電刺激對產(chǎn)后母豬行為及生產(chǎn)性能的影響

趙 鋮，樊士冉，杜曉冬，陳麒麟，曹立明，鄭智偉

（1.新希望六和股份有限公司農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料及畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全控制重點實驗室，成都 610101；2.山東新希望六和集團有限公司山東省豬禽健康養(yǎng)殖與疾病診斷技術(shù)工程實驗室，青島 266000；3.德州市現(xiàn)代生豬養(yǎng)殖技術(shù)創(chuàng)新中心，德州 253000）

0 引言

仔豬斷奶前死亡是關(guān)乎生豬生產(chǎn)的一個重要的經(jīng)濟和動物福利問題。目前中國仔豬死亡數(shù)占活產(chǎn)仔數(shù)的15%～20%，仔豬斷奶前死亡率居高不下是制約中國養(yǎng)豬產(chǎn)能發(fā)展的主要瓶頸之一[1-3]。據(jù)統(tǒng)計，在哺乳期死亡的仔豬中，因被母豬擠壓致死的仔豬通常占死亡總數(shù)的20%～50%，最高可達80%[4-5]。

仔豬被壓通常發(fā)生在母豬從直立到平躺、從胸骨臥位到橫向臥位以及在滾動運動過程中[6]。目前國內(nèi)通用的技術(shù)是采用分娩限位欄，通過合理設(shè)置欄位及防壓桿的尺寸大小來限制母豬快速且大幅度的危險活動，給仔豬較長反應(yīng)逃跑時間，以降低仔豬被壓的概率[7]。但由于母豬在限位欄內(nèi)不能轉(zhuǎn)身，躺臥或行為轉(zhuǎn)換時難以充分觀察仔豬位置，導致仔豬被壓及被踩情況仍存在[8-9]。

解救仔豬的最新方法是通過視覺或聲音識別技術(shù)來判斷仔豬可能被壓的情況[10-13]，而后執(zhí)行機構(gòu)干預母豬的活動，改變母豬的姿勢，進而解救被壓仔豬[14]。因此解救被壓仔豬的技術(shù)主要包括：仔豬被壓識別和解救執(zhí)行。目前，國外科研人員對解救執(zhí)行技術(shù)進行了諸多研究，ELEVOTECK 公司設(shè)計了防壓升降產(chǎn)床，實現(xiàn)潛在危險情況下母豬與仔豬在空間上的分離，從而預防仔豬被壓，但因改造復雜、成本高等原因阻礙了其在豬場的推廣應(yīng)用[15-16]；JEON 等[17]根據(jù)仔豬脂肪層薄對冷風敏感的特性，采用間斷性風送方式來避免仔豬靠近正在變換姿勢的母豬，從而降低仔豬壓死率，但該方式存在仔豬受涼發(fā)生腹瀉的風險;MUMM 等[18]探討了貼于母豬身上的震動模塊對母豬狀態(tài)的影響，結(jié)果表明僅10.4%的母豬有姿態(tài)變化。MANTEUFFEL 等[19]開發(fā)了漏糞板震動平臺用于觸發(fā)母豬姿勢改變，由于分娩后的母豬身體虛弱反應(yīng)遲緩，有效反應(yīng)率僅50%。FRIEND 等[20]基于電刺激技術(shù)研發(fā)了一種執(zhí)行裝置，當識別到仔豬被壓后，該裝置向母豬施加電刺激，致使母豬改變姿勢，從而解救被壓仔豬。仔豬被壓4 min 之內(nèi)，被困時間越短，死亡風險越小[21]。相比于其他技術(shù)，母豬對電刺激技術(shù)響應(yīng)快，能快速做出坐起、站立等姿勢，實現(xiàn)及時解救被壓仔豬。MUMM[18]研究了電刺激裝置在電壓500 V，刺激部位為側(cè)腹部，電刺激持續(xù)通電時間1 s 的參數(shù)下，18 頭生產(chǎn)母豬對電刺激的反應(yīng)，結(jié)果顯示該參數(shù)下絕大多數(shù)母豬站立，但存在部分母豬驚跳而起的過度反應(yīng)現(xiàn)象，相比于母豬緩慢站起的反應(yīng)，驚跳反應(yīng)存在踩死仔豬的風險，同時可能影響母豬的泌乳生理狀態(tài)。

動物對電刺激的感知和反應(yīng)取決于若干參數(shù)，如電壓、刺激時長、身體部位等[22-24]。然而，已有研究針對電刺激的參數(shù)設(shè)置單一，刺激位置固定為腹部，其他電刺激參數(shù)對母豬行為的影響仍不明確。且電刺激效果也存在母豬反應(yīng)過度的情況，影響母豬健康泌乳和仔豬生存狀態(tài)，不能很好地滿足母豬動物福利等方面的需求。基于此，本文將通過設(shè)計不同電刺激參數(shù)，探討母豬不同身體部位在不同刺激電壓下的反應(yīng)，從而選擇刺激電壓等核心技術(shù)參數(shù)適宜值，并測試該參數(shù)對母豬產(chǎn)后生產(chǎn)性能的影響，以期為快速解救仔豬的設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用提供參考與數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 電刺激裝置的設(shè)計

本研究設(shè)計的電刺激裝置主要由電源、直流高壓模塊（輸出2 400 V）、電阻（調(diào)節(jié)電壓）、正負輸出電極、時間繼電器、遠程遙控開關(guān)和無線接收器組成，具體結(jié)構(gòu)組成見圖1。

圖1 電刺激裝置結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of electrical stimulation device structure

直流高壓模塊為本裝置的關(guān)鍵部件，該模塊由4.2 V/700 mAh 的鋰電池供電，電源的正、負電極分別接于直流高壓模塊的輸入端，通過串接分壓電阻的方式調(diào)節(jié)輸入電壓（0～4.2 V）可實現(xiàn)輸出0～2 400 V 的刺激電壓，根據(jù)此原理可采用制作不同電壓的電刺激裝置。利用示波器（MSO-X 3014T，Keysight，美國）測定了電刺激裝置的電壓特性，結(jié)果顯示：（0.5±0.05）s 內(nèi)快速達到電壓峰值，1.0 s 后電壓緩慢釋放為0。

電刺激裝置的電路工作流程如圖2 所示，將直流高壓模塊輸出端的正負電極貼于豬只試驗部位，當觸發(fā)遠程遙控開關(guān)后，無線接收器收到信號，正負高壓電源、豬皮膚之間形成一個閉合回路，直流高壓模塊得電后將釋放高壓電，實現(xiàn)對豬只的電刺激。本文的通信方式選用433 MHz 無線通信。

圖2 電刺激裝置電路結(jié)構(gòu)框圖Fig.2 Circuit structure diagram of electric stimulation device

1.2 試驗動物與試驗設(shè)計

本研究共分為兩部分：第一部分是探究產(chǎn)后母豬不同身體部位對不同刺激電壓的反應(yīng)，并基于反應(yīng)有效性和驚嚇指數(shù)選擇電刺激的參數(shù)適宜值；第二部分是探究上述選取的電刺激技術(shù)適宜參數(shù)對產(chǎn)后母豬采食和泌乳性能的影響。

試驗于2022 年11—12 月在山東省某豬場產(chǎn)房進行，因低胎次生產(chǎn)母豬發(fā)生擠壓仔豬的可能性更高[25-26]，所以本研究選擇頭胎生產(chǎn)母豬作為研究對象，試驗期間母豬自由采食與飲水。

1.2.1 產(chǎn)后母豬不同身體部位在不同刺激電壓下的反應(yīng)

本研究采用雙因素試驗設(shè)計，經(jīng)預試驗得出刺激電壓低于1 200 V 時母豬反應(yīng)多為躺臥，反應(yīng)程度較小，而該電刺激裝置輸出最高輸出電壓為2 400 V，因此將刺激電壓設(shè)置為 1 200、1 600、2000、2 400 V 共4 個電壓梯度?？紤]到豬只前軀不易操作，容易引起豬應(yīng)激反應(yīng)，且前端為豬只飲水的地方，環(huán)境潮濕，有安全隱患，因此選擇后軀腰部、側(cè)腹部、大腿根部3 個刺激部位，共12 個處理。將72 頭產(chǎn)后母豬，隨機分為12 個處理組，每組6 頭。試驗前將刺激部位處的毛發(fā)刮掉，并使用3 M膠將電刺激裝置粘貼在刺激部位，以確保裝置正負電極緊貼于豬只皮膚。試驗過程中，在單頭母豬躺臥狀態(tài)穩(wěn)定后，使用遙控開關(guān)觸發(fā)電刺激。相關(guān)研究表明，與交流電不同，直流電只有在接通和斷開時動物才會產(chǎn)生電刺激感覺，此外，電壓強度的變化更利于動物做出刺激反應(yīng)，強度變化越快，動物感知越敏感[27]。因此為保證動物對電刺激的感知，根據(jù)測定的電刺激裝置電壓特性，設(shè)置電刺激周期參數(shù)為1.5 s，其中持續(xù)通電0.5 s，釋電時長1.0 s。根據(jù)預試驗發(fā)現(xiàn)在多周期執(zhí)行刺激電壓時，大部分的母豬動作反應(yīng)有一些變化，但超過4 個周期仍未站立的母豬會出現(xiàn)拱限位欄桿等不正常的表現(xiàn)，因此規(guī)定電刺激執(zhí)行上限為4 個周期，即6 s。在電刺激執(zhí)行期間，若母豬站立，則關(guān)閉開關(guān)停止執(zhí)行后續(xù)周期的電刺激。

為避免試驗過程中因人員操作對豬只反應(yīng)的影響，試驗人員站在試驗豬只產(chǎn)床限位欄后方視覺盲區(qū)的位置執(zhí)行試驗，保證豬只未察覺到試驗人員。使用一臺手機攝像裝置采集單頭母豬受到電刺激后的體態(tài)行為和聲音數(shù)據(jù)，完成后對下一頭躺臥狀態(tài)穩(wěn)定的母豬執(zhí)行電刺激并記錄，直至所有處理完成。研究結(jié)果通過回放視頻進行統(tǒng)計，包括各處理下執(zhí)行電刺激后母豬的姿勢變化和聲音類別。參考文獻 [18]，統(tǒng)計的姿勢包括躺臥、坐、站和跳，聲音包括沉默、哼哼、叫、尖叫和咬等，具體定義可見表1。通過對結(jié)果的分析，確定最適宜的刺激電壓和刺激部位。

表1 哺乳母豬行為定義Table 1 Definition of behaviors of postpartum sow

1.2.2 電刺激適宜參數(shù)對產(chǎn)后母豬生產(chǎn)性能的影響

基于上述試驗得出的電刺激適宜參數(shù)，下述以產(chǎn)后母豬和哺乳仔豬為試驗對象，研究電刺激適宜參數(shù)對母豬生產(chǎn)性能的影響。

選取有效乳頭數(shù)不少于12 的頭胎母豬進行研究，試驗分為2 組，1 個對照組和1 個試驗組，每個組隨機選擇5 頭母豬，共計10 頭母豬，產(chǎn)后24 h 內(nèi)完成調(diào)欄，保證各處理窩仔豬初始質(zhì)量差異不顯著。試驗組執(zhí)行電刺激適宜參數(shù)，由于產(chǎn)后3 d 內(nèi)母豬壓死仔豬的幾率最高[1-2]，因此分娩后3 d 內(nèi)每天于08:00—17:00 期間，對每只清醒且躺臥狀態(tài)的試驗組母豬執(zhí)行3 次電刺激。為避免形成條件反射，隨機選擇執(zhí)行電刺激時間，相鄰刺激間隔時間大于2 h。對照組不做任何處理。試驗期間所有母豬自由采食并記錄母豬采食量，試驗周期為21 d。

1.3 評價指標

1.3.1 反應(yīng)有效性

有效反應(yīng)定義：對于限位欄產(chǎn)床，母豬易壓仔豬的的高危動作主要有2 種[28]，一種是臀部擠壓：當母豬從站立狀態(tài)躺下時，小豬會被困在母豬后軀的下方；另一種是腹部擠壓：母豬以坐姿躺下時，位于前軀空間的仔豬易被壓于母豬腹部。無論是臀部擠壓還是腹部擠壓，母豬站立皆可使仔豬得以解救。但是仔豬被壓頻率低、被壓時間不可預測，因此，為保證試驗樣本量及試驗效率，默認母豬處于側(cè)躺狀態(tài)為仔豬被壓，執(zhí)行電刺激后母豬姿態(tài)由“側(cè)躺轉(zhuǎn)為站立”判定為仔豬被解救，即為有效反應(yīng)。

反應(yīng)有效性評價指標為有效反應(yīng)率，即有效反應(yīng)數(shù)與觀測數(shù)的比值?；谝蜃兞坑行Х磻?yīng)是二分類變量，因此用Logistic 回歸模型分析不同身體部位在不同刺激電壓下對母豬產(chǎn)生有效反應(yīng)的影響，并對因變量進行賦值：“側(cè)躺轉(zhuǎn)為站立”賦值為1,“側(cè)躺轉(zhuǎn)為其他動作（除站以外）”賦值為0。該模型用優(yōu)勢比（odds ratio，OR）表示某種因素與結(jié)果的關(guān)聯(lián)強度，優(yōu)勢比為1，因素與結(jié)果無相關(guān)性；優(yōu)勢比大于1，因素可以促進結(jié)果的發(fā)生；優(yōu)勢比小于1，因素可以抑制結(jié)果的發(fā)生，本研究通過優(yōu)勢比評價各因素對反應(yīng)有效性的影響程度。

1.3.2 驚嚇指數(shù)

驚嚇指數(shù)方程[18]：

式中SI表示驚嚇指數(shù)，%，l、s、S、j、i、g、b、q、B分別代表躺、坐、站、跳、沉默、哼哼、叫、尖叫、咬行為。

驚嚇指數(shù)通過動作與發(fā)聲變化程度來量化母豬受驚嚇的嚴重程度，該指標對母豬受到電刺激后發(fā)出的動作（躺臥、坐、站、跳）和聲音（沉默、哼叫、叫、驚叫、咬）進行權(quán)重計算，將行為與聲音的組合量化于0～100%的范圍內(nèi)，執(zhí)行電刺激后母豬動作和聲音反應(yīng)分別為躺、未發(fā)聲，驚嚇指數(shù)結(jié)果為0，母豬動作和聲音反應(yīng)分別為驚跳、咬，結(jié)果為100 %。

1.3.3 產(chǎn)后母豬生產(chǎn)性能

測試的指標包括采食性能和泌乳性能。用采食量衡量產(chǎn)后母豬的采食性能，測定方法：母豬產(chǎn)后自由采食，在每次飼喂之前進行準確稱量，稱量工具為凱豐KFS-C3電子秤，稱量范圍為 0～5 kg，誤差為±0.3 g，飼喂時間為08:00、14:00 和16:00，每次的投料量根據(jù)料槽中剩料進行調(diào)整，投料30 min 后若料槽中無剩料則適量增加，剩料量于次日上午 07:00—08:00 進行稱量記錄。母豬采食量為飼喂量與剩料量之差。

以同窩存活仔豬哺乳至 21 日齡時的全窩質(zhì)量代表母豬的泌乳力[29]，測定方法：于試驗第21 d 對仔豬進行稱量，稱量工具為貝晨衡器，稱量范圍1～300 kg，誤差為±50 g，記錄試驗仔豬調(diào)欄后的初生窩體質(zhì)量和21 日齡斷奶窩質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

使用SPSS.25 軟件的二元Logistic 回歸方法，將以是否為有效反應(yīng)作為因變量，以電壓（1 200、1 600、2000、2 400 V）和刺激部位（側(cè)腹部、腰部、大腿根部）作為自變量。通過對試驗豬只電刺激反應(yīng)情況進行回歸分析，判斷模型中各因素對電刺激有效反應(yīng)是否有顯著影響，各因素對發(fā)生有效反應(yīng)的影響程度用優(yōu)勢比表示，顯著水平為0.05。

采用單因素方差分析和鄧肯多重比較對12 個處理的驚嚇指數(shù)進行統(tǒng)計分析，生產(chǎn)性能指標利用獨立樣本t檢驗方法進行分析，以平均數(shù)±標準差表示，P＜0.05 表示處理之間差異顯著，P＜0.01 表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)后母豬不同刺激部位在不同刺激電壓下的反應(yīng)

2.1.1 反應(yīng)有效性

依據(jù)有效反應(yīng)定義，反應(yīng)母豬受到電刺激后會產(chǎn)生兩類行為：可解救仔豬的有效反應(yīng)（站立）和無法解救仔豬或可能對仔豬有傷害的非有效反應(yīng)（包括躺、坐、跳等）。電刺激執(zhí)行后，母豬不同身體部位在不同刺激電壓下的有效反應(yīng)率見表2。從表中可以看出，隨著電壓的增大，試驗母豬的有效反應(yīng)率呈上升趨勢。當刺激部位為腰部時，試驗母豬的有效反應(yīng)率為70.8%，高于側(cè)腹部和大腿根部。在刺激電壓為2 000 和2 400 V 時，試驗母豬的有效反應(yīng)率都高達75%以上。且該電壓下對腰部執(zhí)行電刺激的試驗母豬的有效反應(yīng)率可以達到100.0%。

表2 產(chǎn)后母豬不同身體部位在不同刺激電壓下的有效反應(yīng)率Table 2 Effective response rate of postpartum sows under different stimulated voltages and stimulated positions %

如表3 所示，電壓的增加可以促進母豬產(chǎn)生有效反應(yīng)。電壓效應(yīng)的參考水平是1 200 V，其他電壓參數(shù)下母豬發(fā)生有效反應(yīng)的概率大約增加（OR-1）倍。在1 600、2 000 和2 400 V 的刺激電壓下，母豬發(fā)生有效反應(yīng)的概率分別比1 200 V 的刺激電壓下高3.578、21.645和52.366 倍左右，其中2 000 和2 400 V 發(fā)生有效反應(yīng)的概率極顯著高于1 200 V（P＜0.01）。刺激部位的參考水平為側(cè)腹部，大腿根部的OR值為1，即大腿根部的效應(yīng)同側(cè)腹部一致，而腰部的OR值為3.952，即刺激母豬腰部發(fā)生有效反應(yīng)的概率比側(cè)腹部高將近3 倍左右。

表3 產(chǎn)后母豬不同身體部位在不同刺激電壓下的有效反應(yīng)分析Table 3 Analysis of effective responses of postpartum sows to different stimulated positions under different voltages

2.1.2 驚嚇指數(shù)

驚嚇指數(shù)是衡量電刺激對母豬應(yīng)激影響的指標。在不同電壓刺激下，試驗母豬不同的身體部位會表現(xiàn)出不同的動作和聲音反應(yīng)。表4 展示了試驗母豬的動作和聲音反應(yīng)統(tǒng)計以及驚嚇指數(shù)結(jié)果。由表可知，刺激部位同為腰部，刺激電壓分別為2 000、2 400 V 的驚嚇指數(shù)（45.63%和53.03%）高于其他處理，其中2 400 V 處理下的尖叫聲音反應(yīng)數(shù)量多于2 000 V，其驚嚇指數(shù)上限大于60%。當驚嚇指數(shù)高于60%時，母豬反應(yīng)大多為跳、尖叫、咬等反應(yīng)強烈的動作或聲音，對母豬造成應(yīng)激的可能性較大[18]。刺激電壓為2 000 V、刺激部位為腰部的處理，驚嚇指數(shù)上限值為57.71%，低于60%，母豬產(chǎn)生應(yīng)激的可能性較小。

表4 產(chǎn)后母豬不同身體部位在不同刺激電壓下的驚嚇程度分析Table 4 Analysis of startle degree in different stimulated position of postpartum sows under different stimulated voltages

綜合反應(yīng)有效性及驚嚇指數(shù)結(jié)果可以得到，驚嚇程度同反應(yīng)有效性規(guī)律呈正相關(guān)關(guān)系，由有效反應(yīng)結(jié)果可知，在刺激部位為腰部，刺激電壓2 000 和2 400 V 的處理下，躺臥的母豬可較大概率實現(xiàn)站立。根據(jù)驚嚇指數(shù)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在刺激電壓為2 400 V、刺激部位為腰部時，母豬驚嚇指數(shù)上限高于60%，容易造成母豬應(yīng)激，增加了母豬產(chǎn)后生產(chǎn)性能下降的風險；而在電壓2 000 V 下，驚嚇指數(shù)上限低于60%，母豬大多反應(yīng)為站立、叫，未有較大應(yīng)激。綜上，建議電刺激適宜參數(shù)是刺激電壓為2 000 V，刺激部位為腰部。

2.2 電刺激適宜參數(shù)對產(chǎn)后母豬生產(chǎn)性能的影響

2.2.1 采食性能測定結(jié)果

不同處理下哺乳母豬的日平均采食量統(tǒng)計結(jié)果如表5 所示。在整個哺乳期，試驗組的平均日采食量略高于對照組，但差異不顯著（P＞0.05）。

表5 不同處理下每頭哺乳母豬的平均日采食量Table 5 Average daily feed intake (ADF) per postpartum sow under different treatments kg

統(tǒng)計不同處理的哺乳母豬日采食量，得到對照組和試驗組母豬的日平均采食量曲線，如圖3 所示。由圖3可知，當哺乳日齡為 1～3 d 時，對照組和試驗組的日平均采食量變化基本一致；當哺乳日齡為 4～21 d 時，對照組與試驗組的日平均采食量呈逐漸增長的趨勢，且試驗組整體略高于對照組。

圖3 不同處理的母豬采食量曲線Fig.3 Feed intake curve of sows with different treatments

2.2.2 母豬生產(chǎn)性能和泌乳力的測定結(jié)果

試驗組和對照組母豬生產(chǎn)性能和泌乳力的測定結(jié)果見表6。從表中可以看出，試驗組與對照組母豬的平均總產(chǎn)仔數(shù)、活產(chǎn)仔數(shù)和仔豬初生窩體質(zhì)量，均無顯著性差異，這表明試驗豬的選擇與分組合理。經(jīng)過21 d 的哺乳期飼養(yǎng)后，試驗組的斷奶窩質(zhì)量（即母豬泌乳力）比對照組多0.49 kg，但不存在顯著差異。由此可得，母豬分娩后連續(xù)執(zhí)行3 d 電刺激對哺乳母豬的泌乳性能無影響。

表6 不同處理對母豬生產(chǎn)性能及泌乳力的影響Table 6 Production performance and lactescence of sows under different treatments

3 討論

3.1 產(chǎn)后母豬不同刺激部位在不同刺激電壓下的反應(yīng)

本試驗基于反應(yīng)有效性和驚嚇指數(shù)探討了母豬不同身體部位在不同刺激電壓下的行為反應(yīng)，并選取了電刺激技術(shù)的適宜參數(shù)值。結(jié)果表明，有效反應(yīng)率和OR值隨著電壓的增大呈非線性的上升趨勢，其中1 200～1 600 V 下電刺激的有效反應(yīng)率及OR值沒有1 600～2 400 V 增長明顯。分析原因可能是家畜軀體皮膚阻抗可認為是阻性和容性的網(wǎng)絡(luò)，其阻抗值隨著接觸電壓的增大而減小[22]，即通過母豬皮膚的電流增加速率變快，因此1 600～2 400 V的有效反應(yīng)提升速率高于1 200～1 600 V。相比于大腿根部和側(cè)腹部，腰部對電刺激更為敏感，其有效反應(yīng)率和OR值顯著高于其他兩部位，可能是因為身體不同部位的皮膚對直流電的敏感度各異，而這種敏感度與皮膚電阻和神經(jīng)末梢的豐富程度有關(guān)，動物穴位多為神經(jīng)末梢和血管較多的地方，而腰部穴位較多且分布集中，神經(jīng)末梢較豐富[27]。因此腰部反應(yīng)最靈敏，即相比其他部位，只需相對較小的電壓即可讓母豬站立。

雖然一定的電壓刺激才能激發(fā)母豬的站立反應(yīng)，但并不是刺激電壓越高越好。在本次試驗中，激發(fā)部位為腰部、電壓為2 400 V 時，所有母豬都能站立，但其中一半的母豬發(fā)出了強烈的尖叫聲。經(jīng)分析，豬只驚嚇指數(shù)上限超過60%會增加母豬發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)的風險，進而可能影響母豬的生產(chǎn)性能。而當激發(fā)部位為腰部，電壓為2 000 V 時，所有試驗母豬都能站立，但僅有1 頭母豬發(fā)出尖叫聲，其驚嚇指數(shù)上限低于60%。因此，建議刺激電壓為2 000 V，刺激部位為腰部為電刺激適宜參數(shù)。需要注意的是，本研究只是通過驚嚇指數(shù)探討了電刺激對母豬當下應(yīng)激的影響，并未從生理生化角度進行驗證。

相關(guān)研究表明在電壓為500 V、刺激部位為側(cè)腹部、電刺激持續(xù)通電1 s 的情況下，大部分母豬會站立，但存在部分母豬發(fā)生驚跳反應(yīng)的情況[18]；而本研究所使用的電刺激裝置設(shè)置為電壓2 000 V、刺激部位為腰部、電刺激裝置通電0.5 s 后放電1 s，結(jié)果所有母豬站立且無驚跳反應(yīng)。從電刺激裝置工作原理分析，2 種裝置均是通過磁場感應(yīng)原理將電能傳輸?shù)酱渭壘€圈，完成電壓升高，電容充滿后放電。不同參數(shù)下導致結(jié)果有所區(qū)別的原因可能是兩種裝置的直流高壓模塊和電容參數(shù)不同，即對應(yīng)的裝置功率、電壓、電流和電刺激持續(xù)通電時間不同。MUMM 所研究的裝置功率為8W，直流高壓模塊電壓較低（500 V）而電流較高（8 mA），電刺激持續(xù)通電1 s[18]；相較之下，本研究中的裝置最大功率為7.2 W，高壓發(fā)生器所產(chǎn)生的電壓較高（最高2 400 V），電流較低（3 mA），電刺激持續(xù)通電0.5 s。也就是說，本研究所使用裝置雖然電壓較高，但功率卻較低，因此試驗組中的母豬未發(fā)生過度反應(yīng)。

3.2 電刺激適宜參數(shù)對產(chǎn)后母豬生產(chǎn)性能的影響

采食量的偏差可能是母豬應(yīng)激的指標之一[30]，在哺乳日齡1～3 d 期間內(nèi)，對試驗組母豬施加電刺激適宜參數(shù)，以研究電刺激適宜參數(shù)對哺乳母豬采食性能的影響。結(jié)果表明，在哺乳期第1～3 d 和電刺激結(jié)束后期（4～21 d）內(nèi)，試驗組采食量與對照組相比無顯著差異，但試驗組平均日采食量略高于對照組。這說明電刺激適宜參數(shù)對母豬采食性能不存在不良影響。通過觀察發(fā)現(xiàn)被電刺激站立的母豬伴有采食、飲水、大小便等活動，因此哺乳日齡1～3 d 的試驗組母豬平均日采食量略高于對照組。剛生產(chǎn)完的母豬因體能消耗過大，活動量下降，產(chǎn)后易出現(xiàn)少食或者不食現(xiàn)象，影響母豬產(chǎn)后恢復，而執(zhí)行電刺激后站立的母豬，其采食飲水等活動有助于產(chǎn)后身體恢復，這可能是電刺激結(jié)束后期（4～21 d）采食量略高于對照組母豬的原因。在實際生產(chǎn)中，為了保證母豬的營養(yǎng)攝入，生產(chǎn)人員會在產(chǎn)后每天料槽里下滿料后用棍子拍打躺臥的母豬使其站立采食。從結(jié)果來看無論是人工拍打母豬還是電刺激，適當?shù)耐饨绱碳游锘顒赢a(chǎn)生積極影響，該結(jié)果與SELYE 研究觀點相一致[31]。

哺乳期的應(yīng)激源是導致哺乳失敗和仔豬發(fā)病率增加的已知原因[32]，因此，本研究探究了電刺激適宜參數(shù)對母豬泌乳能力的影響。研究發(fā)現(xiàn)，在電刺激適宜參數(shù)下，試驗組的斷奶窩質(zhì)量（即母豬泌乳力）與對照組相比無顯著差異（P＞0.05），而且試驗組的斷奶窩質(zhì)量略高于對照組，這表明電刺激適宜參數(shù)對母豬的泌乳性能并未造成影響，推測試驗組母豬采食性能的快速恢復提高了母豬的泌乳性能。

3.3 成本分析

從投入產(chǎn)出比的角度來看，帶有聲音識別功能的電刺激裝置成本約為2 800 元/臺（供1 頭母豬使用），如果所有的生產(chǎn)母豬都使用該裝置，需要較大的投資。但實際生產(chǎn)過程中，健仔很少會被壓，而弱仔被壓且無力逃脫的概率較高。因此，電刺激裝置更適用于弱仔欄。經(jīng)過調(diào)研，本豬場一個分娩單元平均每年壓死的弱仔數(shù)量為156 頭（約13 欄），考慮到公母豬料耗、疫苗、人員工資、工具器械、生物資產(chǎn)折舊等費用，平均每頭仔豬的生產(chǎn)成本為350 元。如果分娩單元投入6 臺，總共需要投資1.68 萬元。假設(shè)這些裝置可以挽救80%被擠壓的弱仔，扣除產(chǎn)品成本，產(chǎn)品投入第一年可以盈利2.69 萬元，因此說明本文研發(fā)的電刺激裝置具有較好的應(yīng)用前景。

此外，本研究裝置需要在使用前將母豬刺激部位處的毛發(fā)刮掉，并通過3M 膠將裝置粘貼在刺激部位，該粘貼方式可以持續(xù)5 d。該電刺激裝置的尺寸為85 mm×58 mm×16 mm，雖然輕薄小巧，不會影響豬只的活動，但豬只在正常活動時不可避免地會與限位欄發(fā)生摩擦。經(jīng)過多次摩擦后，裝置有可能從粘貼位置上脫落。此粘貼方式的問題影響了電刺激技術(shù)在解救仔豬方面的推廣應(yīng)用。為解決上述問題，需要進一步探索電極接觸豬只皮膚的形式，尋求更好的落地應(yīng)用方式。

4 結(jié)論

本試驗研究了母豬不同身體部位（側(cè)腹部、腰部、大腿根部）在不同刺激電壓（1 200、1 600、2 000、2 400 V）下的反應(yīng)，基于反應(yīng)有效性和驚嚇指數(shù)評估電刺激技術(shù)參數(shù)適宜值，并測試了該參數(shù)對母豬生產(chǎn)性能的影響，得出以下結(jié)論：

1）刺激電壓為2000 和2 400 V 時，生產(chǎn)母豬的有效反應(yīng)率皆為75%以上，且發(fā)生有效反應(yīng)的概率極顯著高于1 200 V 下的有效反應(yīng)概率（P＜0.01）；刺激部位為腰部時，生產(chǎn)母豬的有效反應(yīng)率為70.8%，比側(cè)腹部和大腿根部發(fā)生有效反應(yīng)的概率高將近3 倍左右。刺激部位同為腰部，在刺激電壓為2 400 V 下，母豬驚嚇指數(shù)上限高于60%，而在刺激電壓2 000 V 下，驚嚇指數(shù)上限低于60%。綜合有效反應(yīng)和驚嚇指數(shù)結(jié)果，建議電刺激適宜參數(shù)設(shè)置成電壓為2 000 V，刺激部位為腰部。

2）電刺激試驗組和對照組母豬平均日采食量分別為5.50 和5.45 kg，斷奶窩質(zhì)量（泌乳力）分別為58.91和58.42 kg。電刺激試驗組和對照組在母豬采食量和泌乳力方面均無顯著性差異（P＞0.05），即選擇的電刺激適宜參數(shù)對母豬生產(chǎn)性能無統(tǒng)計學影響。