長三角地區(qū)冬季發(fā)酵床飼養(yǎng)與栓系式飼養(yǎng)奶牛泌乳性能和舒適度研究

張振斌，王 珊，顧亞蘭，甄永康，李佩真，毛永江，王夢芝*，貢玉清*

（1.揚州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇揚州 225009；2.江蘇省畜牧總站，江蘇南京 210036）

隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，奶牛養(yǎng)殖業(yè)日趨科學(xué)化、集約化、規(guī)范化，但也面臨著提高畜產(chǎn)品質(zhì)量以及保證動物福利和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等新問題。奶牛的生產(chǎn)力、健康狀況等20%左右取決于遺傳，40%～50%取決于營養(yǎng)，30%～40%取決于環(huán)境，舒適的飼養(yǎng)環(huán)境對奶牛發(fā)揮遺傳潛力具有舉足輕重的作用[1]。栓系式飼養(yǎng)對于現(xiàn)代規(guī)模化奶牛養(yǎng)殖而言，具有占用空間?。?～7 m2/頭）、便于飼養(yǎng)管理和作業(yè)等優(yōu)勢，在較大規(guī)模奶牛養(yǎng)殖企業(yè)中有一定應(yīng)用。一頭成年泌乳牛每天產(chǎn)牛糞約50～60 kg[2]，糞污的堆積帶來更大的養(yǎng)殖糞污排放處理壓力和奶牛舒適度等問題。如何解決現(xiàn)代規(guī)?；膛ｐB(yǎng)殖場糞便的“無污染、資源化”問題，是提高奶牛健康和改善養(yǎng)殖環(huán)境的關(guān)鍵所在[3]。

發(fā)酵床是一種環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù)，目前發(fā)酵床技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)上已經(jīng)廣泛推廣[4-5]，在奶牛飼養(yǎng)上也有一定應(yīng)用研究。陳永生等[6]統(tǒng)計了約107 家使用微生物發(fā)酵床技術(shù)的奶牛場，發(fā)現(xiàn)使用該技術(shù)可達到較好的節(jié)能減排效果。唐式校等[7]利用發(fā)酵床養(yǎng)殖育肥用乳公牛，牛群的出欄體重和日增重分別提高了45.1%、61.54%，發(fā)病率降低了8.67 個百分點。總體來看，目前關(guān)于發(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛技術(shù)的研究多集中在改善養(yǎng)殖環(huán)境和處理排泄廢棄物減排等方面，對于奶牛的舒適和機體健康等涉及較少。在南方屬高濕環(huán)境氣候尤其是在長三角地區(qū)，發(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛還存在養(yǎng)殖環(huán)境濕度偏高以及舒適度和健康等技術(shù)等問題。因此，本試驗擬選擇長三角地區(qū)一家規(guī)模化奶牛場，對比冬季發(fā)酵床與普通栓系式飼養(yǎng)的奶牛在泌乳、免疫以及舒適度等方面的差異，為提升長三角地區(qū)奶牛發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛技術(shù)提供試驗資料。

1 材料與方法

1.1 試驗地點 試驗在江蘇蘇中某2 000 頭規(guī)模奶牛場進行。試驗?zāi)膛鑫挥诮K省中部、長江下游北 岸，海 拔2.82 m，北 緯31°58′ 23′ 05"、東 經(jīng)119°54′21′56"。該地四季分明、溫暖濕潤、雨量充沛，年平均氣溫14.9℃，年平均降水量為1 027 mm；7、8月最熱，最高氣溫40℃，平均溫度27.6℃。

1.2 試驗設(shè)計 奶牛采用異位發(fā)酵床飼養(yǎng)和部分栓系式飼養(yǎng)。發(fā)酵床墊料制作按木屑80%、稻殼20% 混勻后鋪在牛舍地面上（厚度約為30 cm），再將微生物復(fù)合菌種（EM 菌種、載體、菌種激活劑）撒在平鋪的墊料上，用旋耕機將墊料與菌種充分混合均勻。待墊料不起塵，約3～5 d 后將牛群傳群至發(fā)酵床上。選用發(fā)酵床飼養(yǎng)和栓系飼養(yǎng)的4 歲、2 胎、泌乳150 d 左右的健康荷斯坦奶牛各10 頭（記錄牛號）。于2018 年1 月21—27 日對2 種飼養(yǎng)方式下奶牛的生牛乳、血液樣品進行采集，并通過24 h 觀察法記錄試驗牛的行為和臥床情況，同時記錄牛舍溫濕度。

1.3 樣品采集及指標(biāo)檢測

1.3.1 奶樣采集及檢測 試驗期內(nèi)每天記錄奶牛的日產(chǎn)奶量，并采集對應(yīng)記錄牛號的生牛乳，按擠奶時間將早、中、晚采集的奶樣按4:3:3 混合，共采集100 mL/頭，置于4℃保存，冷藏樣品于2 d 內(nèi)送至揚州市揚大康源乳業(yè)有限公司質(zhì)技部實驗室，采用乳品分析儀（Foss FT2）測定乳蛋白、乳脂、乳密度、乳尿素氮（MUN）；采用熒光光電技術(shù)體細胞儀法[8]記錄生乳中體細胞數(shù)（SCC）；采用標(biāo)準(zhǔn)平板計數(shù)法[9]測定乳中細菌總數(shù)。

1.3.2 血液采集及檢測 在試驗期的前中后3 d，于晨飼前用一次性注射器對所選每頭奶牛進行尾跟靜脈采血10 mL，分裝到EDTA 抗凝管和EDTA 促凝管中，在采集完當(dāng)天將血樣送至揚州市醫(yī)學(xué)測試中心進行血液常規(guī)和血液生化指標(biāo)的檢測。

1.3.3 舒適度指標(biāo) 在試驗周期內(nèi)跟蹤觀察20 頭奶牛的行為活動，采用24 h 觀察法連續(xù)觀察4 d，記錄發(fā)酵床和牛床躺臥率、臥床站立率、臥床累計時長、采食累計時長和反芻累計時長，其中奶牛臥床率和臥床站立率的觀察時間設(shè)在該場每次擠奶后的1～2 h。

試驗期按2 種牛舍的平面面積分別在離地面2 m 高的位置均勻放置5 個紅星干濕球溫度計（精確度0.1℃），每天間隔4 h 記錄牛舍的溫濕度（每天6 次），試驗數(shù)據(jù)取以上5 點及6 個時間點的平均值。

1.4 統(tǒng)計分析 采用SPSS16.0 軟件中Independent sample T test 模塊比較發(fā)酵床牛舍與栓系牛舍各項指標(biāo)的差異，以P＜0.05 表示差異顯著，P＜0.01 表示差異極顯著。所有試驗數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)比較 由表1 可知，發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛在產(chǎn)奶量、乳成分和乳品質(zhì)均無顯著差異。

2.2 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛血常規(guī)指標(biāo)的比較 由表2 可知，發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛的血常規(guī)指標(biāo)均無顯著差異。

2.3 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛血液免疫指標(biāo)的比較 由表3 可知，發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛膽堿酯酶、總膽固醇含量極顯著低于栓系式飼養(yǎng)奶牛；而其他免疫指標(biāo)無顯著差異。

2.4 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛舒適度指標(biāo)的比較 由表4 可知，發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛的臥床躺臥率顯著高于栓系式飼養(yǎng)奶牛；而臥床站立率極顯著低于栓系式飼養(yǎng)奶牛，躺臥時間、采食時間和反芻時間則無顯著差異。同時，發(fā)酵床牛舍相對濕度顯著高于栓系式牛舍，牛舍溫度則無顯著區(qū)別。

表1 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)比較

3 討 論

3.1 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛泌乳性能比較 本試驗中所選發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛日產(chǎn)奶量在統(tǒng)計學(xué)上無顯著差異，這與張曉慧等[14]研究結(jié)果一致，說明發(fā)酵床使用對奶牛產(chǎn)奶量不會產(chǎn)生明顯影響。發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛在乳蛋白率、乳脂率、非脂乳固體率和乳密度上均無統(tǒng)計學(xué)差異，并且其指標(biāo)均在國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)[15]。

SCC 反映牛奶質(zhì)量及奶牛乳房健康狀況，一般認為，SCC＜40 萬個/mL 為健康，40.1～100 萬個/mL 為隱形乳房炎，SCC>100 萬個/mL 為乳房炎[16]。本試驗中2 種飼養(yǎng)方式每毫升生牛乳中SCC 都在40 萬以下，說明2 種飼養(yǎng)方式奶牛乳房健康狀況良好。乳細菌數(shù)也是表征乳品質(zhì)的重要指標(biāo)，發(fā)達國家研究認為一般鮮奶中不可避免的細菌數(shù)是102～103CFU/mL，在極其嚴格的無菌操作下用機器擠出的奶總細菌數(shù)為104CFU/mL[17]。本試驗中2 種飼養(yǎng)方式乳細菌數(shù)之間無明顯差別，且均在我國國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。MUN 可反映奶牛的蛋白質(zhì)營養(yǎng)代謝情況，MUN 過高或過低均顯示飼糧蛋白質(zhì)和能量攝入量失衡，導(dǎo)致奶牛營養(yǎng)代謝發(fā)生異常變化，進而損害奶牛的泌乳性能[18]。多個研究認為，正常的MUN范圍在10～14 mg/dL 或10～16 mg/dL[19-20]，本試驗中2種飼養(yǎng)方式MUN 之間無明顯區(qū)別且在正常范圍內(nèi)?？梢钥闯霭l(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛并沒有影響奶牛的泌乳性能。

表2 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛血常規(guī)指標(biāo)的比較

表3 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛血液免疫指標(biāo)的比較

表4 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛舒適度指標(biāo)的比較

3.2 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛免疫性能比較 血液中的酶、蛋白質(zhì)和代謝產(chǎn)物等能反映動物體內(nèi)代謝、免疫調(diào)節(jié)、能量傳遞以及生長發(fā)育等方面的情況。白細胞、紅細胞以及血清中的總蛋白和球蛋白含量都與動物機體免疫功能密切相關(guān)，堿性磷酸酶是一種具有遺傳標(biāo)記的功能酶，其與動物的骨骼發(fā)育關(guān)系密切。肖翰等[21]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵床飼養(yǎng)可提高生豬免疫力，降低發(fā)病率。本試驗中，以上指標(biāo)在2 種飼養(yǎng)方式的奶牛中無明顯差別，并且均在正常值范圍內(nèi)。說明發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛對奶牛的生長健康無不良影響。

谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和膽堿酯酶是反映肝功能的重要指標(biāo)，當(dāng)肝組織受損時，血清中這3 個酶指標(biāo)就會出現(xiàn)相應(yīng)上升。本試驗中，2 種飼養(yǎng)方式奶牛體內(nèi)的谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和膽堿酯酶含量均處于正常范圍，但發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛的膽堿酯酶含量極顯著低于栓系飼養(yǎng)奶牛，說明發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛肝功能在一定程度上要優(yōu)于栓系飼養(yǎng)奶牛。分析原因可能是發(fā)酵床養(yǎng)殖改善了牛舍環(huán)境，提高機體免疫也減輕了肝臟負擔(dān)。

總膽固醇、甘油三酯含量反映了動物機體脂類代謝情況，高膽固醇不僅會引起心臟相關(guān)疾病，還會對骨質(zhì)健康產(chǎn)生不良影響。本研究結(jié)果顯示，發(fā)酵床飼養(yǎng)奶?？偰懝檀己繕O顯著低于栓系飼養(yǎng)奶牛，相較于栓系奶牛降低了41.3%，說明發(fā)酵床飼養(yǎng)模式能夠有效防止膽固醇在奶牛體內(nèi)蓄積，促進其排出的功能，從而提高了脂類的代謝效率。陳長樂[22]研究也發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵床飼養(yǎng)模式降低了生長育肥豬的血清中總膽固醇含量，促進了脂類代謝。

3.3 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛舒適度性能比較 舒適度是直接關(guān)系到奶牛體質(zhì)、產(chǎn)奶量、生產(chǎn)性能、生產(chǎn)壽命等決定經(jīng)濟利益的重要因素。已經(jīng)有研究表明發(fā)酵床養(yǎng)豬可以提高豬的舒適度，改變豬的行為[23]。

躺臥作為奶牛日常最常見的行為，占據(jù)了1 d 中約50%的時間。奶牛躺臥時，乳腺的血流量增加從而產(chǎn)奶增多；而奶牛躺臥減少時，生長激素的血漿濃度降低，影響其健康和生產(chǎn)。因此有充足的時間躺臥是奶牛最大化生產(chǎn)至關(guān)重要的因素[24]。本試驗中發(fā)酵床飼養(yǎng)的奶牛臥床躺臥率明顯高于栓系飼養(yǎng)的奶牛，并且平均一天躺臥時間也比栓系飼養(yǎng)的奶牛多。Fregenosi 等[25]報道，隨著奶牛飼養(yǎng)密度的增加，其躺臥時間會顯著減少；同時Tucker 等[26]研究指出，相對于牛床墊，奶牛更喜歡厚墊料臥床，躺臥時間也更長。發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛平均一頭奶牛占20 m2，遠遠高于栓系奶牛；并且發(fā)酵床上奶牛沒有被束縛，自由活動，同時發(fā)酵床床體松軟的表面也提高了奶牛的躺臥舒適性能。奶牛站立的情況也影響著其舒適性能，不舒適的地面會造成奶牛跛行，肢蹄病會增加奶牛的站立時間，發(fā)酵床飼養(yǎng)的奶牛在臥床站立率上極顯著低于栓系奶牛，是因為發(fā)酵床飼養(yǎng)的奶牛在牛床上站立的很少，基本是躺臥狀態(tài)，松軟的牛床表面更利于其躺臥。

另外，牛舍小氣候是體現(xiàn)奶牛生活舒適度重要的環(huán)境條件，空氣溫濕度是影響其健康和生產(chǎn)的首要環(huán)境因素。有研究認為，奶牛適宜的環(huán)境溫度范圍是0.5～20℃；適宜的空氣濕度為55%～80%[12]，2 個牛舍均在范圍之中，而發(fā)酵床牛舍相對濕度較高，這可能是發(fā)酵床飼養(yǎng)的奶牛糞尿不斷堆積加上外界環(huán)境濕度較高所致。

4 結(jié) 論

本試驗結(jié)果表明，發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛臥床躺臥率（75.05% VS 64.74%）顯著高于栓系式飼養(yǎng)的奶牛，臥床站立率（7.89% VS 35.26%）顯著低于栓系式飼養(yǎng)的奶牛，但在泌乳性能和血液生化指標(biāo)皆沒有顯著差異。因此，在長三角地區(qū)冬季，發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛在保持泌乳性能的基礎(chǔ)上，可在一定程度上提高奶牛的躺臥舒適度。