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数智化管理丨国际权威热应激专家解读牧场防暑降温

发布人:阿菲金市场部 Afimilk阿菲金 | 时间:2022-04-20

本文来源于公众号伊牛伊视界,作者张凯铭

夏季即将到来,热应激防控是牧场下一步的重点工作,虽然经过近几年的发展,国内牧场已经认识到防暑降温的重要性,在物理降温和营养调控方面开展了一系列工作,也取得了较好的效果。但是,部分牧场仍然在工艺设计、硬件配置、流程执行、新技术新产品应用等方面存在不足。为指导牧场做好防暑降温,减损增效,伊利奶牛科学研究院联合以色列阿菲金公司特邀防暑降温牧场实战专家弗拉门博,带来最先进、最权威、最实用的《热应激应对措施及经济效益分析》课程,本文总结专家课程核心内容,供大家学习应用。

目录

01. 热应激对牧场的负面影响

① 年产奶量降低

② 牛奶品质下降

③ 对饲料转化率的影响

④ 繁殖效率下降

02. 奶牛降温措施及相关要求

① 牧场直接降温措施

② 牧场间接降温措施

③ 其他降温措施

④ 执行防暑降温措施时,重点做好几点要求

03.“夏冬指数”的应用分析

① 国外牧场数据展现

② 中国部分牧场防暑降温案例

04. 中国当前牧场条件下进行奶牛降温的成本收益

05. 专家建议

06. 总结
 

01 热应激对牧场的负面影响

1年产奶量降低

图1:美国5个奶业大州的热应激强度、年产奶量及收入损失(美元)

上图为美国5个奶业大洲的热应激强度、年产奶量及收入损失(美元)等指标的调查数据,如图显示,随着热应激强度的增加,奶牛采食量则越低,奶量损失就越多,而且奶牛空怀天数也会变长,最终造成的收入损失也就越大。

图2:奶牛热应激对于奶产量的后续效应

图2为牧场在不同防暑降温条件下两个牛群的泌乳曲线图,可以发现,使用了防暑降温措施的牛群在整个泌乳期的产奶量均高于未采取防暑降温措施的牛群,且在高温天气结束之后,奶牛受热应激后续效应的影响,奶产量也无法恢复到正常水平,说明热应激后续效应导致的年度产奶量损失是非常巨大的。

2牛奶品质下降

热应激会导致牛奶出现乳脂肪、乳蛋白水平下降,体细胞水平升高,牛奶酸度异常。而牛奶指标异常会导致牛奶交售问题产生,这对于牧场是严重的损失。

3对饲料转化率的影响

图3:奶产量与饲喂效率的关系

由图3可知,当温度达到22℃时,1kg饲料干物质可产生1.4kg牛奶,但是当温度达到32℃时,1kg饲料干物质仅能产生1.2kg牛奶,饲料转化率降低了15%,其原因就是摄入的饲料能量一部分被用于“非生产性”目的——散热。千万不可小视这部分损失的能量,据调查,在中国2020年的奶业现状下,每年潜在的损失为700元/头;以1000头泌乳牛的牧场为例,按照每头牛70元的平均饲喂成本计算,整个热应激期间(120天),该牧场仅饲喂成本就会增加近130万元。

4繁殖效率下降

在高温环境下,母牛发情出现异常,发情周期延长甚至出现不发情的情况,容易造成牧场繁育员难以掌握配种的最佳时机,导致配种受胎率下降,进而造成空怀天数增加,在以色列每增加一天的空怀天数,饲养成本就会增加5欧元(相当于38.85元人民币)。

 

02奶牛降温措施及相关要求

奶牛降温的2个主要方法分别是直接降温和间接降温。

直接降温就是牛体降温,通常采用喷水、强制通风和喷水通风相结合的方式。其原理是将牛体完全浇透、浇湿,之后通过风扇吹干牛体利用水蒸汽带走奶牛体表热量,以此给奶牛降温。

间接降温就是环境降温,采用高压水雾的方式在牛舍隧道通风降温,也有使用蒸发垫(中国俗称水帘)的方式对牛舍进行交叉通风降温。其原理是在风机的作用下,气流从水帘进入并将水帘内的水蒸汽带入牛舍对环境进行降温。

1牧场直接降温措施

牧场建立直接降温系统,就是基于在待挤区和饲喂道上的淋湿和强制通风以及奶牛休息区域的通风的一种传统降温系统。

图4:常见的直接降温系统

2牧场间接降温措施

国外常见的间接降温措施是通过建造低屋面横向通风牛舍(LPCV)或加装该类牛舍的相关设施达到环境降温的目的。

图5:低剖面交叉通风间接降温示意图

3其他降温措施

在赶牛通道加装遮阴网,在待挤区、采食通道安装幕帘或遮光板,防止太阳直射奶牛,避免造成奶牛的不适感和影响采食。

图6:挤奶通道加装遮阴网

图7:待挤区加装幕帘

图8:采食通道加装挡光板

理想情况下,所有牛群都应该加装相关设施开展防暑降温,但是在部分牧场资源有限的情况下,根据热应激对成母牛的危害程度,资源分配的优先顺序为新产牛(产后21天内)、围产牛(产前21天内)、高产牛(泌乳100天内)、中产牛(泌乳100-200天)、低产牛(泌乳200天以上)。为确保牧场持续提升单产,每个牛群都应该做好防暑降温。

4执行防暑降温措施时,重点做好以下几点要求

水: 5分钟内浸湿奶牛,让奶牛皮肤浇湿。

风:风速达到3米/秒,利用风扇吹干牛体皮肤,让水分蒸发带走奶牛身体热量。

时间:每天累计喷淋降温时间在4-6小时,共计6-8次,每次30分钟至1小时不等。

奶牛:保证奶牛在降温区域内。

图9:降温过程中浸湿完好的奶牛
 

03“夏冬指数”的应用分析

“夏冬指数”是以色列牧场应用多年的一项衡量和评估牧场夏季热应激处理是否得当的指标,其通过分析对比夏季3个月和冬季3个月的数据来考量牧场,该指数越接近100%,证明热应激对牧场的影响越小。

1国外牧场数据展现

图10:以色列大型牧场“密集降温”与“欠缺降温”夏冬指数

图10说明,在国外严格执行防暑降温措施的牧场,其奶产量的“夏冬指数”为99%,变化值仅为1%,而不做防暑降温或者防暑降温措施开展差的牧场,其奶产量的“夏冬指数”为88%,也就是下降了12%,虽然两类牧场的冬夏受胎率变化均超过了10%,但是前者的夏季受胎率是后者的2.36倍,足见防暑降温做与否的巨大差距。

2中国部分牧场防暑降温案例

“夏冬指数”也适用于中国牧场,通过国内南北方两座牧场的数据展现,大家可以清楚的感受到做防暑降温很有必要,而且做好防暑降温才是牧场提升的关键。

图11:中国南北方牧场近3年降温措施的变化

图11是中国南北方两座牧场2019年-2021年3年内的防暑降温措施完善过程,从奶厅或饲喂道仅使用风扇或喷淋+风扇,发展到饲喂道和奶厅同时都使用喷淋+风扇。

图12:中国南北方牧场近3年各月成母牛单产

图12是中国南北方牧场近3年各月的成母牛单产变化,可以发现两座牧场在夏季热应激期间单产均发生大幅下降,较热的南方牧场尤为明显,单产下降最大超过了17kg;在9月份气温开始转凉后开始恢复,但是最终也没有恢复到最初水平。

图13:中国南北方牧场近3年各月成母牛平均受胎率 

图13是中国南北方牧场近3年各月成母牛平均受胎率情况,可以发现同成母牛单产一样,南方牧场热应激期间成母牛平均受胎率下降更多,对于南方牧场影响更大,对北方牧场影响最大值也超过了10%。

图14:中国南北方牧场近3年各月成母牛泌乳天数 

图14是中国南北方牧场近3年各月成母牛泌乳天数变化情况,数据显示,这两座牧场夏季热应激期间(5-8月)的泌乳天数均在200天左右,南方牧场更是在2019-2020年的6-8月连续都超过了250天,2021年情况虽有所改善,但仍在200天以上。

图15:中国南北方牧场近3年各月泌乳牛存栏

图15是中国南北方牧场近3年各月泌乳牛存栏情况,在牛奶供应紧俏的夏季,泌乳牛存栏反而是最低的,这无疑是不理想和不合理的。

图16:2021年中国南北方牧场月产量变化情况 

图16是中国南北方两座牧场防暑降温设施配备最完善时(2021年)的月度成母牛单产情况,我们发现两座牧场全年成母牛单产最高值已突破38kg,但是8月份,北方牧场跌至30kg以下,南方牧场则下降18kg。

通过图11、图12、图13、图14、图15内容分析得出:南北方牧场夏季奶量出现不同幅度的下降,其中部分原因是因为平均泌乳天数长导致的,这个问题可以通过集中配种工作和提高牛只夏季受胎率解决,让更多的牛在4-5月份产犊并给予合适的喷淋降温措施,减少平均泌乳天数对夏季奶量的影响。

而图16中显示中国牧场夏冬指数较低,同国外牧场夏冬指数无法相比,这推断出中国南北方两座牧场的防暑降温措施执行是失败的,为了确定防暑降温措施失败的原因并更好的帮助牧场,我们需要评估防暑降温措施的有效性,重点从以下几个维度开展:

a. 降温区域的风速情况——3米/秒最适宜。

b. 喷淋的质量——>1.5L/min。

c. 牛只接受降温处理的情况——每天累加喷淋降温时间在4-6小时,共计6-8次,每次30分钟至1小时不等。

d. 检查喷淋区域牛只密度——1.6㎡-2㎡/头。

e. 每天检查奶牛的体温和呼吸频率——全天体温<39℃,呼吸频率10-30次/min。

检查日粮和水的采食情况并将其与冬季水平进行比较——稳定系数在99%-100%。

 

04中国当前牧场条件下进行奶牛降温的成本收益

部分牧场经营者对于夏季热应激期间的投入成本和产出收益没用一个明确的概念,故不重视热应激期间的有效投入成本和运营管理,为合理运用牧场现已经投入和即将要投入的成本,并且避免奶业在夏季奶价高时出现产奶低谷期,保证牧场和收奶企业的牛奶供需平稳,降低牧场夏季的奶量损失,提升经济收益。

以1座存栏1000头的牧场为例,预估其每头牛降温设施投入1250元,通过预估的成本效益模型分析,我们发现在中国南部地区的夏季提供降温措施是划算的投资,单头牛收入最低可以增加1050元,此外,在北方地区,喷淋降温的投资回报率也是可观的,最低也能达到610元。

图17:奶牛降温的成本效益模型 

图18:计算所用基本数据

图19:中国北部地区奶牛降温的成本收益

图20:中国南部地区奶牛降温的成本收益

 

05专家建议

1、针对不同种类风扇的选择、风速是否越大越好、喷淋使用等设备运行和效果保证方面,专家强调风扇页数越少,其效率越高,但其噪音可能也越大,大风扇有大的风量,小风扇风量较小,但具备更强的风速,需要考虑电力投资回报;在牛只躺卧休息区域,风速达到2米/秒以后就可以达到良好的降温效果,如追求高风速,如6米/秒、12米/秒,运行成本也会很高,没必要超过2米/秒,特别是使用轻型垫料的牧场,要注意合理的风速调节,风扇和喷淋结合使用区域最合适的风速为3米/秒;另外,专家建议对奶牛进行每个循环5分钟的喷淋吹干,采用喷淋位于牛只上方由上向下喷洒打湿牛只的方式,因为这样能让奶牛表皮吹干。不建议缩短打湿奶牛所用的时间,要真正打湿牛皮,风扇要一直运行以保证5分钟内将牛皮吹干。

2、对于衡量奶牛是否热应激的指标,专家认为除了日常使用到的温湿度指数和呼吸频率外,奶牛体内体温(直肠或阴道)是指示奶牛是否受到热应激的最具代表性的衡量标准。并且专家认为在奶牛受到阳光直射的情况下,通过奶牛体表温度去衡量奶牛是否热应激是不准确的。

3、对于热应激后遗症——在热应激期间(7-9月)奶量损失较少,但是在10-11月份单产恢复不好甚至单产仍然持续性下降,专家认为可能的原因有很多,可能是因为泌乳天数(夏末时泌乳天数更大,那么当你比较单产时需要比较同一泌乳天数水平下的单产情况),比如说,泌乳天数150天时所有成母牛的均产。

4、对于热应激期间的饲喂注意要点,专家建议注意以下9点:

a. 水是夏季最重要的饲料,因此要确保奶牛有足够的清洁凉水(每头奶牛在阴凉处有 20 厘米的饮水长度)。

b. 夏季使用牧场所能买到最好的粗饲料。

c. 24小时供应新鲜的TMR,每天投料2-3次。

d. 每次投新鲜日粮时,启动饲喂道喷淋降温。

e. 保持TMR日粮干物质比例50-60%,如果太干了,搅拌时加水。

f. 使用缓冲剂以提高消化率。

g. 对于是否增加日粮营养浓度,专家认为在做好防暑降温的条件下,适当的增加日粮的能量浓度可以提升奶量。

h. 注意日粮中的矿物质微量元素,因为在热应激情况下需要更多的矿物质微量元素。

i. 注意日粮的适口性。

5、对于热应激期间的牧场繁育工作来说,专家认为对即将参配的后备牛(在极端热的区域)进行喷淋降温操作是有益的;同时对产前60天的后备牛也是有益的,因为在怀孕末期的喷淋降温是为了成母牛更好的发挥产奶性能。此外专家认为热应激在受胎率层面的影响开始于牛只输精前21天,并结束于输精后21天,需要牧场提前采取防暑降温措施,确保奶牛全天候24小时都能维持在正常体温(<39℃)。如果奶牛体温在一天中很多时候都高于39.5℃,那么在配种层面做的调整对受胎率的影响非常有限。

6、对于中国南方夏季湿度大,直接使用喷淋降温是否有负面影响的问题,专家讲到在以色列集中养牛的区域,当地夏季环境湿度也达到80-90%,与中国南方地区很接近,并不是大家所认为的以色列气候很干燥,但是以色列一直使用直接喷淋降温的方式应对热应激,取得的效果也很好,所以专家建议在国内温度高、湿度大的区域更要使用直接喷淋降温的措施。

 

06总 结

在解决热应激的整体方案中,降温是必要环节,做好防暑降温工作可以帮助牧场增加年产奶量、改善饲料效率、提升奶牛繁殖状况,改进奶牛福利以提高牧场盈利水平,增加牧场收益。

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