畜舍环控技术草食动物产业

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1、畜舍環控技術—草食動物產業方煒台大生物產業機電工程學系教授草食動物多半耐冷不耐熱，地處亞熱帶地區的台灣本島，草食動物產業的畜舍環控技術首重降溫，熱緊迫不僅影響泌乳，更影響繁殖。要改善動物於夏季所受到的熱緊迫可由多方面著手，包括基因遺傳、飼料配方、環境控制與飼養管理等多方面。本文主要介紹主要探討環境因子對乳牛散熱、泌乳量、繁殖的影響，首先介紹常見的環境因子，並彙整歷年來研究成果與簡介後續的研究重點，提供牛舍環境控制與牛舍設計之參考。研究工作承蒙農委會畜牧處經費補助，草屯鎮洪志坤牧場與統一企業畜牧試驗場的配合與協助，

2、謹此一併致謝。一、環境因子(一)乾球溫度與濕球溫度人們口中常說的氣溫指的就是空氣的乾球溫度，也就是一般的溫度計所量測出來的讀值。濕球溫度計的本體與乾球溫度計相同，但其水銀球或酒精球以吸水性良好的棉絮包覆，且下方有一小的蓄水容器。乾、濕球溫度計都需放在通風良好且有適當遮陰的地方，水份蒸發帶走熱的結果使得濕球溫度計量到的濕球溫度值比乾球溫度為低。當空氣的相對濕度已達飽和，空氣無法吸水時，乾球溫度值與濕球溫度值相等。(二)相對濕度當空氣與水面接觸時，空氣會吸收水分，吸收水分之程度，視空氣中已存在有多少水分而定。相對濕度

3、可表示空氣中之含水量，將空氣視為一種海綿，海綿愈乾燥，能吸收的水分愈多。如空氣之含水量已達其容量20%時，即表示相對濕度為20%。如空氣之含水量已達其容量之100%時，表示相對濕度為100%，又稱為已達飽和狀態。相對濕度愈低，則空氣之載水容量愈大，亦即可蒸發的水量愈大；也就是說，相對濕度愈低時，蒸發冷卻系統愈能降低環境的溫度。自然法則是：空氣之持水量在溫度增加情況下可以急速增加。換句話說，一天之中較高溫時段，也就是大氣中相對濕度較低的時段。因此，每天較高溫時段之蒸發冷卻效果最能發揮。使水分蒸發，必須供給熱量（能量

4、），稱為汽化熱。這些熱量來自何處呢?1此種熱來自水本身或與水接觸之物體。當水蒸發時，與水接觸之物體為空氣，空氣本身提供蒸發熱給水分子後，這些提供者將失熱，其溫度也會降低，這就是蒸發冷卻的原理。噴霧與水牆系統可降低空氣溫度就是這個道理；灑水到牛體再予以吹乾則是另一種方式，因為此時與水接觸之物體為牛的皮膚，是屬更直接的降溫作法。噴霧及水牆的差異在於水及空氣相互作用的方式不同，前者之目的在產生小水滴，使這些小水滴在牛舍內漂浮，並在蒸發時將熱量從空氣中去除。後者之作法則是以風扇抽風方式強迫空氣通過水牆，水分被蒸發並將空氣

5、中之熱量去除。使用噴霧系統時，其目的在使噴霧系統製造之霧顆粒未接觸到地面以前就能夠蒸發。因此，霧顆粒愈小愈好。而且霧顆粒愈小，就霧顆粒數量而言，霧顆粒之表面面積愈大，結果霧顆粒蒸發率愈高，所能達到之蒸發冷卻效果愈好。使用噴霧系統對密閉性的要求不高，所以可適用於本省的牛舍。此系統的降溫極限為空氣的濕球溫度，高溫時以28℃為極限當屬合理的假設。使用水牆時必需有風扇配合抽氣造成負壓，所以要特別注意密閉性，必需讓所有進來的空氣通過水牆，所以並不適用於本省的開放式牛舍。使用水牆所無法避免的是一定存在溫度梯度；換言之，剛通過

6、水牆的空氣溫度為最低，沿途吸熱造成風扇出口處的溫度為最高。當氣溫在30℃以上時，使用水牆的密閉式空間的水牆出口處的氣溫以25℃為降溫極限，室內的平均溫度以28℃為極限亦屬合理的假設。表1與表2所示分別為各不同乾球溫度(Tdb)與相對溼度(RH)組合時的濕球溫度(Twb)與乾、濕球溫度差，以濕球降(WBD)稱之。濕球降為利用蒸發冷卻法的最大降溫極限。假設WBD為5度C，效率80%的水簾降溫系統，其降溫幅度為濕球降乘上效率，等於5x80%=4度C。表1.不同乾球溫度(Tdb)與相對溼度(RH)組合時的濕球溫度(Twb

7、)Twb℃%2表2.不同乾球溫度(Tdb)與相對溼度(RH)組合時的濕球降(WBD)WBD℃%二、環境因子與泌乳量(一)溫度對牛的影響牛的體質可以用「耐寒不耐熱」來形容，其所能「耐」的程度除氣溫的影響較大外，濕度、空氣流通情況及輻射熱等也都有所影響。表3所示為假設其它環境因子之影響較小的情況下，牛隻的最適溫度範圍。表3.牛所必要的環境溫度成牛產乳期的最適當溫度是10∼20℃，在-6∼25℃的範圍對產乳量影響不大肉牛從-6℃到25℃是最適當溫度範圍。犢牛出生時保持在10到15℃為宜圖1之縱軸為相當於平常產量的比例，

8、橫軸所示則為乾球溫度，對荷蘭牛（Holsteincows）而言，在-12至24℃的範圍內可維持100%的泌乳量，理想的環境不應超過24℃，30℃時產量減少兩成多，35℃時產量只剩一半。娟姍牛（Jerseycows）較耐熱但較不耐冷，超過25℃後泌乳量急速下降，30℃時產量減少一成，35℃時產量剩下65%，低於-1℃也會影響泌乳量。圖1中的虛線部份為蛋雞之適溫曲線，在此不予