此文件來自 台灣畜產種原知識庫
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(本文譯自亞太糧肥與畜產試驗所910826-910830合辦的”紓解乳牛熱緊迫方法”短期訓練課程內容) |
熱緊迫簡介
乳牛體內的熱主要來自環境氣溫及體內消化代謝兩方面，並以呼吸及排汗兩種方法將熱排出體外，這個熱的生成與排除須要維持在一個平衡狀況，牛隻才會感到舒適，成年乳牛最舒適的環境有效溫度約為 -4.0℃ 到18.5℃ (稱為中間溫度帶，themoneutral zone)，這時的性能表現可以維持在95%水準以上，直腸溫度也可以維持在38.4到39.3℃ 範圍。當環境溫度與濕度開始升高時，牛隻就開始處於不同程度的熱緊迫下，牛隻會尋找遮蔭、增加飲水量、體溫升高、喘氣明顯，而採食量可能降低8到20%、泌乳量可能降低10到30%，而受孕率可能降低到只有10%或甚至0%。
熱緊迫程度多以溫濕度指數 (temperature and humidity index, THI) 為指標，THI 72是一個分界點，72以下的環境是舒適的；72到78的環境還算溫和的熱緊迫；78到89的環境屬於中度熱緊迫；89以上則是非常嚴重的熱緊迫環境。以本省北部新竹地區為例，夏天上午九點THI約為80，下午牛舍內約為83，顯示夏天時臺灣乳牛多處於長期的中度熱緊迫下，因此如何降低熱緊迫對牛隻性能的影響幅度，是我們乳業的重要課題。研究報告指出，要降低牛隻熱緊迫，可以從牛舍環境的降溫處理、選育耐熱品種及飼養管理改善三方面著手，本篇報告將以飼養管理改善為討論重點。
熱緊迫下的飼養管理建議
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一、飲水管理 |
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作者李春芳近照 |
牛隻所須要的水主要以飲用水來提供，乳牛對水的需要量大而且受到乾物質採食量、乳量、鈉採食量及環境溫度等多種因素影響。牛隻在熱緊迫下的飲水量可以是涼爽時的1.2到2.0倍，高產牛在熱緊迫時的每日飲水量可以高達190公升。高產牛對水的需要比低產牛更嚴重，因為牛乳的87%以上是水，估計每生產一份牛乳需要飲用四到五份的水。熱緊迫也影響乾物採食量與飲水量的比例，牛隻是一面採食一面喝水的，在氣溫5℃ 時，每一份乾物採食量需要飲用三份的飲水；但當氣溫升到32.2℃ 時，一份採食量需要搭配七份的飲用水。
飲水的品質也會明顯影響牛隻的飲水量及乳量。飲水的品質主要考慮的是水中硫酸根與氯離子含量，因為二者會減低牛隻的飲水量，其他如硝酸根也會使飲水量降低。研究報告指出，將高鹽分飲用水處理成低鹽份飲用水後 (總溶解固形物total dissolved solids, TDS 自4,387 ppm 減低到434 ppm，主要降低水中95%的硫酸根及94%的氯離子含量)，可以增加牛隻飲用水37% (自106增加到145公升)，增加採食量，並增加泌乳量27% (自26.6增加到33.8公斤)，而當牛隻再度飲用高鹽分飲水後，第一週乳量立刻降低六公斤，第二週降低四公斤，顯示飲用水品質對乳牛性能的影響是相當直接又快速的，因此建議酪農多瞭解其場內的飲水品質，並將水質分析列入日糧礦物質供應的一項考慮因素。
除了飲水量及飲水品質需要注意外，牛隻特殊的飲水行為也是酪農在設計供水設備前應考慮的。牛隻一天平均採食四到六小時，反芻七到10小時，但僅僅飲水五到10分鐘，因此牛隻的飲水速度可以高達每分鐘10到20公升，而且這個飲水行為主要發生在擠乳完及採食新鮮飼糧時，因此水的供應除了總量充分外，還需要注意飲水高峰期的水流速度是否夠快，例如擠乳完的八頭牛要一齊喝水時，那麼水的補充速度必須達到每分鐘80到160公升。有關飲水槽的設計與建議，請參考酪農天地雜誌第45期的”乳牛的飲水品質”一文。綜合熱季水的供應，把握充足、乾淨、隨時都容易取得，並且硫酸根與氯離子濃度低的幾個原則，即可以讓牛隻有豐沛的飲用水來紓解熱緊迫。
二、餵飼作業調整
適當的餵飼作業牽涉到餵飼時間與餵飼次數兩方面。當環境變熱時，動物在較涼爽的夜間的採食活動會增加，因此熱季的餵飼時間以涼爽時段為主是較合理的，也就是減少白天的餵飼，而加強黃昏以後的餵飼，以今年新竹分所乳牛群的採食行為為例，雖然清晨六點與下午六點擠乳完都提供新鮮配製的飼糧，但黃昏後的採食量幾乎是全日的80%。熱季的採食模式與涼季不同，閹公牛在涼爽與炎熱的人工氣候室內進行觀察，得知在炎熱環境下採食活動雖然較涼爽環境多 (每天13次與8次)，但每次吃的量較少，使熱環境的總採食量降為涼爽環境的91%，熱季採食活動多但採食量少，因此若能經常維持飼糧的新鮮度，也應有助於鼓勵牛隻的採食。
餵飼次數是重要的管理問題。精料中含有大量澱粉，牛隻採食後會造成瘤胃酸度增加 (pH值下降)，若一次餵飼大量精料使瘤胃pH值嚴重降低 (酸度大幅增加)，很容易導致致命的急性過酸症。瘤胃微生物尤其是纖維分解菌無法忍受低的pH，因此高精料飼糧會降低纖維在瘤胃分解速度，同時微生物死亡後所排出的毒素長期下來也會損害牛蹄的健康。精料的少量多餐是非常重要的飼養守則，將高量精料的餵飼次數自每日餵兩次增加到餵12次時，可以將乳脂率自2.21提升到2.60%，瘤胃pH平均值自5.7提升到6.2，同時瘤胃pH低於6.0的時間自每日14小時縮短到四小時 (圖1)，因此增加餵飼次數對穩定瘤胃pH環境及維護牛隻健康是非常重要的。再以現場調查資料說明，美國明尼蘇達州DHI (乳牛群性能改良) 酪農戶的前50名，有69%採用完全混合日糧餵飼的酪農戶，每日餵飼三次或三次以上；有82%的電腦餵飼酪農戶，將每日精料餵飼次數訂在八次或更多次，72%酪農戶的牧草餵飼次數在五次或更多次；有76%人工餵飼酪農戶每日精料餵飼次數在三次及三次以上，71%酪農戶每日的牧草餵飼在四次及四次以上，可見雖然較為辛苦，但想要維持乳牛高的生產效率，少量多餐的餵飼方式仍是大多數優秀酪農的選擇。少量多餐可以增加飼糧新鮮度，促進牛隻採食量，同時維持瘤胃環境穩定，因此使微生物的消化工作持續進行，牛隻可以得到源源不斷的營養分供應，促進乳的合成效率。
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一天內時間，小時 |
綜合餵飼管理方面的建議，包括讓牛隻在擠乳後立刻有新鮮飼糧可以進食；將每日70%或更高比例的飼糧配製量在涼爽時段調製餵飼，如下午四點到隔日的清晨六點；增加餵飼次數，當然飼槽的清潔、足夠的飼槽長渡與牛舍內舒適的採食區 (牛舍主要噴水/霧與吹風的降溫場所)，都是必須要注意的地方。
三、飼糧營養濃度調整
(一) 脂肪的應用
熱季的採食量明顯下降，因此可以使用一些營養濃度高且養分轉換效率高的飼料原料，以提高營養濃度並減少消化過程產生的熱，夏季常補充的脂肪即是明顯的例子，由飼糧脂肪轉換為乳脂肪的效率高達94到97%，較由瘤胃乙酸轉化成乳脂肪的70到75%效率為高，同時脂肪的泌乳淨能含量可高達玉米的2.5倍 (5.0 佰萬卡與1.96 佰萬卡/公斤)。一般而言，飼糧中補充脂肪有增加乳量與乳脂率的效果，但也可能降低乳蛋白質率與影響瘤胃纖維消化。熱季飼糧添加脂肪的試驗研究結果並不一致，正面反應的試驗報告顯示飼糧補充5%脂肪粉 (prilled fat) 不影響涼季牛隻乳量，但可以將熱季牛隻乳量自33.2公斤提高22%到40.5公斤；但另有試驗結果指出，在原本已有7%棉籽的飼糧中再補充3%脂肪粉並不會改善熱季牛隻乳量，但增加牛舍蒸發冷卻的措施可以增加乳量7%。雖然試驗研究結果不一定支持熱天高價脂肪的補充，但緣於脂肪本身的高能量與高利用效率，對中高產泌乳牛少量補充脂肪仍是被推薦的，補充的量使最高飼糧脂肪含量不超過6到7% (乾基) 為原則，可先以籽實類如棉籽或熱處理過的大豆將飼糧脂肪自3%增加到5%，而後若真正仍有需要，再採用過瘤胃脂肪將飼糧脂肪含量自5%增加到7%，即每日每頭約補充0.35到0.5公斤的過瘤胃脂肪。
(二) 飼糧精芻料的妥協
熱季時常以調高飼糧精料比例的方法來提高飼糧營養濃度，這種作法雖然合乎邏輯，但我們要特別提醒的是飼糧精料比的調高必須非常非常慎重，因為熱季高精料飼糧導致最低的瘤胃pH值 (圖2)。牧草長纖維的充分採食才能促進牛隻咀嚼，增加唾液分泌以緩衝瘤胃酸度，維持牛隻健康；但牧草纖維的能量濃度不如穀類精料高也是事實，飼糧牧草比例過高的確會影響牛隻泌乳性能 (圖3)，熱季試驗報告顯示隨著百慕達使用比例的提高，飼糧中洗纖維含量自30.2%增加到42.0%，牛隻乾物質採食量隨之降低，當中洗纖維高到42%時牛隻泌乳量也顯著降低；但相同的，飼糧精料比例的偏高也會影響泌乳表現，經產牛由泌乳早期的61.8%精料飼糧逐步降到泌乳末期的31.8%精料飼糧，其乳量及乳脂肪率的表現並非最好 (圖4)，因此能量濃度與牧草用量二者必須相互妥協，找到最好的精芻料比例。
兩種方法經常被推薦來解決牧草纖維供應的問題，首先是以高品質牧草做為熱季飼糧牧草來源，如此可以增加牧草在瘤胃的消化與利用效率，並減低消化熱的產生，試驗結果顯示盤固草每減少1公分高度 (較幼嫩)，在瘤胃的乾物質可利用率就增加0.11%。另一種有效的方法，是以高纖高消化率的副產物取代部分牧草長纖維，試驗結果顯示如甜菜渣粒、黃豆殼及高粱酒粕在瘤胃的乾物質可利用率都高達54到66%；濕的啤酒
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圖 2.
季節與飼糧精芻料比對乳牛瘤胃pH的影響。高精料導致瘤胃pH降低， |
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飼糧中洗纖維,% |
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粕每日每頭可以採食10公斤；棉籽的中洗纖維有效性為青貯苜蓿的84%；甜菜渣粒每日每頭1.5公斤餵飼量取代12%盤固草中洗纖維，不影響泌乳量與乳脂率，但可以增加每日每頭粗收入達32元。
綜合熱季飼糧纖維的建議，包括纖維提供必須充分以避免過酸症及其他代謝問題的發生；飼糧酸洗纖維含量須要高於18到20% (乾基)，中洗纖維含量須要在飼糧乾物的28到30%以上；同時牧草來源的中洗纖維 (即有效纖維) 應佔飼糧乾物的21%以上。
(三) 蛋白質的量與質
熱季飼糧蛋白質也有調整空間，但要注意高蛋白質飼糧的負面影響，因為過多的氮會消耗能量來合成尿素氮以排出體外 (每公克尿素氮合成用掉7.3千卡能量)，同時多餘氮的排出也是目前環境污染的防治重點。研究人員以兩種飼糧粗蛋白質 (18.5與16.1%) 搭配兩種蛋白質在瘤胃分解率 (粗蛋白質的65與59%) 進行涼熱兩季的飼養試驗，結果涼季牛隻對飼糧蛋白質處理沒有反應，但熱季時牛隻採食高蛋白質與高分解率飼糧後 (18.5%與65%)，顯著降低採食量 (21.2與22.5 公斤)、乳量 (23.5與26.5公斤)、乳脂率 (2.8與3.0%) 並增加血中尿素氮 (14.0與9.1 mg/100 ml)。在臺灣的熱季蛋白質試驗 (粗蛋白質16.5與15.0%；粗蛋白質在瘤胃分解率為65與59%)，也得到高蛋白質與高分解率飼糧對牛隻泌乳性能有不良影響的相似趨勢，同時較高的過瘤胃蛋白質飼糧 (59%) 可以有效增加乳量、乳脂率與乳糖率，因此熱季時以在瘤胃高分解率的蛋白質原料來增加飼糧蛋白質濃度的做法並不適當，宜儘量避免。
飼糧蛋白質除了濃度與在瘤胃被分解率外，蛋白質品質對泌乳性能也有影響。試驗顯示，當以大豆粕、魚粉與血粉調配出1.0%高離胺酸飼糧，可以較0.6%低離胺酸飼糧 (以玉米麩粉為主) 增加12.5%乳量 (28.7與25.5公斤)。單獨比較大豆粕對照組、每日每頭添加0.6公斤魚粉或添加0.4公斤血粉的盤固草飼糧，血粉組乳量較大豆粕組與魚粉組分別高出每日每頭1.6公斤與1.0公斤，由於血粉有較高的離胺酸含量，因此推測盤固草飼糧中的第一限制胺基酸可能是離胺酸，而非甲硫胺酸。
綜合熱季飼糧蛋白質調整的建議，包括控制飼糧粗蛋白質濃度在18%以下，飼糧粗蛋白質的在瘤胃被分解比例在61%以下為宜，在瘤胃可被分解的氮量不要超過美國NRC (1989) 推薦量100公克以上，同時可以嚐試將飼糧離胺酸濃度增加到1.0%，但目前為防止狂牛病的感染，血粉類的陸地動物性飼料來源是絕對禁止使用的。
(四) 礦物質調整
電解質鈉 (Na) 與鉀 (K) 關係體內水的平衡、離子平衡與酸鹼平衡。熱季時牛隻大量排汗的結果造成大量鉀的損失，在氣溫40℃ 的環境下，牛隻採食的鉀的11.5%自排汗中損失，熱環境下的排尿增加也增加鈉的損失。1994年美國的一篇研究報告收集了1444頭試驗牛隻的記錄，將乾物質採食量與4%乳脂校正乳量分別與飼糧礦物質濃度及陰陽離子差異值 (Dietary cation-anion difference, DCAD) 做迴歸分析 (圖5)。熱季時要讓牛隻有最高的採食量與最高的乳量，飼糧鈉的濃度約在0.7-0.9% (採食量) 與0.7% (乳量)、鉀同為1.9% (尚未達最高適量)、氯同為0.15%、鎂同為0.33%及DCAD同為350-400 mEq/kgDM；冬季時，以上五項礦物質濃度分別約為鈉0.75與0.65%、鉀同為1.45%、氯同為0.35-0.55%、鎂0.2-0.5%都沒有差異及DCAD同為400 mEq/kgDM。季節差異最大的為氯的含量，在夏季鹽 (氯化鈉) 的用量要嚴格限制，鈉可改由如小蘇打碳酸氫鈉來增加，冬季鹽的用量則要增加。
飼糧陰陽離子差異是三種或四種礦物質當量濃度的計算值，分別為Na＋K－Cl或Na＋K－Cl－S，當鈉與鉀當量高於氯 (或氯與硫)，DCAD為正值，表示為鹼性飼糧；反之DCAD為負值時即為酸性飼糧。泌乳牛飼糧以鹼性飼糧較合適，牛隻採食量隨DCAD自120增加到464而直線增加，同時以鈉或鉀來提高陽離子濃度的效果是相同的。另外，一般研究結果也多推薦懷孕最後兩個月的乾乳牛飼糧，以DCAD -100到-150的酸性飼糧較合適。飼糧DCAD計算方法舉例如下表：
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項 目 |
鈉 |
鉀 |
氯 |
硫 |
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飼糧中含量，公克 |
60 |
255 |
58 |
40 |
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元素當量，公克 |
23 |
39.1 |
35.5 |
16 |
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毫當量 (含量/當量*1000) |
2609 |
6521 |
1634 |
2500 |
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總飼糧乾物量，公斤 |
19.1 |
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毫當量 /公斤乾物質，mEq/kgDM |
137 |
341 |
86 |
131 |
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DCAD (Na＋K－Cl) |
392 |
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DCAD (Na＋K－Cl－S) |
261 |
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| 圖 5.
飼糧礦物質濃渡、陰陽離子差異值與4%乳脂校正乳量的迴歸相關。資料庫取自 1,444頭乳牛研究報告，礦物質濃度以乾基表示，藍色為涼季相關，紅色為熱季 相關。(出處：Sanchez et al., 1994, J. Dairy Sci. 77: 2051) |
小蘇打碳酸氫鈉常用為調整瘤胃酸度的緩衝劑，當然也提供鈉來增加飼糧DCAD值。另外也是常用的緩衝劑為氧化鎂，試驗顯示飼糧中補充氧化鎂0.4% (乾基) 不會影響採食量及乳脂率，但可以較不添加組增加9.3%的泌乳量 (38.6與35.3公斤)，而氧化鎂的添加使牛糞pH值增加，因此其作用點應在下消化道，與小蘇打提升瘤胃pH的機制不同。礦物質種類很多而且互相影響，在搭配時須要相當謹慎。曾有熱季試驗混合硫酸鉀與氧化鎂，將飼糧鉀、硫與鎂的含量分別調高到1.46、0.41與0.45% (乾基)，添加硫希望能提高含硫胺基酸的合成，但結果沒有改善採食量與乳量的效果，反而降低乳的總固形物比例 (P<.03) 及乳脂率 (P<.09)，推測可能是硫過量添加所致。
綜合飼糧礦物質的推薦，包括由增加苜蓿量或碳酸鉀用量，使飼糧鉀含量增加到1.5% (乾基)、以補充碳酸氫鈉增加鈉濃度到0.7%、以補充氧化鎂增加鎂濃度到0.3-0.35%、控制氯濃度在0.3%以下、調整DCAD值在350-450 mEq/kgDM範圍或250-350 mEq/kgDM範圍 (包括硫的時候)。
(五) 飼料添加劑的使用需要仔細評估
飼料添加劑如菸鹼酸與直接餵飼微生物 (Direct-fed microbials，DFM，舊稱益生菌 probiotic) 也見於熱季飼糧，但使用效果並不一致，在真正的高產牛群餵飼高精料飼糧時的效果才較可能出現改善效果。正面效果的菸鹼酸試驗顯示，每頭牛每天補充六公克菸鹼酸可以使34公斤以上的高產牛增加乳量達2.4公斤。沒有改善的試驗報告顯示，依序增加12到36公克菸鹼酸僅降低體表溫度約0.3℃，增加10到20公克時也只有10公克補充可以降低牛隻下午呼吸次數。
直接餵飼微生物指的是活的微生物並且本來就存在於自然界的微生物。商業產品主要有每頭每天補充三公克的黴菌Aspergillus oryzae 萃取物 (AOE) 及補充57公克的酵母菌Saccharomyces cervisiae。AOE 產品是Aspergillus oryzae發酵後的酵素萃取物，主要功能定位在增加瘤胃纖維分解細菌數、降低丙酸濃度、增加丁酸濃度及穩定瘤胃pH等。Saccharomyces cervisiae產品同時包括活的酵母菌及其培養基質，主要作用定位在降低瘤胃氨態氮濃度，因此可能有助於瘤胃細菌的生長。文獻整理AOE的添加效果，得知其約略可以增加4%的乳量 (28.6與27.6公斤)，但無法改改善乳品質或紓解熱緊迫下牛隻的直腸體溫與呼吸次數。近期試驗也顯示，飼糧中補充AOE並無法彌補牛油添加所造成的採食量、乳量、乳脂率與中洗纖維消化率的降低，因此有關於這一類高價添加劑的效果尚待確認，一般並不推薦使用，酪農需要自行評估其效益。
結 語
臺灣濕熱氣候造成的熱緊迫，一直是酪農事業發展的瓶頸。紓解乳牛熱緊迫最有效的方法是牛舍降溫措施。在飼養管理方面，我們建議提供豐沛的良質飲水、加強夜間飼養、增加餵飼次數、提供高品質牧草或副產物、增加飼糧中鈉、鉀與鎂的濃度但限制氯的含量、增加飼糧陰陽離子差異值、提供適當的蛋白質量與質、中高產牛補充含油籽實類與過瘤胃脂肪，如果真的還有高產牛群的需要，再考慮菸鹼酸及微生物產品等的補充。這所有的努力都期望能增加牛隻的採食量、養分的消化利用效率，並充分維護熱季牛隻的健康。
熱季泌乳牛飼養管理建議
2003年4月15日製表
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項 目 |
調 整 建 議 |
| 飲用水 |
●充足、乾淨、隨時都容易取得 |
| 餵飼管理 |
●擠乳後立刻有新鮮飼糧可供進食 |
| 飼糧營養濃度調整 | |
| 脂 肪 |
●最高飼糧脂肪含量不超過6到7% |
| 纖 維 |
●充分提供，以避免過酸症及其他代謝問題 |
| 蛋白質 |
●粗蛋白質濃度³18% |
| 礦物質 |
●增加飼糧鉀含量到1.5%，可以考慮增加苜蓿用量或碳酸鉀用量 |
| 添加劑 |
●每日每頭補充維生素A 100,000
IU、維生素D 50,000 IU及維生素E 500 IU |
註：飼糧濃度皆以乾基表示。
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