奶牛躺卧行为的研究进展
作者:王晓鹏等
来源:《当代畜禽养殖业》 2017年第5期
王晓鹏 内蒙古农业大学动物科学与医学学院 010018
斯琴巴特 内蒙古锡林郭勒盟阿巴嘎旗畜牧工作站 011400
吐日跟白乙拉 内蒙古农业大学动物科学与医学学院 010018
摘要:躺卧行为对奶牛的产奶量、舒适度、福利和健康至关重要,而且奶牛在一天当中有一半的时间是在躺卧,躺卧是奶牛各项活动中所需时间最长的、也是最具优先性的行为。文章对国内外有关奶牛躺卧行为的研究文献进行了整理和总结,总结出躺卧时间对奶牛产奶量、健康、舒适度和动物福利的积极作用。在开放式畜舍下,一头健康的、正常生产的奶牛每日的躺卧时间为10~14小时,每日的躺卧次数为6~13次,每次躺卧持续时间为55~118分钟。影响奶牛躺卧时间的因素有两方面,即奶牛的自身状况(胎次、泌乳天数、体况评分等)和管理设施(卧床表面、养殖密度等)。
关键词:躺卧行为;躺卧时间;奶牛舒适度;动物福利;行为指标
国内外有关奶牛日常行为方面的报告主要集中于奶牛的躺卧行为,所以在奶牛躺卧行为方面的研究相对比较全面。例如Cook et al. (2005)利用摄像机每30秒拍一张照片,连续监测24小时,来研究奶牛的躺卧行为;Bonk et al. (2013)利用电子数据记录器每隔60秒钟记录一次数据; Jennifer M. Chen用取样间隔≤30分钟,记录奶牛一天当中躺卧花费的总时间,用取样间隔≤分钟估计躺卧次数。卧床类型有沙子卧床也有垫料卧床,胎次有初产牛也有经产牛,泌乳天数不同等等。所以本文对这些文献进行整理对比,归纳总结出4个内容:奶牛躺卧行为的意义;在开放式畜舍下,一头健康正常生产的奶牛每日躺卧时间、躺卧次数和每次躺卧持续时间;影响奶牛躺卧时间的因素;奶牛躺卧行为有关的指标。
1 奶牛躺卧行为的定义
美国加利福尼亚大学的Jennifer M. Chen在研究奶牛行为时,将奶牛躺卧行为定义为,当牛的侧部接触地面或卧床则被认为是躺卧。在我们的研究中将躺卧行为进一步分为卧床躺。
2 研究奶牛躺卧行为的意义
和采食行为及社会行为相比较,躺卧行为拥有较高优先级。即当牛接近采食或躺卧区域受限,躺卧时间将优先于采食时间和社会交流。并且奶牛在一天当中有一半的时间是在躺卧,是各项活动中所需时间最长的。现代规模化奶牛场中,生产管理者对改善奶牛舒适度的兴趣日益增加,这主要是因为改善舒适度不只能够提升动物福利,还能够显著提高奶牛的生产性能,减少蹄病的发生,降低淘汰率等。躺卧时间可用来评估卧床表面的舒适度,当卧床表面被用做评估奶牛舒适度和是否易于变换躺卧姿势位置时,对奶牛福利就会有更深入的了解。躺卧和休息对奶牛的健康、福利和产奶量至关重要,躺卧时间可以显示奶牛的舒适度、福利和健康变化,长时间的躺卧可以反映更好的福利,而阻碍奶牛躺卧则会导致应激。躺卧行为的变化可以联系到痛苦和不适,躺卧行为不仅可以作为当前已有疾病的指示,而且可以作为预测奶牛有患病风险的工具。躺卧时间和产奶量呈正相关,美国Minor研究所做的实验显示,奶牛每增加一个小时的躺卧时间,产奶量增加1.7kg。原因第一是合成乳的前体细胞由流经乳腺的血液提供,这一机制在躺卧时加强;第二,奶牛通过躺着休息进行反刍可提高奶牛的消化率,可以提高产奶量;
第三,奶牛站立时牛蹄应激很大,从而降低产奶量;第四,躺卧可降低疲劳应激;第五,躺卧时间长的奶牛,往往会有更高的采食量。
3 研究奶牛躺卧行为的目的
为生产管理者认识健康正常生产的奶牛每日所需躺卧时间、每日躺卧频率、每次躺卧平均时间提供参考依据,从而保证在生产中满足奶牛的躺卧休息以及评估奶牛是否得到充足躺卧休息、躺卧行为是否异常。在生产实践中,奶牛躺卧休息时间因受到牧场设计和饲养管理等多种因素的影响,常常不能满足奶牛躺卧休息时间的需要,而躺卧时间又和产奶量呈正相关,所以了解影响奶牛躺卧时间和躺卧频率的因素,在生产中运用合理的牛和卧床配比,选择奶牛偏爱的、更舒适的卧床材料,增加奶牛的休息时间。了解奶牛躺卧休息的高峰期,做到在奶牛躺卧时人的生产活动不干扰牛休息,如挤奶、卧床和清粪的时间段要避开奶牛躺卧高峰期,从而提高奶牛的产奶量、健康、舒适度和福利。在评估奶牛的舒适度时,不是仅仅靠肉眼或经验感觉,而是用一系列数据和指标来进行量化。
4 奶牛躺卧行为观察技术
Cook et al. (2005)利用摄像机每30秒拍一张照片,连续监测24小时,来研究奶牛的躺卧行为。Bonk et al. (2013)利用电子数据记录器每隔60秒钟记录一次数据,反映牛只所处的状态。
5 奶牛每日躺卧时间、躺卧频率和每次躺卧时间
Jennifer M. Chen分别用取样间隔≤30分钟, 准确记录奶牛一天当中躺卧花费的总时间(12.1±1.8/24小时,平均值±标准偏差)。用取样间隔≤3分钟可准确估计躺卧回合的次数(10.3±2.4次每24小时),因为奶牛很少站立后马上重新躺卧(两次躺卧回合之间的时间间隔<30秒的几率是0.4%)。加拿大奶牛行业准则推荐至少要有12小时/天的躺卧时间。加拿大38个牧场1848头奶牛的测定数据显示,奶牛的平均躺卧时间11.0±2.1小时/天,平均休息9±3次/天,平均每次躺卧休息88±30分钟/次。EFSA(2009)认为,通常牛每天躺卧6~13次,平均每次55~90分钟。在开放式系统中,泌乳牛通常的躺卧时间大约11小时/天。
6 影响躺卧行为的因素
躺卧行为受多个因素影响,包括卧床表面、卧床空间、饲喂通道、地面、胎次、泌乳期、体况评分、养殖密度、牛和卧床的配比、热应激、跛足、重新分群、挤奶时间和舍饲系统等。
和橡胶垫卧床相比,厚的沙子卧床可增加奶牛的躺卧时间和躺卧频率。而沙子和锯末相比,可能锯末更舒适一些。研究表明,当给已经熟悉沙子垫料的奶牛换上锯末垫料后,奶牛的躺卧时间无明显差异,而将锯末换成沙子时,躺卧时间却降低。但是有机垫料中的微生物可能更容易滋生,尤其是水分比较高时更是如此。当垫料干物质82%时,奶牛躺卧13小时;当垫料干物质降低到28%时,奶牛躺卧时间下降为8小时,整整降低5个小时,产奶量至少减少5kg。卧床的凹陷程度对奶牛的躺卧时间也有显著影响。随着使用天数的增加,牛床垫料凹陷程度会越来越大,奶牛的躺卧时间也会直线降低,所以锯末垫料卧床需要更好地维护。柔软的卧床表面可增加躺卧时间和减少站立时间,垫料越多躺卧时间越长。当锯末垫料从0增加到7.5kg时,躺卧时间从11.5小时增加到14小时。当畜棚中卧床的沙子厚度>2cm时,可增加平均日躺卧时间0.06小时/天。
饲喂通道≥350cm可增加日躺卧时间0.39小时/天;卧床挡栏大于22cm高可增加平均日躺卧时间1.44小时/天,卧床≥114cm宽可增加日躺卧时间0.33小时/天。在Tucker等(2004)的报道中研究了三种不同宽度卧床(112cm、122cm、132cm)对奶牛躺卧时间的影响,结果发现
112cm宽度的卧床能够显著减少奶牛的躺卧时间,而后两种无明显差异。同时胸挡也会显著减少奶牛的躺卧时间。而颈轨太低或者颈轨离卧床后缘距离太短时,阻碍奶牛在卧床上的顺利起卧,使奶牛不愿上床休息,从而减少躺卧休息时间。站立的地面表面能够显著影响奶牛的躺卧行为。饲喂通道用橡胶垫时,能够减少0.47小时/天的平均躺卧时间。
随着奶牛胎次的增加、泌乳后期和体况评分的提高,躺卧时间也增加。胎次≥3的牛比胎次1次的牛多躺卧0.5小时/天,体况评分≥3.5比体况评分≤2.25平均多躺卧1小时/天。日躺卧行为增加随着日产奶量的增加,但这个效应和胎次有关。初产牛在泌乳早期有更频繁的躺卧行为,但是每次的躺卧持续时间较短;成年牛在泌乳后期的躺卧行为模式变成躺卧频率低,但是每次持续时间变长。
Fregenosi等(2007)报道指出,随着饲养密度(奶牛/卧床)的增加,奶牛的躺卧时间显著减少(饲养密度从100%增加到150%,躺卧时间减少了1.7小时/天)。从100%增加到110%,躺卧时间减少了48分钟/天,110%和120%之间基本无变化。而中国农业大学的F.X.Wang等(2016)研究得出,在82%、100%和129%不同养殖密度之间,日躺卧时间(11.91±0.39小时/天)、躺卧回合次数(13.13±0.72小时/天)和每次躺卧持续时间(59.87±3.27分钟/次)没有区别。然而养殖密度增加到130%以上时,常常导致日躺卧时间减少。《加拿大奶农》(2009)推荐奶牛的躺卧时间应在12~13小时/天,所有密度的奶牛都能实现这一推荐时间。然而,82%养殖密度下的奶牛躺卧时间比例大于12小时/天,比100%和129%养殖密度高。躺卧时间的比例≥12小时/天,由日躺卧≥12小时/天的奶牛数除以每个畜舍的牛数得出。这表明增加养殖密度可以降低畜舍内特殊奶牛的躺卧时间,尤其是等级地位低的牛。当比较100%的养殖密度,低密度养殖有助于自然行为(包括躺卧、采食和反刍行为)。然而,在F.X.Wang的研究中,过高密度养殖不会对奶牛行为、产奶量和舒适度等指标产生消极影响。F.X.Wang还得出奶牛一天有4个不同的躺卧活动高峰期:一个是从23~4点,另外3个躺卧行为的高峰期是从每次挤奶(8~9点、15~16点、22~23点)后的2小时开始。
很多研究表明,如果一个奶牛群体中,牛和卧床的配比超过1∶1,那么牛的躺卧时间会较少,会增加蹄病、跛足和腿病等风险,还可能导致部分牛只躺卧在过道上,容易感染乳房炎。还有研究表明,牛和卧床的配比如果小于1∶1(每头奶牛两个卧床),牛的躺卧时间会增加20~30分钟。
热应激时奶牛喜欢站着,因为站着会增加体表面积,加快散热。因此在夏季,卧床上方安装风扇等防暑降温措施将会改善奶牛的躺卧时间。跛足牛比正常牛躺卧时间更长。为了优化饲喂程序,提高牛舍利用效率,不得不进行重新分群。但是重新分群会减少牛群的躺卧时间。
奶牛进入自动挤奶系统时大量的时间用于在待挤厅排队,有限的时间用于休息,尤其是等级低的牛和高挤奶频率的牛。从Grant等(2004)绘出的奶牛每天各种活动的时间需求指出,满足奶牛每天正常活动需要20.5~21.5小时,所以留给人挤奶的时间只有2.5~3.5小时,超出3.5小时会显著影响奶牛的躺卧时间。因此合理管理挤奶时间,在条件允许的情况下缩短奶牛离开牛棚的时间会增加躺卧时间。
7 和奶牛躺卧行为有关的指标
奶牛舒适度是一个很抽象的新概念,奶牛是否舒适,仅仅靠肉眼难以做出准确的判断。在调查和试验研究的基础上,学者们开发了一系列的评估指标。
(1)奶牛舒适度指标。是CCI最早在1996年提出,现已广泛地用来评估牛舍舒适性。其计算方法是:躺卧牛的数量/牛舍内接触卧床牛的数量;牛舍内接触卧床牛包括站立、躺卧和跨