全球氣候變化已經(jīng)對環(huán)境產(chǎn)生了明顯的影響，包括冰川融化、動植物范圍遷移、樹木開花早、海平面上升加快、熱量更加強烈。預計2032-2050年間全球環(huán)境溫度將增加1.5℃。我國南方地區(qū)夏季經(jīng)歷了長時間的高溫高濕天氣，甚至夜間的熱應激都沒有得到一定緩解。由于6~9月份的高溫高濕環(huán)境，奶牛養(yǎng)殖戶面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。

當環(huán)境溫度超過牛體內(nèi)溫度時，它的自然散熱方式就變得不足。熱應激時期，奶牛不能有效地調(diào)節(jié)體內(nèi)溫度時，其健康、生產(chǎn)性能和行為都會發(fā)生顯著的變化。與熱應激相關(guān)的負面影響包括體溫升高、呼吸速率增加、采食量減少、產(chǎn)量降低和繁殖率降低，在極端情況下，還會導致死亡。每年這些生產(chǎn)損失給養(yǎng)殖戶帶來巨大的經(jīng)濟損失。監(jiān)測環(huán)境變化，必要時改變奶牛的生活環(huán)境，有助于提高奶牛整體舒適度和動物福利，減少因熱應激造成的年度經(jīng)濟損失。牛舍環(huán)境和飼養(yǎng)管理可以在奶牛經(jīng)受熱應激時發(fā)揮作用。對于處于熱應激中奶牛有很多降溫方式，但每種降溫方式對熱應激的影響程度可能因特定地區(qū)氣候和牛舍類型而異（例如栓系式和散養(yǎng)式）。本文主要討論了THI指數(shù)的應用和有關(guān)減少牛奶熱應激措施。

1 溫濕度指數(shù)

溫濕度指數(shù)（THI）是用來衡量奶牛熱應激嚴重程度的無單位值。溫濕度指數(shù)最早由Thom（1959）引入，用于評估熱應激對人體的影響。此后，它被用來描述奶牛經(jīng)受熱應激程度的指標。THI通常用于代替經(jīng)受熱應激牛的體溫，以預測產(chǎn)奶量損失，它與生產(chǎn)性能呈負相關(guān)，且降低整體生產(chǎn)性能。研究人員一直使用THI≥72作為奶牛開始感應熱應激的閾值。研究報道，高產(chǎn)奶牛在日均THI為68時產(chǎn)奶量下降2.2kg/d，因此奶牛開始受到熱應激的THI閾值是被低估的。此外，有學者認為，產(chǎn)奶量下降前24-48h的THI可能是奶量下降的最佳指示。這也許暗示我們，降溫措施應當在預期的高THI到來前48小時實施，以減少奶量的損失程度。

Bohmanova等（2007）報道，對于像格魯吉亞這樣濕潤地區(qū)的奶牛來說，濕度權(quán)重較大的溫濕度指數(shù)方程更準確，而對于像亞利桑那這樣干燥地區(qū)的奶牛來說，降低濕度權(quán)重的THI方程或許更好。因此對于不同氣候地區(qū)，我們是否應當考慮不同的THI指數(shù)計算公式？

2 降溫措施

在過去的40年里，研究者探索了多種降低熱應激的措施，大多數(shù)研究是基于密閉環(huán)境中給奶牛降溫。各種管理措施旨在減少熱應激對泌乳奶牛的負面影響，包括更為耐熱品種的基因選擇、營養(yǎng)管理、環(huán)境改造或奶牛降溫等措施。改變牛舍環(huán)境通常比改良耐熱遺傳性狀更容易，可以更快地改善奶牛福利、生產(chǎn)和繁殖性能。

2.1

牛舍結(jié)構(gòu)

牛舍建設(shè)不當會對奶牛經(jīng)受熱應激的嚴重程度產(chǎn)生負面影響。如果牛舍建造朝向方面設(shè)計不當、使用的建筑材料導熱系數(shù)較大、不提供自然通風、或牛舍密度過大，則隨著THI的增加，更容易加劇奶牛熱應激。

散欄式牛舍的自然通風可以幫助緩解熱應激。栓系式牛舍通常有一個陡傾的屋頂或開口的脊形通風口以增加自然通風。這種牛舍的高屋頂設(shè)計減少了紅外輻射的傳遞。屋脊通風還增加了穿堂風通過整個牛舍，進一步增加空氣流通。

2.2

遮蔭處理

遮蔭處理對奶牛的生理功能、行為活動和生產(chǎn)性能都是有益的。在夏天，與無遮蔭奶牛相比，有遮蔭奶牛的呼吸速率（RR）和核心體溫均較低。當提供遮蔭時，奶牛會利用它來緩解熱應激帶來的負面影響。如在放牧場上，當環(huán)境溫度和太陽輻射增加時，奶牛會自主尋找遮蔭，如沒有遮蔭，則可減少高溫情況下放牧的時間。

生產(chǎn)性能和生理的變化可以用來確定動物何時不能適應某種情況。在生產(chǎn)性能受到影響之前，動物會改變行為模式以緩解這種狀況。當奶牛沒有遮蔭時，它們會通過其他方式來適應環(huán)境，例如站立時間增加以增加散熱，以及增加站立水槽周圍的時間。隨著環(huán)境溫度的升高，無遮蔭措施的奶牛飲水和站立水槽周圍的牛只比例高于有遮蔭處理的奶牛。

Schutz等（2010）研究了遮蔭量對放牧荷斯坦奶牛行為和生理的影響（共三個處理：不遮蔭、2.4m2/頭遮蔭和9.6m2/頭遮蔭）。研究發(fā)現(xiàn)，與遮蔭量較少組相比，遮蔭量最多組的奶牛花費兩倍的時間在遮蔭處（2.4m2和9.6m2分別為24%和50%），且發(fā)生較少爭斗行為（2.4m2和9.6m2分別為10.7和3.2）。當遮蔭面積足夠大時，奶牛會花費更多的時間在遮蔭處，而不是為了遮蔭相互競爭。與2.4m2處理組相比，9.6m2處理組的奶牛有更長的躺臥時間（36% vs 10%）。有較大遮蔭面積的奶牛RR低于有較小遮蔭面積的奶牛（無遮蔭、2.4m2/頭遮蔭和9.6m2/頭遮蔭分別為62、57和51次/min）。Roman-Ponce等（1977）報道，遮蔭處理降低了奶牛RR（54次/min vs 82次/min）和直腸溫度（38.9和39.4℃），且產(chǎn)奶量較無遮蔭奶牛高10%。

在熱應激期間，奶牛飲水量增加也是降溫的一種方式。Palacio等（2015）在一項為期8周的研究中發(fā)現(xiàn)，有遮蔭措施的奶牛較無遮蔭措施的奶牛在水槽周圍比例少34.2%。之前的研究也支持這個結(jié)果，泌乳奶牛隨著熱應激程度的增加，無遮蔭措施時，奶牛飲水量和站立水槽周圍的時間增加。水槽中蒸發(fā)的水蒸氣可以創(chuàng)造理想的小氣候，從而吸引奶牛。當奶牛在水源周圍聚集時，會導致水槽周圍區(qū)域過度擁擠。遮蔭措施是最容易實施的散熱方式之一。遮蔭對太陽輻射有保護作用，但可能不會影響奶牛周圍的空氣溫度或濕度，從而限制其自然散熱的能力。因此，采用風扇或噴淋等附加降溫方式可以增加降溫效果，進一步緩解熱應激的負面影響。

2.3

蒸發(fā)降溫

提供噴淋或噴霧裝置，是降低奶牛熱應激負荷，增加奶牛自然散熱的有效方法。使用噴淋且加或不加另一種降溫方法（如風扇）進行降溫，較單獨遮蔭能更有效地減少熱負荷。與遮蔭、風扇或噴淋單獨使用相比，風扇和噴淋組合對降低體溫和RR更為有效，因為其增加了蒸發(fā)散熱。

Schutz等（2011）發(fā)現(xiàn)，放牧奶牛更傾向于遮蔭而不是噴淋。在他們的研究中，62%的奶牛選擇遮蔭而不是噴淋，且65%的奶牛選擇遮蔭而不是沒有任何形式的降溫措施。分別記錄噴淋、遮蔭或不降溫處理前和處理后10min的呼吸速率、體表溫度以及直腸溫度。研究發(fā)現(xiàn)，盡管奶牛喜歡遮蔭處理，但噴淋處理在降低RR和體表溫度的效果明顯優(yōu)于遮蔭處理。隨著熱負荷指數(shù)和天氣測量值（包括：環(huán)境溫度、濕度、黑球溫度和風速）的增加，噴淋處理的奶牛體溫下降幅度更大（噴淋處理、遮蔭處理和無處理的單位體溫熱負荷指數(shù)的增加分別降低了0.008、0.001和0.0001℃）。Kendall等（2007）報道，使用噴淋降溫時，奶牛會長時間將頭部處于較低的位置，這可能意味著奶牛試圖減少頭部暴露在噴淋下。對于奶牛來說，頭部受到噴淋或噴霧可能是有害的。當暴露在風雨中時，于有遮擋物的奶牛相比，無遮擋物的奶牛頭部處于較低位置的可能性高5倍。這可能是在試圖保護敏感區(qū)域的暴露（例如耳朵）。噴淋產(chǎn)生的較大沖擊會使奶牛更頻繁的降低頭部。Chen等（2016）發(fā)現(xiàn)，于0.4L/min的水流相比，經(jīng)受4.5L/min水流的奶牛低頭的頻率增加了5倍。奶牛表現(xiàn)出的這些行為可能表明它們試圖避開較大的水流速度，但是研究者提到奶牛并沒有完全避開大的水流速度，且沒有觀察到偏好的差異。

水滴大小是評估噴淋降溫時需要考慮的重要方面，為了充分利用水使奶牛降溫，水滴必須濕潤動物表皮。但是，如果水在表皮積聚，動物周圍的濕度會增加，可能會降低降溫措施的有效性。在相對濕度較高的地區(qū)，噴霧可能會增加環(huán)境濕度，抑制奶牛的蒸發(fā)散熱。但是，在濕度較高的阿拉巴馬，研究人員觀察到，與風扇和噴霧處理相比，風扇和噴淋處理的奶牛在呼吸速率上沒有差異。Chen等（2013）測試了在炎熱干燥氣候中，噴淋流量和水滴大小對奶牛生理反應的影響（如RR、體溫、表皮溫度）。研究者觀察到，水滴的大小并不影響降溫效果，但流速確實影響了幾種生理活動。與基線相比，呼吸速率和表皮溫度降低，且處理后30min體溫仍低于基線。最后總結(jié)出，最佳平衡奶牛降溫和用水量的最有效噴淋流量為1.3L/min，流速大于1.3L/min對奶牛降溫效果的改善并不明顯。

為了有效地使奶牛降溫，定時噴淋的開啟至關(guān)重要。在氣候濕潤地區(qū)，與僅使用風扇降溫相比，噴淋和風扇相結(jié)合的降溫方式已被證明是奶牛降溫的最有效的方法。Flamenbaum等（1986）發(fā)現(xiàn)，噴淋開啟20-30s較10s效果更好。在同一個研究中，噴淋頻率為5次/d，每次開啟30min，奶牛體溫保持在正常范圍內(nèi)（<39℃）的時間可持續(xù)24h。南方地區(qū)常見的噴淋流程為：5min一個周期、10-30s噴淋和強制通風（風扇）。在另一項研究中，與每天5次降溫相比，每天8次降溫的奶牛繁殖參數(shù)得到改善（發(fā)情周期更短、卵泡優(yōu)勢期更短、舊卵泡排卵的機會減少）。

在待擠廳對奶牛進行噴淋，有助于緩解奶牛從牛舍行至擠奶廳積累的熱負荷。奶牛在待擠廳使用風扇和噴淋降溫20-30min時，體溫和RR可以在短時間內(nèi)降低。Araki等（1985）報道，當奶牛在擠奶前在待擠廳使用噴淋和風扇降溫，與未進行降溫措施的奶牛相比，擠奶后體溫降低，并持續(xù)2-4h。因此，在炎熱的天氣下，可在待擠廳使用噴淋+風扇的方式，減少熱應激對奶牛的影響。

3 結(jié)論

熱應激對于我國南方地區(qū)是一個嚴峻挑戰(zhàn)，其每年給養(yǎng)殖行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。當監(jiān)測THI時，牧場可以評估奶?？赡艹惺艿臒釕こ潭?，并提供適當?shù)慕禍夭呗?。提供遮蔭、風扇、噴霧或上述任何組合措施可以幫助緩解熱應激帶來的一些負面影響。