热带环境下人工遮荫对育肥肉牛生产性能与饮水量的影响

《Tropical Animal Health and Production》：Effects of artificial shade on the performance and water intake of feedlot beef cattle in tropical environments

　　

热应激是热带地区畜禽生产系统面临的主要挑战之一。缓解热应激负面影响的有效途径之一是提供人工遮荫设施。本研究通过实验评估了人工遮荫对育肥肉牛生产性能和饮水量的影响。实验分别在巴西亚马孙森林地区（马托格罗索州）和大西洋森林地区（圣保罗州）进行。在两个实验中，动物被均等分为有遮荫和无遮荫两组，共计997头。无遮荫肉牛的饮水量高出有遮荫肉牛16.2%。有遮荫动物的累积增重和屠宰脂肪评分（finishing fat）均更高（实验1为90.77 kg对85.99 kg，p < 0.05；实验2为88.85 kg对84.75 kg，p < 0.05）。两组屠宰率（carcass yield）相近。总之，为育肥肉牛提供人工遮荫可减少饮水量（与热舒适改善一致）并提高动物生产性能（更大的累积增重），从而改善热带育肥体系的整体动物福利。

热应激是热带与亚热带地区肉牛生产系统面临的重大挑战之一。在巴西北部热带地区，太阳辐射强度可达800 W/m²，牛只长期处于高辐射环境，极易产生热应激。热应激下，牛只通过行为、生理、神经内分泌及分子层面的适应性调节来维持体温稳态，通常表现为采食量下降、体温升高、呼吸频率加快、蛋白质代谢增强及饮水量增加。为缓解热应激，提供人工遮荫被认为是降低太阳直接辐射负荷、改善动物舒适度与福利的有效管理措施。已有报道显示遮荫可使肉牛日增重约增加90 g/头。尽管遮荫的益处已被广泛认可，其在巴西乃至热带地区商业育肥体系中的实际应用仍然有限，且缺乏针对大规模育肥条件下生产性能与水资源消耗的系统评估。为此，研究人员开展了两项独立实验，旨在评估人工遮荫对热带地区育肥肉牛饮水量、增重及胴体性状的影响。

研究方法上，实验1于2002年春季在巴西亚马孙森林地区马托格罗索州Tangará da Serra的商业育肥场进行，为期103天，选用300头Nellore小母牛；实验2于2003年夏季在圣保罗州Altair的大西洋森林地区商业育肥场进行，为期90天，选用697头公牛。两组实验均按是否提供遮荫将动物均分，遮荫采用70%遮阳网，每头牛享有1.5 m²遮荫面积。气象数据包括气温、相对湿度及黑球温度（black-globe temperature），并计算温湿指数（Temperature-Humidity Index, THI）。生产性能记录累积增重（accumulated weight gain）、屠宰率（carcass yield）及屠宰脂肪评分（1–5分制）；实验2中还记录了各围栏08:30至17:00期间的逐时饮水量。数据采用方差分析（ANOVA），统计模型包含处理效应、围栏随机效应及初始体重协变量。

结果部分：

气象变量：实验1和实验2的平均气温分别为33.7°C和31.0°C，平均相对湿度为48.9%和51.5%。两个实验的日均THI分别为83.13和80.06，均超过肉牛热应激阈值74，说明实验期动物处于高热负荷环境。

饮水消耗：实验期间，有遮荫牛的日均饮水量为31.54 L/头，无遮荫牛为36.65 L/头，遮荫使饮水量显著降低约16.2%（P<0.05）。逐时数据显示，有遮荫牛的饮水量低于3.0 L/头·小时，而无遮荫牛高于3.5 L/头·小时；饮水高峰均出现在09:30、11:30和15:30。

生产性能：遮荫组的累积增重在实验1中为90.77 kg，高于无遮荫组的85.99 kg（+5.5%）；实验2中为88.85 kg，高于无遮荫组的84.75 kg（+4.8%），差异均达显著水平（P<0.05）。两组屠宰率无显著差异。遮荫组的屠宰脂肪评分显著提高（3.45对3.25，P<0.05），且评分分布更为均匀，这一结果在商业上具有积极意义。

讨论部分指出，遮荫通过降低动物及周边地表所受到的辐射热负荷，促进机体散热，从而缓解热应激。本研究中无遮荫牛饮水量增加，与热应激下血浆渗透压升高、渴觉中枢激活的生理反应一致。按巴西育肥规模估算，遮荫若普及，每日可节省约2500万升水。遮荫组增重和脂肪沉积的提高，被归因于热负荷降低后机体可将更多能量用于生产性代谢，而非体温调节。该结果与Aranha（2019）、Gaughan等（2010）及Sullivan等（2011）的报道相符。但部分研究未发现遮荫对增重或胴体性状的显著改进，Novelli等（2022）也报告了遮荫虽未提高增重，但降低了单位胴体产量的水需求。本研究中每日平均增重约950 g，低于文献报道的1500 g，研究将此归因于饲料类型、动物遗传背景、管理水平及遮荫面积和遮阳材料性能差异。尽管本研究未测量干物质采食量，但已有证据表明高热负荷会抑制下丘脑摄食相关核团活性，导致采食量下降。夜间凉爽气温有助于牛只恢复，缓解日间热负荷。瘤牛（Bos indicus）品种耐热性强，即便如此仍从遮荫中获益，凸显了遮荫措施在热带育肥体系中的重要性。然而，尽管有经济和环境上的多重效益，遮荫设施在商业育肥场中的采用仍然有限，属于尚未被充分应用的管理措施。

研究结论认为，为育肥肉牛提供人工遮荫改善了生产性能（累积增重提高）并降低了饮水量，提示动物热舒适度改善，从而有助于提升热带育肥条件下肉牛的动物福利。