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奶牛热应激及其防治措施 苏光华1，任慧波2，张元跃1，张仁富3，王向林3，谭伟明4 (1 湖南农业大学动物科技学院遗传育种教研室 长沙 410128) (2湖南省畜牧兽医研究所 长沙 410131) (3 湖南省湘西自治州畜牧水产局 吉首 416000) (4 湖南省益阳市畜牧水产局 益阳 413000)
奶牛热应激综合症是指奶牛机体受到超过本身体温调节能力的高温刺激，作用于垂体一肾上腺皮质系统而使机体引起的非特异性防御反应和特异性障碍在内的全身性适应症。目前，奶牛经过长期适应，遭受的热应激大都属于慢性的，一般分为3个阶段：紧急反应阶段、抵抗阶段和衰竭阶段[1]。在炎热的夏季，热应激反应严重影响着奶牛的生产和健康[2,3]。据报道，当环境温度从25℃增到28.6℃时，奶牛标准产奶量下降25.3%，按高温90天计算一个产奶中等的万头奶牛场，一个夏季带来的经济损失就达36.5万元[4]。热应激极大影响奶牛采食量、免疫力、繁殖性能等，甚至引起奶牛的死亡。为此我们必须了解和掌握判定奶牛热应激的方法、评定奶牛是否耐热的指标和预防奶牛热应激的措施。
1 判定奶牛热应激的方法
1.1 生产性能法
假如奶牛的采食量或产奶量下降10%以上，奶牛已经开始处于热应激状态;如果奶牛的采食量或产奶量下降15%以上，奶牛处于严重的热应激状态。(下降率=(热应激期间产奶量-等热区平均产奶量之差)%等热区产奶量)
1.2 直肠温度测定法
测定100头正常奶牛的直肠温度，如果有70头以上体温超过39.4℃时，奶牛已经开始处于热应激状态;如果体温超过40℃，奶牛处于严重的热应激状态[5]。
1.3 干湿温度表法
在牛舍内安装干湿温度表(1支/200 m2)，用来测定奶牛的温度和相对湿度。当牛舍温度达到35℃，相对湿度70%以上时，奶牛处于轻度的热应激状态;当牛舍温度达到35℃ ，相对湿度达到75%以上，奶牛处于中度的热应激状态;当牛舍温度超过35℃，相对湿度超过85%以上时，奶牛处于强度的热应激状态。
1.4 呼吸频率法
测定100头正常奶牛的呼吸频率，如果有70头奶牛的呼吸频率高于80次/分，奶牛已经开始处于热应激状态;如果高于85次/分，奶牛处于严重的热应激状态。但是测定奶牛呼吸频率时，奶牛受外界刺激极有可能处于应激状态下，其呼吸频率很有可能会增加。
2评定奶牛耐热性能的指标
2.1 生理指标[1]
A.Berman等(2005)提出耐热性是指奶牛对炎热环境的忍受力[6]。从生理指标上看似乎直肠温度和呼吸频率、心率都是很好的选择指标。高温下体温低的牛，说明其热调节能力强。至于呼吸频率，因为高温易引起第二相呼吸而掩盖其真实性，且易受其它因素的影响，准确性不高。心率存在同样的缺陷。在国外，耐热系数已经被当作评定耐热性指标。李建国(1998)报道热应激明显降低产奶量、繁殖力，增加牛群疾病发生率，奶牛夏季热应激期间直肠温度和呼吸频率显著高于冬季[7]。 穆玉云(1993)报道以日均直肠温度和6:00直肠温度作耐热性标记[8]。直肠温度单次测定的遗传力为0.19;4次测定的平均直肠温度的遗传力为0.44，对肉牛直肠温度单次测定遗传力较高(Dasilva等，1973，0.44;Turner等，1982，0.25;Song等，1984，0.33)。高温环境下测定牛直肠温度，根据体温的高低估计耐热系数，系数越高表示耐热能力越强。Rhoad(1944)创立测定耐热系数的公式为：耐热系数=100-〔10(BT一101.1)〕，其中BT=试验时测得的平均体温(华氏),101.1=牛的正常体温(华氏)，10=体温变化改变为基本单位的系数，100=维持体温在华氏101.10的完全效率[9]。
2.2 生产力指标
奶牛产乳量下降水平是衡量耐热性能最实用的指标，常采用下降率，即热应激期间产乳量和等热区平均产乳量之差与等热区产乳量的百分比。筛选出的高产耐热牛，最后还是由其产乳量是否下降来证明。然而，该指标也有其局限性：(1)高产牛产乳量下降率与低产牛或泌乳后期牛比下降率有时会存在一定差异;(2)必须等到奶牛有生产记录后才可评定，但奶牛世代间隔很长，在选种速度很慢;(3)公牛应用价值有限。我们可以充分利用泌乳曲线,来减少这种误差.
2.3 血液生化指标
耐热性的血液生化指标有血红蛋白(Hb)、T3、T4和肾上腺皮质醇等。Hb具有较高的遗传性，有报道认为与耐热性相关，但矛盾的报道亦多。荷斯坦和娟栅牛在气温升高时Hb值下降，而印度品种小公牛和小母牛Hb均随气温升高而升高。只有萨希拉牛和辛地红牛等Hb与气温为正相关，故难以用作选种指标。至于T3、T4和肾上腺皮质醇t，均与代谢有关，变化亦太，只能用作参考指标。
2.4 红细胞钾指标
红细胞钾的研究工作源于绵羊，Evans等(1954)首次将英国品种绵羊个体划分为高钾HK)和低钾(LK)两个类型，后来查明这两个类型受遗传控制，并发现LK型容易适应酷暑和干旱的环境。为此Evans等(1963年)开始研究婆罗门公牛、短角牛、南非瘤牛和海福特牛等及其杂种，发现耐热性最强的南非瘤牛和婆罗公门牛红细胞钾含量最低，故认为其可作为牛耐热性的可靠指标。穆玉云[8]按热季黑白花奶牛产奶量下降率划分出耐热牛和不耐热牛两组，结果表明产奶量下降率小的耐热牛红细胞钾含量显著地低于不耐热牛，分别为15.19mM/L和16.18mM/L，且与气温、THI、产奶量均无显著相关，是稳定而可靠的耐热性指标和产奶量指标。史彬林[10]将黑白花奶牛按红细胞钾含量平均值(公牛1038.7mg/L，母牛976.7mg/L)划分为HK组和LK组。通过测定产奶量下降率、体温、呼吸频率、甲状腺素和皮质酵含量等指标，证明LH组牛耐热受试的40对母女及其父亲在遗传上，高钾组公牛或母牛的女儿均为高钾，低钾组的女儿均为低钾，父母同型则遗传效应更强，遗传力为父亲0.248，母亲0.387，不受营养、生理和环境因素影响，是由遗传因素决定的。刘玉庆测定南京地区237头黑白花奶牛红细胞钾含量，验证了高钾牛不耐热。认为高钾牛可能神经兴奋性强，对热较为敏感，且高温时摄食的钾减少，而出汗、排尿失钾增多，这时高钾牛比低钾牛更容易因缺钾而影响泌乳，导致产奶量大幅度下降。而热应激期补充氯化钾，虽对红细胞钾无显著影响，却能改善产奶性能。亦证明黑白花奶牛红细胞钾含量稳定，不受营养、环境和生理的因索影响。受遗传控制，遗传力为：父亲0.17，母亲0.22。并对遗传机制有了新的认识，分析237头黑白花母牛红细胞钾含量分布，发现其呈正态分布，属连续的数量性状，这与Tomar的连续三峰分布互为印证。穆玉云(1993)、史彬林等(1996)报道红细胞钾在奶牛个体中呈正态分布，与耐热性有关，且有一定的遗传力[8，10]，其遗传力中等，为0.328。
3 预防奶牛热应激的措施
3.1 搞好牛舍通风降温
修建半开放式牛舍，采用散放式饲养。合理选择层面材料，最好选用隔热性能好的材料做牛舍顶棚，不宜采用传热快的单层石棉瓦。可在屋顶上堆放干草或用石灰浆喷涂牛舍顶及外壁，以减少阳光辐射对牛舍的增温效应。在牛舍内安装风扇，促进空气流通。采用旋转式喷雾装置，对奶牛间歇性喷雾和送风。中午用冷水刷拭牛体，淋水与送风结合，降温效果更好。凉棚是减轻奶牛热应激的简便而经济的遮荫措施。牛舍和运动场供给充足的清洁饮水，任牛自由饮用。应用蒸发降温技术，使舍外高温空气先通过淋湿的垫料蒸发降温后引入舍内，可以显著提高奶牛的生产性能。在不影响通风的情况下，可在牛舍及运动场周围种植树木遮荫，在空闲土地上种植花草，可减轻太阳幅射对牛舍的侵袭，同时能减少30%～40%的太阳辐射热。
3.2 合理调整日粮成分
夏季饲料中能量、粗蛋白质等营养物质浓度应适当提高，而且要有一定数量的粗纤维(17%)。可在配合饲料中适当增加玉米、豆饼、鱼粉含量，使日粮中蛋白质浓度比正常水平提高4%左右，过瘤胃蛋白质占粗蛋白质比例达到35%～38%。试验证实，在奶牛日粮中添加日粮总干物质3%的脂肪酸钙盐，使日粮中脂肪水平达到5%～6%时，其利用率最佳。适当减少青贮料比例，增大富含碳水化合物和水分，适口性好的饲料，如鲜嫩多汁的青草及瓜类果皮等。除此之外，夏季还应少喂干草，可适当喂些发酵的糠糟、豆渣、啤酒糟等，对提高产奶量、增加乳脂率有、奶牛的干物质消化率及乳产量，并降低体温。绿豆汤具有清热解毒，防暑降温的作用。有条件的养殖场户夏季应该给奶牛饮绿豆汤。用新鲜绿豆l-1.5公斤，加水4-5公斤，煮沸l-2小时，加入40公斤清洁饮水中，给奶牛一次饮服，每天一次。给奶牛喂盐水麸皮汤能增强奶牛食欲，保证饮水量，调节代谢，有效控制产奶量下降。每次每头牛喂50公斤水，加食盐50克、麸皮1—1.5公斤，每天喂3次。夏季给奶牛补喂糖蜜能有效地减轻热应激
3.3 添加抗热应激添加剂
黄美音(1989)建议，夏季奶牛饲料中增加维生素，尤其以维生素A重要，每日每头由5万IU提高到15万IU，还可在夏天适当多喂一些胡萝卜或青菜。Arechiga等(1998)研究报道，热应激状态下，每天每头奶牛补充400mgβ一胡萝卜素可能对泌乳量有好处.但对繁殖性能没有影响。陈杰(1989)报道在夏季高温条件下给奶牛日粮中添加3OOg/头·日乙酸钠，发现奶量及乳脂总分泌量明显增加。Muller等(1986)发现，在夏季，每头奶牛每天添加6g烟酸，可提高产奶量，对于高产奶牛更为明显(2.4kg/天)。李建国等(1999)研究表明.每天添加娴酸6g/头，可提高夏季热应激条件，下奶牛的产奶量，而乳成分不受影响。田中和宏(1995)在夏季给泌乳奶牛添加棕榈油为原料的脂肪酸钙200g/头·日，产奶量和乳脂率明显提高。刘艳琴(1999)在炎热的夏季给奶牛日粮中添加200g/头·日脂肪酸钙，发现其具有抗应激作用，使呼吸频率和脉搏降低，产奶量提高2.33kg(P<0.05)，血糖含量显著升高(P<0.05)。宋宝治(2000)报道，在产奶高峰和夏季补饲过瘤胃脂肪酸钙，是解决高产奶牛及热应激条件下能量负平衡的有效方法。黄昌澍等(1986)在夏季将氯化钾添加量从60g递增到180g，后半期稳定于180g，分三次搅拌于混合精料中饲喂奶牛，全期平均产奶量提高7.15%(P<0.05)，其中后半期提高17.05% (P<0.01)。孙科业等(2002)在炎夏奶牛日粮中添加8.9g的小苏打，试验组产奶量比对照组提高8.6%(P<0.05)，乳脂率提高0.07% ，每天每头奶牛多收入2.22元。孙齐英(2003)用由NaHCO3、KC1、NH4C1组成的电解质调节剂饲喂夏季热应激奶牛，采食量提高，产奶量比对照组提高47.45%(P<0.05)，乳脂率提高7.8%(P<0.05)，且无中暑现象发生，经济效益提高88.29%。
3.4加强饲养管理
适当延长饲喂时间，增加饲喂次数，少喂勤添，保证充足新鲜的饮水。保持牛体和牛舍卫生，夏季要经常刷拭牛体，以利于血液循环和牛体散热。牛舍每天要彻底清扫冲洗，保持室内清洁卫生，并喷洒消毒药，注意消灭蚊蝇,蚊蝇叮咬影响牛休息,造成产奶量下降和传播疾病,应定期喷洒杀虫液驱杀蚊蝇。最好使用电子灭虫器,可以防止杀虫药造成的环境污染。搞好环境卫生,有利于减少蚊蝇和疾病传播。防止致病微生物乘虚而入，避免并发各种疾病精料中各添加0.5%甘草和板蓝根预防奶牛夏季综合症，可使发病率下降，情期受胎率保持在70%以上。
3.5 调整产犊日期
热应激会降低产奶量500-1000L左右，在实际生产中，可避开夏季产犊，这样能有效地预防产后疾病。一般认为将产犊季节安排在9-10月较适宜，这样可以在翌年环境温度适宜的春季度过泌乳期，而到7-8月正是干乳期，对总产奶量的影响比较小。
3.6 培育耐热品种
大量的文献报道，红细胞钾作为耐热性选择指标是很可靠的，其不受营养、生理和环境因素影响，是由遗传因素决定的，其遗传力为0.15-0.38。赖登明等(1997)发现中国荷斯坦牛红细胞钾呈正态分布，符合数量性状分布规律，建议以550 mg/L作选择标准。刘玉庆等研究提出现阶段耐热母牛的选择标准是红细胞K含量在800mg/l以下。史彬林等则建议耐热牛红细胞K含量标准母牛在550mg/l以下，选择强度达20%，可以较好的缩短世代间隔，容易在短期内建立耐热牛群。对荷斯坦牛来说，从犊牛和育成牛开始选择效果。目前红细胞钾是评定耐热最可靠的指标，但是还有呼吸频率、直肠温度等因素都可以衡量耐热性。如把耐热性看成一个数量性状，根据数量遗传学和已知的评定耐热性指标，可以把其剖分成几份[11]。耐热模型：Y=u+Σbixj+e。注：u为个体耐热值(由个体的遗传力决定)、xj为红细胞钾含量为直肠温度、为呼吸频率为热应激期间产奶量下降指标等。bi为各因素的加权系数,e误差效应。对此进行大量数据和个体的统计分析，结合数量遗传学的知识，给出适当的加权系数，更加直观评定某一头奶牛的耐热性能，再结合其系谱，以及生产上的其它一些数据，可以计算出奶牛耐热性的遗传力[12]，进而就可以利用其遗传力，运用适当的选择差，进行育种，最终建立高产耐热牛群。此外，我们可以使用分子生物学技术(RAPD、SSR)发现耐热基因，最终建立耐热牛群。以色列和新西兰奶牛是高产品种，其气候与我国南方相似，新西兰其气温比我国南方高。我们可以采取引进这些耐热高产品种牛与我国南方奶牛杂交，可以极大提高我国南方奶牛耐热耐湿高产的能力。Gaughan JB等(1999年)、Hammond AC等(1998)、Jekins TG等(2004)、Holloway等(2005)报道可以从处于热带沙漠地区、奶牛年头均产奶量高的以色列引入耐热荷斯坦牛品系来改良，也可以引入产奶量较高、乳质较好、对热应激具有较强抵抗力的娟姗牛、瑞士褐牛、格尔牛等来改良本地的荷斯坦牛，娟姗牛同荷斯坦牛的杂交一代乳脂率提0.8%～1.0%，并可明显改善牛群的抗热应激能力及对肢蹄病、乳房炎的抵抗力，减少流产等繁殖疾病的发生[13,14,15,16,]。
4 参考文献
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[作者简介]苏光华，(1981-)，男，湖南怀化人，动物遗传育种硕士，研究方向为动物分子数量遗传学。E-mail:ghsu81@yahoo.com.cn. |
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