夏季热应激对肉牛养殖的影响及其防治措施

杨明睿，宋小珍，陈蓉蓉



夏季热应激对肉牛养殖的影响及其防治措施

杨明睿1，宋小珍2，陈蓉蓉3*

(1. 华南农业大学 动物科学学院，广东 广州 510642；2. 江西农业大学 江西省动物营养重点实验室，江西 南昌 330045；3. 江西农业大学理学院，江西 南昌 330045)

受全球变暖和集约化饲养模式的影响，夏季肉牛热应激现象已经非常普遍。南方夏季的高温高湿环境极易诱发热应激，热应激可使肉牛采食量减少，饲料利用率下降，繁殖性能低下，抗病能力下降，生长发育缓慢，严重损害肉牛养殖的经济效益。为了缓解夏季热应激对肉牛养殖的负面影响，生产上常用物理降温、改变饲粮营养水平和应用中草药抗热应激添加剂等防治措施。

肉牛；热应激；生产性能；防治措施

1 夏季肉牛热应激的判定

热应激是指机体在过高的环境温度为应激源刺激下所表现出来的一系列非特性反应。这里的环境温度指的是机体的有效温度，它受空气温度、湿度、对流、传导、辐射和机体自身产热与散热等诸多因素影响[1]，其中又以空气温度和湿度对动物的应激反应影响为最大，因此生产上常以温湿指数（temperature humidity index，THI）作为判断动物热应激程度的重要指标。温湿指数可以通过温湿度计上的干球温度（）和湿球温度（）来计算，= 0.72 × (+) + 40.6。通常以此划分：<74时，为无热应激；在75~78时，为轻度热应激；在79~83时，为高度热应激；>84时，为严重热应激[2]。

正常肉牛的体温在38.5~39.5 ℃，其体内产热和散热要保持动态平衡才能维持体温恒定，因此肉牛的适宜饲养温度通常在10~25 ℃，最佳的生长温度则在15~18 ℃[3]。我国南方地区夏季持续时间长，可达4个月，极端气温甚至超过40.0 ℃，且常伴随多雨潮湿天气；而肉牛的皮下脂肪较厚，体内散热途径单一，耐寒不耐热，在夏季非常容易发生热应激。当环境温度超过其适宜温度上限5 ℃时，即有可能出现热应激反应，表现为食欲减退，体温升高，心跳呼吸加快，鼻镜干燥，精神不佳和烦躁不安等，严重时引发热射病可在数小时内死亡。公牛表现为性欲减退，精子数量减少和精子活力降低；母牛发情异常，易发流产或早产；犊牛成活率下降，断奶体重减轻，后期发育滞缓[4]。

2 夏季热应激对肉牛的影响

2.1 热应激对肉牛生理机能方面的影响

夏季热应激时，机体的体热平衡被打破，产热高于散热，体内热量难以散发，可能出现体温升高、呼吸频率加快等生理变化。研究表明[5-6]，夏季热应激状态下的反刍动物，其直肠温度和呼吸频率显著高于春、冬季非热应激状态，说明热应激对这2个生理指标有重要影响。此外，热应激造成的呼吸急促还可引发血液离子浓度改变，导致体内电解质紊乱，主要表现为肉牛血液中CO2和H+浓度下降，血液pH值上升，肉牛出现呼吸性碱中毒[7]。

2.2 热应激对肉牛生产性能方面的影响

夏季高温会刺激肉牛的外周温度感受器，从而抑制神经冲动传递至下丘脑的饥饿中枢，导致食欲不振，采食量下降；与此同时，热应激状态下肉牛的饮水量大大增加，其采食量也就相对减少。Mader等[8]研究发现，肉牛在持续热应激下（温度超过25 ℃）即可引起采食量下降；当环境温度达到32 ℃时，采食量可以减少20%。另有研究[3]报道，夏季热应激时，肉牛对养分的消化率显著下降，这与其瘤胃内的微生态环境变化有关，瘤胃中的微生物对温度和pH值等十分敏感，温度偏高或pH值异常都会影响到微生物的活力，进而影响瘤胃的消化能力。热应激肉牛体温升高，流涎增加，采食量又减少，这必然造成瘤胃温度和pH值发生变化，可能引发肉牛的消化障碍。热应激状态下，肉牛体内的激素水平也会发生明显变化，主要表现为皮质醇分泌增加，甲状腺激素分泌下降。甲状腺激素的主要功能是调节机体物质代谢，当其分泌量减少时，动物体内的蛋白质合成受阻，个体的生长速度也随之放缓。李建国等[9]发现，轻度热应激下，动物采食量下降，消化率可能会稍有上升；但在严重热应激下，消化率则会下降。

2.3 热应激对肉牛繁殖性能方面的影响

热应激对肉牛繁殖性能的影响主要体现在二个方面：一是降低公畜的精液品质；二是引发母畜发情异常、受胎率下降。热应激之所以会降低公畜的精液品质，这是因为精子在睾丸和附睾中发生、成熟，对温度要求极高。公畜的阴囊具有一定的热调节作用，可保持睾丸温度低于正常体温3~7 ℃。当环境温度过高，阴囊热调节失效时，睾丸的温度会超过38 ℃，这将引发生殖上皮细胞变性。研究表明[10-11]，夏季热应激可造成公牛精子的畸形率显著上升，并使得其原精与冻精活力、精子密度和顶体完整率明显下降。对于母牛来说，热应激会使母牛的阴道和直肠温度上升，从而降低配种后母牛的受胎率。实验数据显示，直肠温度每增加1 ℃，母牛的受胎率下降16%[12]。

2.4 热应激对肉牛免疫性能方面的影响

在炎热的夏季，机体的体液免疫和细胞免疫均会受到抑制，动物的抗病能力下降。热应激下，交感-肾上腺髓质系统可能激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴，通过增加血浆儿茶酚胺（特别是肾上腺素）的浓度，最终抑制机体免疫机能。王玲等[13]的研究发现，夏季热应激可使肉牛的IgA和IgG水平显著升高，引发肉牛机体代谢和生理机能异常，并可能导致病理性反应。但在胡煜等[14]的报道中，与非热应激期相比，热应激期肉牛的血清IgA、IgG含量显著降低。

3 防治措施

3.1 物理防治

养牛场可通过加强牛舍通风条件、提供遮荫措施、改善牛场卫生环境和调整饲喂方式等方法来缓解肉牛夏季的热应激。选择在通风条件良好的地方建造半开放型牛舍，在牛舍的顶棚设置隔热层，牛舍周围适量种植高大乔木，隔离带局部种植牧草，通过改善场区小气候来促进牛舍降温。丁丽等[15]发现，在牛舍距离地面3 m处安装吊扇吹风，能帮助肉牛夏季散热，并提高其采食量和平均日增重。张政等[16]报道，在南方牛舍中安装风机喷雾系统，能有效降低肉牛的呼吸频率、直肠温度和皮温，从而提高养殖效益。另外，适当降低夏季肉牛的饲养密度，在每天的清晨和傍晚温度相对较低时给料，保证充足清洁饮水供给，都能够较好的预防肉牛出现热应激。最后，保持运动场地与牛舍清洁卫生，及时清理粪便和污物，加强蚊蝇消灭，也可提高肉牛抗热应激的能力，避免疾病的发生和传播[17]。

3.2 营养调节

动物处于热应激时，体内激素水平和代谢状况的变化会导致维持能量的支出增多；而另一方面，肉牛热应激后采食量减少、养分利用率降低又会导致营养的摄入量下降，这些都是影响肉牛生长速度与生产性能的重要原因。因此，调整日粮配方或改变饲料原料，增加饲料的营养浓度，尤其是能量水平，可有效缓解肉牛热应激，提高夏季肉牛的生产性能。例如，调整日粮的精粗比例，或在精饲料中添加一定水平的油脂作为能量供体，或是选择适口性好的优质青绿多汁饲料，或是适当选用安全有效的调味剂，都可在一定程度上预防肉牛热应激。此外，维生素也对机体的养分代谢有重要作用，例如VE和VC的抗氧化作用，B族维生素对三大有机物的代谢调节作用等。因此，在增加日粮营养浓度的同时，还要注重维生素的补充。

夏季高温情况下，肉牛呼吸加快，同时排汗增加，可能造成血液电解质与酸碱平衡失调，主要表现在钾、钠、氯的失量增加，其中尤以钾最为明显。在饲料或饮水中添加KCl，可维持热应激动物血钾浓度正常[18]。碳酸氢钠是最常见的电解质添加剂与酸碱调节剂，高温高湿条件下适量补充些NaHCO3，有利于维持机体的正常渗透压，保持体内酸碱平衡，并改善热应激下肉牛的生产性能[19-20]。另有研究显示，在饲料中补充有机铬可调节奶牛体内皮质激素的分泌水平，促进葡萄糖利用，缓解热应激反应，并改善围产期乳牛的免疫功能[21]。

3.3 抗热应激中草药添加

中草药源自天然，其所含活性成分具有提高机体免疫功能和增强抗氧化能力的效果，且中草药中富含维生素与微量元素，能提高动物的采食量和饲料利用率，有助于促进机体生长和增加耐热应激的能力。王文娟等[22]在夏季湿热环境下以藿香、黄柏、苍术和石膏入药，发现复方制剂可降低肉牛的体温和呼吸频率，还可提高消化酶活性，改善肉牛的育肥性能。宋小珍等[23]用藿香、苍术和石膏等配伍的复方制剂能降低夏季高温高湿条件下肉牛的体温与腹泻率，并能调节蛋白质与脂质代谢，提高养分消化率，有效缓解肉牛的热应激。汪水平等[24]研究发现，中药复方制剂可通过增强血清中羟自由基抑制能力和总抗氧化能力来改善肉牛的免疫功能。付戴波等[25]报道，在南方夏季高温高湿条件下，将黄芪、藿香和苍术等按一定的比例配伍成中草药复方制剂添加饲喂肉牛，可提高肉牛对饲料养分的消化率，促进机体蛋白质合成和增强免疫，从而有效缓解肉牛的热应激。以上研究，为中草药抗热应激添加剂的应用前景提供了有力的理论支持。

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Effects of Heat Stress in Summer on Performance of Beef Cattle and Preventive Measures

YANG Ming-rui1, SONG Xiao-zhen2, CHEN Rong-rong3*

(1. College of Animal Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2. Provincial Key Lab of Animal Nutrition of Jiangxi, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China; 3. College of Science, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)

Beef cattle finished during summer months are often adversely affected by global warming and intensive livestock raising patterns under heat stress conditions. Summer conditions in South China described as the above normal ambient temperature and relative humidity can induce cattle heat stress, decrease dry matter intakes and nutrient digestibility, decline the reproductive and immune functions, and reduce ultimately efficiency of growth performance of cattle. Several preventive measures such as physical cooling, nutritional regulation and traditional Chinese medicine additives can be used to relieve the negative impact of heat stress.

beef cattle; heat stress; growth performance; preventive measures

S823.9+2

A

2095-3704（2018）04-0286-04

2018-11-13

2018-12-13

国家自然科学基金项目（31660672）、江西省重点研发项目（20161ACF60006）和江西省科技支撑计划项目（20123BBF60164）

杨明睿（1999—），男，本科生，主要从事动物营养研究，2461064229@qq.com；

陈蓉蓉，副教授，博士，r_r_chen@163.com。

10.3969/j.issn.2095-3704.2018.04.59

杨明睿, 宋小珍, 陈蓉蓉. 夏季热应激对肉牛养殖的影响及其防治措施[J]. 生物灾害科学, 2018, 41(4): 286-289.