硫酸氢钠（SBS）施加于犊牛栏舍可降低氨气浓度并改善新生荷斯坦公犊生长性能

《Journal of Dairy Science》：Controlling ammonia concentrations in calf hutches with sodium bisulfate

　　

本研究旨在评估将硫酸氢钠（SBS；SurpHace；Jones-Hamilton）添加至犊牛栏舍以降低氨气（NH₃）浓度。90头荷斯坦公犊按体重（BW）区组，并于2025年6月4日随机分配至2个处理之一。处理为：1）对照：犊牛栏舍小麦秸秆垫料不施加SBS；2）每周二和周六早晨饲喂后施加454 g SBS。SBS使用Scotts WIZZ撒播器施用，以使SBS在栏舍内均匀分布。7月7日再次添加新鲜切碎秸秆，7月14日和7月21日添加粉碎大豆皮，试验于7月30日结束。自第3周起，每周四早晨饲喂后使用单一便携式NH₃气体检测仪（型号FD-80A；Forensics Detectors，Rolling Hills Estates，CA）采集氨气读数。SBS使氨气浓度降低（P < 0.01）约85%（对照和SBS分别为10.5和1.63 mg/kg）。存在处理×周互作，第7周和第8周降幅最大。垫料中添加SBS的犊牛体重增重（30.3和33.9 kg）和平均日增重（ADG；541和605 g/d）增加（P < 0.02）约12%。犊牛开食料采食量（0.63和0.73 kg/d）呈增加趋势，且存在处理×周互作趋势，表明第6、7、8周接受SBS的犊牛栏舍开食料采食量高于对照栏舍。两处理间饲料转化效率（0.495和0.511 kg/kg）相似。与对照栏舍相比，接受SBS栏舍犊牛胸围增长（12.5和14.5 cm）改善，其余体尺指标相似。两处理犊牛腹泻评分相似。SBS可有效将犊牛栏舍氨气浓度降低85%，并支持体重增重、ADG、开食料采食量和胸围增长改善。解释性总结：新生犊牛易因犊牛设施中氨气浓度升高而发生呼吸道刺激和肺损伤。本研究旨在评估添加硫酸氢钠（SBS）以降低犊牛栏舍氨气浓度。90头荷斯坦公犊按体重（BW）区组，并随机分配至对照（不施加SBS）或每栏每周两次施加454 g SBS。SBS有效将犊牛栏舍氨气浓度降低85%，并支持体重增重、ADG、开食料采食量和胸围增长改善。

研究背景：新生犊牛易受犊牛设施中氨气（NH₃）浓度升高引起的呼吸道刺激和肺损伤影响，并影响奶牛场盈利。氨气暴露可导致上呼吸道炎症和感染、亚临床和临床肺炎等呼吸系统疾病；肺实变与生长迟缓、胴体损失、发病和死亡增加以及繁殖和寿命受损相关。van Leenen等报道，长期暴露于>4 mg/kg氨气与肺炎相关，该浓度低于建议的最大20 mg/kg。氨气来自污染垫料和粪尿的细菌分解；Brautbar报道，可溶性氨与水反应生成腐蚀性氢氧化铵溶液，损伤呼吸道上皮；Ackerman等指出，上皮屏障破坏可增加病原体易感性。SBS是矿物酸生产副产物，溶解产生Na⁺、H⁺和SO₄^?，其pK_a为1.99，可降低溶液或垫料pH从而减少氨释放；SBS还可降低家禽垫料和奶牛废弃物中病原菌浓度。Calvo等报道，SBS添加可减少犊牛垫料苍蝇和蝇幼虫。据研究人员所知，尚无文献报道SBS对犊牛栏舍氨气浓度的影响；研究假设为将SBS添加至犊牛栏舍垫料表面可降低氨气浓度，并可能改善犊牛生长和健康性能。研究目的是评估在小麦秸秆/大豆皮垫料犊牛栏舍中添加SBS以降低氨气浓度，并潜在改善新生犊牛生长性能和健康。

研究开展与结论意义：研究人员使用90头2–5日龄荷斯坦公犊（BW 45.2 ± 3.66 kg），来源于威斯康星州多个奶牛场并经当地牲畜拍卖场购入，运输200–350 km、2.5–4.0 h后到达Casper’s Calf Ranch, LLC（Freeport，IL）；到达后接种鼻内疫苗并灌服含初乳提取物等液体。犊牛单栏饲养于草地牧场，栏舍以切碎小麦秸秆垫料，按BW区组随机分为对照（不施加SBS）和SBS处理（每栏454 g，每周二和周六饲喂后施用，约158.2 g/m²/次，使用Scotts WIZZ撒播器）。7月7日补充新鲜切碎秸秆，7月14日和7月21日添加粉碎大豆皮，7月30日结束。代乳粉（MR）按22:20（粗蛋白:脂肪）配制，分阶段饲喂0.55、0.82和0.42 kg/d（干物质基础），42 d断奶，试验56 d；犊牛开食料（CS）自由采食。每周测定BW，0和6周测定体尺，每日按威斯康星犊牛健康评分表评估粪便、鼻和眼/耳评分；第3周起每周四早晨饲喂后使用便携式NH₃检测仪（FD-80A）测定栏舍氨气。结果显示，SBS使栏舍氨气浓度降低约85%（10.5和1.63 mg/kg，P < 0.01），并存在处理×周互作，第7、8周降幅最大；SBS组BW增重（30.3和33.9 kg）和ADG（541和605 g/d）增加约12%（P < 0.02），CS采食量呈增加趋势（0.63和0.73 kg/d），56 d总干物质采食量（DMI）增加约9.2%（P < 0.03），饲料转化相似，胸围增长改善（12.5和14.5 cm，P = 0.01），其余体尺和健康评分相似。研究结论表明，SBS可有效降低犊牛栏舍氨气浓度85%，并支持BW增重、ADG、CS采食量和胸围增长改善；该措施可减少环境应激源、改善犊牛福利，并可能影响后期生长和产奶性能。

关键技术方法：采用随机完全区组设计，90头2–5日龄荷斯坦公犊（BW 45.2 ± 3.66 kg）来源于威斯康星州多个奶牛场并经当地牲畜拍卖场购入，运至Casper’s Calf Ranch, LLC（Freeport，IL），按BW区组随机分配至对照或SBS处理，每处理45头，单栏饲养。主要方法包括：SBS每栏454 g、每周2次施用；每周称重，0和6周测定臀高（HH）、臀宽（HW）、肩高（WH）、体长（BL）和胸围（HG）；每日进行粪便、鼻和眼/耳健康评分；第3周起每周使用便携式NH₃检测仪（FD-80A）测定栏舍氨气；记录CS供给和拒食量并计算DMI；采集MR和CS样品进行营养成分分析；颈静脉采血测定总血清蛋白（TSP）；以栏舍为试验单位，采用SAS PROC MIXED进行含区组、处理、周及处理×周互作的重复测量方差分析；天气数据来自当地气象站并计算温度湿度指数（THI）。

研究结果：
Feed Nutrient Composition：MR配方为22%粗蛋白和20%脂肪，实测粗蛋白22.9%、脂肪19.4%，脂肪较规格低约0.6%；CS粗蛋白23.7%、淀粉21.1%。两处理营养组成一致，预期对试验性能影响最小。
Weather Data：试验期日最高温度25–33°C，THI显示持续热应激（>78），但最低日THI提示夜间和清晨可降温；降雨高于以往研究，第6周降雨>7.5 cm，试验期总降雨>22 cm，犊牛通过充足切碎小麦秸秆和大豆皮保持温暖干燥。
Total Serum Protein and Growth Performance：TSP在两组相似，平均5.60 ± 0.77 g/dL；SBS组BW存在处理×周互作（P < 0.01），第6周起显著增加并持续至试验结束；总BW增重增加约12%（P < 0.02），ADG增加约12.2%（P < 0.02），表明栏舍氨气降低与生长性能改善相关。
Dry Matter Intake and Feed Conversions：MR DMI两组相同；CS DMI存在处理趋势（P < 0.10）和处理×周互作趋势，第6周起显著增加并持续，总体CS DMI增加约15.9%；总DMI呈改善趋势，56 d总DMI增加约9.2%（P < 0.03）；饲料转化相似，表明SBS改善采食量而未改变饲料转化。
Frame Measurements and Health Scores：HH、HW、WH、BL及其增量相似；初始HG偶然呈较低趋势，最终HG增加导致HG增量较大（P = 0.01），HW增量呈趋势（P = 0.07）；粪便、鼻和眼/耳评分相似，表明SBS改善胸围增长，健康评分无差异。
Hutch Ammonia Concentrations：SBS降低氨气浓度（P < 0.01），并存在处理×周互作（P < 0.01），总体降低约85%，第7、8周显著低于对照；对照栏舍后期氨气升高与犊牛从高消化率MR过渡至CS及总DMI增加、粪输出增加相一致。

讨论部分总结：SBS通过低pH捕获氨，从而降低栏舍氨气释放；文献报道氨气浓度低于4–6 mg/kg不应影响动物性能和健康。本试验中SBS每周两次施用获得上述响应，未来需评估每周一次施用能否达到相同效果；Calvo等报道SBS可减少犊牛垫料苍蝇和蝇幼虫，但本研究未监测苍蝇侵染。Donlon等报道，氨气、CO₂、微生物空气污染、内毒素和粉尘等空气质量差是损害犊牛福利、性能和健康的舍饲因素。研究结论翻译：将SBS加入犊牛栏舍垫料可降低pH以捕获氨，从而使犊牛栏舍氨气浓度较对照降低达85%。降低栏舍氨气浓度与新生犊牛生长性能和DMI改善相关，并影响体尺增量。使用SBS降低氨气浓度可减少环境应激源，改善犊牛福利，并可能影响后期生长和产奶性能。