數(shù)控保溫箱對(duì)哺乳仔豬行為、生長(zhǎng)與健康的影響

張智薦，劉孟宇，關(guān)立偉，尹國(guó)安

（ 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江 大慶 163000 ）

仔豬對(duì)溫度的需求較高，高溫環(huán)境下母豬乳汁分泌不足，會(huì)造成仔豬生長(zhǎng)緩慢、免疫功能紊亂等不良影響[1-3]。剛出生仔豬的最適環(huán)境溫度為33～34 ℃，隨著日齡增長(zhǎng)，仔豬所需環(huán)境溫度逐漸下降，10 d后最適溫度為28～32 ℃，一個(gè)月后的最適溫度為22～25 ℃[4]。有研究指出，高溫和低溫均會(huì)對(duì)仔豬生長(zhǎng)發(fā)育造成不利影響[5]。冷應(yīng)激會(huì)誘發(fā)仔豬消化系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，如表觀消化率降低[6]、腹瀉率升高、腸道菌群改變[7]，也會(huì)導(dǎo)致仔豬采食量升高、飼料轉(zhuǎn)化率下降等[8-9]。研究表明，冷應(yīng)激還會(huì)導(dǎo)致小鼠盲腸與糞便的菌群組成改變[10]。鄧灶福[11]研究發(fā)現(xiàn)，低溫環(huán)境下的仔豬促生長(zhǎng)因子的表達(dá)障礙，故增重較慢。

仔豬斷奶前一般使用保溫?zé)?、保溫箱等人工熱源。傳統(tǒng)保溫箱雖然通過(guò)配置人工熱源在一定程度上避免了冷應(yīng)激，但能耗高、溫度不易調(diào)節(jié)，無(wú)法滿足不同日齡仔豬對(duì)溫度的需求。恒定熱源導(dǎo)致哺乳后期環(huán)境溫度過(guò)高，影響仔豬采食量并延緩仔豬消化及免疫系統(tǒng)發(fā)育[12]。研究表明，動(dòng)物在高溫環(huán)境下會(huì)通過(guò)機(jī)體自身的自然保護(hù)機(jī)制調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)以適應(yīng)極端環(huán)境[13]。目前國(guó)內(nèi)外仔豬智能保溫箱并未得到廣泛推廣，主要受產(chǎn)品成本高、維修難度大、操作復(fù)雜等因素限制[14]。因此，設(shè)計(jì)一種新型的仔豬保溫箱有助于提高生產(chǎn)效益，提升智能化畜牧業(yè)水平。本試驗(yàn)對(duì)自主設(shè)計(jì)研發(fā)的優(yōu)化溫度模型的數(shù)控保溫箱與傳統(tǒng)保溫箱進(jìn)行對(duì)比研究，通過(guò)對(duì)比仔豬行為表達(dá)和生長(zhǎng)健康等指標(biāo)驗(yàn)證其應(yīng)用效果，探究數(shù)控保溫箱的應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)地點(diǎn)為黑龍江省大慶市黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)龍鳳豬場(chǎng)，試驗(yàn)期2 個(gè)月。試驗(yàn)選取24 窩體況相近、產(chǎn)期相近的大白母豬后代，分娩前4 d 由妊娠舍轉(zhuǎn)入分娩舍。仔豬出生后，剔除弱仔，處理組共12窩（R組），在分娩哺育欄中放置數(shù)控保溫箱；對(duì)照組共12 窩（T 組），在分娩哺育欄中放置傳統(tǒng)保溫箱。一窩為一個(gè)重復(fù)。兩組的保溫箱內(nèi)均提供棉繩作為環(huán)境豐富物，試驗(yàn)期間舍內(nèi)平均溫度為13 ℃。每天定點(diǎn)對(duì)豬舍進(jìn)行清掃，保證舍內(nèi)干燥和清潔。

1.2 試驗(yàn)用保溫箱

數(shù)控保溫箱參照仔豬生產(chǎn)需求標(biāo)準(zhǔn)。保溫箱尺寸為65 cm×45 cm×55 cm，溫度傳感器可以感知箱體內(nèi)的溫度，并將溫度值傳入信號(hào)處理設(shè)備，使仔豬保持最適溫度。信號(hào)處理設(shè)備根據(jù)y=-0.000 3x4+0.015 7x3-0.273 6x2+0.806x+34.691溫度模型（x為仔豬日齡，y為傳感器調(diào)控臨界溫度），調(diào)控保溫箱溫度，預(yù)設(shè)的系統(tǒng)參數(shù)控制電熱膜加熱，以期達(dá)到恒溫效果（見(jiàn)關(guān)立偉[15]的研究）。傳統(tǒng)保溫箱尺寸為102 cm×62 cm×72 cm，箱體由聚乙烯材料構(gòu)成（漏熱系數(shù)：26.62 W/K），底部鋪設(shè)電熱板作為加熱設(shè)備。根據(jù)分組，每窩仔豬配備一套相應(yīng)設(shè)備。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 仔豬行為相關(guān)參數(shù)

本試驗(yàn)采集仔豬行為參數(shù)及行為定義[16]見(jiàn)表1。

表1 仔豬行為參數(shù)及定義Tab.1 Behavioral parameters and definitions of piglets

1.3.2 行為采集與觀察

在仔豬7、14、23 日齡時(shí)，每天8：00—10：00、14：00—16：00、20：00—22：00 等3 個(gè)時(shí)段用攝像機(jī)固定在棚頂拍攝哺育欄范圍，連續(xù)觀察法人工觀察，記錄仔豬行為。仔豬姿態(tài)記錄行為時(shí)長(zhǎng)，并計(jì)算各姿態(tài)時(shí)長(zhǎng)占比；仔豬活動(dòng)按次數(shù)計(jì)，超過(guò)5 s記為有效行為。

1.3.3 生長(zhǎng)與健康指標(biāo)

仔豬出生后及斷奶后當(dāng)日統(tǒng)計(jì)仔豬頭數(shù)并稱重，計(jì)算平均日增重，記錄試驗(yàn)期間仔豬死亡情況。

試驗(yàn)期間每天9：00—10：00、17：00—18：00 觀察仔豬排糞情況，記錄腹瀉仔豬數(shù)，計(jì)算腹瀉率。

在仔豬7、14、23日齡時(shí)，觀察仔豬體表狀況，記錄仔豬背、腹、頭部等表面的體表?yè)p傷情況（已愈傷痕不計(jì)）。由于仔豬個(gè)體較多，本試驗(yàn)按次數(shù)計(jì)算，體表?yè)p傷總和為單窩仔豬所有損傷總和。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Nonparametric Tests進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)，T檢驗(yàn)進(jìn)行組間差異比較。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.01表示差異極顯著，P＜0.05表示差異顯著，0.05＜P＜0.10表示存在差異趨勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 保溫箱類型對(duì)仔豬姿態(tài)的影響（見(jiàn)圖1～圖3）

圖1 保溫箱類型對(duì)仔豬俯臥時(shí)長(zhǎng)的影響Fig.1 Effect of incubator type on prone time of piglets

由圖1、圖2可知，7、14、23日齡時(shí)，不同類型保溫箱仔豬的俯臥時(shí)長(zhǎng)差異均不顯著（P＞0.05）。14、23 日齡時(shí)，與T組相比，R組仔豬的側(cè)臥存在增多趨勢(shì)（0.05＜P＜0.10）。

圖2 保溫箱類型對(duì)仔豬側(cè)臥時(shí)長(zhǎng)的影響Fig.2 Effect of incubator type on lateral lying time of piglets

由圖3可知，23日齡時(shí)，R組仔豬的走動(dòng)時(shí)長(zhǎng)顯著高于T組仔豬（P＜0.05）。

圖3 保溫箱類型對(duì)仔豬走動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的影響Fig.3 Effect of incubator type on walking time of piglets

2.2 保溫箱類型對(duì)仔豬活動(dòng)的影響（見(jiàn)圖4～圖6）

圖4 保溫箱類型對(duì)仔豬游戲行為的影響Fig.4 Effects of incubator type on game behavior of piglets

由圖4可知，7、14、23日齡時(shí)，與T組相比，R組仔豬的游戲行為發(fā)生次數(shù)均顯著增多（P＜0.05）。

由圖5可知，與T組相比，7、14日齡時(shí)R組仔豬的同伴掀拱行為極顯著增多（P＜0.01），23日齡時(shí)R組仔豬的同伴掀拱行為顯著增多（P＜0.05）。

圖5 保溫箱類型對(duì)仔豬同伴掀拱行為的影響Fig.5 Effect of incubator type on piglet companion arching behavior

由圖6 可知，與T 組仔豬相比，R 組仔豬7 日齡時(shí)探究行為顯著增多（P＜0.05），14 日齡時(shí)探究行為有增多趨勢(shì)（0.05＜P＜0.10）。

圖6 保溫箱類型對(duì)仔豬探究行為的影響Fig.6 Effect of incubator type on exploratory behavior of piglets

2.3 保溫箱類型對(duì)仔豬生長(zhǎng)與健康的影響（見(jiàn)表2、圖7）

圖7 保溫箱類型對(duì)仔豬皮膚損傷的影響Fig.7 Effect of incubator type on skin injury of piglets

表2 保溫箱類型對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能及腹瀉率的影響Tab.2 Effect of type of insulated box on growth performance and diarrhea rate of piglets

由表2可知，R組仔豬的斷奶均重、平均日增重顯著高于T組（P＜0.05），死亡率、腹瀉率顯著低于T組（P＜0.05）。

由圖7 可知，7 日齡時(shí)，R 組仔豬的皮膚損傷顯著高于T 組（P＜0.05）；14、23 日齡時(shí)，R 組與T 組仔豬的皮膚損傷差異不顯著（P＞0.10）。

3 討論

3.1 保溫箱類型對(duì)仔豬姿態(tài)與活動(dòng)的影響

側(cè)臥是動(dòng)物處于最佳休息狀態(tài)的表現(xiàn)。本研究發(fā)現(xiàn)，仔豬更多的側(cè)臥行為表明數(shù)控保溫箱為仔豬提供了更舒適的溫度，可使14、23 日齡仔豬的側(cè)臥時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)，23 日齡仔豬走動(dòng)增多。有研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)輸空間對(duì)斷奶仔豬的躺臥行為具有一定影響，但對(duì)站立等行為影響不大[17]。因此，在兩種保溫箱空間一致的情況下，數(shù)控保溫箱對(duì)俯臥時(shí)長(zhǎng)影響更大。本研究中，保溫箱類型對(duì)7日齡仔豬趴臥姿態(tài)和走動(dòng)均無(wú)顯著影響，表明溫?zé)岘h(huán)境能夠滿足仔豬的基本需求，仔豬活動(dòng)時(shí)間更短，休息時(shí)間更長(zhǎng)。

目前關(guān)于仔豬游戲行為的研究主要集中在圈舍環(huán)境的設(shè)置方面，游戲行為能夠有效反映仔豬對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的適宜程度，同時(shí)也是仔豬福利的重要體現(xiàn)。Thisgao等[18]研究發(fā)現(xiàn)，仔豬在富集環(huán)境下對(duì)新異事物表現(xiàn)更多的興趣。Newberry 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，仔豬在2～6周齡時(shí)表現(xiàn)出較高的運(yùn)動(dòng)和游戲頻次。本研究結(jié)果顯示，在數(shù)控保溫箱中提供繩索可增加不同日齡哺乳仔豬的游戲行為，可見(jiàn)更舒適的環(huán)境溫度可促進(jìn)哺乳仔豬游戲行為表達(dá)；數(shù)控保溫箱中仔豬游戲行為穩(wěn)定增多也表明單一繩索能夠滿足哺乳期間仔豬的游戲需求。

不同日齡時(shí)數(shù)控保溫箱組仔豬對(duì)同伴的掀拱行為均顯著多于傳統(tǒng)保溫箱組，可能是因?yàn)樵谶m宜溫度下仔豬更加活躍、更有精力與同伴玩耍，與數(shù)控保溫箱組仔豬走動(dòng)行為增多的結(jié)果一致。哺乳仔豬對(duì)同伴的掀拱行為受環(huán)境豐富程度的影響較小，嚴(yán)重會(huì)造成仔豬損傷，在第23日齡發(fā)生較多[20-21]。因此，哺乳仔豬對(duì)同伴的掀拱可視作良性的互動(dòng)，是社會(huì)行為的體現(xiàn)，說(shuō)明適宜的環(huán)境溫度會(huì)使仔豬充分進(jìn)行社會(huì)接觸，有利于更早形成穩(wěn)定的社會(huì)關(guān)系。Berkeveld 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，與添加稻草的豐富環(huán)境相比，貧瘠環(huán)境下的豬不活躍，表現(xiàn)為探究行為更少。本研究中，數(shù)控保溫箱組仔豬探究行為更多，與其活躍狀態(tài)一致，但這種差異隨日齡增加而減弱，可能是因?yàn)楦∪正g的仔豬活躍程度受環(huán)境溫度影響更大，數(shù)控保溫箱提供更適宜溫度的優(yōu)勢(shì)在低日齡時(shí)的作用更明顯。

3.2 保溫箱類型對(duì)仔豬生長(zhǎng)與健康的影響

仔豬日增重和腹瀉率受溫度的影響較大。本研究結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)保溫箱相比，數(shù)控保溫箱能夠顯著提高哺乳仔豬的平均日增重、降低腹瀉率。有研究表明，采暖燈和電熱板組合供暖方式可顯著降低仔豬的腹瀉率[23]，但在試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)組（10%）與對(duì)照組（15%）均表現(xiàn)出較高的腹瀉率，表明傳統(tǒng)的保溫箱無(wú)法很好地滿足仔豬對(duì)環(huán)境的需求，而溫度不足是導(dǎo)致仔豬高腹瀉的主要原因。本試驗(yàn)中，數(shù)控保溫箱組仔豬腹瀉率相對(duì)較低，表明數(shù)控保溫箱能精準(zhǔn)地適應(yīng)仔豬對(duì)溫度的需求。此外，試驗(yàn)中傳統(tǒng)保溫箱組的仔豬腹瀉發(fā)生更普遍，這可能與供熱性能不穩(wěn)定存在一定關(guān)系。

Thisgao等[18]研究發(fā)現(xiàn)，攻擊引起的仔豬體表?yè)p傷隨著日齡增加而增加，在42 日齡達(dá)到峰值。本研究中，在7 日齡時(shí)，數(shù)控保溫箱組仔豬的體表?yè)p傷顯著高于對(duì)照組，可能是因?yàn)槠湓?日齡時(shí)表達(dá)更多的游戲行為、同伴掀拱和探究行為；隨著日齡增加，兩組仔豬的體表?yè)p傷均呈上升趨勢(shì)，表明體表?yè)p傷和與仔豬活動(dòng)水平一致。數(shù)控保溫箱組仔豬在哺乳后期和斷奶后期沒(méi)有出現(xiàn)更多損傷，這可能與更早形成穩(wěn)定社會(huì)關(guān)系以減少攻擊行為有關(guān)。綜上所述，數(shù)控保溫箱不會(huì)導(dǎo)致哺乳仔豬皮膚損傷增多。

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)使用的數(shù)控保溫箱能夠高效地為試驗(yàn)仔豬提供適宜環(huán)境，滿足動(dòng)物福利的要求，提高仔豬生長(zhǎng)性能。