南方地區(qū)發(fā)酵床奶牛舍四個季節(jié)舍內環(huán)境衛(wèi)生指標比較

甄永康，張振斌△，顧亞蘭，王 珊，霍永久，冀德君，李佩真，王夢芝*，貢玉清*

(1.揚州大學 動物科學與技術學院,江蘇 揚州 225009；2.江蘇省畜牧總站，江蘇 南京 210036)

運用發(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛，其活性菌群能夠高效分解奶牛產生的糞尿，改善牛舍衛(wèi)生狀況，更能合成有機物，產生菌體蛋白，實現(xiàn)廢棄物資源化利用。有人發(fā)現(xiàn)，奶牛場用發(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛4 年未清理過牛糞，牛舍沒有臭騷、氨氣味道，甚至沒有“污道”[1]。目前，我國已有100 家以上奶牛場采用發(fā)酵床養(yǎng)殖方式養(yǎng)殖奶牛[2]。但這種模式還存在一些有待完善之處，張曉慧等[3]春季在上海地區(qū)的試驗表明，發(fā)酵床上層墊料水分由初期的55.33%逐漸增長到66.44%，增長了20.08%，會造成奶牛隱形乳房炎發(fā)病率增加；王深圳等[4]在研究安徽滁州某肉牛舍發(fā)酵床養(yǎng)殖效果時指出，夏季南方發(fā)酵床可能加重高溫影響。同時，發(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛規(guī)模相較于拴系式規(guī)模還較小，相關研究也多停留在推廣發(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛技術上，未涉及其環(huán)境衛(wèi)生指標分析。基于此，本研究跟蹤測定了南方某發(fā)酵床牛舍四季的環(huán)境衛(wèi)生指標，并進行環(huán)境衛(wèi)生四季變化與相關性分析，以期為發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛衛(wèi)生控制提供一些參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗牛舍與樣本采集

本試驗在長三角地區(qū)某發(fā)酵床養(yǎng)殖模式的泌乳牛舍內采樣測定。發(fā)酵床散養(yǎng)牛舍11 000 m2，養(yǎng)殖規(guī)模為2 000頭。于2017年7月26日、10月26日，2018年1月26日、4月26日進行采樣，采樣均在上午10點進行，采樣當天風速3～4級。在牛舍內東西縱向上均勻設3 個采樣點，南北橫向對稱設2 排采樣點，共6 個采樣點，每個采樣點重復3 次。在牛舍內進行溫濕度、噪音、細菌密度、氨氣濃度等衛(wèi)生指標的采樣，測定高度均離地面1.2 m。

1.2 衛(wèi)生指標的測定或計算方法

采用紅星干濕球溫度計(精確度0.1 ℃)對牛舍內溫度和濕度進行測量；用手持式聲級表對牛舍內噪音進行測量；用大氣采樣機對牛舍內空氣采樣，采用納氏試劑比色法測量空氣中氨氣的含量；采用國標的自然沉降法[5]采集空氣細菌，將瓊脂塊培養(yǎng)基水平向上置于1.2 m處采樣10 min后送至實驗室，37 ℃培養(yǎng)24 h后，計算細菌密度。

溫濕度指數(shù)(THI)的計算公式為：THI=0.72(Td +Tw)+40.6。式中：THI為溫濕度指數(shù)；Td和Tw分別為干球溫度和濕球溫度。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行獨立樣本的多重比較，以P<0.05表示差異顯著；采用皮爾遜相關分析(Person Correlation)進行衛(wèi)生指標間的相關性分析，以Sig. (2-tailed)<0.05為顯著相關，以Sig. (2-tailed)<0.01為極顯著相關。

2 結果與分析

2.1 奶牛舍四季衛(wèi)生指標的分析

由表1可知，四季溫度之間均差異顯著(P<0.05)，春季、夏季和秋季的相對濕度顯著高于冬季(P<0.05)，四季之間THI均差異顯著(P<0.05)。牛舍夏季和冬季的噪音顯著高于春季和秋季的噪音(P<0.05)；夏季和冬季的細菌密度顯著低于春季和秋季的細菌密度(P<0.05)；牛舍內夏季氨氣濃度顯著高于其他季節(jié)(P<0.05)。

表1 發(fā)酵床奶牛舍四季衛(wèi)生指標Table 1 Hygienic index of fermentation-bed cowshed in four seasons

注：同行不同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。

Note：Values with different letter superscripts indicate significant difference (P<0.05).

2.2 奶牛舍四季衛(wèi)生指標相關性分析

2.2.1 奶牛舍環(huán)境指標的相關性 由表2知，溫度與THI極高度正相關；溫度與氨氣濃度中度正相關，THI與氨氣濃度中度正相關，噪音與細菌密度中度負相關；溫度和噪音低度負相關，THI和噪音低度負相關，氨氣濃度與細菌密度低度負相關；其余指標之間無相關(P>0.05)。

表2 發(fā)酵床奶牛舍環(huán)境指標的相關性Table 2 Correlation analysis of environmental indicators in fermentation-bed cowshed

注：** 在0.01 水平(兩尾)上顯著相關；* 在 0.05 水平(兩尾)上顯著相關。下同。

Note:** correlation is significant at 0.01 level (2-tailed)； * correlation is significant at 0.05 level (2-tailed). The same below.

2.2.2 奶牛舍四季環(huán)境指標的相關及分析 由表3可知，秋季和冬季的溫度和溫濕度指數(shù)THI各自高度正相關，冬季溫度與細菌密度高度正相關。另外，春季THI與噪音高度正相關，與細菌密度高度正相關，噪音也與細菌密度高度正相關。最后，秋季氨氣濃度與噪音高度正相關。

表3 發(fā)酵床奶牛舍環(huán)境指標各季節(jié)內的相關分析Table 3 Correlation analysis of environmental indicators in fermentation-bed cowshed in individual seasons

3 討 論

3.1 奶牛發(fā)酵床養(yǎng)殖環(huán)境指標的變化

李春華等[6]在對溫熱環(huán)境影響奶牛采食量的研究中指出，泌乳奶牛最適合的外界環(huán)境溫度為5 ～ 25 ℃。南方地區(qū)夏季上午溫度為32.43 ℃，午后部分可達35～40 ℃。研究表明，氣溫超過32 ℃時，奶牛采食量下降20%，40 ℃時奶牛的采食量不超過20 ℃時的60%；除影響采食量，還通過影響瘤胃發(fā)酵進而導致健康狀況和產生性能下降[7]。南方地區(qū)冬季平均氣溫為1.53 ℃，夜間最低下降到-5 ℃，基本不會影響奶牛的體溫變化。奶牛雖耐寒不耐熱，但不代表可以忽視冷應激。冬季奶牛干物質、粗蛋白和有機物的采食量比夏季分別高4.96 kg/d、0.75 kg/d和4.57 kg/d[8]，而且當環(huán)境溫度低于-10 ℃時，奶牛產奶量下降6%以上[9]。奶牛在-20 ℃時呼吸變深，頻率為25.29 次/min，而正常的呼吸頻率為27.29 次/min[10]，當環(huán)境溫度繼續(xù)降低至-26.7 ℃以下時，奶牛還會產生顫抖、拱背、增加活動等應激[10]。試驗牛舍的四季相對濕度均在標準范圍規(guī)定的80%[11]內。實際體感指標THI在 72～79之間時，奶牛表現(xiàn)出輕度熱應激；79～88之間時，表現(xiàn)出中度熱應激；在 89～99 之間時，表現(xiàn)出嚴重熱應激。試驗舍春季溫濕度指數(shù)THI為75.34，不需采取特殊措施，適當增加飲水等即可避免應激反應；但是夏季的溫濕度指數(shù)THI為85.36，奶牛易處于中度熱應激狀態(tài)。生產中，通過搭涼棚、安裝風扇、通風干燥、改變飼喂水平、供應清水和加強營養(yǎng)等綜合措施能減少奶牛的熱應激反應[12]。

國家畜禽場環(huán)境質量標準中規(guī)定，奶牛舍的標準噪音強度應低于75 dB[11]。本研究中，發(fā)酵床牛舍的噪音強度均低于60 dB，但夏季和冬季的噪音偏高。其原因可能是夏季奶牛易處于中度熱應激狀態(tài)而感到不適，煩躁不安導致發(fā)出噪聲；冬季寒冷天氣奶牛會增大運動和采食強度而產熱，產生噪音。

牛舍內有害細菌密度和氨氣濃度同樣會影響奶牛的舒適度、產奶性能和乳房炎等的發(fā)病率[13]。國家標準規(guī)定，牛舍內細菌密度最高為20 000 個/m3[11]，該牛舍春秋季的細菌密度大致為國家標準的一半，且夏冬季的更低。陳永生等[2]認為發(fā)酵床的活性菌群以牛的糞尿為營養(yǎng)物質，從而可以快速分解有害物質、殺滅各種病原微生物。本試驗牛舍氨氣濃度四季也均符合國家標準[11]，春、秋、冬三季均低于1.00 mg/m3，夏季略高為3.92 mg/m3。張曉慧[3]的研究也表明，發(fā)酵床牛舍的氨氣濃度低于栓系式牛舍。牛舍內的氨氣主要產生于糞尿的腐敗、腸道消化、飼料殘渣發(fā)酵、墊料廢棄物的腐敗等[14]。由于風速和溫度的影響，牛舍氨氣濃度中午高、夜間低，夏季高、冬季低，與本研究結果一致[15]。生產中使用化學除臭菌劑或者在奶牛日糧中添加沸石、絲蘭提取物等可一定程度上降低氨氣濃度[14]。

3.2 奶牛發(fā)酵床養(yǎng)殖環(huán)境指標的相關性分析

牛舍內的環(huán)境指標之間具有一定的相關性。數(shù)據(jù)顯示，冬季溫度與細菌密度高度正相關；春季THI、噪音和細菌密度三者之間均高度正相關；秋季氨氣濃度與噪音高度正相關。冬季栓系式牛舍由于通風不良，牛舍內細菌密度較高[16]，而發(fā)酵床牛舍為散欄式，冬季主要依靠墊料保溫，舍內通風良好，再加上活性菌的發(fā)酵作用，所以細菌密度很低。徐萍[17]指出，牛舍內適宜的溫度、舒適的墊料和自由采食等均可以提高奶牛的舒適度，另外，有害氣體濃度與通風也會影響舒適度。該發(fā)酵床牛舍溫濕度合理、通風良好、墊料品質好、牛糞也能及時被分解，再加上奶牛均自由采食與飲水，所以噪音、氨氣濃度、細菌密度均較低，也證明這些指標之間有一定的相關性。綜上可見，養(yǎng)殖者要時刻監(jiān)測牛舍內的環(huán)境的動態(tài)變化，避免因某一指標的變化引起其他指標變化，而對奶牛產生不好的影響。

4 結 論

本試驗結果表明，南方地區(qū)發(fā)酵床飼養(yǎng)牛舍四季的環(huán)境指標基本達到了衛(wèi)生標準，但夏季氨氣濃度和THI相對偏高，奶牛易處于中度熱應激狀態(tài)。