本专题主要内容:
1. 奶牛有汗腺吗?
2. 热应激环境下奶牛降温原理。
3. 热应激对奶牛的影响。
一、奶牛有汗腺吗?
先说答案:有汗腺,但是奶牛的汗腺少得可怜。
1. 奶牛约有2-4万个汗腺,约为人体汗腺数的1/100,但奶牛体重是成人的10倍。
2. 奶牛出汗速度(即蒸发率)受外界温度、环境相对湿度、太阳直射、风速、毛发多少的影响。
3. 当气温超过30℃,奶牛体内85%的热量通过皮肤消散,另外15%通过呼吸消散;如热量不能及时消散会造成热量在体内的累积,引起体温上升。
4. 成年荷斯坦奶牛热应激条件下的自然蒸发率为68g/小时(THI>84,风速0.2m/s,K. G. Gebremedhin),有喷淋的情况下约为500g/小时,蒸发率提高了7倍。
5. 一个75Kg成年人休息时产生的热量=1个100W灯泡的产热。
一头干奶牛维持产热量=9个100W灯泡的产热。
一头牛每多产4.5kg牛奶的产热量=1个100W灯泡的产热。
炎热气候下一天的热负荷=16个100瓦灯泡的产热。
一头产量32kg奶牛的产热量=32个100瓦灯泡的产热。
二、热应激环境下奶牛降温原理
1. 人体有200-400万汗腺,根据外界温度,通过汗液分泌,消散身体热量,达到调节体温作用(《运动解剖学》)。
奶牛汗腺不发达,外界高温时,只能通过强制(被动)“出汗”的方式达到一定的蒸发率达到热消散的目的(Gebremedhin & Wu, 2001)。
2. 奶牛皮肤表层相对湿度和自然蒸发率成反比。环境相对湿度高时,因为奶牛毛发浓密,阻碍自然空气流通,靠近皮肤的皮毛层比远端皮毛层发梢的水汽多,因此通过降低毛发内外的湿度差,可达到蒸发降温的效果(K. G. Gebremedhin,2008)。夏季热应激期间,奶牛毛发成为影响奶牛皮肤蒸发率的“障碍物”。
奶牛降温过程示意图
左侧图片来自Whitney Dennis, moonwalkingontailgates.com/
3. 奶牛降温即促进通过降低毛发内外的湿度差,通过热传导(间接降温)或加速蒸发率(直接降温);间接降温适用于干热地区(相对湿度<30%),直接降温适用于湿热和干热所有炎热地区。
4. 由下图可知:湿度大则奶牛自然蒸发率低,湿度小奶牛自然蒸发率高。湿度对白色皮毛奶牛的自然蒸发率响不明显,而对黑色皮毛奶牛的自然蒸发率影响显著。
相对湿度和奶牛体表自然蒸发率关系
三、热应激对奶牛的影响
热应激对奶牛的影响可分为以下三个层次:
当外界环境温度从25℃上升到40℃,奶牛表象行为变化如下表:
当牛体热消耗小于热产生,造成热量在牛体内的累积,引起牛体温上升,奶牛自身调节为消耗体内累积的热量造成血液循环中影响奶牛繁殖系统激素浓度降低,进一步造成夏季热应激期间奶牛受胎率低;奶牛在自身调节过程中,采食量下降产奶量下降。
夏季热应激期间牛体代谢平衡被打破
我们将视野拉长看长期群体生产性能,夏季热应激造成牛群季节性产犊(成熟牧场,非新建)、季节性产奶量波动,也就解释了我们常常看到“夏季奶荒”报道;缩短夏季牛群干奶天数或调整配种策略或调整挤奶次数等等一系列操作以提高夏季产奶量或许有微乎其微的效果,但治标不治本,打破夏季“奶荒”的本源和前提是奶牛夏季期间热应激防控。
中国两千头牧场VS以色列两千头牧场(2017年)
下一专题我们将为大家详细介绍:奶牛热应激进行量化管理、奶牛降温管理的细节管理、以色列奶牛热应激服务四步走三方面的内容,敬请关注《热应激专题3:奶牛热应激的量化及细节管理》。