濕熱環(huán)境對后備公豬采食行為和飼料效率的影響

趙云翔，鄺偉鍵，彭 興，李私丞，張從林，朱曉萍*

（1.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，廣東佛山 528000；2.廣西揚(yáng)翔農(nóng)牧有限責(zé)任公司，廣西貴港 537100)

華南地區(qū)屬于（亞）熱帶季風(fēng)氣候，生豬長期受高溫高濕環(huán)境影響[1]，嚴(yán)重影響各階段豬的生產(chǎn)性能。采用風(fēng)機(jī)-濕簾降溫模式能顯著改善豬舍的溫?zé)岘h(huán)境[2]，但舍內(nèi)溫濕度依然難以達(dá)到豬的舒適水平。豬舍溫濕環(huán)境不僅直接影響豬的采食行為[3]，還嚴(yán)重影響?zhàn)B豬經(jīng)濟(jì)效益。全球每年因?yàn)闊釕?yīng)激造成養(yǎng)豬業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失約數(shù)十億美元。國內(nèi)外研究表明，高溫高濕環(huán)境會引起豬的熱應(yīng)激，可以顯著降低豬的采食量[4-5]，且影響豬的日增重、飼料效率[6]，不利于豬的生長。蒲紅州等[4]研究發(fā)現(xiàn)，溫度、相對濕度及其二者的互作能顯著影響生長育肥豬的單位體重采食量，當(dāng)溫濕指數(shù)（Temperature Humidity Index，THI）小于72 時(shí)，單位體重采食量最高，當(dāng)THI 超過84 時(shí)，出現(xiàn)嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激反應(yīng)，單位采食量明顯降低。

目前有關(guān)環(huán)境溫度、相對濕度及THI 等對豬生長期的采食和飼料效率的研究報(bào)道較少，配置自動環(huán)控監(jiān)測設(shè)備的豬舍，其溫濕環(huán)境調(diào)節(jié)模式缺乏充足的科學(xué)依據(jù)。本研究通過分析配置風(fēng)機(jī)-濕簾降溫系統(tǒng)的全封閉式豬舍內(nèi)溫、濕度及其二者互作THI 對揚(yáng)翔華系杜洛克生長育肥期后備公豬采食行為、飼料效率的影響，旨在為華南地區(qū)生豬養(yǎng)殖提供環(huán)境控制參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2016—2017 年在廣西揚(yáng)翔核心種豬場進(jìn)行，共完成了8 個(gè)批次共370 頭揚(yáng)翔華系杜洛克生長公豬的生長性能測定；其中6 個(gè)批次記錄有溫濕度數(shù)據(jù)，共264 頭。

豬舍為風(fēng)機(jī)-濕簾全封閉模式，每棟豬舍規(guī)格為7 m×50 m，濕簾面積為3 m×6 m，配套4 個(gè)風(fēng)機(jī)（1.1 kW/個(gè)）。每批次試驗(yàn)采取全進(jìn)全出的方式飼養(yǎng)，豬只自由采食和飲水。采用奧飼本（Osbern）全自動種豬生產(chǎn)性能測定系統(tǒng)（FIRE，美國）測定20～115 kg 杜洛克生長公豬的生長性能和采食行為，每臺測定站測定12～13 頭公豬。

1.2 豬舍環(huán)境溫濕度記錄 溫濕度自動監(jiān)測設(shè)備（ZGC-4000D，座頭鯨信息技術(shù)有限公司）安裝在豬舍中間位置，高度為距離豬舍地面1.5 m 處的墻壁。溫度和濕度記錄每30 min 取值1 次，當(dāng)日溫濕度值為當(dāng)日24 h內(nèi)平均值，在平均值±3 倍標(biāo)準(zhǔn)差范圍內(nèi)為有效溫濕度，平均每批次有效溫度和濕度記錄日期為（105±5）d，有效溫濕度的記錄量共33 992 條。利用當(dāng)天的平均溫濕度計(jì)算當(dāng)天圈舍內(nèi)的THI[4]。THI=T－（0.55－0.0055×RH）×（T－58）， T 為華氏溫度，RH 為相對濕度。

根據(jù)熱平衡和應(yīng)激程度將本試驗(yàn)所測定的日平均溫度劃分4 個(gè)水平，為≤18、8～22、22～26℃和26～32℃ ；日平均相對濕度劃分3 個(gè)水平，為≤50%、50%～70%和＞70%；日平均溫濕指數(shù)劃分6 個(gè)水平，為≤60、60～65、65～70、70～75、75～80 和＞80（表1）。

1.3 采食、生長性能數(shù)據(jù) 累計(jì)記錄了998 195 條采食次數(shù)、采食時(shí)間、采食量和體重?cái)?shù)據(jù)，平均每天記錄11 091 條采食數(shù)據(jù)。從系統(tǒng)導(dǎo)出每天采食明細(xì)及當(dāng)天的總采食次數(shù)、采食時(shí)間、采食量和當(dāng)天體重，并將原始數(shù)據(jù)中每批次的前后3 d 的數(shù)據(jù)以及體重不在20～115 kg范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)剔除，以均值±3 倍標(biāo)準(zhǔn)差為標(biāo)準(zhǔn)作原始數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后用于后續(xù)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

1.4.1 方差分析 以1 h 為單位，統(tǒng)計(jì)豬群晝夜采食節(jié)律，并進(jìn)行多重比較。采用線性混合模型（Linear Mixed Model，LMM）對采食次數(shù)、采食時(shí)間和采食量3 個(gè)采食性狀進(jìn)行擬合和統(tǒng)計(jì)分析。模型中考慮圈舍、批次和欄舍等6 個(gè)固定效應(yīng)，并考慮溫度與濕度的互作效應(yīng)，同時(shí)將體重作為協(xié)變量加入模型。

對于溫濕度數(shù)據(jù)（溫度、濕度和THI），根據(jù)原始數(shù)據(jù)分布將其按照一定間距分成若干組別，作為固定效應(yīng)放入模型，統(tǒng)一在模型中估計(jì)各組效應(yīng)，并進(jìn)行方差分析和多重比較，分析不同溫濕度水平的采食性狀及THI 對不同體重杜洛克公豬采食量的影響差異。方差分析和多重比較采用R 3.5.1 版本的AOV 函數(shù)進(jìn)行。統(tǒng)計(jì)分析模型：y = Xb + t×h + w + e，其中，y 為采食次數(shù)、采食時(shí)間和采食量3 個(gè)性狀表型記錄；X 為固定效應(yīng)的關(guān)聯(lián)矩陣；b 為固定效應(yīng)，包括溫度、濕度、THI、圈舍、批次和欄舍；t×h 為溫度與濕度的互作效應(yīng)，t 為溫度，h為相對濕度；w 為測定日體重；e 為殘差。

將各個(gè)批次試驗(yàn)的月份階段作為固定效應(yīng)放入模型，分析不同月份階段下杜洛克生長公豬剩余采食量（Residual Feed Intake，RFI） 和 飼 料 轉(zhuǎn) 化 率（Feed Conversion Ratio，F(xiàn)CR）的差異。統(tǒng)計(jì)分析模型：Y = Xb+e，其中，y 為剩余采食量、飼料轉(zhuǎn)化率；X 為固定效應(yīng)的關(guān)聯(lián)矩陣；b 為月份階段；e～N (0，δe2)為殘差。

1.4.2 RFI 的計(jì)算 將日齡、平均日增重、背膘厚和測定的批次效應(yīng)加入分析模型中對日平均采食量進(jìn)行擬合，計(jì)算各豬只的RFI。RFI 參考Jiao 等[7]的方法采用以下公式計(jì)算：

其中，Yij為日平均采食量（ADFI）；TAij為日齡；ADGij為平均日增重（ADG）； BFij為背膘厚度（BF）；Bi為測定批次效應(yīng)，Bi～N（0，δb2）；eij為殘差，eij～N（0，δe2）；殘差（eij）即為剩余采食量（RFI）。

1.4.3 FCR 的計(jì)算 FCR 即飼料總耗量與總增重量的比值，F(xiàn)CR=Wf/Wg，其中，Wf 為測定期飼料總耗量（kg），Wg 為測定期總增重量（kg）。

1.4.4 實(shí)際采食量預(yù)測模型的建立 采用R 3.5.1 的lm函數(shù)對各批次的20～115 kg 杜洛克公豬實(shí)際采食量進(jìn)行擬合，篩選擬合效果最佳的模型。模型：實(shí)際采食量（g/d·頭）=μ+BW+THI，其中，BW 為活體重。

2 結(jié) 果

2.1 杜洛克公豬晝夜采食節(jié)律分析 如圖1 所示，豬群日采食活動的采食次數(shù)曲線、采食時(shí)間曲線和采食量曲線趨勢相似，均出現(xiàn)2 個(gè)最高波峰和最低波谷。07:00—10:00 和14:00—18:00 為采食次數(shù)、采食時(shí)間和采食量的 波 峰，00:00—05:00、19:00—24:00 和11:00—12:00為采食次數(shù)、采食時(shí)間和采食量的波谷。豬群的采食活動主要集中在05:00—20:00。結(jié)合圖2 可知，南方大部分月份的日最高溫為25～36℃，日最高THI 為72～86；杜洛克生長公豬在日最高溫時(shí)段（11:00—12:00）的采食次數(shù)、采食時(shí)間和采食量均減少約30%。

表1 溫度和濕度數(shù)據(jù)分組情況

圖1 豬群晝夜采食節(jié)律

2.2 溫濕度對杜洛克公豬采食行為的影響 由于地理氣候及全封閉豬舍的原因，試驗(yàn)期間日均相對濕度均高于50%。如表2 所示，除在≤18℃和22～26℃時(shí)，相對濕度對杜洛克采食時(shí)間和采食量無顯著影響外，溫度、相對濕度和兩者的互作均對杜洛克采食時(shí)間、采食次數(shù)和采食量有極顯著影響。

2.3 THI 對杜洛克公豬采食行為的影響 如圖3 示，除20～40 kg 仔豬階段外，其他體重階段杜洛克公豬的采食量均隨THI 增加而下降，80～115 kg 大豬階段下降趨勢最為明顯。當(dāng)THI 為75～80 時(shí)，除80～115 kg 階段外，其他體重階段的杜洛克公豬采食量均為最低?？v觀試驗(yàn)豬全程生長階段，THI＜65 時(shí)采食量最高，THI在75～80 時(shí)最低，后者比前者降低了25.44%。綜合考慮杜洛克公豬體重和THI，杜洛克后備公豬的實(shí)際采食量預(yù)測模型：自由采食量(g/d· 頭) = 1 666.48+24.22×BW－9.40×THI，擬合度（r2）為0.61。

如圖2 所示，6—9 月的豬舍內(nèi)日最高溫度（28～36℃）、最高濕度（91%～94%）和最高THI（81～88）均較高，1—3 月（23℃，55%～90%，66～72）和11—12 月（25～26℃，69%～92%，75～76）均較低。豬舍中的日最高THI 全年均接近或超過72。如圖3 所示，杜洛克公豬日采食次數(shù)在1 月和10 月最高，在5 月最低；日采食量在3 月最高，在7 月最低；日采食時(shí)間在1—2 月最高，在9月最低，且均差異顯著。

圖2 豬場環(huán)境溫度、濕度變化規(guī)律

圖3 THI 對不同體重杜洛克公豬采食量的影響

圖4 測定月份對杜洛克公豬飼料效率的影響

表2 溫度和相對濕度交互作用對杜洛克采食行為的影響

表3 不同月份對杜洛克公豬的采食行為影響

2.4 濕熱環(huán)境對杜洛克公豬飼料效率的影響 如圖4 所示，F(xiàn)CR 分別在7—9 月（月均溫度為27～30℃，月均THI 為80～82）和9—11 月（月均溫 度為21～30 ℃，月均THI 為68～82）出現(xiàn)波峰，5—7 月（月均溫度為26～28℃，月均THI 為78～80）為波谷，1—3 月（月均溫度為22～24℃，月均THI 為69～72）和12—2 月（月均 溫 度 為20～24 ℃，月 均THI 為66～71）的FCR 均較低。RFI 在1—3 月為峰值，8—10 月（月均溫度為25～30℃，月均THI 為74～82）出現(xiàn)1 個(gè)波峰，5—7 月（月均溫度為26～28℃，月均THI 為78～81）和9—11 月（月均溫度為21～30℃，月均THI 為68～82）出現(xiàn)波谷。測定月份對測定豬只的RFI 影響極顯著（P＜0.01），對測定豬只的FCR 影響不顯著。

3 討 論

3.1 杜洛克公豬晝夜采食節(jié)律分析 本研究發(fā)現(xiàn)，杜洛克公豬生長育肥階段采食活動主要集中在05:00—20:00。譚溪清等[8]研究表明，大約克生長豬白天采食次數(shù)占63%，夜間占37%。因此，根據(jù)采食規(guī)律合理設(shè)計(jì)食槽和下料時(shí)間，保證每頭豬有充足的采食時(shí)間，避免豬只為爭奪采食位置而打斗，影響生長性能。本研究中杜洛克豬群在07:00—10:00（15.98%）和15:00—18:00（24.80%）完成了40.78% 的采食行為，與蒲紅州等[4]的研究結(jié)果基本一致。在種豬生產(chǎn)中，為了保持種豬體況，通常采取非自由采食模式飼養(yǎng)，因此，將飼喂時(shí)間集中在07:00—10:00 和14:00—18:00 內(nèi)更符合豬的采食生物節(jié)律。本研究也發(fā)現(xiàn)，杜洛克生長公豬的采食規(guī)律隨日環(huán)境溫度而變化，在11:00—12:00 出現(xiàn)明顯的波谷，采食時(shí)間、采食次數(shù)和采食量均顯著降低?？赡艽藭r(shí)間段于豬舍外環(huán)境溫度過高，風(fēng)機(jī)-濕簾系統(tǒng)降溫效果有限，豬只熱應(yīng)激較大，通過減少采食活動和采食量來降低機(jī)體代謝產(chǎn)熱，同時(shí)臥地不愿起立來增加體表與地面接觸面積來增強(qiáng)熱傳導(dǎo)散熱作用，以保持體溫恒定。因此，在華南地區(qū)濕熱環(huán)境下，生長豬飼喂時(shí)間上午可調(diào)至08:00，而下午可以推遲至18:00，有利于生長豬生產(chǎn)。

3.2 濕熱環(huán)境對杜洛克公豬采食行為的影響 豬熱應(yīng)激的首要影響為采食行為[9]。本研究發(fā)現(xiàn)，溫度、濕度及其二者互作會顯著影響杜洛克生長豬的采食次數(shù)、采食時(shí)間和采食量。其中，豬舍內(nèi)相對濕度大于70% 時(shí)，杜洛克的采食次數(shù)、采食時(shí)間和采食量均極顯著降低，與Myer 等[9]的報(bào)道一致。本試驗(yàn)中，當(dāng)環(huán)境溫度低于18℃時(shí)，杜洛克生長豬的采食量顯著增加；當(dāng)環(huán)境溫度超過26℃時(shí)，采食次數(shù)顯著增加，但采食時(shí)間和采食量顯著降低，這與蒲紅州等[4]的研究結(jié)果一致。一般認(rèn)為生長育肥豬的熱中性區(qū)為21～24℃[5,10]。本研究發(fā)現(xiàn)，揚(yáng)翔華系杜洛克生長豬在18～22℃和22～26℃時(shí)的采食量無顯著差異，兩者顯著低于≤18℃，顯著高于26～30℃，可推測該氣候環(huán)境下杜洛克生長公豬的熱中性區(qū)為18～26℃。

本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在26～30℃范圍內(nèi)，采食次數(shù)、采食時(shí)間和采食量均隨相對濕度的增加而極顯著降低。在適宜的溫度下，相對濕度對采食行為影響較小[11]，而在適宜的相對濕度下，溫度對采食量的影響作用顯著。在高溫環(huán)境下，豬主要依靠蒸發(fā)散熱，而高濕影響豬的散熱效率，顯著提高豬的皮膚溫度和直腸溫度，影響豬的生長和健康[12-13]。

本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境THI 為65～70 時(shí)，不同體重階段的杜洛克生長公豬采食量均較高；當(dāng)THI 超過72 時(shí)，采食量均顯著降低，這與Segnalini 等[14]和蒲紅州等[4]研究結(jié)果相近。通常以THI 是否大于72 判斷動物是否受熱應(yīng)激，熱應(yīng)激會嚴(yán)重降低其生長性能，甚至增加疾病風(fēng)險(xiǎn)。因此，生產(chǎn)中控制環(huán)境THI 在65～70 范圍內(nèi)能保障生長豬采食足量飼料以充分發(fā)揮其生長性能?；跍囟绕骄可?℃采食量降低73 g/d 或代謝能采食量降低985 MJ/d，而采食量下降導(dǎo)致生長緩慢[15]。

通?？刹捎脻窈?風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)、噴霧（水）、增加風(fēng)的流動速度或淋浴等方式，可有效改善高濕高熱環(huán)境對生長豬的影響[9,16]。為更好地發(fā)揮生長育肥豬的生產(chǎn)性能，建議華南地區(qū)豬舍環(huán)境參數(shù)為溫度18～22℃、THI 65～70。

3.3 濕熱環(huán)境對杜洛克公豬飼料效率的影響 溫?zé)岘h(huán)境因素通過影響豬的采食、消化、代謝及產(chǎn)熱來改變不同營養(yǎng)成分在機(jī)體內(nèi)用于維持和生產(chǎn)的分配比例，從而影響飼料利用效率。豬只抵御熱應(yīng)激反應(yīng)時(shí)，激活免疫應(yīng)答需調(diào)用更多能量維持機(jī)體平衡，從而降低飼料效率，用于生產(chǎn)的能量會相應(yīng)減少，導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降[5]。RFI 和FCR 均為評價(jià)動物飼料效率的指標(biāo)， RFI 由動物的消化能力、飼料代謝利用效率、維持需要和體組織更新率等因素共同決定。與FCR 相比，RFI 與豬的生長速度和背膘厚度等生產(chǎn)性狀相關(guān)性弱，因此研究濕熱環(huán)境對豬RFI 的影響不會導(dǎo)致其他生長性能的變化[17]。

本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境平均溫度為18～22℃且日最高溫度不超過28℃，平均THI 為65～70，且日最高THI不超過81 時(shí)，杜洛克生長公豬的FCR 和RFI 均較低（FCR 為1.86～1.95；RFI 為-63.06～-6.75）；當(dāng)環(huán)境平均溫度為25～29℃且日最高溫度達(dá)36℃，平均THI 為74～82 且日最高THI 為76～86 時(shí)，杜洛克生長公豬的FCR 最大增幅為13.98%；RFI 最大增幅為182.92%。因此，控制環(huán)境溫度在18～22℃，THI 在65～70 時(shí)，杜洛克生長豬的飼料利用效率較高。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，在華南地區(qū)濕熱環(huán)境下，揚(yáng)翔華系杜洛克生長豬的采食行為呈晝夜節(jié)律變化，飼喂時(shí)間調(diào)整為08:00 和18:00 更符合豬只采食節(jié)律且有利于生長。濕熱環(huán)境通過影響杜洛克生長公豬的采食量來影

響生長性能和飼料效率，將環(huán)境溫度控制在18～22℃，且THI 在65～70 時(shí)，揚(yáng)翔華系杜洛克生長豬的FCR和RFI 較低，飼料效率較高。當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃，THI 超 過74 時(shí)，F(xiàn)CR 可 增 加13.98%，RFI 可 增 加182.92%。本研究結(jié)合豬只采食量、THI 和體重，為揚(yáng)翔華系杜洛克生長公豬的實(shí)際采食量建立預(yù)測模型。綜合本研究結(jié)果和文獻(xiàn)報(bào)道，THI 可作為監(jiān)測生長公豬熱應(yīng)激的候選指標(biāo)。