高环境温度对牛之影响

                                                                      夏良宙

( 国立屏东技术学院兽医系 )

一、简  介

    位於亚热带的台湾，一年内有很长的一段时间在高环境温度下，对牛而言北部约有六个月；南部约有七至八个月在热紧迫状况下，因此有必要了解，在高环境温度下对牛之影响及应对之方法。本文中将以对牛之生长、繁殖、产乳为主要讨论方向。有关一般生理问题，除非与解释此一主要讨论方向有关部份，否则将不在本文中讨论，本文将根据牛之生产及生理流程顺序讨论。

二、牛生产及生理流程

    图一为牛之生理或生产流程，此流程图之优点在易於记忆，未来可将养牛新知放脑中此流程图之适当点上，本文有关高环境温度对牛之影响，将以此流程之顺序来讨论。

三、高环境温度对牛之影响

  (一)高环境温度对牛发身之影响

    Barnett  1962 指出高环境温度下，不论公牛或母牛之发身均延迟；在 Dale 等 1959 之报告中，也显示不论布拉玛牛或短角牛在 26℃下其发身之日龄均延後达五个月。

  (二)高环境温度对牛发情之影响

    表一中显示高环境温度下，很明显的导致冈姗牛发情周期显著的延长，而发情时间显著的缩短，为什麽会导致这种现象？至目前并不十分清楚，但有可能和身体无法作适当之体温调节，亦有可能食物摄食取量下降，这两方面导致黄体激素分泌量降低 ( Madan 和 Johnson  1973 )。

表 一      不同环境温度下对冈姗牛之影响

                       Johnson ,  and  Modan ( 1957 )

  (三)高环境温度对牛之受胎率之影响

    1.受胎率

    由图四 ( 夏  1990 ) 中可分别看出夏季高环境温度下荷兰牛之受胎率大幅下降，两者的报告中均指出这种下降可降低到 0%。Ingraham 等 ( 1976 ) 亦指出高环境温度牛之受胎率可以由 66% 降到 35%。Usanakornkut ( 1981 ) 研究水牛的结果指出在乾热季牛之受胎率远较雨季为低。( 表二 )

表 二        水牛在 1976 ˉ 1980 间在热带不同季节下之受胎率和产仔率

    2.精液品质

    研究报告中很明显的显示高环境温度下对公牛精液品质或精子生成有不良之影响 ( Van  Demark 和 Free  1970；Guzman  1981 )。因此夏季牛受胎率降低，不单纯是母牛之问题，公牛也扮演著重要角色。Johnson 等 ( 1963 ) 指出曝露在高温下仅七天，公牛之精液不正常就会持续九周之久，在 Ansell ( 1981 ) 之报告中则指出，公牛之精液品质在夏季结束後一个半月 ( 约 6 ~ 7 周 )，才慢慢恢复。

  (四)胚胎死亡

    Raizda 和 Pandey ( 1982 )，指出胚胎在配种後 15 天和 34 天时，夏天约有 60%的存活率；在冬天有 100%之存活率，到目前并不十分清楚是在受精过程中；还是受精後胚胎死亡；也并不十分清楚是由单纯外界高温之影响；还是由於高温下子宫血液循环不良导致无法散热；还是由於助孕素在高温下分泌不足；还是由於营养份摄取量不足所导致。

  (五)怀孕天数

    Ansell ( 1981 ) 报告中指出在阿拉伯大公国所养之乳牛，夏季母牛怀孕 264 天；而冬季 278 天，显示夏季牛苹有早产之趋势。

  (六)流  产

    Brody 等 ( 1955 ) 报告中显示热紧迫有可能导致流产。

  (七)胎衣滞留

    高环境温度下母牛生产後胎衣滞留之情形增加，这种现象常导致子宫发炎，而影响以後之发情及受胎。

  (八)产乳量下降

    由图五中可看出国内 ( 夏 1990 ) 夏天牛之产乳量大幅下降；夏天或高环境温度下，产乳量下降有可能是∶(1)摄食量下降，(2)食物品质较差，管理不良等。

  (九)乳脂率

    当环境温度自 21℃升到 27℃时乳脂率有下降之情形，但因高温度使乳量减少，因此乳脂率反而上升。Ouermas   1945 报告中指出，高环境温度下牛乳之乳脂，蛋白质及总固形物均低，但因为低产乳，精粗料比等均影响乳脂含量，因此有些调查看不出上述现象。

  (十)母牛产仔量

    夏季所产之仔牛中，一般体重有较轻之趋势 ( Collier 等 1982 ) 表三，这可能和母牛在夏季怀孕期摄食量低有密切之关系。

表三，这可能和母牛在夏季怀孕期摄食量低有密切之关系。

表 三    不同季节出生仔牛体重之差异

                          Ansell  1981

  (十一)摄食量

    在热带地区的草由於含粗纤维较高，所以减少了可消化乾物质摄食量，也增加了食物在瘤蜂胃中停留之时间 ( Conrad  1981 )。因此在热带地区总可消化乾物质的摄取量减低是∶

    1.直接由於高温影响摄食量。

    2.间接由於含粗纤量高。表四中可看出当温度上升到某一温度後，产乳量无法由改善摄食来改进。

表 四    600公斤乳牛在适温下可生产 3.7%脂肪之牛乳 27公斤，

表中显示不同环境温度下之需求水准及预计生产量

表 五     不同泌乳期曝露於 27℃以上 0 至 87 天之间荷兰牛之产乳效率

( 公斤乳／千大卡／净能 )

                  McDowell  et  al .,  1976

  (十二)营养利用率

    高环境温度下反刍兽对营养份之利用效率下降 ( Mc  Dowell   1966 ) 报告中显示在 20℃下，可消化能量用於产乳之利用率为 60%，如果将牛养於 32℃下七天，可消化能量用於产乳之利用下降 40%，如将牛养於 32℃下十四天，则降至 31%。当环境温度由 20℃升至 32℃时牛可消化能量之摄食量降低 16%，而产乳量却降了 22%，这可能和能量利用之效性下降有密切之关系。但有趣的是很多其它之报告显示高环境温度下牛对乾物质能量及蛋白质消化率均提高 ( NRC 1981 )。由表五中可看出暴露在高温下愈久，牛产乳时对能量之利用效率愈低。

  (十三)摄食行为

    高环境温度下牛会避免在环境温度高之白天摄食，而增加夜间摄食，Santh 和 Miller  1964 年指出欧洲牛在路易士安娜州，当环境温度为 85　 ( 29.4℃ ) 下牛在白天吃草 1.9 小时；而晚上吃 6.5 小时。当环境温度为 72　 ( 22.2℃ ) 牛在白天吃草 4.5 小时；在晚上吃草 4.7 小时，可见天气热时牛会选凉爽之夜间摄食。

  (十四)仔牛之增重

    由表六可看出，除布拉玛牛外，其它几种牛中之增重在 27℃下均较 10℃显著的差，导致此现象之最主要原因为高环境温度下仔牛之摄食量下降所导致 ( Johnson 等 1958 a.b，Johnson 1961 )。

表 六     不同品种在两种环境温度下增重之差异

  (十五)牛之死亡率

    高环境温度下会导致牛死亡，但一般牛因热紧迫而死的并不多，可是 1977 年美国加州 Chino 峡谷的一次不寻常之高温、高湿，再加上热风暴风雨，在三天内就使得该地区死了 700 苹乳牛。

  (十六)肉牛之增重

    Ballings ( 1982 ) 指出一般高环境温度下牛苹死亡所造成经济上之损失，只不过是高环境温度下所造成每日增重损失的 10%而已，亦即热紧迫的造成每日增重之损失是相当可观的。NRC ( 1981 ) 指出当温度高於 35℃时肉牛摄食量减少 10% ~ 35%，在 25℃ 到 35℃间减少 3% ~ 10%。

四、如何提高牛苹热紧迫下之生产力

    高环境温度下可导致受胎率下降高达 20% ~ 40%，产乳量下降高达 20%左右，仔牛增重 ( 荷兰牛 ) 亦下降达 20%，可见高环境温度对牛之生产是有非常高之负面影响。因此如何改善本省夏季牛苹成绩是一件相当重要之事，本节将就下列三方面来改善夏季牛苹成绩，(一)改善环境，(二)改善营养，(三)改善管理。

  (一)改善环境

    这一节所讨论之环境主要以环境温度为主。

    1.牛舍之方位

    牛舍之方位必需遵守畜舍设计之基本原理如图八 a。长向东西，坐北朝南。本省几个重要酪农村的牛舍设计上均违背此一原则，成为图八 b 之问题在早上受到东晒，而下午受到西晒。如此牛苹白天之一半时间受到热紧迫，甚至比白天之一半更长，因为晒了一早或一午要冷却下去不易。

    依图八 a 之方位建牛舍後一定要注意到东西两侧要有挡太阳之设计，本省有几个养牛场设有小型放牧地，放牧地上挡太阳之遮阴设施东西两侧未设挡太阳设施，其结果是遮阴设施下阴影，随著太阳上升品下降一直在移动，因此地面几乎一直在很热的情况下。

    2.牛舍之高度及遮阴面积

    一般建议牛舍之高度在 3.6 到 4.2 公尺，牛舍之屋顶漆成白色可反射热，每苹大牛之遮阴面积至少要 1.8 到 2.5 平方公尺。每苹牛地面积大，则所产生之热量就不至於太影响到其它牛，亦即每单位面积内之生热量就不会太高，则牛可以不至太热。

    3.通风、淋水

    牛虽然有排热汗腺，但不发达，因此想要单独靠通风方式来解决热紧迫是不太可能，但当风速低於 2 公尺／秒时，需要用风扇来吹风，但风速高於 2.5 公尺／秒并没有多大之好处 ( Hahn  1981 )，最好是在淋浴过後吹风冷却之效果才较显著。淋水之方法有两类，第一类为间接法，即将水淋於牛舍屋顶上达到屋顶蒸发失热之目的，淋水量为 1.5 公升／时／平方公尺屋顶面积，如此畜舍内才会冷却下来。第二类淋水为直接淋到牛身上之淋浴法，以达到水份直接在牛体上蒸发牛热冷却之目的。淋浴之方法可采用每 20 ~ 30 分钟淋牛 5 到 10 分钟，每小时之水量约为 10 至 20 公升。

    4.冷空气、冷地面

    Hahn 等 ( 1965 ) 报告中指出将冷空气吹向牛，可使得牛之产乳量增加 15% 到 20%。此冷空气所需之能量为把全部牛舍冷却下来所需能量之 1／3 到 1／2。密苏里大学之研究指出冷却地面对牛之产乳量较对照组并没有改善。

  (二)改善营养

    1.充份之饮水

    5℃下欧洲型肉牛的饮水量和乾物质 ( Dry  Matter ) 摄取量之比值为 3∶1 ( 水∶乾物质 )，但当环境温度增加 32℃时，此比值上升到 8∶1。哺乳期之牛，每产 1 公斤之乳要给 2 到 4 公斤之水。乳牛在 -12℃ 到 4.4℃下，此比例为 ( 3.1∶1 ) 但当环境温度增加到 26.7℃时此比值为 5.2∶1，当温度升 37.8℃时此比值增加到 15.6∶1。4.4 下乳牛每产 1 公斤乳需 2 公斤水，但在 32℃下则每产 1 公斤乳需 3.8 公斤水。( Winchester 和 Morris  1956  NRC  1981、1984、1989 )

    2.摄食量、粗精料比及脂肪

    由表四可看出在 25℃以上之环境温度如果要达到一定之产乳量，到目前为止不太容易，但至少应达到表列中之期望摄取乾物质量，但要注意的是不可以太高之蛋白质精料 ( 18% ) 来喂牛，因为蛋白质高一则对改善产乳量并没有多大之好处 ( 表七 )，一则高蛋白质饲料反而造成蹄叶炎。饲料中添加脂肪仅对高环境温度下饲养之肉午的增重有帮助 ( 表七 )。但乳牛有正、反两面之效果，这可能和牛瘤胃之环境有关。

表 七       精料中蛋白质及脂肪含量对牛成绩之影响

    3.饲料中添加缓冲剂

    高环境温度下为维持较高产乳量，所以摄取较高之精料及较低粗料量，但也因为此种精料∶粗料之比，已由 40∶60 逐渐成为 70∶30 甚至更高 ( 75∶25 )，均有降低乳脂率之现象 ( Roger 等 1982 及  Thomas 等 1984 )。乳牛饲料中添加 2%之 NaHCO₃ 及 1.0% 之 NaHCO₃＋0.5%MgO，均显著的提高乳脂率 ( 陈  1989，Thomas 和 Emery  1969 )。

    4.饲料中添加钾

    由於乳汁中含有高量之钾，占总摄取量之 25% 到 40%。高环境温度下出汗增加，汗中含有高量之钾。高环境温度下摄食量降低，因此摄取量之钾量降低。在这三种情况下均使得乳牛钾摄取不足，试验中证明饲料中添加 0.5% 到 1% 之钾，有增加产乳量之效果。

    5.饲料不可太细

    由於高环境温度下为维持较高之产乳量，乳牛摄取较高比例之精料及过细之精料，在瘤胃内快速分解以至易产生过酸症，同时太细之饲料导致瘤胃中丙酸较高，而乙酸浓度减低，一般乙酸浓度减低常导致乳脂率降低。

  (三)改善管理

    1.如无自动化设施，应定时喂饲料而且早上先喂粗料再喂精料，如此可减少过酸症或乳脂率下降之现象。

    2.夜间充份的喂够粗精料

    因为牛在夏季有夜间凉爽时摄食之情形，所以夜间供应足够之粗精料。

    3.采用自动化精料喂饲站

    由於高产乳中需精料多，而且受热紧迫影响，导致产乳减少之情形远超过低产乳牛，因此如能采用自动精料喂饲站，则可依据产乳之高低供应精料，并将精料喂饲量平均分布於昼夜，如此可使得牛不会因为竞争而一下子吃下大量之精料。如此易影响瘤胃内之 pH 值，以及细菌之生态，更重要的是低产乳牛不致吃太多而造成浪费。但如采用自动化精料喂饲站，则粗料应有充份之供应。

中国畜牧杂第五十四册合订本

1995年七月号至1995年十二月号

第 27 卷 (95) 第 7 期 ( 13 ~ 25 )