以色列高效的热应激处理系统


发布时间:2016-01-28 15:56:57  点击量:   收藏

Dr. Israel Flamenbaum 译者 孙媛

  夏季有效的防暑降温使得以色列奶牛行业也更高效,改善了奶牛福利的同时也更环保。
  近些年,随着发展中国家人民生活水平的提高,很多人对乳制品的需求量也提高。世界乳品行业无法满足人们日益增长的需求量,从而导致国际乳制品(如奶粉,黄油和奶酪)价格上涨。因此,许多发展国家开始发展本土乳品行业以达到自给自足。于此同时,生产成本低的国家扩大他们的发展领域进军世界乳制品贸易。
  全球变暖和奶牛产量的持续增长(产生更多的热量的同时需要消散这些热量),导致夏季热负荷的同时,也是一个经济问题。它会给世界乳品行业造成更大的损失,尤其是使用欧洲品种集约化养殖的热带地区。
  本文的目的是向读者介绍热应激对高产奶牛造成了怎么样的负面影响;解决热应激的最佳方法;缓解热应激设备:从安装到运行到其经济效益的整个过程的改善及预期效果。将这些信息带给各地乳制品生产者、乳品公司、专业处理热应激的体系及政府官员,将会提升世界牛奶产量,改善牧场收益和降低因气候因素造成的季节性供应不足。
  本文所列举的信息在过去30年里已在以色列进行研究。我们开始解决热应激问题是因为夏天面对潮湿炎热的气候及日益增长的牛奶产量(实际平均成母牛胎次产量为12,000kg),这意味着会有更多的热量消散到大气中去。我相信以色列获得的知识和经验将会使世界上有类似环境和问题的牧场受益。
  对奶牛最理想的温度是在-5到22℃。在温暖潮湿的地区,即使温度低于20℃,高产奶牛也已开始遭受热应激。“热应激”是因为奶牛没有办法驱散对环境产生的热量而造成的生理和行为上的反应。奶农应该了解的是一头高产奶牛产生的热量=20盏100W的灯泡产生的热量=三个持续运转的电吹风的热量。这种热量不能驱散的话将导致:奶牛运行自身的“防御机制”(活动量降低,奶产量降低)以减少热量产生;或促进热量消散(通过喘气和提高体表血液循环)。这两种情况均会降低奶牛用于产奶所需的能量。
  遭受热应激的奶牛不能维持正常的体温(38~39℃)。当奶牛体温高于39℃时,奶牛正在遭受热应激。白天热应激持续的时间和强度及一年中高温天数与造成奶牛生产性能降低高度相关。热应激会降低奶牛每天20%的饲料消耗和超过10%的饲料转化率(饲料转换成牛奶的比例)。因为这些影响,至少降低10%~20%的奶产量(和冬季奶量相比)。夏天热应激对奶牛奶产量造成负面影响,一样的高产奶牛在热应激条件下比温带地区每年奶量少产在500~1500kg。和冬天相比,乳脂和乳蛋白分别降低0.4和0.2个百分点。同时热应激还会引起体细胞上升约10万单位。夏天输精的奶牛比冬天输精奶牛的受胎率明显下降。夏天奶牛受胎率低于10%,明显比冬季40%~50%的受胎率低很多。夏天受胎率过低造成产间距增加,这会降低牛奶生产效率,造成不孕牛的淘汰比例增加,也是造成不同季节牛奶供应差的原因。
  过去30年以色列一直致力于研发有效消除热应激的设施。重点是研发的降温设备可以适合其气候条件和牛舍特点,及成本最低以满足经济上的合理性。夏天奶牛降温主要有两种方法,一种是直接降温系统,通过喷淋和风扇交替进行,通过蒸发作用降低奶牛体表温度,对奶牛直接降温对环境温度没有任何影响。第二种方法是间接降温,通过机械设备对牛舍进行降温,通常情况下,间接降温需要牛舍独立封闭。
  有很多间接降温的方法,如空调(已验证,一种高成本方法),而喷雾和蒸发垫等方法通常在相对湿度不超过30%的干燥的区域比较有效。更为潮湿的地方,相对湿度高,使用喷雾降温在中午和下午有一定的限制。
  直接降温是当今全世界牧场最为常见的降温方法。主要是因为操作和安装成本相对较低,而且根据不同气候类型很容易进行调整。早在80年代,以色列是第一个通过喷淋风扇相结合对奶牛进行降温的国家。可以在挤奶前及挤奶班次之间在奶厅待挤区及饲喂道和卧床对奶牛进行降温。在80年代中期,在以色列我们发现每天每次持续30分钟的直接降温可以避免奶牛体温上升,全天体温维持低于39℃。同时对照组为未降温的奶牛全天体温大多数时间超过40℃。
  因为高产奶牛产量高所以她们产生的热量也很多,因此在以色列每天对奶牛进行数次降温非常有必要。几年前针对以色列的大型牧场,我们做了一项调查,测试高产奶牛降温持续时间和他们产奶量及受胎率之间的关系。结果发现集中降温的奶牛平均日产量与冬天相比只降低了0.5kg(降低幅度只有1.5%);然而没有降温的牧场日产量降低3.5kg(损失比例超过10%)。
  上个调查分析使得我们发明了一个新指标“夏冬(S:W)比指标”。这项指标用来评估夏季热应激对奶牛生产性能造成损失的程度以及使用降温设施得到的改善。对以色列乳制品行业的调查发现,实际上接近35%的牧场S:W≥96%(这些牧场可能在夏天对奶牛进行合理的降温),然而,有接近25%的牧场S:W<90%(表明这些牧场夏季奶量损失超过10%,可能他们没有使用降温处理或者降温不合理)。就以色列全国范围看,经过数年的努力发现,奶牛在夏天生产性能得到了改善。1994~2004年期间,冬天奶牛日均产提高2.3kg(6%),然而在夏天增幅达到7.3kg(23%)。以色列所有牧场平均S:W比从1994年的82%增加到2004年的96%,表明以色列奶牛生产性能具有明显的提高,可能是合理饲养和实施集中降温的结果。夏季需要对所有怀孕后期的后备牛和干奶牛及所有泌乳阶段的泌乳牛进行降温。优先对新产牛和泌乳初期(未来高产的奶牛)进行降温。
  夏天降温对整个胎次产量有绝对的影响。最近以色列以数以千计的奶牛进行了一项大规模的调查,结果发现,夏天集中降温的奶牛年产量比几乎没有降温的奶牛产量高800kg(分别是11,800kg/年和11,000kg/年),提高了占她们年产量的6.5%。对所有怀孕后期的后备牛和干奶牛及所有阶段的泌乳牛进行集中降温,我们预计比没有对奶牛降温的牧场的年产量要高10%。
  对奶牛降温是否划算?
  为了回答这个重要的问题,近期我们发明了一项专门的计算机程序从夏季有效的降温计算牧场及每头牛“成本-效益”比和额外的净收入。一方面,该程序考虑包括夏季投资降温设备及其操作成本的同时,也考虑为支持奶牛提高奶产量额外需要的饲料。另外一方面,它也考虑夏天降温提高的奶量,改善乳脂及提高饲料利用率和繁殖健康状况的额外收入。过去5年,我计算过以色列和世界上其他20多个不同的国家对奶牛降温的成本效率。基于数据来源于各国家当地养牛专家,计算每年每头牛和牧场额外的收入,假定降温会提高每年奶牛产量和饲喂效率分别为5%和10%。研究结果详见表1。

表1 全球众多国家夏季实施密集降温每头成母牛每年带来的额外收入(美元,$)

http://kjtg.hljxm.gov.cn/ahtp/jsp/upload/admin/image/20150409/1428551164747035877.jpg

  从表1我们可以看出,在所有国家夏季对奶牛降温都是划算的。该研究对比和其他国家的不同的是,以色列是基于“配额生产”体系,降温的收益计算必须和非配额体系区别开来。基于配额体系的国家,降温的成本收益比没有配额限制的国家预期的要低;配额体系下以尽可能少的成母牛和后备牛完成配额数,可以节省降温系统的维护费用。考虑到未来会放宽配额体系,期待在以色列为奶牛降温会更划算。
  直到现在,我们处理在夏季奶牛降温生产和经济方面的影响,但是同时也要考虑降温对其他方面的影响如奶牛福利和环境的可持续性。
  有人认为降温程序会对奶牛休息时间及福利造成负面影响。很明显,事实是完全不一样的。在以色列,近期一项对比显示一天降温分别为5次和8次的(即一天降温时间分别是225分钟和360分钟),检测对奶牛奶产量,休息及反刍时间的影响,发现,降温更长时间的奶牛每天饲料消耗增加8%,日产量提高10%。出人意料的是降温更长时间的奶牛,明显会花更多的时间休息和躺卧(分别是480分钟和430分钟),反刍时间会明显更长(分别是445分钟和415分钟)。这项研究结果表明,夏季对奶牛降温,除了经济价值外对在炎热季节对奶牛福利也有益处。
  那环境呢?降温怎样影响环境?
  众所周知,牛奶生产过程会对大气产生温室气体(GHG,主要是CH4和CO2)。明显的,产生的GHG和奶产量高度相关。总之,每对大气层少产生1L的GHG,同时产奶水平就会提高。每年以色列奶牛产生的GHG,生产牛奶接近12,000kg/年,新西兰奶牛是以色列的40%,约5000kg/年,欧洲奶牛是以色列的80%可产9,000kg/年。通过夏季降温提高奶产量,以色列奶牛更环保,因为每生产1个单位的牛奶产生的GHG更少。
  最后过去30年以色列经济而有效的降温系统的发明和成功的使用,当下对全世界牛奶生产者也都有帮助。这些降温系统可以减少夏季热应激对奶牛性能的负面影响。牧场合理的安装和操作降温系统可以提高奶牛10%年产量,同时提高乳质和饲料利用率。因此,夏季降温明显的降低奶牛生产成本,也可明显的提高牧场及每头牛的收入和效益。同时,降温改善奶牛福利,使奶牛在夏季有更多的休息和反刍时间,通过减少每单位牛奶生产所释放的温室气体使牛奶生产持续发展。
来源:以色列奶业年鉴
转自:荷斯坦奶农俱乐部