此文件來自 台灣畜產種原知識庫
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1、前言
  荷蘭牛原生長於溫帶地區,最佳舒適溫度介於5 - 21℃,其體溫調節之臨界溫度為26℃,對於高溫高濕的環境較不能適應,而臺灣熱季可長達8 個月,溫度平均達攝氏30℃以上。近年全球氣候急遽暖化,臺灣過去110 年(自民國1 年至民國109 年)的平地年平均氣溫上升約1.6 度,且近年增溫有加速的趨勢,冬季更縮短約20 至40天(中央氣象局,2020),未來氣候變遷之趨勢更不利於乳牛生產及泌乳。由於國人消費習慣多將牛乳視為飲料而非蛋白質補充來源之食品,因此造成國內牛乳「夏季不足,冬季過剩」之問題。農委會考量冬季剩餘乳及生乳品質的問題,鼓勵酪農將乳牛泌乳期調整至熱季產乳,自民國79年起逐步修正生乳驗收及計價要點,目前採3 段式(夏期:6 - 9 月,暖期:4、5、10、11 月,冬期:12 - 3 月)及8 級距無脂固形物率生乳計價模式。以乳脂率3.4% 為例,暖期(27.84 元/ 公升)及夏期(29.34元/ 公升)與冬期21.84 元/ 公升)乳價價差可達6 - 7.5 元(行政院農業委員會,2013)。雖然農委會於88 年起辦理「生乳產銷調節獎勵計畫」,惟僅微幅紓緩冬期剩餘乳。100 年因大陸發生三聚氰胺事件後,國內鮮乳消費量大幅成長,各大乳廠均呈缺乳現象,致國內部分牧場出現增加牛隻飼養頭數現象(郭,2013)。雖然如此,為因應2025 年台紐經濟合作協定(ANZTEC)全面開放液態乳零關稅對酪農的衝擊,酪農如能調整乳牛泌乳期,以提高熱季牛乳產量,仍有提升收益及競爭力之機會。

2、熱緊迫所造成牛隻之影響
  為瞭解臺灣整年度溫濕度指數(temperature-humidity index,THI) 分布情形,筆者整理桃園楊梅、苗栗西湖、彰化福興及屏東萬丹等酪農集中區109 年1 -12 月份的THI(圖1),由圖中可看到桃園楊梅及苗栗西湖自5 月至10 月間長達6個月THI 高於72,其中3 個月超過80;彰化福興自5 月至11 月間長達7 個月THI 高於72,其中4 個月超過80;屏東萬丹自3月至11 月間長達9 個月THI 高於72,其中5 個月超過80。顯然越往南部,乳牛處於熱緊迫的時間越長。許多的報告指出,在THI 達72 時,牛隻會有熱緊迫反應,但隨著牛隻乳量越高時,對於環境的忍耐力下降,因此THI 達68 時,高產牛隻就有輕微的熱緊迫現象(St-Pierre et al., 2003)。
  當外界的環境溫度高於臨界溫度時,乳牛為了維持體熱的平衡,本身會盡量減少體熱的產生,盡量使體內的熱量散失於體外。當乳牛長期暴露於高溫環境下,為了減少體熱的產生,就會降低瘤胃蠕動的頻率、反芻次數及粗料的採食。由於乳牛在芻料採食量降低而精料攝取量不變時,會使瘤胃內乙酸產生減少,並造成乙酸和丙酸間的比例失衡而導致乳脂率降低。有時酪農為增加牛隻產乳量而增加飼糧中精料之比例,反而會提高瘤胃過酸之風險。除降低採食量,牛隻亦會藉由喘氣及泌乳來排除體內產生之熱,此會使體內的鈣、磷、鉀、鎂和鈉等礦物質大量的從體內流失,使牛隻會有口渴的感覺而增加飲水量,以致牛隻大量飲水,瘤胃無法有足夠空間攝取更多的芻料,易引起牛隻能量負平衡,惡性循環下使瘤胃過酸、酮症等問題接踵而來,而上述熱季之營養代謝問題通常不易在短時間內觀察出來。現今國外觀察牛隻有無處於熱緊迫狀態大致可以歸類幾點:

(1)

採食量降低:10 - 30%。

(2)

呼吸次數增加:牛隻的正常呼吸頻率為30 - 40 次/ 每分鐘,處於熱緊迫牛隻平均呼吸次數上升到60 次/ 每分鐘。

(3)

站立時間提高:牛隻處於熱緊迫時會增加站立的時間,目的是為了增加體表面積以增加散熱效率,但是站立時間如果佔據太多牛隻休息的時間,蹄部的問題就會大增(發生蹄葉炎及蹄底潰瘍等問題)。

(4)

乳產量下降達50% 或更多。

(5)

乳品質下降(乳中脂肪及蛋白質含量下降、體細胞數增加)。

(6)

飲水量顯著增加(為溫帶氣候下的5倍)。

  近年許多研究顯示,乳牛如在懷孕後期(或乾乳期第40 - 60 天)受熱緊迫影響,除影響母牛本身泌乳性能降低外,並對後續世代造成深遠的影響,包括:1. 懷孕後期的熱緊迫會減弱母牛乾乳期前半段的乳腺退化,並在接近分娩時損害乳腺細胞之增殖。2. 產前暴露於熱緊迫的母牛在泌乳早期體內脂肪代謝不良,無法有效調整體內之脂肪代謝來減低泌乳前期能量負平衡狀態。3. 產前熱緊迫會抑制母牛免疫功能。4. 胎盤功能受到損害,影響母體循環硫酸雌酮(Estrone sulfate)濃度,導致供應胎牛的營養降低,隨之犢牛出生體重亦較低,而熱緊迫母牛所生的小牛免疫功能受損,使得小牛更容易患上疾病(圖2)。因此,應仔細管理母牛懷孕後期至泌乳起始之轉換期,避免牛隻遭受熱緊迫情形,給予適時降溫系統及營養調整。

3、產期調節可行辦法
  調節乳牛產期的先決條件,最重要的是提供舒適的環境,其次是健康的牛隻。在正常情況下,乳牛要經由受孕、懷孕後分娩,才能泌乳;要調節乳牛產期使在熱季泌乳,並不是單純選對配種時機就可以的,牛隻必須於適當的環境和健康條件之下才易發情,進而受孕。以下討論之可行方法,是基於滿足上述條件進行:

(1)經產牛涼季配種,更新女牛接近熱季配種
  現行調節乳牛產期以更新女牛於5-6月配種授精,並於隔年2 - 3 月分娩,使泌乳高峰在4 - 6 月,而於4 - 6 月前再次受胎懷孕;在經產牛方面,要提高熱季牛乳產量,則要提前在4 - 5 月授精,而在隔年1 -2 月份分娩,使其泌乳高峰在3 - 5 月(圖3)。有些酪農為避免影響泌乳高峰之產乳量會延後配種,致拖延至熱季配種,此時乳牛更易遭遇熱緊迫導致食慾下降,由於高溫環境容易使得牛隻乾物採食不足,牛隻常因在泌乳早期嚴重負能量平衡以致體態評分(body condition score, BCS)偏低(<3.0),引起母牛生殖內泌素分泌、卵巢與子宮等生殖系統不良影響,因而屢配不孕。分娩後母牛若無產後營養代謝疾病且體態無過瘦之情形(BCS 2.75 - 3.5),有穩定發情1 - 2 次,建議應及早配種,避免拖延至熱季配種。

(2)牛隻發情監測
  傳統上牛隻發情觀測配種,採用人力「上午觀察到發情則下午配種,而下午觀察到發情則隔日早上配種」的方式,由於觀察牛隻發情的時間並非牛隻開始發情的時間,因此牛隻確切排卵時間無法掌握,因而導致受孕率降低。最佳配種時間為母牛發情第一次站立穩定後6 - 12 小時內,女牛則為8 - 15 小時內。尤其熱季牛隻發情期時間較涼季來的短,發情徵候較不明顯,需要增加每日觀察次數及時間,一般建議觀察頻率每日最少5 次,每次15 - 20 分鐘,可觀測到至少70% 以上之發情。由於飼養小於150 頭以下之泌乳牛尚可以人力進行觀測,但以150 頭以上之泌乳牛,最好以電子發情偵測系統輔助監測。由於勞力成本提高,為節省人力成本及時間,市面上有許多國外進口之電子發情偵測系統,不管是耳標式、頸圈式、計步式或尾根壓力監測,只要是能幫助酪農來判定牛隻是否處於發情狀態者,皆可利用。一般發情監測除了看牛隻活動量(步數、駕乘)增加外,亦可以採食時間減少、食欲降低及反芻時間減少做為觀察指標。另外,飼主應定期檢視電子監測系統,筆者曾經遇到飼主只單純看電子系統發出之配種提醒來進行配種,並未認真去檢視電子偵測系統之數據,反覆配種3 - 4 次都未配上,結果是母牛卵巢囊腫反覆發情,且飼主並未注意發情週期未到21 天又再次發情之情形,以致屢配不上。建議電子發情偵測系統作為輔助工具,應至少每日檢視一次數據,並搭配早、中、晚巡視牛隻發情狀況,以增加牛隻受孕率,尤其在熱季發情觀察更顯得重要。

(3)排卵同期化法
  一般使用賀爾蒙處理法有兩種, 分別為發情同期化(Oestrous synchronisation) 及排卵同期化(Ovlation synchronization)。發情同期化為使用兩劑前列腺素(Prostaglandin,PGF2α)間隔11至14 天所施打,由於單一次使用前列腺素時,乳牛若為濾泡期則沒有前列腺素解黃體的效果,因此還要偵察到發情才能授精,且此法對於母牛效力較不高。因此,效果最好的是使用排卵同期化(GnRH-PGF2α- GnRH),但此法僅能應用於經產母牛。即動情週期任一時間注射第一劑促性腺素釋素(Gonadotropin-Releasing Hormone,GnRH)後,促使原有的濾泡排出,重新啟動另一個新的濾泡波。7 天後注射PGF2α 解掉原有濾泡排出所形成的黃體,促使新的一濾泡波形成一個優勢濾泡,此一優勢濾泡因56 小時後注射第二劑GnRH 注射,提升雌二醇(動情素),增大濾泡而誘發排卵。第二劑GnRH注射後24 - 32 小時之間排卵,將排卵集中在8 個小時的範圍內。此準確的同期化,可不須觀察發情,於注射第二劑GnRH 後16 小時進行人工授精(圖4)。進行排卵同期化,作定時配種,可使受孕率高達51.6%,而比傳統發情觀察法增加15%。

(4)胚移置
  熱緊迫會減少採食量並增加負能量平衡,引起卵巢卵泡動力學的變化,降低發情徵候並改變輸卵管功能,導致受精失敗和早期胚胎死亡。研究顯示,比較全年度人工授精(Artificial insemination,AI) 與胚移植(embryo transfer,ET)之情形,並將未有繁殖障礙之母牛及配種四次以上未懷孕者作為受胎牛,ET 除可提升熱季正常母牛受胎率,並可增加屢配不上之母牛受胎率(Baruselli et al., 2020,圖5)。此主要是因相較於熱季,冷季收集之胚胎有較高的細胞數,由於熱緊迫會造成早期胚胎之細胞受損,若能有效在冷季收集母牛卵母細胞或早期胚胎,於熱季時進行胚胎移植,能有效提升牛隻的受胎率,其中以移植女牛或年輕母牛效率最高。建議酪農可以選擇購買國外冷凍胚或與國內研究單位合作在4-6 月進行胚移置,仍能維持良好的受胎率。另一個有效辦法為,冬季(尤其1 -3 月)不配種,而是針對10 月以後分娩的經產牛於11 - 3 月間進行超級排卵、配種、洗胚作業,間隔2 個月重複洗胚一次,則可以大量生產優良牛胚,以提供優良種原,並於4-6 月份進行移胚,以有效減少熱緊迫對於母牛受胎率問題。

結論
  氣候變遷使全球氣溫有愈來愈熱的趨勢,而國人乳製品消費習慣也不是短期可以改變的。因此除了政策上繼續推動淘汰低乳品質和低生產力牛隻,以紓緩冬期剩餘乳外,也要提高熱季牛乳產量,以滿足消費者需要。酪農要提供健康牛隻涼爽的環境,同時預防牛隻分娩後發生負能量平衡和低血鈣症候群;並配合適當的配種時機,當可達到熱季增加產乳量,符合消費者的需求,最後達到酪農、乳品廠和消費者三贏的局面。

參考文獻
中央氣象局。2020。臺灣氣候資料年報。
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