杨玉鹏，菅光霄，李 荣，王优强*，庞 超，赵世光，张 杰，李修松

(1.青岛理工大学机械与汽车工程学院，山东 青岛 266000；2.青岛大牧人机械股份有限公司畜禽研究院，山东 青岛 266000；3.湖南龙华农牧发展有限公司，湖南 株洲 412000)

随着现代化育种技术的不断提高、营养配方不断完善以及猪舍环境控制技术的发展，母猪的生产性能不断提高，母猪窝产活仔数已经达到甚至超过15头[1]。窝产活仔数的增加通常伴随着仔猪初生重较小和窝内仔猪体重差异较大，弱小的仔猪很难在竞争中获得温度适宜的加热区域，因此会靠近母猪取暖，这意味着仔猪被压死的概率提高[2]。提高仔猪加热区的利用率是降低仔猪死亡率的重要措施之一[3]。然而，Meyer等[4]研究发现目前猪场配置的仔猪加热区已经不能满足仔猪对加热面积的需求。刚出生的仔猪几乎没有身体储备来维持正常的体温，同时还需要较高的温度来蒸发出生时体表的液体，Herpin等[5]发现为避免初生仔猪发生冷应激，其体温需要维持在34 ℃左右。初生仔猪躺卧区的温度需要维持在36 ℃～42 ℃才能满足初生仔猪的温度需求[6]。Adams等[7]研究发现仔猪躺卧区未充分加热时，仔猪出生后前3 d的死亡率大大提高。因此现代化猪场分娩舍需要足够面积的躺卧区来满足所有初生仔猪的加热需求。然而，目前尚无仔猪躺卧区面积的统一标准，欧洲现代化猪场仔猪躺卧区的加热面积推荐值为0.6 m2～0.7 m2，美国现代化猪场仔猪躺卧区的加热面积推荐值为0.5 m2[8]。规模化猪场常用的仔猪加热设备是保温灯和保温垫，加热面积越大，耗电量越大。保温灯的加热方式主要为热辐射，而保温垫的加热方式为热传导，Andersen等[9]发现，仔猪出生后采用热辐射的加热方式可以快速干燥仔猪体表的液体，减少仔猪因冷应激带来的损失，热辐射加热器在仔猪躺卧区产生的温度和加热区域以及加热器的高度有关[10]。Xin等[11]发现仔猪只是在出生后一周内大部分时间在躺卧区，一周后躺卧区的利用率逐渐下降到30%，并保持稳定。因此需要对仔猪躺卧区的面积进行精确设计，既满足仔猪的温度要求，又不造成用电浪费。

仔猪躺卧区的面积主要取决于仔猪的躺卧姿势和躺卧投影面积以及仔猪在不同日龄的身高。仔猪的躺卧姿势主要有侧卧和趴卧两种方式[12]，Petherick等[13]采用异速生长公式来估算猪不同躺卧姿势下的投影面积：A＝kW2/3，其中：A为仔猪躺卧面积(m2)；k为躺卧系数，猪侧卧时，k取0.047，猪趴卧时，k取0.019；W为猪体重(kg)。Baxter等[14]采用异速生长公式对不同体重的仔猪的身高进行估算：H＝0.16W1/3。尽管经多位研究者验证，这两个异速生长公式可以准确评估仔猪正常生活生长所需面积和不同体重下的身高，但研究所用猪的体重均在30 kg以上[15-16]。目前针对初生仔猪形体尺寸的研究很少。因此，本研究基于猪异速生长公式对初生仔猪的躺卧区面积和身高进行测算，为现代化猪场分娩舍仔猪躺卧区精准设计提供依据。

2 材料与方法

2.1 试验猪舍概况

试验猪舍选取山东省莱阳市(120o31' E，36o34' N)天普阳光饲料集团2 500头商业种猪场的分娩舍，母猪品种为大白猪，猪场采用全进全出制的周生产节律，每周112头母猪进入2间产房分娩。每间产房27 m×14 m(长×宽)，分娩栏布局如图1，每间产房4排栏，每排栏14个产床，每个产床尺寸为2.4 m×1.8 m(长×宽)。产床中间母猪位为铸铁地板，两侧仔猪活动区域为塑料漏缝地板。猪舍采用夏季风机-湿帘纵向通风方式，冬季新风采用从檐口进入吊顶，再从吊顶小窗进入猪舍内的垂直通风模式。猪舍内温度采用环境控制器自动控制。仔猪躺卧区采用保温灯加热。妊娠母猪在预产期前3天进入产床，仔猪哺乳期21 d结束后，母猪回到妊娠舍发情待配，仔猪转到保育舍。仔猪出生3 d内剪牙、断尾、去势。母猪用自动料线每天饲喂2次，仔猪在哺乳期不喂饲料。母猪和仔猪均自由饮水。产房排污采用水泡粪工艺，每次产房清洗消毒后放空。母猪生活生产期间采用人工照明方式，光照强度为110 lx，每天8:00到20:00为猪舍光照时间。

图1 试验猪舍分娩栏位布局

2.2 数据采集

试验猪场母猪平均窝产活仔数为11.8头，任选3窝窝产活仔数为12头的分娩栏为测试样本，试验时间为2019年3月2日－3月25日，一个完整的哺乳周期。试验分娩栏布局如图2a，仔猪躺卧区铺放橡胶垫0.6 m×1.2 m(0.72 m2)，橡胶垫上方放置2个高度可调的175 W保温灯(因特希特，韩国)，采用红外线热成像仪(Ti10，福禄克，美国)测试仔猪的体表温度，并根据仔猪体表温度对保温灯的高度进行调节(图2b)。在母猪分娩栏两侧分别放置一个远红外摄像仪(CS-C5S-1B2WFR，海康威视，杭州)对仔猪的躺卧行为进行远程实时监控，录像回放等(图2c)。采用高精度电子台秤(JH-1，技衡，上海)每天对3头试验仔猪称重(图2d)，仔猪置于桶内，待其安静时进行读数。

图2 试验分娩栏的选择和试验设备的布置

仔猪的躺卧行为分为趴卧和侧卧，侧卧定义为仔猪躺卧时四肢均向外伸展(图3a、图3b)，趴卧定义为仔猪躺卧时至少两只腿在腹部下方(图3c、图3d)[17]。利用远红外摄像仪每30 min取1张照片，计算躺卧区趴卧和侧卧的仔猪百分比，取每天的平均值进行分析。同时计算仔猪每天对躺卧区的平均利用率。计算公式如下：

式中：Pv为趴卧仔猪占躺卧区仔猪的百分比，n为躺卧区趴卧仔猪数，N为躺卧区仔猪总数；Pl为侧躺仔猪占躺卧区仔猪的百分比；R为仔猪躺卧区利用率，m为躺卧区仔猪数，M为窝产活仔数。

仔猪躺卧区投影面积为仔猪躺卧时体长×体宽，仔猪体长为嘴前端到屁股尾部的距离(图3a、图3c)，体宽测量位置为仔猪身体中部(图3b、图3d)，身高测量为仔猪站立时地面到仔猪最后一块肋骨距离(图3e)[14]，测量时间为每天9:00到14:00，这个时间大部分仔猪在休息，容易观察测量[18]，每次任取3头不同体重的仔猪。

图3 仔猪身体尺寸的测量

最终试验数据用平均值±标准差表示，采用Excel 2016对数据处理分析。

3 结果与分析

3.1 仔猪不同卧姿面积分析

如图4，仔猪趴卧和侧卧所占面积随体重的增大而增大，仔猪趴卧所占面积计算公式为A＝0.027e0.234w，R2＝0.868；仔猪侧卧所占面积计算公式为A＝0.029e0.235w，R2＝0.867。本研究中仔猪在同级别体重下趴卧或侧卧所占面积均略小于Meyer等[4]和Ekkel等[19]所测面积，主要原因是前期研究者的研究方法均基于育肥猪，不同生长阶段的猪异速生长规律不相同，而且随着体重的增加，猪对空间的需求不仅要满足猪的身体尺寸，也需要考虑猪的生理行为，如排泄面积，还需要考虑猪的社会需求，如争斗的逃跑空间[12]。仔猪对躺卧区面积的需求仅仅需要满足仔猪本身的身体尺寸，因此本研究异速生长公式计算的面积较小。

3.2 仔猪对躺卧区利用率分析

如图5所示，1～6日龄仔猪对躺卧区的利用率呈现出随日龄增大逐渐升高的趋势，最高达83.2%，主要是初生仔猪对热量的需求较高，而母猪不能为其提供稳定的热源，因此，仔猪选择在碳纤维仔猪加热器或保温灯下活动；而7～21日龄仔猪在加温区内活动的比率呈现出随日龄增大逐渐降低的趋势，最后稳定在40%左右，这可能是随日龄增大，仔猪对热量的需求逐渐降低，加之仔猪之间的争斗增多产生的热量增多，另一种可能是随日龄的增大，仔猪探索的欲望逐渐增强，离开躺卧区逐渐增多。因此，加温区内仔猪比率呈现逐日下降的趋势。Xin等[20]也证实仔猪出生一周后对保温灯的利用率随仔猪日龄的增大逐渐降低。因此为仔猪提供的躺卧区面积不需要同时满足所有仔猪的身体尺寸，而且为仔猪提供一个温度可以随日龄变化的供热装置，不仅有利于猪的福利，也节省电能消耗。

3.3 仔猪在躺卧区趴卧和侧卧的比例分析

如图6所示，初生仔猪出生后前11～12天趴卧的比例大于侧卧的比例，12 d之后趴卧的比例逐渐降低。Vasdal等[21]也发现尽管躺卧区的温度比仔猪适宜生长的温度高8 ℃，出生一周后仔猪还是更愿意扎堆。因此出生后扎堆可能不是为了减少温度损失，而是动物的一种本能行为。Stangel等[22]认为在自然状态下仔猪扎堆可能是本能上为了防止迷路或捕食动物的突袭。仔猪扎堆躺卧的姿势主要是趴卧。随着日龄的增大，仔猪的身体储备逐渐增多，散热也逐渐增多，仔猪散开休息的现象也逐渐增多。仔猪散开休息的躺卧姿势主要是侧卧，观察到侧卧的姿势也随日龄增大而增多。因此，精确计算仔猪躺卧区所需面积，需要综合仔猪在不日龄时趴卧和侧卧的比例。

3.4 仔猪在躺卧区不同卧姿的面积分析

如表1所示，综合仔猪在不同体重(日龄)趴卧和侧卧的比例和对躺卧区的利用率，在仔猪压死发生率最高的体重段(1.0 kg～2.4 kg)，10头、12头、14头仔猪躺卧区的最小面积分别为0.18 m2、0.22 m2和0.25 m2。而满足仔猪全部哺乳日龄，10头、12头和14头仔猪躺卧区的最小面积分别为0.31 m2、0.37 m2和0.43 m2。目前成绩比较好的猪场的平均窝断奶仔猪数为11.5头[23]，因此建议新式猪场的躺卧区面积不低于0.37 m2。

3.5 仔猪不同体重的身高分析

如图7所示，仔猪身高随体重的增加而呈指数级增加(H＝0.17e0.1w，R2＝0.15)，可能是测试猪基因品种不相同的原因，相同体重下，该公式比Baxter公式预测的仔猪身高高，该公式预测仔猪刚出生(1 kg)时的身高为0.18 m，断奶(6 kg)时的身高为0.28 m。因此，建议在实际生产中应调高热辐射加热器高度，仔猪刚出生时的高度控制在0.19 m左右，仔猪断奶时的高度控制在0.29 m左右。

4 结论

仔猪趴卧所占面积为A＝0.027e0.234w，R2＝0.868；仔猪侧卧所占面积为A＝0.029e0.235w，R2＝0.867。

1～6日龄仔猪在对躺卧区的利用率上呈现随日龄增大而逐渐升高的趋势，最高达83.2%，而7～21日龄仔猪在加温区内活动的比率呈现随日龄增大而逐渐降低的趋势，并稳定在40%左右。

仔猪出生后11～12日内趴卧的比例大于侧卧的比例，12日之后趴卧的比例逐渐降低。

窝断奶仔猪数为12头的分娩栏仔猪躺卧区面积不低于0.37 m2。

仔猪刚出生时和断奶时身高分别在0.18 m和0.28 m左右。