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103年9月(第267期)

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高溫環境對乳牛生理和泌乳影響

林育安 [1]
[1] 國立宜蘭大學生物技術與動物科學系

一、前言

  炎炎的夏季已來臨,臺灣位於熱帶和亞熱帶地區,夏季時外界環境溫度往往高達 30 ℃ 以上, 相對溼度也在 70% 以上。在這樣高溫、高溼的環境下,很容易使泌乳牛隻產生熱緊迫的現象,對牛隻的生長、繁殖和泌乳性能等都會造成不良的影響。對酪農而言,無形中也造成經濟上的損失,以及飼養成本的提高。因此,如何降低高溫環境對泌乳牛的影響,則是一個很重要的課題。

二、適溫環境下泌乳牛的外在行為、泌乳性能、成分和血液生化值

  臺灣所飼養的乳牛,主要品種為荷蘭牛,屬於溫帶品種的牛隻,適宜的外在環境溫度範圍為 -5 〜 21 ℃,以 15 ℃為最適宜乳牛的環境溫度。在正常的環境溫度下,牛隻的外在行為,每天花費在採食時間約為 4 〜 9 小時,反芻週期數為 15 〜 20 次,反芻時間為 4 〜 9 小時,飲水次數為 1 〜 4 次,躺下來休息時間為 9 〜 12 小時,站立時間為 8 〜 9 小時。

  牛乳乳汁中的成分:乳脂率約為 3.5%,無脂固形物在 8.5% 以上,乳蛋白在 3.0% 以上,乳蛋白和乳脂的比率介於 0.85 〜 0.88 之間,比重在 1.0305 以上。血液生化值方面,血液中鈣的含量為 8.2 〜 10.0mg/dL 、磷 4.7 〜 7.0mg/dL 、鈉 134 〜 144mmol/L 、鉀 4.0 〜 5.7mmol/L 。當乳牛處於高溫環境下,會因為受到熱緊迫的影響而使乳牛採食飼料的意願降低,無形中也會降低乳牛其乳量的生產,乳量的改變會間接影響到乳液中乳的成分。在熱環境下,乳牛為了使體熱能散發出體外,無形中也增加些體內離子的流失,間接地也影響到乳牛體內血液生化值的變化。

三、環境因子對乳牛的影響

  環境因子包括溫度、溼度、風速和輻射等,而這些因子對動物會有直接或間接的影響,直接的影響如對動物的體溫、呼吸速率和生產效率降低等,間接的影響則牽涉到環境和動物之間的交互作用。在所有的環境因子中,以溫度對動物的影響最鉅,而影響程度則和大氣中溼度的含量、風速的快慢以及輻射熱等有密切的關聯。有學者研究指出,在波多黎各、路易安那和亞利桑那等 3 個地區,平均氣溫都為 27.8℃,最高溫分別為 30℃ 、31.7℃ 和 40℃ ,每日乳牛的產乳量分別為 15.9kg 、 16.8kg 和 25.9kg 。理論上而言,亞利桑那地區的溫度較波多黎各地區高,相對地,乳牛的產乳量應該會較低,結果卻是有較高的產乳量。歸究原因為亞利桑那地區的溫度雖較高,但其溼度相對地也較波多黎各地區高,可以將牛舍內多餘的熱氣帶走,使得乳牛體溫下降而感覺到舒服。

四、泌乳牛對熱緊迫的生理反應

  動物對於體熱的獲得可以從二方面:一是藉由陽光照射,經由傳導、輻射或對流的方式獲得。另一個方式是本身新陳代謝所產生的熱。當動物體內的熱量過高而感覺不適時,動物體本身則會將體熱經由傳導、輻射、對流、蒸發或是經由泌乳、排糞、排尿或是排氣的方式將體熱散發出體外。

  每一種動物都有其適宜生存的環境溫度,當外界的環境溫度高於臨界溫度時,乳牛為了維持體熱的平衡,本身則會盡量減少體熱的產生,盡量使體內的熱量散失於體外。當乳牛的體溫每上升 2.2℃ 時體熱的產生則會提高 1 倍。當乳牛長期暴露於高溫環境下,為了減少體熱的產生,因此就會降低瘤胃蠕動的頻率、反芻次數和粗料的採食。由於乳牛在粗料採食量降低而精料攝取量不變時,會使瘤胃內乙酸產生減少,丙酸的產生量增加,而使乙酸和丙酸間的比例失衡,造成乳汁中乳脂率降低。另外,亦會使體內的鈣、磷、鉀、鎂和鈉等礦物質大量的從體內流失,使牛隻會有口渴的感覺而增加對水的飲水量。

五、熱緊迫對乳牛泌乳性能和乳成分的影響

  1. 泌乳量降低。
  2. 乳脂率減少或上升。
  3. 乳蛋白下降或上升。
  4. 總固形物降低。
  5. 泌乳持久力縮短。
  6. 乳防炎發生率提高。
  7. 體細胞數增加。
  8. 酸性乳的比例增加。

六、降低乳牛熱緊迫的因應對策

(一)畜舍的改善

  據長期研究顯示,有遮蔭牛舍的泌乳牛其所生產的牛乳量會較無遮蔭牛舍的泌乳牛高。另飼養於有遮蔭的牛舍,如果再配合霧狀的噴水灑水系統和電風扇設備,則泌乳牛的肛溫會較飼養於只有遮蔭牛舍的泌乳牛的肛溫低,且所擠榨出來的乳汁溫度也會較低。泌乳量方面,每頭泌乳牛每天所生產的乳量也較多 2 公斤,顯示畜舍的建築結構、設備的改善對於牛隻體熱的散發有改善效果,可以減少乳量降低的現象產生。

(二)日糧中能量和礦物質的給予

  當乳牛遭受熱緊迫時,牠們將會提高對能量的需求以降低本身的熱負載,為了提供所增加的能量,則需再增加乾物質的採食量。據研究指出,以 20℃ 為基準,其主要需求為 100,乾物採食需求為 18.2 kg/ 每日。相對地,理論上而言,當溫度上升到 30℃ 、35℃ 或 40℃,乳牛為了減少本身的熱負載,因此應多採食飼料才對。此時,主要需求應分別為 111 、112 和 132,而乾物採食需求為 18.9kg/ 每日、19.2kg/ 每日和 20.1kg/ 每日。惟事實上卻相反,隨著溫度提高,乳牛因體熱上升而降低了採食的意願。相對地,泌乳量也隨著溫度上升而減少。因此,如何讓泌乳牛在熱緊迫下,願意採食高品質的日糧,則有賴於其他技術的配合。

  另外,礦物質的給予方面,在泌乳牛的日糧中添加 1% 的小蘇打,每天乳產量和乳脂率都較沒添加者高。此外,泌乳牛採食日糧中有添加 1.8% 鉀組者,每天乳產量和乳脂率也較日糧中有添加 1.3% 鉀組高,顯示添加礦物質於日糧中,對於乳牛熱緊迫現象具有紓緩的作用,增加乳牛對日糧的採食。

(三)飲水的給予和飲水的品質

  隨著外界環境溫度的上升,造成乳牛體內鈉和鉀離子的流失,使得乳牛感覺口渴。乳牛在熱緊迫下,其飲水量為涼爽時的 1.2 〜 2.0 倍。有研究指出,泌乳牛於 18℃ 時,飲水量為 57.9 kg/ 每日。當溫度上升到 30℃ 時,對於飲水的需求則增加到 74.7kg/ 每日,顯示乳牛希望藉由飲用大量的水以降低體熱的產生,並將體熱散發於體外。

  在炎熱的季節,除了要給予乳牛有足夠的水源外,還必須考慮到所給予的水的品質。若所飲用的水中含有多量的氯離子、硫酸根離子和硝酸根離子,則會降低乳牛對水的飲用,無形中則會降低乳牛對日糧的採食量,因而降低乳牛其乳量的生產。

(四)餵飼時間的調整和增加餵飼的次數

  高溫環境下,白天的溫度尤其在中午 2 〜 4 點時,牛舍內的溫度一般都很高,泌乳牛處於此環境下會因體溫上升而降低對飼料的採食意願。若能將餵飼乳牛的時間調整一部分在晚上 10 點以後,因牛舍內較涼爽,乳牛感到舒適且較有食慾,可以增加飼料的採食量,以減少乳量下降的情形。

  另將每天精料餵 2 次的次數酌予增加,對乳牛乳量生產較有利。在高溫環境下,乳牛若一次餵予大量的精料,易使乳牛瘤胃的 pH 值急速下降,使瘤胃的環境呈酸性,導致瘤胃內菌叢相的改變和過酸症的問題,以少量多餐的方式給予精料,則使乳牛瘤胃內 pH 值變化的情況較緩和,也不會導致瘤胃內菌叢相的改變和過酸症的問題。

(五)飼糧中精粗料的比例

  高溫環境下,不能因乳牛對乾草或青貯料採食的意願低就不給予粗料,而只餵予精料。雖然餵予大量的精料可以增加乳牛乳量的產生,但長期下來,乳牛會因瘤胃過酸症而引起所謂的「酸中毒」現象而降低了乳量的生產。因此,在高溫環境下必須考慮精料和粗料給予的比例。一般而言,精料給予不能比粗料多,否則就會發生瘤胃過酸症的問題。

七、結論

  夏季熱緊迫造成乳牛泌乳量急劇下降,一直是酪農最頭痛的問題。然而,要降低熱緊迫對泌乳牛所造成的傷害,除了畜舍硬體設備的改善外,還必需其他因素的配合,例如飼料槽中精料和粗料的比例、水質狀況和礦物質陰陽離子差等。

炎熱季節,牛舍可以讓乳牛躲藏避暑

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牛舍要保持通風以降低溫度

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精料和粗料的給予比例要適宜

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