高環境溫度對牛之影響

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　夏良宙

( 國立屏東技術學院獸醫系 )

一、簡　介

　　位於亞熱帶的台灣，一年內有很長的一段時間在高環境溫度下，對牛而言北部約有六個月；南部約有七至八個月在熱緊迫狀況下，因此有必要瞭解，在高環境溫度下對牛之影響及應對之方法。本文中將以對牛之生長、繁殖、產乳為主要討論方向。有關一般生理問題，除非與解釋此一主要討論方向有關部份，否則將不在本文中討論，本文將根據牛之生產及生理流程順序討論。

二、牛生產及生理流程

　　圖一為牛之生理或生產流程，此流程圖之優點在易於記憶，未來可將養牛新知放腦中此流程圖之適當點上，本文有關高環境溫度對牛之影響，將以此流程之順序來討論。

三、高環境溫度對牛之影響

　(一)高環境溫度對牛發身之影響

　　Barnett  1962 指出高環境溫度下，不論公牛或母牛之發身均延遲；在 Dale 等 1959 之報告中，也顯示不論布拉瑪牛或短角牛在 26℃下其發身之日齡均延後達五個月。

　(二)高環境溫度對牛發情之影響

　　表一中顯示高環境溫度下，很明顯的導致岡姍牛發情週期顯著的延長，而發情時間顯著的縮短，為什麼會導致這種現象？至目前並不十分清楚，但有可能和身體無法作適當之體溫調節，亦有可能食物攝食取量下降，這兩方面導致黃體激素分泌量降低 ( Madan 和 Johnson  1973 )。

表 一      不同環境溫度下對岡姍牛之影響

　　　　　　　　　　   Johnson ,  and  Modan ( 1957 )

　(三)高環境溫度對牛之受胎率之影響

　　1.受胎率

　　由圖四 ( 夏  1990 ) 中可分別看出夏季高環境溫度下荷蘭牛之受胎率大幅下降，兩者的報告中均指出這種下降可降低到 0%。Ingraham 等 ( 1976 ) 亦指出高環境溫度牛之受胎率可以由 66% 降到 35%。Usanakornkut ( 1981 ) 研究水牛的結果指出在乾熱季牛之受胎率遠較雨季為低。( 表二 )

表 二        水牛在 1976 – 1980 間在熱帶不同季節下之受胎率和產仔率

　　2.精液品質

　　研究報告中很明顯的顯示高環境溫度下對公牛精液品質或精子生成有不良之影響 ( Van  Demark 和 Free  1970；Guzman  1981 )。因此夏季牛受胎率降低，不單純是母牛之問題，公牛也扮演著重要角色。Johnson 等 ( 1963 ) 指出曝露在高溫下僅七天，公牛之精液不正常就會持續九週之久，在 Ansell ( 1981 ) 之報告中則指出，公牛之精液品質在夏季結束後一個半月 ( 約 6 ~ 7 週 )，才慢慢恢復。

　(四)胚胎死亡

　　Raizda 和 Pandey ( 1982 )，指出胚胎在配種後 15 天和 34 天時，夏天約有 60%的存活率；在冬天有 100%之存活率，到目前並不十分清楚是在受精過程中；還是受精後胚胎死亡；也並不十分清楚是由單純外界高溫之影響；還是由於高溫下子宮血液循環不良導致無法散熱；還是由於助孕素在高溫下分泌不足；還是由於營養份攝取量不足所導致。

　(五)懷孕天數

　　Ansell ( 1981 ) 報告中指出在阿拉伯大公國所養之乳牛，夏季母牛懷孕 264 天；而冬季 278 天，顯示夏季牛隻有早產之趨勢。

　(六)流　產

　　Brody 等 ( 1955 ) 報告中顯示熱緊迫有可能導致流產。

　(七)胎衣滯留

　　高環境溫度下母牛生產後胎衣滯留之情形增加，這種現象常導致子宮發炎，而影響以後之發情及受胎。

　(八)產乳量下降

　　由圖五中可看出國內 ( 夏 1990 ) 夏天牛之產乳量大幅下降；夏天或高環境溫度下，產乳量下降有可能是：(1)攝食量下降，(2)食物品質較差，管理不良等。

　(九)乳脂率

　　當環境溫度自 21℃升到 27℃時乳脂率有下降之情形，但因高溫度使乳量減少，因此乳脂率反而上升。Ouermas   1945 報告中指出，高環境溫度下牛乳之乳脂，蛋白質及總固形物均低，但因為低產乳，精粗料比等均影響乳脂含量，因此有些調查看不出上述現象。

　(十)母牛產仔量

　　夏季所產之仔牛中，一般體重有較輕之趨勢 ( Collier 等 1982 ) 表三，這可能和母牛在夏季懷孕期攝食量低有密切之關係。

表三，這可能和母牛在夏季懷孕期攝食量低有密切之關係。

表 三    不同季節出生仔牛體重之差異

　　　　　　　　　　　　　Ansell  1981

　(十一)攝食量

　　在熱帶地區的草由於含粗纖維較高，所以減少了可消化乾物質攝食量，也增加了食物在瘤蜂胃中停留之時間 ( Conrad  1981 )。因此在熱帶地區總可消化乾物質的攝取量減低是：

　　1.直接由於高溫影響攝食量。

　　2.間接由於含粗纖量高。表四中可看出當溫度上昇到某一溫度後，產乳量無法由改善攝食來改進。

表 四    600公斤乳牛在適溫下可生產 3.7%脂肪之牛乳 27公斤，

表中顯示不同環境溫度下之需求水準及預計生產量

表 五     不同泌乳期曝露於 27℃以上 0 至 87 天之間荷蘭牛之產乳效率

( 公斤乳／千大卡／淨能 )

　　　　　　　　　McDowell  et  al .,  1976

　(十二)營養利用率

　　高環境溫度下反芻獸對營養份之利用效率下降 ( Mc  Dowell   1966 ) 報告中顯示在 20℃下，可消化能量用於產乳之利用率為 60%，如果將牛養於 32℃下七天，可消化能量用於產乳之利用下降 40%，如將牛養於 32℃下十四天，則降至 31%。當環境溫度由 20℃昇至 32℃時牛可消化能量之攝食量降低 16%，而產乳量卻降了 22%，這可能和能量利用之效性下降有密切之關係。但有趣的是很多其它之報告顯示高環境溫度下牛對乾物質能量及蛋白質消化率均提高 ( NRC 1981 )。由表五中可看出暴露在高溫下愈久，牛產乳時對能量之利用效率愈低。

　(十三)攝食行為

　　高環境溫度下牛會避免在環境溫度高之白天攝食，而增加夜間攝食，Santh 和 Miller  1964 年指出歐洲牛在路易士安娜州，當環境溫度為 85℉ ( 29.4℃ ) 下牛在白天吃草 1.9 小時；而晚上吃 6.5 小時。當環境溫度為 72℉ ( 22.2℃ ) 牛在白天吃草 4.5 小時；在晚上吃草 4.7 小時，可見天氣熱時牛會選涼爽之夜間攝食。

　(十四)仔牛之增重

　　由表六可看出，除布拉瑪牛外，其它幾種牛中之增重在 27℃下均較 10℃顯著的差，導致此現象之最主要原因為高環境溫度下仔牛之攝食量下降所導致 ( Johnson 等 1958 a.b，Johnson 1961 )。

表 六     不同品種在兩種環境溫度下增重之差異

　(十五)牛之死亡率

　　高環境溫度下會導致牛死亡，但一般牛因熱緊迫而死的並不多，可是 1977 年美國加州 Chino 峽谷的一次不尋常之高溫、高濕，再加上熱風暴風雨，在三天內就使得該地區死了 700 隻乳牛。

　(十六)肉牛之增重

　　Ballings ( 1982 ) 指出一般高環境溫度下牛隻死亡所造成經濟上之損失，只不過是高環境溫度下所造成每日增重損失的 10%而已，亦即熱緊迫的造成每日增重之損失是相當可觀的。NRC ( 1981 ) 指出當溫度高於 35℃時肉牛攝食量減少 10% ~ 35%，在 25℃ 到 35℃間減少 3% ~ 10%。

四、如何提高牛隻熱緊迫下之生產力

　　高環境溫度下可導致受胎率下降高達 20% ~ 40%，產乳量下降高達 20%左右，仔牛增重 ( 荷蘭牛 ) 亦下降達 20%，可見高環境溫度對牛之生產是有非常高之負面影響。因此如何改善本省夏季牛隻成績是一件相當重要之事，本節將就下列三方面來改善夏季牛隻成績，(一)改善環境，(二)改善營養，(三)改善管理。

　(一)改善環境

　　這一節所討論之環境主要以環境溫度為主。

　　1.牛舍之方位

　　牛舍之方位必需遵守畜舍設計之基本原理如圖八 a。長向東西，坐北朝南。本省幾個重要酪農村的牛舍設計上均違背此一原則，成為圖八 b 之問題在早上受到東曬，而下午受到西曬。如此牛隻白天之一半時間受到熱緊迫，甚至比白天之一半更長，因為曬了一早或一午要冷卻下去不易。

　　依圖八 a 之方位建牛舍後一定要注意到東西兩側要有擋太陽之設計，本省有幾個養牛場設有小型放牧地，放牧地上擋太陽之遮陰設施東西兩側未設擋太陽設施，其結果是遮陰設施下陰影，隨著太陽上昇品下降一直在移動，因此地面幾乎一直在很熱的情況下。

　　2.牛舍之高度及遮陰面積

　　一般建議牛舍之高度在 3.6 到 4.2 公尺，牛舍之屋頂漆成白色可反射熱，每隻大牛之遮陰面積至少要 1.8 到 2.5 平方公尺。每隻牛地面積大，則所產生之熱量就不至於太影響到其它牛，亦即每單位面積內之生熱量就不會太高，則牛可以不至太熱。

　　3.通風、淋水

　　牛雖然有排熱汗腺，但不發達，因此想要單獨靠通風方式來解決熱緊迫是不太可能，但當風速低於 2 公尺／秒時，需要用風扇來吹風，但風速高於 2.5 公尺／秒並沒有多大之好處 ( Hahn  1981 )，最好是在淋浴過後吹風冷卻之效果才較顯著。淋水之方法有兩類，第一類為間接法，即將水淋於牛舍屋頂上達到屋頂蒸發失熱之目的，淋水量為 1.5 公升／時／平方公尺屋頂面積，如此畜舍內才會冷卻下來。第二類淋水為直接淋到牛身上之淋浴法，以達到水份直接在牛體上蒸發牛熱冷卻之目的。淋浴之方法可採用每 20 ~ 30 分鐘淋牛 5 到 10 分鐘，每小時之水量約為 10 至 20 公升。

　　4.冷空氣、冷地面

　　Hahn 等 ( 1965 ) 報告中指出將冷空氣吹向牛，可使得牛之產乳量增加 15% 到 20%。此冷空氣所需之能量為把全部牛舍冷卻下來所需能量之 1／3 到 1／2。密蘇里大學之研究指出冷卻地面對牛之產乳量較對照組並沒有改善。

　(二)改善營養

　　1.充份之飲水

　　5℃下歐洲型肉牛的飲水量和乾物質 ( Dry  Matter ) 攝取量之比值為 3：1 ( 水：乾物質 )，但當環境溫度增加 32℃時，此比值上昇到 8：1。哺乳期之牛，每產 1 公斤之乳要給 2 到 4 公斤之水。乳牛在 -12℃ 到 4.4℃下，此比例為 ( 3.1：1 ) 但當環境溫度增加到 26.7℃時此比值為 5.2：1，當溫度昇 37.8℃時此比值增加到 15.6：1。4.4 下乳牛每產 1 公斤乳需 2 公斤水，但在 32℃下則每產 1 公斤乳需 3.8 公斤水。( Winchester 和 Morris  1956  NRC  1981、1984、1989 )

　　2.攝食量、粗精料比及脂肪

　　由表四可看出在 25℃以上之環境溫度如果要達到一定之產乳量，到目前為止不太容易，但至少應達到表列中之期望攝取乾物質量，但要注意的是不可以太高之蛋白質精料 ( 18% ) 來餵牛，因為蛋白質高一則對改善產乳量並沒有多大之好處 ( 表七 )，一則高蛋白質飼料反而造成蹄葉炎。飼料中添加脂肪僅對高環境溫度下飼養之肉午的增重有幫助 ( 表七 )。但乳牛有正、反兩面之效果，這可能和牛瘤胃之環境有關。

表 七       精料中蛋白質及脂肪含量對牛成績之影響

　　3.飼料中添加緩衝劑

　　高環境溫度下為維持較高產乳量，所以攝取較高之精料及較低粗料量，但也因為此種精料：粗料之比，已由 40：60 逐漸成為 70：30 甚至更高 ( 75：25 )，均有降低乳脂率之現象 ( Roger 等 1982 及  Thomas 等 1984 )。乳牛飼料中添加 2%之 NaHCO₃ 及 1.0% 之 NaHCO₃＋0.5%MgO，均顯著的提高乳脂率 ( 陳  1989，Thomas 和 Emery  1969 )。

　　4.飼料中添加鉀

　　由於乳汁中含有高量之鉀，佔總攝取量之 25% 到 40%。高環境溫度下出汗增加，汗中含有高量之鉀。高環境溫度下攝食量降低，因此攝取量之鉀量降低。在這三種情況下均使得乳牛鉀攝取不足，試驗中證明飼料中添加 0.5% 到 1% 之鉀，有增加產乳量之效果。

　　5.飼料不可太細

　　由於高環境溫度下為維持較高之產乳量，乳牛攝取較高比例之精料及過細之精料，在瘤胃內快速分解以至易產生過酸症，同時太細之飼料導致瘤胃中丙酸較高，而乙酸濃度減低，一般乙酸濃度減低常導致乳脂率降低。

　(三)改善管理

　　1.如無自動化設施，應定時餵飼料而且早上先餵粗料再餵精料，如此可減少過酸症或乳脂率下降之現象。

　　2.夜間充份的餵夠粗精料

　　因為牛在夏季有夜間涼爽時攝食之情形，所以夜間供應足夠之粗精料。

　　3.採用自動化精料餵飼站

　　由於高產乳中需精料多，而且受熱緊迫影響，導致產乳減少之情形遠超過低產乳牛，因此如能採用自動精料餵飼站，則可依據產乳之高低供應精料，並將精料餵飼量平均分布於晝夜，如此可使得牛不會因為競爭而一下子吃下大量之精料。如此易影響瘤胃內之 pH 值，以及細菌之生態，更重要的是低產乳牛不致吃太多而造成浪費。但如採用自動化精料餵飼站，則粗料應有充份之供應。

中國畜牧雜誌第五十四冊合訂本

1995年七月號至1995年十二月號

第 27 卷 (95) 第 7 期 ( 13 ~ 25 )