濕熱環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.佛山科學技術學院生命科學與工程學院，廣東佛山 528000；2.廣西揚翔農牧有限責任公司，廣西貴港 537100)

華南地區屬于（亞）熱帶季風氣候，生豬長期受高溫高濕環境影響[1]，嚴重影響各階段豬的生產性能。采用風機-濕簾降溫模式能顯著改善豬舍的溫熱環境[2]，但舍內溫濕度依然難以達到豬的舒適水平。豬舍溫濕環境不僅直接影響豬的采食行為[3]，還嚴重影響養豬經濟效益。全球每年因為熱應激造成養豬業的經濟損失約數十億美元。國內外研究表明，高溫高濕環境會引起豬的熱應激，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]研究發現，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，當溫濕指數（Temperature Humidity Index，THI）小于72 時，單位體重采食量最高，當THI 超過84 時，出現嚴重熱應激反應，單位采食量明顯降低。

目前有關環境溫度、相對濕度及THI 等對豬生長期的采食和飼料效率的研究報道較少，配置自動環控監測設備的豬舍，其溫濕環境調節模式缺乏充足的科學依據。本研究通過分析配置風機-濕簾降溫系統的全封閉式豬舍內溫、濕度及其二者互作THI 對揚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，旨在為華南地區生豬養殖提供環境控制參數。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗于2016—2017 年在廣西揚翔核心種豬場進行，共完成了8 個批次共370 頭揚翔華系杜洛克生長公豬的生長性能測定；其中6 個批次記錄有溫濕度數據，共264 頭。

豬舍為風機-濕簾全封閉模式，每棟豬舍規格為7 m×50 m，濕簾面積為3 m×6 m，配套4 個風機（1.1 kW/個）。每批次試驗采取全進全出的方式飼養，豬只自由采食和飲水。采用奧飼本（Osbern）全自動種豬生產性能測定系統（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 豬舍環境溫濕度記錄 溫濕度自動監測設備（ZGC-4000D，座頭鯨信息技術有限公司）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，當日溫濕度值為當日24 h內平均值，在平均值±3 倍標準差范圍內為有效溫濕度，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。利用當天的平均溫濕度計算當天圈舍內的THI[4]。THI=T－（0.55－0.0055×RH）×（T－58）， T 為華氏溫度，RH 為相對濕度。

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

1.3 采食、生長性能數據 累計記錄了998 195 條采食次數、采食時間、采食量和體重數據，平均每天記錄11 091 條采食數據。從系統導出每天采食明細及當天的總采食次數、采食時間、采食量和當天體重，并將原始數據中每批次的前后3 d 的數據以及體重不在20～115 kg范圍內的數據剔除，以均值±3 倍標準差為標準作原始數據質量控制后用于后續分析。

1.4 統計分析

1.4.1 方差分析 以1 h 為單位，統計豬群晝夜采食節律，并進行多重比較。采用線性混合模型（Linear Mixed Model，LMM）對采食次數、采食時間和采食量3 個采食性狀進行擬合和統計分析。模型中考慮圈舍、批次和欄舍等6 個固定效應，并考慮溫度與濕度的互作效應，同時將體重作為協變量加入模型。

對于溫濕度數據（溫度、濕度和THI），根據原始數據分布將其按照一定間距分成若干組別，作為固定效應放入模型，統一在模型中估計各組效應，并進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 函數進行。統計分析模型：y = Xb + t×h + w + e，其中，y 為采食次數、采食時間和采食量3 個性狀表型記錄；X 為固定效應的關聯矩陣；b 為固定效應，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，t 為溫度，h為相對濕度；w 為測定日體重；e 為殘差。

將各個批次試驗的月份階段作為固定效應放入模型，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 化 率（Feed Conversion Ratio，FCR）的差異。統計分析模型：Y = Xb+e，其中，y 為剩余采食量、飼料轉化率；X 為固定效應的關聯矩陣；b 為月份階段；e～N (0，δe2)為殘差。

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

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，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 的計算 FCR 即飼料總耗量與總增重量的比值，FCR=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 實際采食量預測模型的建立 采用R 3.5.1 的lm函數對各批次的20～115 kg 杜洛克公豬實際采食量進行擬合，篩選擬合效果最佳的模型。模型：實際采食量（g/d·頭）=μ+BW+THI，其中，BW 為活體重。

2 結 果

2.1 杜洛克公豬晝夜采食節律分析 如圖1 所示，豬群日采食活動的采食次數曲線、采食時間曲線和采食量曲線趨勢相似，均出現2 個最高波峰和最低波谷。07:00—10:00 和14:00—18:00 為采食次數、采食時間和采食量的 波 峰，00:00—05:00、19:00—24:00 和11:00—12:00為采食次數、采食時間和采食量的波谷。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段（11:00—12:00）的采食次數、采食時間和采食量均減少約30%。

表1 溫度和濕度數據分組情況

圖1 豬群晝夜采食節律

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，試驗期間日均相對濕度均高于50%。如表2 所示，除在≤18℃和22～26℃時，相對濕度對杜洛克采食時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間、采食次數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THI 為75～80 時，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。縱觀試驗豬全程生長階段，THI＜65 時采食量最高，THI在75～80 時最低，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際采食量預測模型：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；日采食時間在1—2 月最高，在9月最低，且均差異顯著。

圖2 豬場環境溫度、濕度變化規律

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 濕熱環境對杜洛克公豬飼料效率的影響 如圖4 所示，FCR 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1 個波峰，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律分析 本研究發現，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占63%，夜間占37%。因此，根據采食規律合理設計食槽和下料時間，保證每頭豬有充足的采食時間，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]的研究結果基本一致。在種豬生產中，為了保持種豬體況，通常采取非自由采食模式飼養，因此，將飼喂時間集中在07:00—10:00 和14:00—18:00 內更符合豬的采食生物節律。本研究也發現，杜洛克生長公豬的采食規律隨日環境溫度而變化，在11:00—12:00 出現明顯的波谷，采食時間、采食次數和采食量均顯著降低。可能此時間段于豬舍外環境溫度過高，風機-濕簾系統降溫效果有限，豬只熱應激較大，通過減少采食活動和采食量來降低機體代謝產熱，同時臥地不愿起立來增加體表與地面接觸面積來增強熱傳導散熱作用，以保持體溫恒定。因此，在華南地區濕熱環境下，生長豬飼喂時間上午可調至08:00，而下午可以推遲至18:00，有利于生長豬生產。

3.2 濕熱環境對杜洛克公豬采食行為的影響 豬熱應激的首要影響為采食行為[9]。本研究發現，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、采食時間和采食量。其中，豬舍內相對濕度大于70% 時，杜洛克的采食次數、采食時間和采食量均極顯著降低，與Myer 等[9]的報道一致。本試驗中，當環境溫度低于18℃時，杜洛克生長豬的采食量顯著增加；當環境溫度超過26℃時，采食次數顯著增加，但采食時間和采食量顯著降低，這與蒲紅州等[4]的研究結果一致。一般認為生長育肥豬的熱中性區為21～24℃[5,10]。本研究發現，揚翔華系杜洛克生長豬在18～22℃和22～26℃時的采食量無顯著差異，兩者顯著低于≤18℃，顯著高于26～30℃，可推測該氣候環境下杜洛克生長公豬的熱中性區為18～26℃。

本研究發現，當在26～30℃范圍內，采食次數、采食時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。在高溫環境下，豬主要依靠蒸發散熱，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]。

本研究發現，當環境THI 為65～70 時，不同體重階段的杜洛克生長公豬采食量均較高；當THI 超過72 時，采食量均顯著降低，這與Segnalini 等[14]和蒲紅州等[4]研究結果相近。通常以THI 是否大于72 判斷動物是否受熱應激，熱應激會嚴重降低其生長性能，甚至增加疾病風險。因此，生產中控制環境THI 在65～70 范圍內能保障生長豬采食足量飼料以充分發揮其生長性能。基于溫度平均每升高1℃采食量降低73 g/d 或代謝能采食量降低985 MJ/d，而采食量下降導致生長緩慢[15]。

通常可采用濕簾-風機降溫系統、噴霧（水）、增加風的流動速度或淋浴等方式，可有效改善高濕高熱環境對生長豬的影響[9,16]。為更好地發揮生長育肥豬的生產性能，建議華南地區豬舍環境參數為溫度18～22℃、THI 65～70。

3.3 濕熱環境對杜洛克公豬飼料效率的影響 溫熱環境因素通過影響豬的采食、消化、代謝及產熱來改變不同營養成分在機體內用于維持和生產的分配比例，從而影響飼料利用效率。豬只抵御熱應激反應時，激活免疫應答需調用更多能量維持機體平衡，從而降低飼料效率，用于生產的能量會相應減少，導致生產性能下降[5]。RFI 和FCR 均為評價動物飼料效率的指標， 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性狀相關性弱，因此研究濕熱環境對豬RFI 的影響不會導致其他生長性能的變化[17]。

本研究發現，當環境平均溫度為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，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）；當環境平均溫度為25～29℃且日最高溫度達36℃，平均THI 為74～82 且日最高THI 為76～86 時，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，控制環境溫度在18～22℃，THI 在65～70 時，杜洛克生長豬的飼料利用效率較高。

4 結 論

本研究結果表明，在華南地區濕熱環境下，揚翔華系杜洛克生長豬的采食行為呈晝夜節律變化，飼喂時間調整為08:00 和18:00 更符合豬只采食節律且有利于生長。濕熱環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，將環境溫度控制在18～22℃，且THI 在65～70 時，揚翔華系杜洛克生長豬的FCR和RFI 較低，飼料效率較高。當環境溫度超過25℃，THI 超 過74 時，FCR 可 增 加13.98%，RFI 可 增 加182.92%。本研究結合豬只采食量、THI 和體重，為揚翔華系杜洛克生長公豬的實際采食量建立預測模型。綜合本研究結果和文獻報道，THI 可作為監測生長公豬熱應激的候選指標。