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猪舍内温度和通风对猪的影响研究综述

2016-11-28张秋亭赵婉莹刘继军吴中红王美芝

猪业科学 2016年3期
关键词:环境温度发情猪群

张秋亭,赵婉莹,刘继军,吴中红,王美芝

(中国农业大学动物科技学院动物营养学国家重点实验室,北京 100193)

猪舍内温度和通风对猪的影响研究综述

张秋亭,赵婉莹,刘继军,吴中红,王美芝*

(中国农业大学动物科技学院动物营养学国家重点实验室,北京 100193)

猪舍内小气候因素对猪的生长发育、发情繁殖等具有不同程度的影响,温度和通风是决定猪舍内小气候的两大重要因素。论文综述了温度对不同阶段猪群生产性能和繁殖性能的影响、不同国家猪舍中温度及通风设定及控制参数。以期为中国猪舍温度和通风控制提供设计参数,并为猪场生产管理提供参考。

温度;通风量;生长性能;繁殖性能

生长性能对比试验

猪舍内环境(主要指小气候因素)直接影响养猪的生产水平,这些小气候因素包括温度、湿度、气流、热辐射、光照、有害气体、粉尘、微生物、噪声等。其中,由温度、湿度、气流、热辐射组成的热环境直接影响猪体热调节,进而影响猪群的生产性能。

1 温度对猪的影响及猪舍温度控制参数

1.1 温度对猪生长性能和繁殖性能的影响

在实际生产中,由于饲养管理、气候条件等多方面限制,温度有时达不到有效控制,温度范围超出了动物的“舒适区”,使得猪体内产热和散热不平衡,不能维持其正常体温,从而出现一系列应激现象,进而影响猪群的生长性能和繁殖性能。

1.1.1 温度对猪生长性能的影响

环境温度影响猪自由采食饲料的水平和能量的利用。不同体重的猪,在不同温度下采食量和饲料转化率不同。有研究发现,体重25~45 kg的猪,在气温15~20 ℃的情况下,每kg增重所消耗饲料最少,体重45~125 kg猪,在气温15 ℃情况下,每kg增重所消耗饲料最少[1]。Ferguson and Gous (1997)和 Massabie 等 (1996)各自研究发现对于13~30 kg和25~105 kg的 猪 在22~26 ℃ 和20~24 ℃温度范围内存在最大平均日增重[2]。Massabie等(1996)对凉爽季节生长育肥猪舍内温度进行试验研究,结果证明舍内温度为24 ℃时,育肥猪可达最佳平均日增重和饲料转化率[3]。

炎热季节,猪舍内温度超过舒适区以上,猪会出现皮肤血管扩张、体温升高、心率加快等热应激现象,热应激会直接导致猪采食量的下降[4]。猪体重越重,热应激对采食量和增重的影响越大[1]。Rinaldo 等(2000)研究发现,对于体重15~35 kg的猪,在20~27.3 ℃的温度范围内,温度每升高1 ℃,采食量下降25 g/d[5]。Massabie 等(1996)研究了热应激对25~105 kg猪的采食量影响,试验证明在温度范围17~28 ℃内,采食量随温度升高的下降率为44 g /(d·℃)[3]。

生长育肥猪在热应激条件下,采食量会显著下降,Renaudeau D et al(2010)试验测定28℃、32 ℃、36 ℃温度下育肥猪的平均日采食量逐渐下降[6]。Demo M et al(1995)对6 ℃、12 ℃、18 ℃、24 ℃、30 ℃不同温度条件下阉割公猪的代谢能进行测量,发现6 ℃和18 ℃条件下,猪代谢能值较高,而高温(30 ℃)条件下,猪代谢能值最低[7]。NRC(2012)数据显示,体重为230 kg的哺乳母猪在平均哺乳仔猪头数11.5头、哺乳期21 d的条件下,在环境温度分别为18 ℃、22 ℃和26 ℃时,哺乳母猪日采食量(包括浪费量)分别6.613 kg/d 、6.190 kg/ d和 5.629 kg/d,体重损失分别为276 g/d、473 g/d和733 g/d[8]。

当环境温度低于舒适区时,猪表现出血管收缩、皮温下降,竖毛、肢体蜷缩或群集等冷应激现象[4]。冷应激造成猪体内热量的损失,摄入饲料更多地用于产热,饲料利用率下降。

刚断奶的仔猪适宜温度为28~30 ℃,每周温度应该降低2℃直到仔猪8周龄时温度达到20~22 ℃,避免温度波动。每日温度变动超过2 ℃将会降低仔猪平均日增重,提高仔猪料重比。有研究表明每日温度变动超过2℃时平均日增重为306 g,料重比为1.45;每日温度变动低于2 ℃时平均日增重为344 g,料重比为1.17[9]。

1979年,堪萨斯州立大学的工作人员研究了降低环境温度对猪增重和饲料利用率的影响,试验结果表明,生长育肥猪的最佳温度是20 ℃,当温度在20~28 ℃之间,猪舍内的温度每下降1 ℃生长育肥猪每天平均需要增加能量209.2 kj。在12~20 ℃之间,每降低1 ℃每天需要增加能量418.4 kj以上,即每降低1 ℃每头猪每天将要多消耗15~33 g的饲料[9]。

1.1.2 温度应激对种公猪和母猪繁殖性能的影响

繁殖猪应尽量避免暴露在28.9 ℃以上的环境中[10]。

对于公猪而言高温使睾丸温度升高,睾丸重量下降,影响精液质量,使精液量减少,精子数减少,精子畸型率上升,精液品质下降。同时,温度升高可使公猪性欲降低。

研究发现,在35 ℃和15 ℃条件下的公猪,前者射精量比后者低8.6%,精子数量下降11.5%,受胎率下降13.3%[1]。高温对公猪精液的影响在热应激之后2~3周才表现出来,影响可一直持续8~9周[10]。

高温对母猪的直接影响,主要是在受精卵的着床期极易造成死胚[4]。母猪配种后1 d开始经历5 d的热应激,胚胎成活率可从69%下降至39%[10]。母猪配种后2~3周到分娩前为敏感期,这期间热应激可能会对母猪受胎率、产仔数和产仔窝重产生影响[10],见表1。

表1 热应激对母猪产仔性能的影响(热应激从妊娠第102 d到第110 d)

研究表明,高温对母猪受胎率影响的主要原因是热应激使母猪内分泌失调,从而导致排卵数和卵子质量下降[11],M. Bertoldo等(2010)研究表明,夏季母猪卵母细胞的发育能力较冬季会显著降低[12]。

高温影响母猪的发情率和返情率。Amelia M.等(2015)的研究表明,仔猪断奶后,哺乳母猪夏季发情率(77.52%~79.80%)比春季发情率(79.42%~82.50%)低,而秋季和冬季发情率最高可达86.30%甚至89.80%,母猪发情比例最多出现在11月份,8月份发情比例最少[13]。Auvigne V.等(2010)对法国4个地区不同猪场的哺乳母猪进行了为期5年(2003—2007)的发情率监测,结果显示,夏季平均发情率(83.5%)比冬季(86.4%)偏低,其中,热应激占主导因素[14]。自然通风无水帘降温的北京有窗式妊娠猪舍中,母猪返情率存在季节性变化规律,第3季度返情率极显著(P<0.01)高于其他季度,第3季度母猪返情率较高与北京市6-8月的高温有关,高温对母猪返情的影响存在延迟现象[15]。

热应激能降低哺乳母猪的采食量、泌乳量和小猪的增长率。高温对母猪泌乳量影响的直接原因是温度升高使皮肤血管舒张,血液更多地流向皮肤,远离乳腺等内部组织,从而导致泌乳量减少。当环境温度从18 ℃提高到28 ℃,泌乳量下降25%,采食量减少40%[16]。

另外,Johnson等(2015)证实暴露于高热环境下的妊娠母猪,产后采食量和日增重均极显著下降,后代仔猪直肠温度和呼吸频率极显著增加,蛋白质合成率极显著下降,同时后代仔猪的体温调节能力也受到一定程度的影响[17]。

1.2 猪舍温度控制参数

环境温度是影响猪群生产性能的首要温热因素,猪的生产潜力只有在适宜的外界温度条件下才能充分发挥,因此在养猪生产管理中,应有效控制舍内环境温度,以达到最佳生产效力。美国爱荷华州立大学Jay D. Harmon等 (1995)研究总结了不同日龄猪的最佳环境温度,见表2。

中国《规模猪场环境参数及环境管理》(GB/T 17824.3—2008)对猪舍内空气温度和相对湿度做了表3规定[18]。

表2 不同日龄猪最佳温度范围

适宜温度的具体范围,除了受猪的品种、日龄、生理状态决定外,也受到畜舍环境、饲养管理、气候条件等诸多因素的影响,其中,地面类型对猪的实感温度影响较大。研究发现,10 cm厚的垫草地面能够提高有效温度4℃左右,多孔涂层地面升高温度5 ℃,实板条地面则会使有效温度降低5~10 ℃,此影响尤以仔猪最为明显[9]。在不同的湿度下,猪的舒适温度也有不同,如对于生长育肥猪,在相对湿度为40%时,28 ℃为其热应激危险值,但是当相对湿度变为90%时,26 ℃即为热应激危险值[19]。

在生产管理中,为了缓解环境温度对猪群生长的不利影响,通常在炎热的夏季对育肥猪舍和繁殖猪舍进行降温处理,一般包括湿帘—风机降温系统、喷雾降温、喷淋降温、地板降温、滴水降温等措施;冬季产房和保育猪舍应做好防寒保暖,最常见的有墙体、屋顶、门窗的保温、地暖、暖风机、保温箱、红外灯等保温供暖法。

2 通风对猪群的影响

在猪舍建造中,温度与通风是密不可分的,猪舍通风量的大小将直接影响舍内环境温度。炎热的夏季,通风有助于猪体散热,对猪的健康和生产性能产生有利影响;冬季气流会增加猪体散热量,从而加剧了冷应激。20世纪80年代,美国的一些大学及农业部门的相关专家学者编著的《Midwest Plan Service Structures and Environment Handbook,1983》一书给出了不同季节各个阶段猪群所需的适宜通风量大小,见表4[20],中国《GB/T 17824.3-2008 规模猪场环境参数及环境管理》对通风量参数的推荐值见表5[18]。Seedorf J等(1998)对部分北欧国家不同猪舍的通风量推荐值见表6[21]。

由表4、5和表6可知,冬季不同猪舍的通风量推荐值中国>美国>北欧,夏季不同猪舍的通风量推荐值美国>北欧>中国。

猪舍内通风量大小直接决定了猪舍内各种有害气体和粉尘颗粒的浓度,通风量不足,会导致猪舍内有害气体和粉尘颗粒浓度过高,影响猪群的健康。猪舍内主要的有害气体是氨气、二氧化碳等,氨气浓度过高时,可降低黏膜清除系统的功能,使动物感染呼吸道疾病[22];二氧化碳是重要的温室气体,不仅影响猪群的健康状况,还影响着周边地区的人类健康。 粉尘颗粒主要是通过进入动物的呼吸系统来影响健康,长期浓度过高甚至会引起动物死亡。冬季温度较低时,猪舍需要调节合适的通风量。当通风量较高时,维持舍内温度所需的热量必然较高,整栋猪舍的耗能也高。

表3 猪舍内空气温度和相对湿度

表4 美国猪舍不同季节通风量推荐值

表5 中国猪舍不同季节通风量和风速

表6 北欧猪舍通风量的推荐值m3/(h·500 kg)

3 结语

温度和通风是养猪生产中猪舍热环境的重要因素,是保障猪舍适宜环境、提高猪群生产性能的关键步骤。因此在生产过程中应做好温度与通风的协调环境控制,同时改善猪舍热环境和空气质量条件,以保持猪体健康,最终才能保证生产力的充分发挥。

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2016-03-05)

生猪产业技术体系北京市创新团队项目,项目编号:BAIC02-2016

张秋亭(1991-),女,硕士,主要从事畜牧工程与畜牧环境研究。中国农业大学动物科技学院。

*通信作者:王美芝(1974-),女,副教授,博士,主要从事畜牧工程与畜牧环境研究。中国农业大学动物科技学院,Email: meizhiwang@cau.edu.cn

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