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專題報導 |
台灣績優乳牛牧場產期調節技術之探討
新竹分所 李國華 陳志毅 江欣蓉 張菊犁
一、前 言
熱緊迫 (heat stress) 是結合各種環境因子（如溫度、相對溼度、輻射熱、空氣對流等）的表現而產生的一種現象，在畜產領域對熱緊迫的研究則著重於溫度和相對溼度。其中與熱緊迫關連最大的是溫溼度指數（temperature-humidity index, THI），它代表著空氣中的溫度與溼度，兩者相結合的一種數值。各不同品種之動物對大氣環境中的溫度與溼度各有不同的感受性，例如在較低之相對溼度下，牛比豬更能忍受較高之環境溫度，這是因為牛能藉由體表排汗，有效率地排除過多的體熱，而豬則無此機能（體表沒有汗腺）。文獻報告指出當THI值超過72時，即被視為牛隻已處於熱緊迫的狀態下，例如泌乳牛所處於之THI值，每超過72一個單位（即THI值為73），會導致泌乳牛的乳產量降低0.2公斤/天。
乳牛的乳產量會因季節的變化而受到影響，最直接的原因是因為乳牛採食量 (DMI) 的下跌而影響到乳牛的乳產量表現；間接的原因則是因為每日攝取飼糧的質與量受到影響與改變而導致乳產量下跌。夏季熱緊迫已很早就被確認會降低乳牛的繁殖效率，台灣的情形也不例外，因台灣地處亞熱帶，夏季為一典型之高熱高濕的氣候型態，因此台灣乳牛常處於熱緊迫的狀態下，導致乳牛生產與繁殖效率之降低，加上生乳價格又採用涼、暖、熱三季計價，其中以熱季的乳價最優，所以要在熱季下提高牛乳產量，對酪農來說是一種嚴苛的技術考驗。國內研究人員多年來致力於紓解夏季熱緊迫的研究，文獻亦指出紓解熱緊迫的方法包括：營養與飼養調整、引入耐熱品種，但最直接有效屬牛舍環控如遮蔭、噴水、吹風等組合來降低牛舍環境的溫度，來調整母牛生殖生理的狀態，以增加繁殖效率。從乳牛場評鑑之績優戶中發現，仍有夏季乳比例高於70%者，故本試驗之目的即選取這些績優牧場為試驗戶，收集牛舍環境氣候 (溫度、溼度與溫濕度指數) ，與乳牛之各項生產 (泌乳與繁殖) 性狀進行比對分析，期能作為全國酪農戶夏季牛乳產期調節之參考依據。
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◆ 裝置溫溼度計監控儀 |
◆ 溫溼度計監控儀 (HOBO) |
二、研究成果
選擇夏季乳佔全年產乳量之比率超過 68.9% 以上之北、中、南三區酪農試驗戶計6戶，其DHI酪農代號及分布地區分別為5055(桃園)、10771 (彰化)、12309 (雲林)、14152 (柳營)、16052 (高雄) 及18072 (屏東)。於2005年6至8月間，分別於此6試驗戶之牛舍內裝置溫溼度監控儀 (Onset Computer Corporation, HOBO) ，量測溫度與溼度之準確度為 ± 0.2℃和 ± 3%，平均每戶裝置2組監控儀於泌乳牛舍內，距牛舍地面平均高度為2.5 ± 0.5m，將記錄周期設定為每15分鐘紀錄1筆資料，記錄內容為牛舍之溫度及溼度等兩項目，試驗為期三年 (2005年至2007年)。試驗期間由監控儀所紀錄之資料先以溫溼度監控儀處理軟體讀出後，再導入Microsoft Excel進行後續編輯，利用 (1.8 × T + 32)－(0.55－0.0055 × H) × (1.8 × T－26) 公式 (T為溫度，H為溼度) (Bohmanova et al., 2007)，計算之溫溼度指數 (Temperature Humidity Index, THI) 數值，經轉換為月份平均數後，再對應於各戶每月測乳之DHI測乳紀錄並進行資料合併，最後以SAS軟體之鄧肯氏變異分析法 進行統計分析，比較在涼季 (12月至3月)、暖季 (4、5、10與11月) 及熱季 (6月至9月)等不同季節效應下，溫度、溼度及THI 對試驗戶台灣荷蘭乳牛泌乳、乳成分與繁殖等性狀之影響。
試驗戶牛舍之THI 與乳產量性狀於涼季 (12月至3月)、暖季 (4、5、10與11月) 及熱季 (6月至9月) 間之變化 (表 1)。雖然這6試驗戶於暖、熱兩季時期，皆有進行牛舍內噴霧吹風或噴水吹風等環境降溫措施，惟在不同氣候環境下季節效應仍相當明顯 (p< 0.05)，熱季牛舍之平均溫度仍達 28.0 ± 0.2 ℃，而牛舍溼度則無明顯之差異，其溼度範圍介於91.5 ± 2.0% 與92.9 ± 1.7 %之間，可見熱季期間為一典型之高溫高溼的氣候型態，以THI來表示前述三段季節之平均值，仍差異顯著 (p< 0.05)，顯示即使在熱季時期實施灑水、噴霧、風扇等降溫設施，牛隻仍有處於熱緊迫之虞 (THI > 72)。
各項繁殖性狀之季節變化見表2，熱季乳牛的平均胎數 2.09 ± 0.07 胎，明顯較涼季2.33 ± 0.02 為短。試驗戶在牛隻分娩後第一次配種間距的表現上，熱季較涼季大約晚一個星期，然並無季節上之差異，但熱季分娩牛之空胎日數與分娩間距等兩性狀則分別較涼季短17 與 13 天，為 120.1 ± 3.7 與 425.5 ± 4.5 (p < 0.05)，顯示試驗戶於熱季，雖然夏季熱緊迫會造成牛隻繁殖效率低下，但是試驗酪農戶則採用更積極的方法去克服它，調查結果顯示在6至9月熱季時期，採取各項繁殖調節措施包括： 1.加強夜間（20-22時）發情觀察。 2.有施打外源內泌素，行發情同期化。3.全場實施人工授精。
檢視台灣不同地區 (區分為中部與南部試驗戶) 與季節 (涼季為11月至翌年4月，熱季為5至10月) 的環境下，試驗戶平均溫度、溼度與THI之差異 (圖1)，結果顯示，在相同季節下不同地區之前述環境測量值差異並不顯著，在涼季裹南部與北部試驗戶之溫度、溼度與溫溼度指數之差異分別為1.6℃、–0.3 %與 2.6，在熱季則為 –0.1℃、2.5 %與 0.4。但在相同地區下不同季節之環境測量值差異，溫度及溫溼度指數則有顯著性差異 (p < 0.05)，其中THI於中部與南部地區差異值分別達11.8與9.6，此項差異主要為溫度效應所造成，同時期兩地區之溫度差分別為7.4與5.7，而溼度差則僅分別為 –1.3 % 與 1.5%。實測試驗戶各月份THI指數之變化 (圖2)，顯示自4月至10月份止，THI平均約有7個月的時間THI指數高於 72 以上，尤其是 6 至 9 月份，THI指數範圍在 78.6 至 80.3 之間，高溫多溼的環境對牛隻的緊迫程度達到最高，對照鄰近氣象站資料 (桃園農改場、雲林分場、新化畜產試驗所與高雄農改場) ，顯示涼季時節鄰近地區平均THI低於試驗牛舍2.25，為64.1，但自3月份起此差距逐漸縮小，至6至9月份期間，鄰近地區平均THI反而高於試驗牛舍 0.35，但是從 10 月份起，鄰近地區之平均THI又低於試驗牛舍，由此可見熱季時節，試驗酪農戶為降低牛隻熱緊迫，均採取多項環控措施，讓畜舍THI低於外在環境之THI。自2005至2007 年止，6試驗酪農戶之夏季乳占全年產乳量比例及預估產乳量與同期DHI測乳戶之比較 ，試驗戶於此三年之平均夏季乳量比例為70.8% 較DHI戶之平均67.3% 為優，夏季估計乳量平均則為24,574公斤，可說明本試驗所篩選之試驗牧場是以夏季乳為生產導向之績優牧場，其優異之產期調節技術，可作為其他酪農戶之參考。
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表1. 於2005至2007年間在不同季節之試驗戶牛舍溫溼度指數與乳產量之變化 |
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項 目 |
季 節 |
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涼 季 |
暖 季 |
熱 季 |
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溫 度 (℃) |
19.8 c* ± 0.3 |
25.4 b ± 0.3 |
28.0 a ± 0.2 |
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溼 度 (%) |
91.6 a ± 1.2 |
92.9 a ± 1.7 |
91.5 a ± 2.0 |
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溫溼度指數THI |
66.3 c ± 0.3 |
75.7 b ± 0.6 |
79.8 a ± 0.4 |
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產乳天數 (天) |
194.1 a ± 4.8 |
172.3 b ± 5.2 |
160.8 b ± 4.6 |
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平均產乳量 (kg) |
27.3 a ± 0.5 |
27.3 a ± 0.3 |
27.0 a ± 0.3 |
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305-2X-ME 產乳量 (kg) |
8664 a ± 68 |
8459 ab ± 79 |
8347 b ± 114 |
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305-2X-ME 產乳脂量 (kg) |
323.0 a ± 5.0 |
315.9 a ± 6.0 |
312.4 a ± 5.0 |
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305-2X-ME 產乳蛋白質量 (kg) |
284.0 a ± 2.2 |
273.2 b ± 3.0 |
265.2 b ± 3.7 |
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* Means with the different letters in the same column are significant different at 5% level. |
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表2. 於2005至2007年間在不同季節之試驗戶牛群之繁殖性狀表現 |
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項 目 |
季 節 |
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涼 季 |
暖 季 |
熱 季 |
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胎 次 |
2.33 a* ± 0.02 |
2.20 b ± 0.05 |
2.09 c ± 0.07 |
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年 齡 (月) |
56.0 a ± 0.3 |
53.3 b ± 0.6 |
51.1 c ± 0.9 |
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第一次配種間距 (天) |
78.4 a ± 1.2 |
78.6 a ± 2.0 |
82.7 a ± 2.3 |
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空胎期 (天) |
137.8a ± 2.0 |
128.7 b ± 3.8 |
120.1 b ± 3.7 |
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分娩間距 (天) |
438.7 a ± 3.6 |
423.1 b ± 3.9 |
425.5 b ± 4.5 |
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* Means with the different letters in the same column are significant different at 5% level. |
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圖 1. 於2005至2007年間試驗戶之牛舍溫溼度指數在不同季節與地區之比較。 |
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圖 2. 試驗戶牛舍於2005至2007年間各月份平均溫溼度指數之變化。 |
參考文獻
李春芳、陳吉斌、吳奇儒、蕭宗法。2003。加強熱季夜間飼養對荷蘭乳牛泌乳性能及瘤胃消化之影響。中國畜牧學會會誌。32(2)：99-110。
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