熱應(yīng)激對(duì)豬生長性能、行為、生理的影響及調(diào)控措施

高 航,姜麗麗,王軍軍,車向榮,臧建軍*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山西 太谷 030800;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,北京100193;3.山西優(yōu)勢(shì)肉用家畜高效安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心,山西 太谷 030800)

熱應(yīng)激對(duì)豬生長性能、行為、生理的影響及調(diào)控措施

高 航1,2,姜麗麗2,王軍軍2,車向榮1,3*,臧建軍2*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山西 太谷 030800;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,北京100193;3.山西優(yōu)勢(shì)肉用家畜高效安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心,山西 太谷 030800)

現(xiàn)代畜牧業(yè)集約化、規(guī)?；陌l(fā)展極大提高了動(dòng)物的生產(chǎn)效率,但也給動(dòng)物的健康生長帶來一定的壓力,豬舍環(huán)境溫度是豬受到的主要外界壓力之一.在我國南方和中西部的大部分地區(qū),夏季氣溫高且持續(xù)時(shí)間長,豬長時(shí)間處于熱應(yīng)激狀態(tài)下,給養(yǎng)豬業(yè)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失.本文就高溫環(huán)境對(duì)豬的生長性能、行為及生理的影響進(jìn)行綜述,并從管理、營養(yǎng)與畜舍環(huán)境方面提出相應(yīng)的改善措施,為緩解在生產(chǎn)中由熱應(yīng)激引起的一系列問題提供理論基礎(chǔ)和指導(dǎo).

豬;熱應(yīng)激;生長性能;行為;生理

多變的氣候現(xiàn)象是全球范圍內(nèi)家畜飼養(yǎng)者所面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),會(huì)在很大程度上影響家畜的生產(chǎn)和健康.同時(shí)氣候改變所造成的全球變暖也使得熱應(yīng)激成為影響豬機(jī)體健康的關(guān)鍵應(yīng)激因子[1].熱應(yīng)激會(huì)對(duì)動(dòng)物的多種生產(chǎn)參數(shù)造成不良影響,從而增加養(yǎng)殖成本;在美國,熱應(yīng)激每年給養(yǎng)豬業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)損失約3億美元,而在全球范圍可達(dá)數(shù)十億美元[2].本文就熱應(yīng)激對(duì)豬的生長性能、行為、生理的影響進(jìn)行綜述,并分別從環(huán)境管理與營養(yǎng)調(diào)控方面提出改善措施,為緩解熱應(yīng)激所帶來的豬生長性能下降等問題提供一定的理論依據(jù)和指導(dǎo).

1 豬的體溫調(diào)節(jié)

豬是恒溫動(dòng)物,在不同環(huán)境溫度下,可通過產(chǎn)熱和散熱平衡將體溫維持在一定范圍內(nèi).Monteith等[3]研究指出,溫度適中區(qū)或等熱區(qū)(Thermoneutral Zone,TNZ)指恒溫動(dòng)物僅僅依靠物理調(diào)節(jié)就能維持正常體溫的環(huán)境溫度范圍.在等熱區(qū)內(nèi),動(dòng)物的產(chǎn)熱量最低且恒定,不受環(huán)境溫度的影響.等熱區(qū)家畜健康水平、生產(chǎn)水平、飼料利用率和飼養(yǎng)效益都比較好.等熱區(qū)下限有效環(huán)境溫度稱為下限(最低)臨界溫度(Lower Critical Temperature,LCT);上限有效環(huán)境溫度稱為上限臨界溫度(Upper Critical Temperature,UCT),在適宜溫度環(huán)境下(等熱區(qū)),產(chǎn)熱量與分別用于維持和生產(chǎn)能量的利用率有關(guān).

豬舍內(nèi)環(huán)境溫濕度會(huì)影響豬的散熱量,并且影響蒸發(fā)散熱與顯熱散熱(輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流散熱)的比例.當(dāng)環(huán)境溫度在LCT與蒸發(fā)臨界溫度(Evaporative Critical Temperature,ECT)之間,散熱方式主要為顯熱散熱,此時(shí)的散熱量主要取決于豬皮膚表面與外界環(huán)境的溫度差(與空氣、地面之間的溫度差).當(dāng)環(huán)境溫度低于LCT時(shí),皮膚表面與周圍環(huán)境的溫度差增加,顯熱散熱增加,動(dòng)物通過增加產(chǎn)熱量來維持體溫恒定,此時(shí)的產(chǎn)熱量很大程度上取決于能量物質(zhì)的代謝(身體儲(chǔ)備和能量攝入)和動(dòng)物利用這些能量的能力.當(dāng)環(huán)境溫度降到動(dòng)物的低溫極限時(shí),達(dá)到最高的動(dòng)物代謝率仍不能補(bǔ)償動(dòng)物的熱損耗,動(dòng)物體溫會(huì)持續(xù)下降,最終導(dǎo)致動(dòng)物死亡[4].

當(dāng)環(huán)境溫度高于ECT時(shí),豬皮膚表面與環(huán)境溫度之間的溫度差減小從而使得豬顯熱散熱量減少.此外由于豬的功能性汗腺相對(duì)較少,因此當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),主要是通過加快呼吸速率來增加散熱量.呼吸散熱與蒸發(fā)散熱的比例取決于動(dòng)物皮膚表面與環(huán)境之間的溫度差.在熱帶潮濕氣候環(huán)境中,蒸發(fā)散熱的效率較低,熱應(yīng)激對(duì)豬的危害會(huì)加重.當(dāng)環(huán)境溫度高于UCT時(shí),機(jī)體溫度的升高會(huì)導(dǎo)致代謝速率增加(范特霍夫效應(yīng)),從而會(huì)使產(chǎn)熱量增加,而產(chǎn)熱量的增加又使體溫進(jìn)一步升高,最終使得體溫持續(xù)升高,導(dǎo)致動(dòng)物死亡[4].

為了滿足生產(chǎn)需求,確定熱中性區(qū)LCT與UCT至關(guān)重要,因?yàn)樵跓嶂行詤^(qū),動(dòng)物的能量利用效率最高,組織能量沉積最大[5].關(guān)于熱中性區(qū)的研究,對(duì)于UCT研究較少,更多的是關(guān)于LCT研究,LCT與動(dòng)物因素(品種、體重、生理階段)、管理因素(熱輻射、采食水平、群組大小)、環(huán)境因素(相對(duì)濕度、空氣流動(dòng)、地板種類、衛(wèi)生狀況、豬舍保溫程度)等多種因素有關(guān),總體來看,LCT會(huì)隨著采食量、體重的增加以及保溫措施的加強(qiáng)而降低[5].

2 熱應(yīng)激對(duì)豬生長性能的影響

2.1 熱應(yīng)激對(duì)豬采食量的影響 與其他家畜相比,豬的散熱能力較差,因此當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),其主要是通過減少代謝產(chǎn)熱來維持體溫恒定.在熱應(yīng)激條件下豬自身產(chǎn)熱的減少主要是通過降低采食量[6].通過對(duì)1970-2009年發(fā)布的數(shù)據(jù)進(jìn)行薈萃分析(Meta‐analysis)發(fā)現(xiàn),近年來熱應(yīng)激對(duì)于豬采食量和生長的影響更加明顯[6],這是由于在遺傳學(xué)中選擇高生長性能和優(yōu)質(zhì)胴體品質(zhì)豬時(shí),其對(duì)熱應(yīng)激的敏感性增強(qiáng).以往的研究中,把熱應(yīng)激對(duì)豬生產(chǎn)性能的不利影響歸于在熱應(yīng)激時(shí)采食量的降低[3].Verhagen等[7]研究表明,當(dāng)豬處于持續(xù)的熱應(yīng)激環(huán)境中時(shí),采食量變化發(fā)生在熱應(yīng)激條件下的3~6 d.Renaudeau等[3]研究發(fā)現(xiàn),50 kg豬在16~24℃范圍內(nèi)每升高1℃采食量下降8 g/d,而在24~32℃范圍內(nèi)采食量快速下降,平均每升高1℃采食量下降46 g/d;相同條件下,對(duì)于75 kg豬,其采食量分別減少30、70 g/(℃.d).但近年的研究發(fā)現(xiàn),限制采食量可引起豬的營養(yǎng)物質(zhì)利用發(fā)生改變,熱應(yīng)激對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生的影響可能被采食量的減少混淆并加劇[8].

Pearce 等[8]研究了在熱應(yīng)激與不同飼喂水平條件下35 kg豬的能量代謝,發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激組(32℃)豬體重增加了1.65 kg,而配對(duì)飼喂組(采食量與熱應(yīng)激組相同,溫度為23℃)豬體重減少了2.47 kg.導(dǎo)致這2組豬體重差異的原因可能是:①在高溫環(huán)境中的豬基礎(chǔ)代謝率較低;②2個(gè)處理組瘦肉組織中脂肪分解與合成速率差異較大;③配對(duì)飼喂組的豬只活動(dòng)量高于熱應(yīng)激組,表現(xiàn)出更為焦慮的行為狀態(tài)[10].同時(shí)與配對(duì)飼喂組相比,熱應(yīng)激組的豬血漿胰島素含量升高了49%[8].

2.2 熱應(yīng)激對(duì)飼料轉(zhuǎn)化率的影響 養(yǎng)豬生產(chǎn)中,飼料成本約占養(yǎng)殖成本的50%~70%,因此,提高生豬產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心是降低飼料成本.對(duì)生產(chǎn)者而言,飼料轉(zhuǎn)化率是其盈利與否的決定性因素,其小幅的升高或降低均可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)影響.飼料轉(zhuǎn)化率與諸多因素有關(guān),其中熱應(yīng)激造成的經(jīng)濟(jì)損失引發(fā)了越來越多的關(guān)注[5].

在熱應(yīng)激的條件下,豬自身體溫調(diào)節(jié)造成的生理和代謝機(jī)制改變會(huì)對(duì)其生產(chǎn)性能和健康產(chǎn)生不利的影響.自由采食的動(dòng)物當(dāng)處于熱應(yīng)激下首先通過代謝產(chǎn)熱量的變化來維持體溫的恒定,從而會(huì)降低飼料中能量轉(zhuǎn)化為體組織和體產(chǎn)品的效率.對(duì)于育肥豬,當(dāng)飼喂?fàn)I養(yǎng)充足的飼料時(shí),飼料的轉(zhuǎn)化效率主要取決于攝入飼料的能量水平以及維持需求,此時(shí)可以通過調(diào)整飼料的攝入量來應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度的變化.飼料攝入量的變化也會(huì)對(duì)脂肪沉積產(chǎn)生影響,因?yàn)樵谧杂刹墒车臈l件下,豬會(huì)通過調(diào)整能量的攝入量來彌補(bǔ)環(huán)境溫度變化所帶來的影響.

在生產(chǎn)實(shí)際中,特別是熱帶條件下,豬舍往往是半開放式,豬會(huì)持續(xù)受到外界環(huán)境溫度的影響.因此,在溫度可控并恒定的環(huán)控室進(jìn)行模擬外界環(huán)境試驗(yàn)是不適宜的.Renaudeau等[9]研究表明,當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),豬將在一天中溫度較低時(shí)采食以消除環(huán)境溫度對(duì)采食量的不利影響.Quiniou等[10]研究表明,對(duì)于育肥豬,只要溫度變化不超過±1.5℃,在溫度較低時(shí)額外的采食量可以補(bǔ)充在一天中氣候較高時(shí)采食量的不足.有研究發(fā)現(xiàn)[11-12],20 kg的豬在15~25℃環(huán)境溫度下平均日增重最大,對(duì)于65 kg的豬,環(huán)境溫度在10~20℃范圍內(nèi)平均日增重最大.在高溫環(huán)境中飼料轉(zhuǎn)化率的增加主要取決于環(huán)境溫度與豬體重大小.溫度從24℃上升到32℃,對(duì)于25 kg與75 kg的豬,溫度每升高1℃其飼料轉(zhuǎn)化率分別增加2.0%與3.5%.只有當(dāng)溫度超過一定范圍時(shí)(>30℃),這種增加才較為顯著,與此同時(shí)代謝能可供組織生長的比例降低[6].

3 熱應(yīng)激對(duì)豬行為的影響

動(dòng)物行為是其對(duì)某種刺激反應(yīng)或?qū)ν饨绛h(huán)境的反應(yīng)方式,對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行的個(gè)別研究和比較研究稱為動(dòng)物行為學(xué)[13].環(huán)境溫度會(huì)影響豬采食、躺臥姿勢(shì)、排泄等行為,環(huán)境溫度與行為之間的關(guān)系也可以用來確定UCT.當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),動(dòng)物的采食、躺臥等行為均發(fā)生改變,此外高濕環(huán)境會(huì)加劇環(huán)境溫度對(duì)豬行為的影響[14].

采食行為是所有物種均具有的普遍屬性[13].采食行為直接決定了育肥豬生產(chǎn)性能,進(jìn)而影響生產(chǎn)效益.蒲紅州等[15]研究了在 23~33℃范圍內(nèi)豬采食行為的變化,發(fā)現(xiàn)30 kg的豬采食次數(shù)隨溫度升高呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),采食行為呈晝夜節(jié)律變化,主要采食在 06∶00-09∶00 和 15∶00-19∶00.Ekkel 等[16]研究發(fā)現(xiàn),在適溫條件下,育肥豬白天躺臥時(shí)間約為85%,躺臥姿勢(shì)主要為側(cè)躺.Goedseels 等[17]研究發(fā)現(xiàn),在炎熱的天氣下,豬會(huì)將腹臥(四肢彎曲,腹部朝下之臥位)改為側(cè)躺,并盡量避免與同欄豬擠靠在一起.Aarnink等[18]研究發(fā)現(xiàn),豬舍溫度每上升1℃,側(cè)躺率增加1.8%,豬相互之間接觸率下降3.7%.Verstegen 等[19]研究表明,當(dāng)豬舍溫度在16~18℃,22.6%的豬為側(cè)躺;溫度每上升1℃,側(cè)躺率增加0.4%,表皮溫度上升0.25℃,側(cè)躺率的增加可能是由于環(huán)境溫度上升時(shí)軀體充分伸展,使體表面與地板的接觸面積增大,有利于更好地增加散熱.隨著豬舍中溫度的升高,其躺臥位置也會(huì)發(fā)生改變;Thuynh 等[20]、Hacker等[21]研究結(jié)果表明,由于漏縫地板的溫度大約比水泥地面的溫度低3.6℃,在高溫環(huán)境中,豬更愿意躺在漏縫地板上.當(dāng)溫度高于30℃時(shí),躺在漏縫地板的豬約占豬總數(shù)的30%~35%.通常情況下,如果處在舒適環(huán)境中,豬有不隨便排便的習(xí)慣,其排便區(qū)與休息區(qū)是分開的[22-24].Aarnink 等[23]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)豬舍中溫度在21.7~25.9℃,25~105 kg的育肥豬在水泥地面上排便的比例增大.Heetkamp等[14]研究表明,在育肥豬舍中,當(dāng)豬舍溫度超過 25℃,豬躺在漏縫地板的比例增加并在水泥地面排便.因此,在未來的豬舍設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮豬舍溫度升高對(duì)行為改變產(chǎn)生的影響,在一定比例上增加每頭豬所占的面積.若豬舍地面為半漏糞地板時(shí),當(dāng)躺在漏縫地板上的豬的數(shù)量增加時(shí),可作為一個(gè)豬福利受損的指標(biāo),表明豬可能受到高溫的影響.

4 熱應(yīng)激對(duì)豬生理的影響

當(dāng)受到高溫環(huán)境刺激時(shí),豬可以通過其自身復(fù)雜的生理、行為學(xué)機(jī)制,最大程度上通過減少產(chǎn)熱量和增加散熱量來降低熱應(yīng)激所帶來的危害.按照相關(guān)性排序,研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度會(huì)對(duì)豬的呼吸速率(Respiratory Rate,RR)、蒸發(fā)散熱、直腸溫度(Rectal Temperature,RT)等體溫調(diào)節(jié)指標(biāo)產(chǎn)生影響.對(duì)于不同指標(biāo),其拐點(diǎn)溫度(即當(dāng)溫度超過某一值時(shí),上述體溫調(diào)節(jié)指標(biāo)發(fā)生變化,Inflection Point Temperature,IPt)有所不同[22].

Christon 等[24]研究發(fā)現(xiàn),育肥豬在溫度為29℃、相對(duì)濕度為60%~91% 的環(huán)境中,RR為120/min.Brownbrandl等[25]發(fā)現(xiàn)將豬置于18℃與32℃的環(huán)境中,RR分別為56.7/min與100.7/min.RR增加會(huì)使散熱增多,同時(shí)血液中氧含量增加、二氧化碳含量減少,血液中的碳酸氫鹽緩沖溶液濃度減少使得血液中pH升高,可能會(huì)導(dǎo)致呼吸性堿中毒[26].在Huynh 等[22]的研究中,高溫下(32℃)豬的RR高于上述結(jié)果.導(dǎo)致這一結(jié)果可能是由于不同的研究環(huán)境中其輻射溫度有差異;Huynh試驗(yàn)將豬放置在呼吸測(cè)熱室中,其活動(dòng)量增加;此外,由于在呼吸測(cè)熱室中溫度恒定,豬持續(xù)受到熱應(yīng)激的影響.而在其他研究中,豬所處的環(huán)境溫度是晝夜波動(dòng)的.

有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)環(huán)境溫度高于IPt時(shí),豬RT隨環(huán)境溫度呈線性關(guān)系上升[22].Huynh 等[22]研究發(fā)現(xiàn),豬在環(huán)境相對(duì)濕度為80%時(shí)RR與RT的IPt與濕度為50%時(shí)相差2℃.Curtis[4]研究表明,在30℃時(shí)濕度增加18%相當(dāng)于溫度升高1℃.因此,RT被認(rèn)為是一個(gè)反映動(dòng)物受熱應(yīng)激程度的重要指標(biāo).

熱應(yīng)激情況下,豬體內(nèi)血液分布流向相應(yīng)組織和器官的比例減少.Bell等[27]研究表明,在熱應(yīng)激情況下,血液在胃腸道中分布減少.胃腸道重量約為豬總重的5%,而其耗氧約占總耗氧量的25%,肝臟的耗氧約為總耗氧量的50%.因此,在熱應(yīng)激的情況下更易導(dǎo)致內(nèi)臟器官缺氧,內(nèi)臟器官缺氧和自由基的增加使得腸黏膜屏障功能破壞,小腸絨毛受損.由于絨毛在營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收中起重要作用,因此,熱應(yīng)激會(huì)減少營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收.Kiefer等[28]研究發(fā)現(xiàn),將45 kg的豬置于31℃的環(huán)境中,其糞便中蛋白質(zhì)、鈣、磷等微量元素的含量升高.

5 熱應(yīng)激的調(diào)控措施

目前生產(chǎn)中緩解豬熱應(yīng)激的措施主要包括改善畜舍環(huán)境條件、適時(shí)調(diào)整飼喂方式、提高飼料營養(yǎng)物質(zhì)含量等.

5.1 豬舍環(huán)境 目前,濕簾通風(fēng)降溫系統(tǒng)在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用較為普遍.當(dāng)環(huán)境溫度超過舍內(nèi)目標(biāo)溫度時(shí),豬舍中風(fēng)機(jī)開始運(yùn)行,舍內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓使舍外空氣通過多孔濕潤的濕簾表面進(jìn)入豬舍,同時(shí)高速流動(dòng)的空氣使?jié)窈煴砻娴乃盅杆僬舭l(fā),降低豬舍溫度.在干燥環(huán)境中,當(dāng)濕簾厚度為12 cm,過簾風(fēng)速為1.0~1.2 m/s時(shí),濕簾降溫效率可達(dá)81%~87%,可使舍溫降低5~7℃.除安裝濕簾通風(fēng)降溫系統(tǒng)外,噴淋裝置(噴霧降溫、滴水降溫)也廣泛用于豬生產(chǎn)中.在育肥豬舍中,使用噴霧降溫可以使育肥豬的生長性能提高5%~10%[29].McGlone[24]研究表明,當(dāng)豬舍溫度為30℃時(shí),采用滴水降溫使豬自由采食量和產(chǎn)奶量分別增加了24%和19%,滴水降溫的效果取決于豬的體重(斷奶<生長<育肥<哺乳)和豬舍中的用水條件.

對(duì)于已建舊豬舍,進(jìn)行必要的改造也可達(dá)到更好的通風(fēng)降溫目的.對(duì)于公豬舍,可在不改變當(dāng)前豬舍基本框架結(jié)構(gòu)的前提下,通過安裝地溝風(fēng)機(jī)、智能環(huán)境調(diào)控系統(tǒng),采用全漏糞地板模式,有效地減輕熱應(yīng)激對(duì)種公豬的影響.對(duì)于母豬舍的改造,可通過加裝吊頂、濕簾和風(fēng)機(jī)達(dá)到通風(fēng)降溫的目的,這一措施在夏季使豬舍溫度下降5~6℃,仔豬成活率增加1.8%[30].Justino等[31]研究表明,采用負(fù)壓式蒸發(fā)降溫通風(fēng)系統(tǒng)可以顯著降低母豬的RR、RT以及體表溫度,并提高斷奶仔豬個(gè)體重.相較于在遺傳學(xué)中耐熱性品種的培育,通過改善畜舍環(huán)境和調(diào)整飼養(yǎng)管理等方法更易推廣和實(shí)施.

5.2 營養(yǎng)調(diào)控 熱應(yīng)激情況下豬采食量減少是由于豬為了適應(yīng)高溫環(huán)境而降低代謝產(chǎn)熱.Milgen等[32]研究表明,能量用于體組織中蛋白質(zhì)沉積的效率低于脂肪沉積的效率(60% < 80%).此外,代謝能用于凈能的能量利用率隨飼糧中營養(yǎng)成分的變化而改變:脂肪(90%)> 淀粉(82%)> 蛋白質(zhì)(60%),即與高淀粉含量或脂肪含量飼糧相比,高蛋白含量的飼糧會(huì)產(chǎn)生更多的熱量.Le Bellego[33]研究表明,將飼料中粗蛋白含量由18.9 %調(diào)整為12.3%,35 kg生長豬其總產(chǎn)熱下降7%.Noblet 等[5]研究表明,以原料為例,脂肪、淀粉和糖類的熱增耗(Heat Increase,HI)分別為代謝能(Metabolizable Energy,ME)的10%、18%和27%,而蛋白質(zhì)和纖維的HI為42%.因此在日糧配方過程中,在熱應(yīng)激時(shí)應(yīng)減少能源物質(zhì)在消化代謝過程中的HI,提高M(jìn)E轉(zhuǎn)化為凈能(Net Energy,NE)的效率.在熱應(yīng)激條件下選用低蛋白飼料為宜,但由于飼糧中蛋白質(zhì)含量降低會(huì)使氨基酸合成減少,從而會(huì)降低豬生產(chǎn)性能,為此必須同時(shí)在飼料中補(bǔ)充賴氨酸、蘇氨酸和色氨酸等氨基酸.從飼料營養(yǎng)水平角度不僅需考慮熱應(yīng)激對(duì)生長性能的影響,也需考慮熱應(yīng)激所引起的代謝、生理和免疫功能的障礙.Collier 等[34]研究表明,由于熱應(yīng)激導(dǎo)致豬出汗增多和喘息加快,會(huì)使血液中的電解質(zhì)平衡受到影響.因此,需通過補(bǔ)充一定量的礦物質(zhì)來調(diào)節(jié)電解質(zhì)的平衡.此外,一些功能性的飼糧添加劑,如鉻、甜菜堿和抗氧化劑等,在一定程度上可以緩解熱應(yīng)激對(duì)豬產(chǎn)生的不利影響[26].Hung 等[12]研究表明,在夏季給母豬飼糧中添加鉻含量為400 ppb的吡啶甲酸鉻可以使其平均日采食量提高6%,這表明鉻可以減輕熱應(yīng)激所產(chǎn)生的負(fù)面影響.Liu 等[11]研究表明,處于高溫環(huán)境中,飼喂鉻含量較高飼糧組的豬血糖濃度增加,游離脂肪酸濃度降低,表明在熱應(yīng)激的條件下胰島素的敏感性降低;同時(shí)飼喂鉻含量較高的飼糧組的豬RT(40.2℃vs 39.9℃)和RR(173/min vs 136/min)低于飼喂基礎(chǔ)日糧組.此外,飼喂鉻含量較高的飼糧組游離脂肪酸濃度恢復(fù)速率和血藥濃度-時(shí)間曲線下面積(Area under the Curve,AUC,指生物對(duì)某種物質(zhì)的利用程度)均高于飼喂基礎(chǔ)日糧組,表明在熱應(yīng)激的環(huán)境中鉻能促進(jìn)脂質(zhì)的動(dòng)員.

6 小 結(jié)

隨著環(huán)境溫度的上升,育肥豬的生長性能、行為、生理反應(yīng)均發(fā)生明顯的變化.通過其采食量、產(chǎn)熱、呼吸速率和行為方式等體溫調(diào)節(jié)指標(biāo)發(fā)生劇烈變化時(shí)的IPt,可以確定其等熱區(qū)的UCT.但是由于大多研究溫度梯度設(shè)置較少,因此其臨界溫度的確定可能不太準(zhǔn)確.此外,多數(shù)試驗(yàn)研究環(huán)境溫度為恒定溫度,豬會(huì)持續(xù)受到熱應(yīng)激的影響,而在實(shí)際豬舍中溫度變化有晝夜節(jié)律性,因此有必要進(jìn)一步研究在連續(xù)變化的溫度條件下,豬生長性能、行為、生理反應(yīng)等指標(biāo)的變化規(guī)律,進(jìn)而精準(zhǔn)確定其臨界溫度,為飼養(yǎng)環(huán)境條件的改善和飼養(yǎng)管理措施的科學(xué)實(shí)施提供支撐.此外,通過選育耐熱品種、適時(shí)調(diào)控飼糧營養(yǎng)水平或添加抗熱應(yīng)激營養(yǎng)物質(zhì)(如微量元素鋅、硒、鉻)等也可緩解熱應(yīng)激.

[1] Aggarwal A, Upadhyay R. Heat stress and animal productivity[M]. London: Springer, 2013: 79‐111.

[2] St‐Pierre N R, Cobanov B, Schnitkey G. Economic losses from heat stress by US livestock industries[J]. J Dairy Sci,2003, 5: 52‐77.

[3] Monteith J L, Mount L E. 21The concept of thermal neutrality[A]. Heat Loss from Animals & Man[C].Nottingham: Academic Press, 15: 425‐439.

[4] Curtis S E. Environmental management in animal agriculture[J]. Trop Anim Health Pro, 1983, 17(3):152‐152.

[5] Patience J F. Feed efficiency in swine[M].Wageningn:Wageningen Academic Publishers, 2012: 183‐210.

[6] Renaudeau D, Gourdine J L, St‐Pierre N R. A meta‐analysis of the effects of high ambient temperature on growth performance of growing‐finishing pigs[J]. J Anim Sci,2011, 89(7):2220‐2230.

[7] Verhagen J M F, Geers R, Verstegen M W A. Time taken for growing pigs to acclimate to change in ambient temperature[J]. Neth J Agr Sci, 1988, 36(1): 1‐10.

[8] Pearce S C, Gabler N K, Ross J W, et al. The effects of heat stress and plane of nutrition on metabolism in growing pigs[J]. J Anim Sci, 2013, 91(5): 2108‐2118.

[9] Renaudeau D, Giorgi M, Silou F, et al. Effect of breed (lean or fat pigs) and sex on performance and feeding behaviour of group housed growing pigs in a tropical climate[J].Asian Austr J Anim, 2006, 19(4):593‐600.

[10] Quiniou N, Massabie P, Granier R. Diurnally variation of ambient temperature around 24 or 28℃: influence on performance and feeding behavior of growing pigs[A].In Swine Housing, Proc. First Int. Conf[C]. Des Moines:Academic Press, 2000: 332‐339.

[11] Liu F, Cottrell J, Wijesiriwardana D, et al. Chromium supplementation alleviates heat stress in growing pigs[C].Adsa?‐Asas Joint Meeting, Orlando: Academic Press,2015.

[12] Hung A T, Leury B J, Sabin M A, et al. Dietary nano‐chromium tripicolinate increases feed intake and decreases plasma cortisol in finisher gilts during summer[J]. Trop Anim Health Prod, 2014, 46(8): 1483‐1489.

[13] Holden P, Ensminger M. Swine Science[M]. New Jersey:Prentice Hall, 2005: 290.

[14] Heetkamp M, Canh T T. Thermal behaviour of growing pigs in response to high temperature and humidity[J]. Appl Anim Behav Sci, 2005, 91(1‐2):1‐16.

[15] 蒲紅州, 陳磊, 張利娟, 等. 濕熱環(huán)境對(duì)自由采食生長育肥豬采食行為的影響[J]. 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào), 2015, 27(5):1370‐1376.

[16] Ekkel E D, Spoolder H A M, Hulsegge I, et al. Lying characteristics as determinants for space requirements in pigs[J]. Appl Anim Behav Sci, 2003, 80(1): 19‐30.

[17] Goedseels V, Parduyns G, Vercruysse G. The group postural behaviour of growing pigs in relation to air velocity, air and floor temperature[J]. Appl Anim Behav Sci, 1986,16(4): 353‐362.

[18] Aarnink A J A, Schrama J W, Verheijen E J E, et al. Pen fouling in pig houses affected by temperature[A]. In:Livestock Environment VI: Proceedings of the 6th International Symposium[C]. Louisville: Academic Press,2001: 180‐186.

[19] Verstegen M W A, Aarnink A J A, Huynh T T T, et al.Effects of floor cooling during high ambient temperatures on the lying behavior and productivity of growing finishing pigs[J]. T Asabe, 2004, 47(5): 1773‐1782.

[20] Thuynh T T, Aarnink A J A, Gerrits W J J, et al. Behavioural adaptation of fattening pigs to high ambient temperatures and humidities[A]. The impact of environmental conditions on animal welfare international symposium[C]. Krakow:Academic Press, 2004.

[21] Hacker R R, Ogilvie J R, Morrison W D, et al. Factors affecting excretory behavior of pigs[J]. J Anim Sci, 1994,72(6):1455‐1460.

[22] Huynh T T, Aarnink A J, Verstegen M W, et al. Effects of increasing temperatures on physiological changes in pigs at different relative humidities[J]. J Anim Sci, 2005, 83(6):1385‐1396.

[23] Aarnink A J A, Swierstra D, Berg A J V D, et al. Effect of type of slatted floor and degree of fouling of solid floor on ammonia emission rates from fattening piggeries[J]. J Agr Eng Res, 1997, 66(2): 93‐102.

[24] Christon R. The effect of tropical ambient temperature on growth and metabolism in pigs[J]. J Anim Sci, 1988,66(12):3112‐3123.

[25] Brownbrandl T M, Nienaber J A, Turner L W, et al. Manual and thermal induced feed intake restriction on finishing barrows I effects on growth, carcass composition, and feeding behavior[J]. T Asabe, 2000, 43(4): 987‐992.

[26] Cottrell J J, Liu F, Hung A T, et al. Nutritional strategies to alleviate heat stress in pigs[J]. Anim Prod Sci, 2015, 55:1391‐1402.

[27] Bell J A. Selective blockade of spinal reflexes by ω‐conotoxin in the isolated spinal cord of the neonatal rat[J].Neuroscience, 1993, 52(3): 711‐716.

[28] Kiefer C, Santos T M B D, Moura M D S, et al.Digestibility of diets supplemented with phytase for pigs under different thermal environments[J]. Cienc Rural,2012, 42(8): 1483‐1489.

[29] Renaudeau D, Collin A, Yahav S, et al. Adaptation to hot climate and strategies to alleviate heat stress in livestock production[J]. Animal, 2012, 6(5): 702‐728.

[30] 雷明剛, 王金勇, 夏偉, 等. 傳統(tǒng)豬舍改造工藝與新式環(huán)境調(diào)控豬舍設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 中國畜牧雜志, 2015, 51(12):50‐54.

[31] Justino E, Carvalho T M R. Effect of evaporative cooling and electrolyte balance on lactating sows in tropical summer conditions[J]. Arquivo Brasileiro De Medicina Veterinária E Zootecnia, 2015, 67(2):455‐464.

[32] Milgen J V, Quiniou N, Noblet J. Modelling the relation between energy intake and protein and lipid deposition in growing pigs[J]. Anim Sci, 2000, 71(1):119‐130.

[33] Le B L, Van M J, Noblet J. Effect of high temperature and low‐protein diets on the performance of growing‐finishing pigs[J]. J Anim Sci, 2002, 80(3):691‐701.

[34] Collier R J, Dahl G E, Vanbaale M J. Major advances associated with environmental effects on dairy cattle[J]. J Dairy Sci, 2006, 89(4):1244‐1253.

Effects of Heat Stress on Growth Performance, Behavior, and Physiology in Pigs and Regulation Measures

GAO Hang1,3, JIANG Li‐li2, WANG Jun‐jun2, CHE Xiang‐rong1,3*, ZANG Jian‐jun2*

(1.College of Animal Science and Veterinary Medicine, ShanXi Agricultural University, Shanxi Taigu 030800, China;2.College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China 3.Shanxi Collaborative Innovation Center for High‐Productive and Safe Livestock, Shanxi Taigu 030800, China; )

Intensively swine production could lead to stress which affecting the health and growth of pigs, though it is beneficial to production efficiency. The pig house ambient temperature is one of the main external pressures to the pig. For the south and mid‐west parts of China, the climate temperature is the extremely high and it's a long duration in summer which causes heat stress to pigs, therefore, results intremendous economic loss to the pig industry. This paper reviews the effects of heat stress on growth performance, behaviors and physiology, and summarized feasible solutions in terms of managements and nutritional, for the purpose of providing a theoretical basis and guidance for alleviating heat stress to pigs in practices.

Pigs; Heat stress; Growth performance; Behavior; Physiology

S828.4

A

10.19556/j.0258-7033.2017-11-011

2017-05-02;

2017-09-09

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0500506);國家高技術(shù)研究(863)計(jì)劃項(xiàng)目(2013AA10230602)

高航(1992-),男,碩士研究生,研究方向?yàn)閯?dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué),E-mail:13935032440@163.com

*通訊作者:臧建軍,男,高級(jí)畜牧師,研究方向?yàn)樨i營養(yǎng)與環(huán)境,E-mail:zangjj@cau.edu.cn;車向榮,男,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)樨i營養(yǎng)代謝與調(diào)控,E-mail:chexr@163.com