温热环境与奶牛的生理调节特性

温热环境与奶牛的生理调节特性（精选3篇）

篇1：温热环境与奶牛的生理调节特性

大豆生理生态特性与产量的关系

比较研究了1970s、1980s和1990s期间不同大豆 ( Glycine max (L.) Merr.)品种的生理生态特性:光合作用、蒸腾作用、气孔导度、水分利用效率、胞间CO2浓度和叶片水势,分析了各生理生态特性之间以及与产量在不同生育期的关系.研究表明光合速率和产量之间存在显著的相关关系,高产大豆同时具有高的气孔导度和水势,胞间CO2浓度则很低,特别是在鼓粒期关系更为显著.高产大豆的.光合作用在鼓粒期达到最高值,光合作用日变化呈双峰曲线.在鼓粒期高产大豆的光合产物大量运往籽粒中,对于高产品种和高光效-“源”固然重要,而“流”-光合产物的合理运转和分配对产量则更为重要.

作 者：朱桂杰 蒋高明 郝乃斌 刘合芹 孔正红 杜维广 满为群 ZHU Gui-Jie JIANG Gao-Ming HAO Nai-bin LIU He-Qin KONG Zheng-Hong DU Wei-guang MAN Wei-Qun 作者单位：朱桂杰,蒋高明,郝乃斌,刘合芹,孔正红,ZHU Gui-Jie,JIANG Gao-Ming,HAO Nai-bin,LIU He-Qin,KONG Zheng-Hong(中国科学院植物研究所植被数量生态学开放研究实验室,北京,100093)

杜维广,满为群,DU Wei-guang,MAN Wei-Qun(黑龙江省农业科学研究院大豆科学研究所,哈尔滨,150086)

刊 名：植物学报 ISTIC SCI英文刊名：ACTA BOTANICA SINICA年，卷(期)：44(6)分类号：Q945关键词：大豆 生理生态特性 光合速率 气孔导度 水势 soybean ecophysiological characteristics photosynthetic rate stomatal conductance water potential

篇2：温热环境与奶牛的生理调节特性

1材料与方法

1. 1畜舍设计参数

双坡式牛舍平面结构见图1、图2。

由图1和图2可见: 牛舍坐北朝南,舍长192 000 mm,宽34 000 mm,每6 000 mm设1个开间。东西两侧端墙各设5个门,供饲喂及清粪所用, 南北两侧纵墙各设4个大门,供奶牛通往运动场,最东侧的大门通往挤奶厅,所有门口斜坡坡度均为1∶8。 所有通往运动场的大门,夏天打开,奶牛可自由出入; 冬天关闭,奶牛只在舍内活动。牛舍设5条通道,中间通道为饲喂通道,宽5 m; 其余为清粪通道,靠近中间的通道宽3 600 mm,最外侧通道宽3 000 mm。饲喂通道两侧至纵墙各宽14 500 mm,每侧均设一排双列式及一排单列式沙土卧床,卧床均匀分布,每隔20 000 mm有1个宽6 000 mm的隔断并设饮水槽,供奶牛行走及饮水。每段卧床设60个床位,每侧有360个床位,整个牛舍可饲养720头奶牛。舍内中央设南北方向排尿沟,宽500 mm,排尿沟内坡度为0. 5% ,舍内地面朝排尿沟降低坡度为2% 。

奶牛舍剖面图及侧立面图结构见图3、图4。

注: 数据单位为 mm。

注: 数据单位为 mm。

由图3和图4可见: 牛舍跨度为34 000 mm,总高8. 775 m,檐高4. 2 m,窗台高1. 5 m,窗口高度为2 700 mm,最上方设有宽度为600 mm的通风屋脊。 整栋牛舍窗台以下为砖混结构,厚度为360 mm; 窗台以上为钢架结构,屋顶为双层夹心彩钢板,厚100 mm。舍内地面为混凝土地面,高出舍外200 mm; 沙土卧床高出舍内地面250 mm,双列式长度为4 800 mm( 每侧2 400 mm) ,单列式卧床长2 700 mm, 宽均为1 200 mm,且填充经太阳直射的干燥沙土; 饲喂通道高出舍内地面200 mm,饲喂挡沿高出舍内地面500 mm,高出饲喂通道300 mm。牛舍饲喂通道大门为3. 4 m × 4. 5 m( 高 × 宽) ,内侧清粪通道大门为3. 3 m × 3. 8 m,外侧大门为3. 3 m × 3. 0 m。东西两侧端墙不设窗口,南北两侧纵墙上的开敞部分为带型窗( 窗口中间连为一体,没有窗间墙体隔断) ,窗口设灰黑色帆布卷帘,春、夏、秋三季卷起,悬挂于屋檐下, 可使牛舍南北贯通; 冬季放下,用于挡风保暖。

奶牛舍正立面图见图5、图6。

由图5和图6可见: 舍长192 000 mm,高8. 775 m,每6 m有1个开间,每个开间有3个串联窗口,中间用钢架隔开,总长约6 m,高2. 7 m。南北两侧各有5个大门,最东侧大门通往挤奶厅,其余4个通往运动场,所有大门均为升降式卷帘门,高 × 宽为2. 7 m × 4. 5 m。

注: 左侧标高数据单位为 m,其他数据单位为 mm。

注: 左侧标高数据单位为 m,其他数据单位为 mm。

注: 左侧标高数据单位为 m,其他数据单位为 mm。

注: 左侧标高数据单位为 m,其他数据单位为 mm。

1. 2测定地点及时间

选择内蒙古土默特左旗某奶牛场作为测定地点, 并分别选择一年中冬季1月份和夏季8月份连续3 d测定双坡式奶牛舍内外温热环境指标。

1. 3测定指标及方法

1. 3. 1温度与湿度均匀选取舍内五点( 舍中心及东南、东北、西南、西北) 和舍外运动场中心点,利用机动通风干湿球温度计( 夏季) 和AS837电子温湿度计( 冬季) 测定畜体高度的温度、湿度,每天监测3次( 8: 00,14: 00,20: 00) 。

1. 3. 2风速在上述舍内五点和舍外运动场中心点,利用EY3 - 2A型电子微风仪( 测量范围为0 ~ 1 m / s) 和testo416叶轮风速仪( 测量范围> 1 m / s) 测定畜体高度的风速,每天监测3次( 8: 00,14: 00,20: 00) 。

1. 3. 3热辐射在上述舍内五点和舍外运动场中心点,利用MR - 5型辐射热计测定畜体高度辐射热,每天监测3次( 8: 00,14: 00,20: 00) 。

1. 3. 4温湿指数( THI)THI = 0. 81 × 干球温度+ ( 0. 99 × 干球温度- 14. 3) × 相对湿度+ 40. 6( 温度单位为℃) 。

1. 3. 5风冷却力风冷却力( H ) = [( 100 × 风速) /2 + 10. 45 - 风速]× [( 33 - 气温) × 4. 184]。

1. 4参考标准

牛舍卫生标准参照参考文献[4 - 7]。

1. 5数据的统计与分析

试验数据利用Microsoft Excel整理以及SPSS软件进行t检验,结果均以”平均值 ± 标准差”表示。

2结果与分析

2. 1夏季温热环境指标( 见表1)

注: 同一指标舍内外相比,数据肩标字母不同表示差异显著( P < 0. 05) ,无肩标表示差异不显著( P > 0. 05 ) 。 - 表示晚间检测不到热辐射。

由表1可知: 舍内全天温度略低于舍外,但差异不显著( P > 0. 05) ; 8: 00和20: 00的温度基本处在对奶牛生产适宜的范围( 0 ~ 24 ℃) ,14: 00时温度偏高,超出奶牛适宜温度范围。舍内湿度均略高于舍外,但未表现出显著差异( P > 0. 05) ; 且全天湿度均符合生理学适宜标准( 50% ~ 70% ) 。舍内风速显著低于舍外( P < 0. 05) ,但基本符合标准( 夏季风速为0. 8 ~ 1. 0 m / s) 。舍内热辐射极弱,8: 00和14: 00时热辐射测量值显著低于舍外( P < 0. 05) 。舍内THI小于舍外,但差异不显著( P > 0. 05) 。舍内早、晚THI小于可引起奶牛热应激的临界点( THI超过69时,奶牛出现热应激) ; 而在中午时THI明显超过了临界点,表明奶牛会产生明显的热应激反应。

2. 2冬季温热环境指标( 见表2)

注: 同一指标舍内外相比,数据肩标字母不同表示差异显著( P < 0. 05) ,无肩标表示差异不显著( P > 0. 05 ) 。 - 表示晚间检测不到热辐射。

由表2可知: 舍内温度比舍外高出2 ~ 3 ℃,但差异不显著( P > 0. 05) ,尤其是8: 00和20: 00时温度低于奶牛生产适宜范围( 0 ~ 24 ℃) 。舍内湿度均高于舍外,8: 00和14: 00时舍内外湿度差异显著( P < 0. 05) ,但全天湿度均偏低,尤其是14: 00的湿度低于奶牛生物学标准。舍内风速显著低于舍外( P < 0. 05) ,未超过牛舍冬季舍内气流标准( 冬季0. 3 ~ 0. 4 m / s) ; 舍内热辐射极弱,8: 00和14: 00时热辐射测量值显著低于舍外( P < 0. 05) ,舍内风冷却力显著小于舍外( P < 0. 05) 。

3讨论

牛舍的温热环境是空气温度、湿度、气流速度等因素的综合,它与外界的气象因素有直接关系,又与牛舍结构和建筑材料及奶牛饲养密度等有关。

3. 1夏季牛舍温热环境评价

温度是温热环境的决定因素,它受舍外气温变化影响,也受舍内牛体散热、围护结构失热、通风带走热量等直接影响。荷斯坦奶牛的适温范围是0 ~ 24 ℃, 生产环境上限是27 ℃,温度过高,奶牛产生热应激, 严重影响奶牛的直肠温度、皮肤温度和呼吸频率,同时采食量和产奶量降低［8］,繁殖性能也受到影响［9 － 10］。本试验结果表明: 夏季舍内早、晚温度均在适温范围内,而中午时超出温度上限,应考虑增加降温设施,保证奶牛生产的适宜条件。

空气湿度与体表水分蒸发及散热有关,可影响奶牛的体热调节。低湿环境使牛体散热加快,高湿环境阻碍牛体散热且容易滋生各种病原菌和寄生虫［11］。 本试验结果表明: 夏季舍内全天湿度均处于奶牛舒适范围( 50% ~ 70% ) ,有利于奶牛的生产。

THI是用气温和气湿相结合来综合评定天气炎热程度的一种指标,可以用来估测牛在夏季各种天气条件下的舒适度,比单纯的温度指标能更准确地反映天气对于奶牛的炎热程度。一般情况下,THI > 69时,奶牛开始受热应激的影响; THI < 76时,奶牛经过一段时间的适应,生产性能可恢复正常［5，12］。本试验结果表明: 夏季舍内早、晚的THI < 69,不影响奶牛机体状态; 中午时THI在69 ~ 76之间,此时奶牛会产生一定程度的热应激,但经过一段时间的适应并不影响奶牛的生产性能。

气流可通过对流作用促进散热,使奶牛体感温度降低,并且有利于水分的蒸发及有害气体的排出,改善奶牛生活环境。本试验结果表明,夏季牛舍内风速在0. 8 m/s左右,基本达到标准,可有效地促进散热和换气。

畜舍因建筑材料和建筑高度不同对辐射热有不同的吸收阻隔作用。洪小华等［13］研究发现,屋顶高4 m以上时可减缓太阳辐射对舍温的影响,而且夹心彩钢板热阻高,可有效隔热。本试验所测牛舍檐高4. 2 m,棚顶最高处可达8 m,屋顶为夹心彩钢板材料,舍内辐射热测量值远小于舍外,与上述试验结果一致,说明此牛舍综合隔热性能优良。

3. 2冬季牛舍温热环境评价

冬季天气寒冷,主要考虑冷应激对奶牛健康和生产性能的影响。温度过低,机体消耗更多能量以增加产热来维持体温,使饲料消耗显著增加［7，14］。另外, 低温也会影响产乳量和乳品质,并引起呼吸道和消化道疾病［5］。本试验结果表明,冬季舍内温度较低。 这是因为牛舍窗户无玻璃封闭,只在窗外悬挂卷帘遮挡,保温性能差; 而早、晚的温度更是低于奶牛适温范围下限,不利于奶牛的生产,应考虑采取增温保暖措施。

舍内相对湿度受舍温的影响,随着舍温升高其相对湿度就要降低［15］。本试验结果表明,冬季舍内中午时段湿度偏低,降至标准以下,其他时间舍内湿度均处于奶牛舒适范围( 50% ~ 70% ) 。

冬季适当通风可以改善畜舍环境,而风速过大会造成奶牛冷应激,免疫力和生产力都会受到影响。本试验结果表明,冬季舍内风速基本符合标准,可在不影响舍温情况下改善舍内空气环境质量。

牛舍所在地区冬季干冷,造成低温、低湿的环境。 这种环境下,奶牛机体受风的影响较大,而风冷却力是将气温和风速相结合,通过计算风对奶牛皮肤对流散热量来估计天气寒冷程度的一种指标,能更直观地表达奶牛对冬季刮风天气温热环境的感受。本试验结果表明,监测期间舍内早、午、晚空气环境的冷却力显著低于舍外环境,说明卷帘起到了良好的挡风防寒作用。

4结论与建议

由于条件所限,本研究未在夏季最热和冬季最冷几天的极端天气条件下对牛舍温热环境指标进行监测,只是分别从当地最热和最冷时节内随机选择了3 d对牛舍温热环境指标进行了监测。从监测结果可以看出: 在监测的3 d时间里,所测奶牛舍夏季舍内早、晚时间温热环境基本能够满足奶牛生产需要, 但中午舍温偏高; 而冬季牛舍温度在中午基本能够达到要求,但在早、晚时间舍温偏低。

篇3：温热环境与奶牛的生理调节特性

关键词：奶牛；季节；生理阶段；粪便；污染指标

中图分类号：S823.9+11 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0187-03

我国是世界上畜禽养殖大国，畜产品在世界上具有举足轻重的地位。规模化养殖业的迅速发展，在带来巨大经济效益和社会效益的同时，也产生了畜禽粪便污染问题，严重制约养殖业本身的健康发展，更对人类的食品安全和生存环境构成威胁^[1-4]。在养殖业中，奶牛场的污染更为严重。据报道，1头成年母牛每天产新鲜牛粪约40～60 kg，1个千头奶牛场日排污水60～100 t^[5]，2007年我國乳牛排粪量1.36亿t，占总排粪量的56%；尿量0.67亿t，占总排尿量的41%^[6]。污染问题已成为养牛业可持续发展的重大制约因素，如何处理好奶牛养殖与环境污染的关系已成为奶牛生产中急需解决的问题。广东地区的奶牛养殖数量和质量相对北方高产区一直处于较低水平的生产状态，但奶产品的消费量和价格一直位居全国前列，奶产品供不应求，价格屡攀新高，广东奶牛业发展具有巨大的空间。针对广东奶牛业蓬勃发展的现状和奶牛业污染源问题，本研究在春、夏、秋、冬4个季节，采集了广州市一奶牛场不同生理阶段奶牛的粪便，探讨不同季节、不同生理阶段奶牛粪便主要污染指标的差异，为规模化奶牛场的排污治理提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究地点及基本情况调查

位于广州市增城宁西镇的华南农业大学奶牛场建于2000年，处于典型的亚热带气候区，全年平均气温为 22.2 ℃，年均降水量1 869 mm。奶牛场总面积为8.96 hm2，其中配套的草地面积为3.87 hm2。养殖奶牛145头，包括泌乳牛、干乳牛、育成牛、犊牛，比例大概维持在3 ∶1 ∶1 ∶2。奶牛所用的饲料组成有精饲料、苜蓿干草、青贮玉米秸秆等，全年保持饲料成分的稳定。牛舍采取人工干清粪和水冲清粪相结合的方式，清出的粪便堆放在粪便处理区，污水进入厌氧池。牛粪堆积发酵后90%外销，10%用于养殖场配套象草地土壤施肥。

1.2 样品的采集

随机选取泌乳牛、干乳牛、育成牛各6头，在正常饲养管理条件下，分别在春、夏、秋、冬4个季节连续采样3 d，采集每个阶段每头奶牛的粪便充分混合，采用4分法取3个样品，每个样品收集1 kg，经预处理后备用。同时分别在4个季节采集饲喂奶牛的各种饲料样品。

1.3 样品检测指标与方法

饲料和粪便样品的检测指标和方法如下：

（1）饲料样品。全氮含量（自动定氮仪）、全磷含量（硫酸-双氧水消煮-钒钼黄比色法）、锌含量（火焰原子吸收分光光度法）、铜含量（火焰原子吸收分光光度法）。

（2）粪便样品。有机质含量（高温外热重铬酸钾氧化-容量法）、全氮含量（硫酸-双氧水消煮-蒸馏滴定法）、全磷含量（硫酸-双氧水消煮-钒钼黄比色法）、全钾含量（硫酸-双氧水消煮-火焰原子吸收分光光度法）、锌含量（火焰原子吸收分光光度法）、铜含量（火焰原子吸收分光光度法）、pH值（玻璃电极法，水 ∶土=2.5 ∶1）。

1.4 数据统计分析方法

利用SAS 8.1 软件对试验数据进行统计与分析，方差分析使用One-way ANOVA，采用Tukeys HSD 进行多重比较，数据结果以“平均值±标准差”表示，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 奶牛场饲料的理化性质

该奶牛场饲喂的饲料种类主要包括苜蓿干草、青贮玉米秸秆和精饲料，不同季节不同饲料理化指标见表1。从表1可以看出，在4个季节中，同一种饲料类型的全氮、全磷、全铜、全锌含量变化不大，表明该奶牛场全年的饲料质量保持相对稳定状态。

2.2 不同季节不同生理阶段奶牛粪便的理化性质

3 讨论

本奶牛场饲喂的饲料主要包括苜蓿干草、青贮玉米秸秆和精饲料，经测定发现在4个季节里，奶牛场日常流入物质的各组成成分比较稳定，这为正常生产提供了营养保证。

3.1 季节对不同阶段奶牛粪便检测指标的影响

季节因素对粪便主要成分的含量具有显著影响。在3个不同生理阶段奶牛的粪便中，秋季的有机质、全氮、铜含量均显著低于其他3个季节。干乳牛秋季粪便的全钾量显著低于其他3个季节；育成牛的粪便全钾量在春季和冬季显著高于夏季和秋季，春季含锌量显著高于其他3个季节。泌乳牛的粪便全钾量在春季显著高于其他3个季节。总体来看，夏秋季节的奶牛粪便主要成分含量低于冬春季节，这与王庆红等的研究结果^[7-8]相似，可能与本地气温冬春季节较为适宜、奶牛采食量增加有关。泌乳牛和干乳牛的粪便含锌量在春季和夏季均显著高于秋季和冬季，王庆红等研究发现育成牛粪便的锌含量秋季最高，春季最低，成乳牛粪便的锌含量冬季最高，春季最低，各季节之间差别都比较大^[7]。这与本研究结果不一致，可能是由奶牛饲料类型和气候环境不同造成的。

3.2 生理阶段对不同季节奶牛粪便检测指标的影响

在不同季节和不同饲养阶段，奶牛粪便中元素、有机质含量表现出一定的变化规律，其中在同一季节内，3种不同生理阶段奶牛粪便的有机质含量差异均不显著，这可能与该养殖场全年保持饲料配方的稳定性有关。

在春季，泌乳牛与育成牛的粪便全氮、全钾量均显著高于干乳牛，泌乳牛的粪便铜、锌含量显著高于育成牛和干乳牛。在夏季，泌乳牛与干乳牛粪便的全氮、全磷量显著高于育成牛，泌乳牛的糞便铜、锌含量均显著高于育成牛和干乳牛。在秋季，泌乳牛与干乳牛的粪便全氮、全磷、铜含量显著高于育成牛，泌乳牛和育成牛的粪便全钾量均显著高于干乳牛，泌乳牛的粪便含锌量显著高于育成牛和干乳牛。在冬季，泌乳牛的粪便全氮、全磷量显著高于育成牛和干乳牛，泌乳牛和育成牛的粪便全钾量均显著高于干乳牛，泌乳牛和干乳牛的粪便铜、锌含量显著的高于育成牛。总的来说，在4个季节中，泌乳牛粪便的全氮、全磷、全钾、铜、锌等含量均高于干乳牛和育成牛，这与王会群等研究结果^[8]相一致。夏、秋、冬3个季节干奶牛粪便中主要污染物质高于育成牛。这与奶牛饲养中摄入饲料的数量和质量呈现一致性。在现代奶牛生产中，泌乳期奶牛摄入的精饲料含量较高，饲料量较多，育成牛为了防止过肥而影响种用价值，在3个阶段中是摄入饲料数量和质量最低的阶段。泌乳牛粪便应用价值高，同时也是粪污处理中的重要对象。

4 结论

夏秋季节的不同生理阶段奶牛粪便的主要成分含量低于冬春季节。在4个季节中，泌乳牛粪便的各主要指标含量均高于干乳牛和育成牛，其中夏、秋、冬3季干乳牛粪便的主要指标含量又高于育成牛。奶牛场应根据不同季节、不同生理阶段奶牛的营养需求、采食量和粪便中主要污染物的含量，合理调整饲料配方、饲养管理和环境控制措施^[9]，提高养分消化率，节约饲料、减少粪污中污染物质的排放量，实行种植业与养殖业相结合，促进养牛业的可持续发展。

参考文献：

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