散养式和栓系式奶牛舍冬季环境卫生指标差异比较

韩志蕾 甄永康 张振斌

摘 要：该研究比较了冬季散养式和栓系式奶牛舍环境卫生指标的差异，测定了牛舍的温度、噪音、相对湿度、细菌密度及氨气等环境指标，并分析了其相关性。结果表明，散养式牛舍的相对湿度指数为62.02%，显著高于栓系式奶牛舍的44.30%（p<0.05）;细菌密度为2.86×104个/m3，显著低于栓系式奶牛舍的12.77×104个/m3（p<0.05）;氨气浓度为0.19μg/m3，显著低于栓系式奶牛舍的0.74μg/m3（p<0.05）;温度、噪音、温湿度指数等在2种牛舍间无显著差异。另外，散养式牛舍内的噪音与温湿度指数、噪音和温度间均存在显著相关关系（Sig.（2-tailed）<0.05）。栓系式牛舍内的相对湿度与温湿度指数、相对湿度和氮氨浓度、相对湿度和温度、温湿度指数和温度间均存在显著相关关系（Sig.（2-tailed）<0.05）。因此，在冬季的环境下，散养式牛舍的环境细菌和氨气浓度较栓系式牛舍低，能够一定程度上改善奶牛养殖环境的卫生状况。

关键词：散养式;栓系式;奶牛;环境指标

中图分类号 S823文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）06-0083-04

Abstract： this experiment mainly studied the difference of environmental hygienic indexes between the scattered and the tethered dairy cowshed in winter. The environmental parameters such as temperature， noise， relative humidity， bacterial density and ammonia were measured， and their correlation was analyzed. The results showed that， the relative humidity of the scattered dairy cowshed was 62.02%， which was higher than 44.30% of the tethered dairy cowshed （p<0.05）; however the bacterial density of the scattered dairy cowshed was 2.86×104 /m3， which was significantly lower than the 12.77×104/m3 （p<0.05） of the tethered dairy cowshed， and the ammonia concentration was 0.19μg/m3， also lower than 0.74μg/m3 （p<0.05） of the tethered dairy cowshed. But there was no significant difference in temperature， noise and temperature and humidity index between two types of cowshed. In addition，there were a significant correlation between noise and temperature and humidity index， noise and temperature in the scattered dairy cowshed（Sig. （2-tailed）<0.05）. There were significant correlation between relative humidity， temperature and humidity index， relative humidity and nitrogen concentration， relative humidity and temperature， temperature and humidity index and temperature in the tethered dairy cowshed （Sig. （2-tailed）<0.05）. Taken together， in winter， the environmental bacteria and ammonia concentration of the scattered dairy cowshed were lower than the tethered dairy cowshed， and can improve the environmental hygiene status of dairy cattle to a certain extent.

Key words： Scattered cowshed; Tethered cowshed; Dairy cow; Environmental index

畜禽生產性能的高低，20%取决于遗传基因，40%～50%取决于饲养条件，20%～30%取决于所处的环境。当动物的遗传因素和饲养条件已成为相对固定的因素时，其生产性能的高低则取决于动物所处的环境[1]。小气候条件是保障家畜健康，减少疾病重要的外界环境条件。温度、湿度、气流活动、光照、二氧化碳、氨、硫化氢、微生物、颗粒物等共同构成了牛舍的小气候[2]。牛舍和运动场过分拥挤、通风采光不良，温度高、湿度大等，都会加快疾病传播和病原生物的繁殖，影响牛奶的乳房健康，增加牛奶中的体细胞数和菌落总数[3]。在栓系式牛舍中，若不注意环境卫生，不及时清理粪便，奶牛乳房直接暴露于大量细菌的环境中，导致乳房炎发病高。先进国家奶牛场多为散栏饲养，散栏式管理是将自由牛床、饲料和挤奶厅集中挤奶相结合的现代奶牛饲养模式，虽然比拴系式管理复杂，但更加符合奶牛的自然生理需要，使奶牛根据需要全天候自由采食、饮水、运动[4]。并且散养式牛舍母牛是在挤奶区（间）集中挤奶，与其他房舍隔离，受饲料、粪便、灰尘等的污染较少，故易保持牛体的清洁，并可提高牛奶的质量[5]。当前，我国奶牛饲养常以栓系饲养方式为主，北美和西欧推广散栏饲养、集中挤奶的饲养管理方式，有效地提高了牛奶的产量、乳脂率、繁殖率以及劳动生产率，降低了奶牛乳房炎和蹄病的发生率[6]。本研究对散养式和栓系式奶牛舍环境卫生指标差异进行了比较，为散养式奶牛舍改善奶牛养殖环境卫生提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验牛场与样本采集 试验于2017年11月在扬州某奶牛场进行，当天风速3～4级。选取场内面积皆为658m2的散养式牛舍和栓系式牛舍各1栋，2个牛舍设施基本一致，其中散养式牛舍存栏111头奶牛，栓系式牛舍存栏105头奶牛。采样在上午9∶00进行，试验牛舍内皆在东西纵向上均匀设3个采样点，南北横向对称设2排采样点，共6个采样点，进行室内大气和细菌采样，温度、湿度、噪音等的测定，采样和测定高度均离地面1.2m。其中，氨气测定采样16次，重复5次;细菌测定采样19次，重复5次;光照测定25次，重复5次;湿度和湿度各测定17次，重复5次;噪音测定46次，重复5次。

1.2 测定指标 （1）噪音：采用AWA5636-0手持式声级表对牛舍内噪音进行测量;（2）温湿度：采用红星干湿球温度计（精确度0.1℃）进行测量;（3）空气采样：采用GS-ⅢB型大气采样机（上海宏宇环保应用研究所）对牛舍内空气采样，采用纳氏试剂比色法测量空气中氨的含量。（4）空气氨气：采用纳氏试剂比色法测定测定所采集室内空气的氨气浓度。（5）细菌密度：采用国标的自然沉降法（Natural sinking method，GB/T 18204.3-2013）采集空气细菌，将琼脂块培养基水平向上置于1.2m处采样10min后送至实验室，置于生化培养箱SHP-250（上海精密仪器仪表有限公司）37℃、24h培养后，计算细菌密度。

1.3 数据统计 采用SPSS 16.0统计软件进行独立样本T检验，比较发酵床牛舍对与栓系牛舍各项环境指标的差异，以p<0.05表示差异显著。采用皮尔逊相关分析（Person Correlation）并进行环境指标间相关性分析，以Sig。（2-tailed）<0.05为显著相关。

2 结果与分析

2.1 不同类型牛舍内的环境指标 由表1可知，散养式牛舍内温度为15.59℃，栓系式牛舍为14.43℃;散养式牛舍内噪音强度为59.32dB，栓系式牛舍为64.35dB;散养式牛舍内温湿度指数为65.85，栓系式牛舍为65.86。温度、噪音和温湿度指数这3个指标在不同牛舍间的差异皆不显著（p>0.05）。散养式牛舍内的相对湿度为62.02%，显著高于栓系式的44.30（p<0.05）。散养式牛舍内的细菌密度为2.86×104个/m3（p<0.05），显著低于栓系式的12.77×104个。散养式牛舍内氨气浓度为0.19μg/m3，显著低于栓系式的0.74μg/m3（p<0.05）。

2.2 散养式牛舍内的环境指标 进一步对散养式奶牛舍的环境指标进行相关性分析（表2），结果表明，散养式牛舍内噪音与与温湿度指数（r=-0.967，p=0.007）、温度（r=-0.947，p=0.015）均呈极显著负相关。

2.3 栓系式牛舍内的环境指标 栓系式奶牛舍的环境指标相关性分析见表3。由表3可知，栓系式牛舍内相对湿度与温湿度指数（r=-0.974，p=0.000）和温度（r=-0.942，p=0.002）均呈极显著负相关，与氮氨浓度（r=0.802，p=0.030）呈极显著正相关。另外，温湿度指数与温度（r=0.993，p=0.000）呈极显著正相关。

3 讨论

在散养式奶牛舍与栓系式奶牛舍中，相对湿度、细菌密度与氨气的差异显著，而温度、温湿度指数与噪音的差异不显著。牛是恒温动物，随时通过自身机体的热调节来适应环境温度的变化[7]。在散养式奶牛舍和栓系式奶牛舍中，可明显对比出散养式奶牛舍的饲养密度大于栓系式奶牛舍。奶牛的饲养密度指每头奶牛占牛床或牛栏的面积，指舍内奶牛的密集程度。饲养密度大，影响奶牛舍的环境卫生。奶牛舍的产热量、水汽、二氧化碳的产量、灰尘、微生物和有害气体及噪声等均受饲养密度的影响[8]。

奶牛舍温热环境组成以温度、湿度为主，其不仅直接影响到奶牛的热平衡、健康状况、生产能力和生理活动，而且可以通过对病原微生物的影响间接作用于奶牛机体[9]。奶牛耐寒、不耐热，但寒冷要有一定的限度，一般奶牛最适宜的温度为12～14℃，怀孕奶牛与泌乳奶牛最适宜的温度为16～20℃;泌乳奶牛舍温高于24℃或低于-4℃，则产奶量减少;犊牛最适宜的温度为35～38℃[10]。本试验中2个牛舍温度均适宜。奶牛虽然对低温有一定的耐受能力，但若温度低于最适温度，会导致产奶量下降等一系列问题的出现，因而冬季要做好牛舍的保暖工作[11]。冷应激对奶牛的影响一般认为，奶牛是怕热耐寒的动物。尽管相对于其他家畜，奶牛的抗寒能力较强，但奶牛的温度适中区为5～25℃，当外界温度低于5℃时，奶牛就会发生冷应激[12]

空气温度是影响家畜健康和生产性能的首要温热因素[13]。在无降温和保暖设施的牛舍中，牛舍内温度主要是由牛体自身产热、太阳辐射、牛舍通风换气等综合决定的。牛舍内的空气湿度主要来自于家畜的呼吸、牛舍潮湿地面、粪尿和垫料等。冬季要及时清理舍内的粪污，在保持牛舍清洁的同时还应避免舍内潮湿，如果舍内潮湿会加剧冷应激对奶牛的不利影响[11]。高温条件下，空气湿度大会影响奶牛体表水分蒸发，阻碍牛体散热，干扰牛体热调节[14]。高温高湿会导致牛体热散发受阻、体温升高、机能失调、呼吸困难、最后致死，形成热害，是最不利于奶牛生产的环境。低温高湿会增加奶牛体热散发、体温下降、生长发育受阻、饲料报酬降低，增加生产成本。一般空气湿度在55%～85%时对奶牛无不良影响，高于90%则会造成危害，所以奶牛生产要尽量避免高湿环境[11]。由于奶牛的排泄量较大，冬季如果不注意通风容易造成圈舍湿度上升。因此，在饲养管理中，要定期通风，保持干燥环境，使圈舍湿度维持在60%左右为宜[15]。在本试验中，散养式牛舍的相对湿度为62%，栓系式牛舍为44%，可以看出，散养式牛舍的湿度更适合。

在国标GB/T18204.3-2013建议的细菌密度为2500个/m3以下，Dungan[16]研究表明，散栏式牛舍细菌密度为103～104个/m3。而本试验中2个牛舍的空气细菌含量均在104个/m3水平，均超过了清洁所规定的细菌密度范围，尤其是栓系式牛舍内的细菌密度高达12.77×104个/m3，超过了规定的标准。观察栓系式奶牛舍发现，在栓系式奶牛舍中，粪尿在固定小范围排泄，加长期积累死角很难清理，粪尿容易污染牛体，病菌侵入生殖道导致一些生殖道疾病的发生，子宫内膜炎是常见的疾病之一[17]。而在散养式奶牛舍这种新的饲养工艺模式中，其突出特點是：采用无运动场体系的全舍饲饲养模式[18]，舍内有采食区、躺卧休息区、挤奶区、清粪区等不同功能区，奶牛可以在舍内自由走动，自我管理。清粪方式一般采用刮板清粪或漏粪地板，这种饲养模式占地面积少、管理方便、奶牛的饲料转换率高等优点[19]。本试验中，散养式奶牛场细菌密度相对于所规定的细菌密度略偏高，因此，在接下来的饲养管理需进一步的改善加强，但相比于栓系式奶牛舍，散养式奶牛舍更利于奶牛的卫生健康状况。

噪音对奶牛产奶量及动物行为均存在不同程度的影响。养殖场内的噪音来源主要有：外界传人的噪音，如飞机、火车、汽车等运行产生的噪音;养殖场内机械运转产生的噪音，如饲料粉碎机、风机、除粪机等产生的噪音;畜禽自身产生的噪音，如动物运动及呜叫产生的噪音[20]。飞机从畜舍上空飞过，大约在100～120dB，载重汽车为90dB以上，畜舍内的风机为84dB，真空泵和挤乳机为75～90dB[21]。奶牛场选址有时因条件限制，无法避开噪音源，或者建场后在牛场附近出现新噪音源，尤其是噪音达到75dB以上时，往往影响奶牛的反刍、休息和采食，最终影响生产性能的发挥[22]。在牛舍中，绿化可以明显改善畜牧场的温、湿度等状况，改善场内小气候，同时也可净化空气，阻留飞尘，减少噪音的强度[23]。在本试验中，2个奶牛舍的噪音强度均低于75dB，提供了一个良好的环境，但是散养式牛舍的噪音强度低于栓系式。这是因为在养殖场内，奶牛舍噪音一方面来自于饲养、清粪等饲养管理的机械作业，另一方面来自于奶牛采食、嬉戏等自身行为，由于散养式牛舍清粪等机械作业相对较少，所以相对于栓系式奶牛舍也更安静些。氨气无色，但具有刺激性气味，比重较小，容易溶解在奶牛的粘膜、结膜上会引起黏膜充血、水肿，刺激黏膜使其分泌物增多，如流泪、喷嚏、咳嗽。持续时间越长，对健康的影响越大，甚至发病[24]。当浓度高时，还会引起中枢神经麻痹，氨被吸人肺部，通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏血液运氧功能，引起氨中毒。在国家无公害养殖GB 18407.3中规定，牛舍氨气浓度不能超过15mg/m3[25]。舍内氨主要来源于厌气菌分解粪便、饲料与垫料中含氮有机物[19]，其浓度大，表明细菌多，影响生产和饲料报酬。另外，舍内温度、含湿量及CO2、CH4、NH3等气体的含量多于牛的代谢密切相关，各因素间有一定的相关性。舍内湿度的变化，在某种程度上对舍内NH3含量产生了一定的影响，含湿量每增加1000mg/m3，舍内NH3的浓度升高2mg/m3。若牛舍中的相对湿度过大，空气流动性弱，舍内的氨气浓度也会发生相应的变化。牛舍的水汽中大气带入的水分占10%～15%，牛体排出的水分占75%，地面粪污蒸发的水分占10%～15%。冬季室内外温差明显，产生气压差，利于室内水蒸气和氨气的排放，在降低湿度的同时，大大提高了舍内的空气质量。冬季阳光直射奶牛身体，也能够促进生长和钙质的吸收[26]。研究表明[27]，牛棚舍中的氨气浓度为（0.38±0.25）mg/m3，有窗牛舍中的氨气浓度为（0.60±0.25）mg/m3;在半开放牛舍中的氨气浓度为（0.81±0.12）mg/m3，开放式或半开放式牛舍中，空气流动性大，所以牛舍中的空气成分与大气差异很小。而在封闭式牛舍中，若设计不当或使用管理不善，会由于牛的呼吸、排泄物的腐败分解，使空气中的氨气、硫化氢、二氧化碳等的含量增多，从而影响肉牛的生产力。本试验中，散养式牛舍氨气浓度明显低于栓系式牛舍。

4 结论

本试验结果表明，散养式牛舍的环境细菌、温湿度指数较低，氨气浓度较低，能够一定程度上改善奶牛养殖环境的卫生状况，从而提高奶牛的生产力。

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（责编：张宏民）