北京地区夏季奶牛直肠温度及其对测定日奶量影响的探究

  作者:徐伟,曹露,赵玉超,周婕,郭刚,董刚辉,王新宇,李锡智,乔绿,王雅春

  摘要:近年来,随着全球气候变暖,北京地区气候也呈现明显的暖干特征,2010-2012年较1951-1959年整体温度升高1.93℃,每年6月至9月间THI常高于热应激标准,而奶牛舒适的环境温度是5~25℃,因此北京地区夏季热应激严重影响耐寒怕热的荷斯坦奶牛的生产性能。

  在夏季奶牛遭受热应激的情况下,其个体直肠温度(rectal temperature,简称RT)比适宜环境下高,且在一天之内有较大变化,然而目前RT变化规律及其与产奶量关系的研究较少,因此本研究旨在通过RT测定、体况评分,获得北京地区夏季牛群RT变化规律及其对产奶量的影响,为北方地区奶牛管理提供依据。

  关键词:荷斯坦奶牛;直肠温度(RT);体况评分(BCS);测定日奶量

  1 材料与方法

  1.1 资料来源

  数据来源于北京市东南、西南方向3个奶牛场,由中国农业大学4名本科生于2014年7月28日-8月14日期间集中采集,DHI数据由北京奶牛生产性能测定中心提供。据3个奶牛场8月份DHI报告,各场泌乳牛分别为566头(场1)、811头(场2)和819头(场3)。

  1.2 方法

  1.2.1 直肠温度与牛舍内温度测定

  在选定的牛群中连续两天对采食时卡上颈夹或者躺卧在卧床上的奶牛用电子体温计进行RT测定,测定时间为每天上午07:15-11:00,下午14:15-18:15,体温计插入直肠深度约10cm,停留约10秒钟后取出读数,可精确到0.1℃。

  在牛舍内饲料通道中央高约1.5m处测定环境温湿度,用即时温度计在测定RT的开始前、结束后进行两次环境温湿度测定,记录测定时间。

  1.2.2 体况评分

  体况评分(body condition score,简称BCS)之前,测定人员进行1-5分制评分训练,经过不同人员之间评分标准的校正,评分可以精确到0.5。由两人在同一时间针对RT测定的试验牛进行BCS评定。

  1.2.3 试验数据整理

  结合3个场2014年8月DHI数据报告,删除:

  1)头数较少的娟姗牛;2)由于下雨导致低温当日及次日的个体;3)1天内RT不足两次的个体、RT异常的个体、无两次BCS的个体、无对应DHI数据的个体,以及4)DHI报告中胎次错误、泌乳天数大于330天的个体。

  删除之后,共803头奶牛获得可用数据。每天牛舍内的温度用上午、下午测定RT时记录的平均温度表示。计算日体温差(ΔRT=下午体温-上午体温)、BCS(取2人评分的均值)。

  考虑到奶牛产后子宫恢复时RT本身就高,因此将泌乳阶段划分为5个阶段进行分析,第Ⅰ阶段:1~50天;第Ⅱ阶段:51~100天;第Ⅲ阶段:101~200天;第Ⅳ阶段:201~300天;第Ⅴ阶段:301~330天。

  1.2.4 统计方法

  数据采用SAS9.2版本的GLM过程进行分析,采用Bonferroni t检验方法进行多重比较(显著水平为0.05),结果表示为平均值±标准误。

  奶牛直肠温度的因子分析采用以下固定模型:

  式中Yijkm为奶牛上午、下午直肠温度或日体温差,μ为总体平均数,Fi为奶牛场效应,Pj为胎次效应,Sk为泌乳阶段效应,BCS为体况评分,α为回归系数,Lijkm为随机残差。

  奶牛测定日产奶量(简称日奶量)的因子分析采用以下固定模型:

  式中Yijkm为奶牛测定日产奶量,μ,Fi,Pj,和Sk含义同模型1;ΔRT为日体温差的一次项,ΔRT的平方为日体温差的二次项,BCS为体况评分的一次项,BCS的平方为体况评分的二次项,RT为下午直肠温度的一次项,b1~b5为回归系数,Lijkm为随机残差。

  2 结果

  在试验测定日期内,场1、场2、场3上午牛舍内平均温度范围分别为26.04~28.48℃,29.91~30.06℃,和26.30~28.21℃;下午牛舍内平均温度范围分别为31.16~33.40℃,31.50~31.65℃,30.83~33.40℃,3个场的牛舍内温度比较相近。803头奶牛上午RT为38.69±0.45℃(平均值±标准差),下午RT为38.98±0.50℃,日体温差为0.29±0.53℃。

  2.1 上午、下午直肠温度与日体温差的关系(如下图1)

图1 上午、下午直肠温度与日体温差关系示意图

  由图1可以看出,上午、下午RT与日体温差之间的线性关系相反。经简单线性回归分析,上午、下午RT与日体温差的一元线性回归方程分别为Y=-0.58 X1+22.55,Y=0.66 X2-25.38(P<0.0001),其中X1、X2分别为上午、下午RT,Y为日体温差。

  2.2 场、胎次、泌乳阶段及体况评分对直肠温度的影响

  利用模型1分析不同场、胎次、泌乳阶段之间奶牛RT的差异。其中,三个因素总体上的差异显著(P<0.0001),各因素不同水平的最小二乘均值结果如下表1。

表1 3个奶牛场不同场、胎次、泌乳阶段及体况评分对奶牛直肠温度的影响

  注:表格中RT为直肠温度,LSM为最小二乘均值,SE为标准误;同列数据肩标小写字母不同表示差异显著(P<0.05),相同表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

  由表1可知,场1牛群上午RT显著低于场2、3的,下午RT高于场2、3,但不显著,与场1牛舍内上下午环境温度的状况相符合,且场1牛群日体温变化显著大于场2、3;胎次对奶牛体温影响较小,多重比较可见,各胎次之间RT无显著差异;各泌乳阶段中第Ⅰ阶段的上、下午RT显著高于其他4个阶段。

  经协方差检验分析,BCS对上午RT和日体温差的影响不显著,但呈负相关;对下午RT有显著影响(P<0.05),BCS与下午RT的线性回归系数估计值为-0.075,随着奶牛BCS的增加,即下午RT呈下降趋势。

  2.3 场、胎次、泌乳阶段及直肠温度、体况评分对测定日奶量的影响

  利用模型2分析不同场、胎次、泌乳阶段及ΔRT、BCS、下午RT对测定日奶量的影响。

  2.3.1 不同场、胎次、泌乳阶段对测定日奶量的影响

表2 不同场、胎次、泌乳阶段测定日奶量的比较

  

  由表2可看出,各场日奶量之间存在显著差异,场2最高,约35.26kg/头;2、3胎的日奶量显著高于1胎、4胎及以上的;5个泌乳阶段之间日奶量除Ⅰ阶段与Ⅱ、Ⅲ阶段无显著差异,其他阶段之间存在显著差异,第Ⅱ阶段的最高,符合泌乳曲线规律。

  2.3.2 日体温差、下午直肠温度、体况评分对测定日奶量的影响

  经协方差检验分析,ΔRT、ΔRT的平方和BCS对日奶量影响不显著,而下午RT、BCS的平方对日奶量有显著影响(P<0.05)。日奶量对下午RT的线性回归系数估计值为-0.4,可见,随着奶牛下午RT的增加,日奶量呈下降趋势。

  3 讨论与结论

  夏季热应激情况下,奶牛日体温差变化较大(-1.7~2.2℃,多集中在在-1~1℃),与上午RT成负相关,与下午RT成正相关,但受下午RT的影响较大。与国外研究人体肥胖与低体温相关类似,奶牛BCS与下午RT成负相关,奶牛BCS每增加1分,下午RT降低0.075℃。因此,奶牛场管理应关注奶牛体况,使奶牛各阶段保持适宜的体况,防止奶牛因偏瘦受热应激影响加剧。

  7、8月份3个场的上、下午牛舍内温度相近,但是场间牛群RT仍存在一些差异。考虑到3个场的饲料配方在奶牛各阶段均是统一的,因此推测差异可能是由饲养管理、牛舍结构、饲养密度、风扇与喷淋控制等方面不同导致。

  胎次对奶牛RT几乎没有影响。全群牛平均体温超过奶牛正常温度范围(38.3~38.7℃),说明北京地区夏季应加强防暑降温措施;而泌乳阶段中第Ⅰ阶段的牛群上、下午RT均远高于奶牛正常温度范围,说明奶牛在长时间内处于较强的热应激状态,与文献报道热应激对泌乳前期的奶牛RT影响较大一致。

  泌乳第1~50天的奶牛大多处于子宫恢复阶段,RT较高,因此在夏季对该阶段的牛群更要注意防止饲养密度过大,保证降温措施的有效性,给予更多的观察、关注。

  据H.G.Turner报道,RT具有中等遗传力0.25±0.12(平均值±标准误),因此RT不仅是奶牛保健计划中的重要指标,与产奶量相关,测量简单易行且可以量化奶牛个体热应激情况下的生理变化,而且有望用于奶牛热应激遗传机制的研究且在抗热应激奶牛选育计划中成为间接选择信息。

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