集3次料，计算平均每头奶牛口采食量，并根据采集饲料样品水分的测定值计算出每头奶牛日干物质采食量。

1.2.3热应激对奶牛产奶量及常规乳成分的影响

奶样的采集与测定：

分别于奶牛热应激前期、中期、后期及非热应激期从18头奶牛中选择不同泌乳阶段的奶牛各3头进行奶样的采集。

按一天早中晚4:

3:

3的比例采集乳样约100mL，加入1滴重铬酸钾防腐剂摇匀后置于冰箱冷藏，次日送样检测乳成分（乳脂率、乳蛋白及非脂乳固形物等）。

产奶量的测定：

预试期开始前两天用电子秤（型号:

ACS-30电子计价秤，成都标王衡器有限责任公司生产）测定每头牛的产奶量，正试期开始每期选择1d～2d测记录产奶量，作为一周平均的产奶量。

奶样的测定：

采用红外分光光度法（Minor-78110型全自动乳成分分析仪）测定乳脂率、乳蛋白率和非乳脂固体含量。

2结果与分析

2.1对奶牛直肠温度的影响

奶牛直肠温度是反应奶牛适应暑热环境的一种体温调节能力。

唐娇玉等（2005）认为，10头奶牛中有7头的直肠温度超过39.4℃，奶牛即处于热应激状态[7]。

试验结果显示：

在试验期（7月20日～8月20日）不同泌乳期奶牛的直肠温度平均为39.5℃，在非热应激期奶牛的平均直肠温度为38.4℃。

因此，7月底和8月中旬两个阶段的奶牛处于热应激状态；且不同泌乳阶段奶牛的热应激期平均直肠温度与非热应激期的直肠温度差异极显著（P<0.01），热应激显著增加了奶牛的直肠温度；奶牛在7月底和8月中旬两个时期的直肠温度显著高于其他时间段；且不同泌乳阶段奶牛之间的直肠温度差异不显著（P>0.05）。

这与杨毅（2009）和李忠浩等（2009）研究结果一致[8-9]。

2.2对奶牛呼吸频率的影响

奶牛散热的其中一种机制是呼吸散热，当环境温度升高时，奶牛通过加大呼吸频率来增加散热，当奶牛热应激时，奶牛仅通过呼吸不能彻底缓解环境温度对奶牛的影响，所以应改进奶牛饲养管理设施来加大奶牛散热，如安装风扇和喷淋装置等。

尽管本试验中所用测定呼吸频率的方法存在主观和人为因素的差异，但从表结果可以看出，热应激使得奶牛呼吸频率显著升高（P<0.05），尤其在7月底和8月中旬，奶牛的呼吸频率（48～66次／分钟）极显著的高于9月非热应激期（33次／分钟）（P<0.01）；同时，不同泌乳阶段奶牛的呼吸频率差异不显著（P>0.05）。

2.3对其采食量的影响

大量研究表明，奶牛热应激使其采食量下降[1]，本研究结果亦如此。

通过对试验结果显示，不同热应激期的干物质采食量（单位：

㎏／d）分别为：

热应激期平均值：

13.01；非热应激期平均值：

15.08。

热应激期的平均日干物质采食量较非热应激期相比，极显著降低（P<0.05）。

所以，本试验中热应激阶段对奶牛的采食量影响较大。

2.4对奶牛产奶量的影响

奶牛热应激时，其产奶量下降。

实验结果显示：

热应激中期奶牛的泌乳前期、泌乳中期、泌乳后期的产奶量（单位：

㎏／d）平均值分别为：

17.1、12.8、12.07；非热应激期奶牛的泌乳前期、泌乳中期、泌乳后期的产奶量（单位：

㎏／d）平均值分别为：

19.8、14.9、13.9。

分析认为：

热应激中期阶段对奶牛产奶量的影响均显著。

这与赖登明（1997）[10]、杨毅等（2009）[8],安代志（2005）等[11]人的研究结果一致。

2.5热应激对奶牛常规乳成分的影响

热应激不仅降低奶牛的产奶量，还可导致奶中的乳脂率、乳蛋白率、乳糖率及非脂乳固体因高温而下降，牛奶质量降低[12-14]。

本试验研究表明：

热应激对不同泌乳阶段奶牛乳成分无显著影响（P>0.05）。

3讨论

3.1热应激对奶牛直肠温度和呼吸频率的影响

当环境温度超过25℃,且相对湿度在50%以上时，奶牛即产生热应激反应。

究其原因是，奶牛生活在可避免太阳辐射的凉棚下，环境温度及降雨引起的较大的环境湿度，对奶牛造成了直接的影响，加上奶牛体表短而密的被毛和不发达的汗腺，环境热与奶牛内部消化产热及奶牛维持产热，三方面的热量作用于奶牛机体，奶牛发生各种特异性或者非特异性反应，奶牛不能通过自身的热调节来散失热量，即产生热应激，首先表现为奶牛体表温度的升高，且大于30℃，其次是，奶牛呼吸频率的升高，高于35次/min，奶牛直肠温度随之升高，高于39℃。

试验可知：

热应激对奶牛的直肠温度、呼吸频率的影响显著。

3.2热应激对奶牛采食量的影响

奶牛环境温度从－20℃升高到35℃时，采食量平稳下降，当气温超过35℃时，采食量急剧下降，40℃以上时部分不耐热的奶牛基本停止采食[1]。

史彬林（1996）研究表明：

当外界温度为25℃～26℃时，泌乳奶牛的采食量开始下降；30℃以上时急剧下降；40℃时，采食量下降40%[15]。

本研究结果与此一致。

究其可能原因是：

奶牛在热应激时，体内的甲状腺激素T3,T4分泌量大幅度下降，而且，环境温度升高时，奶牛散热加强，流经全身皮肤表面的血量增加，影响胃肠蠕动，使食糜在胃内存留时间延长，胃充盈，胃的紧张度升高，作用于胃壁上的胃伸张感受器，传至下丘脑的厌食中枢，同时，温度可直接通过温度感觉器作用十下丘脑的厌食中枢，反馈回来即采食量减少[5]；此外，奶牛为了减少热增耗，采食也会被抑制；而且温度升高使奶牛饮水量急剧增加，采食量相应也会减少[5]。

3.3热应激对奶牛生产性能的影响

在热应激条件下，由于奶牛采食量下降，机体内分泌机能紊乱，直接影响奶牛的泌乳性能。

有研究表明，6～9月重庆市奶牛产奶量下降25.6%～33.5%[16]。

本研究与此一致。

热应激奶牛的日产奶量低于非热应激奶牛的日产奶量（P>0.05）,且在热应激中期表现更为突出。

热应激不仅降低奶牛的产奶量，还可导致奶中的乳脂率、乳蛋白率、乳糖率及非脂乳固体因高温而下降，牛奶质量降低[7，13，14]。

奶牛热应激时，粗饲料消化减少使瘤胃pH值降低，从而乙酸含量降低，导致乳脂率和产奶量下降。

刘瑞生（1998）报道，27℃以上温度时，乳脂率开始下降[17]。

本试验研究表明：

热应激对不同泌乳阶段奶牛乳成分无显著影响。

4预防热应激的综合措施

4.1调整日粮配合

总的要求是日粮的营养浓度要高，体积要小，适口性要好。

蛋白质水平应达到16%～18%，过瘤胃蛋白质应占粗蛋白的35%以上。

精料中玉米的比例可增加20%，豆粕的比例可增加5%左右，控制粗饲料喂量，提高精料比例，但是精料的比例要控制在60%以内，否则会引起奶牛的消化代谢紊乱。

另外，劣质粗饲料会使奶牛体内产热增加，所以要尽量少喂或不喂。

可适当多喂一些新鲜的青绿多汁饲料，如优质牧草、胡萝卜等。

还要注意维生素和矿物质的补充，特别是钾、镁、钙、磷等元素的补充。

4.2改善牛舍环境

在运动场周围应进行植树绿化，可改善牛场内环境气候，有利于夏天炎热季节奶牛的运动和休息。

也可在运动场用遮荫网或石棉瓦等搭建高4米的遮荫棚，让牛在遮荫棚下休息。

另外要改善牛舍的通风条件，打开牛舍的全部前后窗户，加强自然通风，要防止牛舍湿度过大，形成高温高湿的环境，这样会阻碍奶牛体热的散发。

另外，牛舍及运动场的地面应平整干净，不积水，不泥泞。

4.3安装风扇

在牛舍内的上方，每3～5头牛安置一台吊风扇，风可吹到牛的身体和头部，以备在天气热、自然通风又不好时，可以开启电风扇吹风降温。

4.4供给充足的清凉饮水

水不仅是奶牛代谢过程中不可缺少的重要物质，而且有助于调节体温。

最好是用刚从深井中打出的水或新放出的自来水。

按每采食1千克干物质给水7㎏的标准，为奶牛提供饮水。

奶牛的饮水一定要保证新鲜、清洁卫生。

4.5改变饲喂方式

奶牛在采食后2h～3h为体内热能产生的高峰阶段。

因此在炎热季节应当在一天当中气温相对较低的夜间饲喂。

从晚上8点到第二天早8点期间的饲喂量应占整个日粮的60%～70%。

尤其是粗饲料，宜安排在晚上8点到早上5点饲喂，中午可用麦麸和豆腐渣用凉水稀释成粥样喂给。

饲喂时要少给勤添，日喂3～4次为宜。

每次喂完后要及时清理料槽，防止料槽内的剩料堆积发酵、酸败变质。

4.6在饲料中添加小苏打

小苏打有保持瘤胃及肠道内容物和体液中氢离子的正常浓度，提高瘤胃内乙酸、丙酸的比例，改善瘤胃发酵环境，防止酸中毒，预防热应激的作用。

还可以提高奶牛的食欲和增加产奶量。

添加量按精料的2%左右补给即可。

4.7加强卫生管理

奶牛可通过毛孔、皮肤来散发热量。

要保持牛体、牛舍及运动场的清洁卫生，及时清理粪便，每天坚持刷拭牛体1～2次，必要时可用清水冲洗牛体，有提高食欲、预防热应激的作用。

另外，夏季蚊蝇等害虫较多，常会干扰奶牛的休息，加重热应激反应，同时还会造成一些疾病的传播，所以要经常用敌百虫等杀虫药物对牛舍及周围环境进行喷洒杀虫，以保证奶牛安全渡夏。

5结论

热应激对奶牛的体温、采食量、生产性能有显著的影响，导致体温升高、采食量下降、生产性能降低。

生产中应高度重视。

通过综合防治可以有效的减少热应激对奶牛的影响，提高养殖场的生产效益。

参考文献

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[10]赖登明等.红细胞钾对奶牛耐热性的影响[J].中国奶牛，1997

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[13]王建平,王加启,卜登攀等.热应激对奶牛影响的研究进展[J].中国奶牛.2008,（7）：

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[15]史彬林,闫素梅.奶牛耐热性评定指标的研究[J].中国奶牛,1996,

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[17]刘瑞生.奶牛热应激研究进展[J].当代畜牧,1998,（5）:

3～5.

致谢

本论文是在李海前老师细心指导下完成的。

导师严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范对我影响深远。

使我树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法。

本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。

在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！

高晓雪

2012.6.20