問題與目標
隨著氣候變遷，夏季熱浪和極端高溫導致乳牛熱緊迫（heat stress）情況加劇，影響其健康、行為與生產效率。尤其對於以放牧系統（pasture-based dairy systems）飼養的乳牛而言，因環境開放性較高，且缺乏有效的降溫設備（如風扇、灑水器等），如何在維持放牧優勢的同時，降低牛隻熱緊迫風險，是酪農目前面臨的重要議題。本研究目的為評估太陽能光電板在牧場中作為遮蔭設施的可行性，並探討其對乳牛體溫、行為、生產表現的影響，並了解是否能有效降低熱緊迫。
圖1、 明尼蘇達大學西部研究與推廣中心設置的地面型太陽能光電遮蔭系統。（來源；參考文獻）
採取的改善作為
在美國明尼蘇達州一處採用放牧系統隻乳牛場域中設置固定式地面太陽能光電板，做為乳牛遮蔽使用。試驗期間將 24 頭乳牛隨機分為兩組：使用太陽能光電系統進行遮蔭之組別（Shade）與無遮蔭組（No shade）。使用感測器與人工觀察紀錄以下數據：
- 體溫變化
- 活動與反芻行為
- 飲水次數、呼吸速率、臥躺時間、行為表現
- 乳量、乳脂、蛋白質
成效
- 減緩熱緊迫相關生理反應：
- 使用太陽能遮蔭系統的牛隻在午後之體溫顯著低於未遮蔭之組別（平均降低0.3°C，P < 0.05）。
- 呼吸速率顯著下降（Shade：66.4次/分，No shade：78.3次/分，P<0.05）。
- 行為改善：
- 使用太陽能遮蔭系統的牛隻其耳擺動頻率顯著高於未遮蔭之組別，代表其具主動避熱與避蟲反應。
- 在溫度較高的時段，使用太陽能遮蔭系統的牛隻進食及反芻行為頻率較高。
- 躺臥行為：
- 使用太陽能遮蔭系統的牛隻於部分時段有較高的躺臥時間，有助於蹄部健康與動物福祉。
- 產乳與乳成分無顯著差異：
可供臺灣參考之處
提升土地利用效率與永續性：農業光伏（Agrivoltaics）系統可兼具太陽能發電與畜牧遮蔭的功能，對於空間有限的臺灣畜牧業具高潛力。
參考文獻
Sharpe, K. T., Heins, B. J., Buchanan, E. S., & Reese, M. H. (2021). Evaluation of solar photovoltaic systems to shade cows in a pasture-based dairy herd. Journal of Dairy Science, 104(3), 2794–2806. https://doi.org/10.3168/jds.2020-18821
參考網址