饲养密度对猪群健康和猪舍环境的影响

李 雪 陈凤鸣 熊 霞 吴 信 刘 刚 印遇龙*

(1.中国科学院亚热带农业生态研究所，中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室，长沙410125；2.湖南农业大学动物科学技术学院，长沙410128)

饲养密度对猪群健康和猪舍环境的影响

李 雪1,2陈凤鸣2熊 霞1*吴 信1刘 刚1印遇龙1,2*

(1.中国科学院亚热带农业生态研究所，中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室，长沙410125；2.湖南农业大学动物科学技术学院，长沙410128)

随着养猪业集约化、工厂化的发展，为了方便管理和降低成本，实际生产中常常扩大饲养密度，导致猪生存空间和食物等不足，诱发猪心理和行为方式等的改变。此外，高饲养密度加大了猪舍内环境负担，使舍内有害气体含量增多，增加了呼吸道和消化道疾病发生的概率，严重影响着猪群的健康并制约猪生长性能的发挥。本文就饲养密度对猪群健康和猪舍环境的影响做一论述。

饲养密度；健康；环境；生长性能；猪舍

有研究表明，猪生产中制约其生长性能发挥的因素中，只有20%取决于品种，40%～50%取决于饲料和日常管理，20%～30%取决于生长环境[1]，由此看出，在品种和饲料管理一定的条件下，生长环境的适宜程度会很大程度地影响猪的健康和生长性能的发挥。生长环境指标包括饲养密度、温度、湿度、通风、光照、有害气体含量等[2]。

在实际生产中，为了节约空间常使用舍内圈栏饲养和定位饲养工艺，这种工艺模式下的饲养密度通常会过高[3]，从而使猪舍这个封闭的环境中许多指标异常，如：猪舍温度升高、细菌大量繁殖、通风效果减弱、有害气体蓄积等，使猪群免疫力降低，引发猪群消化道和呼吸道疾病，甚至出现有害气体中毒现象，严重时造成死亡[4]。此外，高饲养密度下的猪群因为活动空间不足、饲养环境恶劣、食物和饮水紧张、打斗争抢行为过多等问题[5]，出现心理、环境以及社交3方面的慢性应激反应，诱发猪生理机能和行为习惯发生改变，出现一些异常的行为方式(如咬尾、咬栅栏、空嚼、过度修饰等)[6]，引起采食量下降、免疫力降低、肉品质下降等问题[7]。本文主要就饲养密度对猪群健康以及猪舍环境的影响展开论述。

1 饲养密度对猪群健康的影响

饲养密度是指家畜在一定空间范围内的密集程度，通常以单位数量家畜占有生活空间面积或者一定面积的载畜量来表示[7]。饲养密度应在适宜的范围内，密度过小，一方面会降低圈舍利用率，造成圈舍资源浪费[8]；另一方面也会影响圈舍温度的保持，使畜禽维持净能增加，生产净能减少，从而影响增重[9]。并且有研究表明，圈舍饲养能在一定程度上刺激动物采食，采食量相比于单栏饲喂的畜禽有一定的增加[10]。而饲养密度过大，会增加畜禽间的相互影响，使个体采食量、采水量、生活空间不足，引发动物攻击行为和应激反应，同时也增加了畜舍环境的负担，使畜舍卫生条件下降，细菌病菌繁殖力增加，畜禽抵抗力降低，易诱发畜禽传染性疾病[11]。饲养密度的适宜范围会依据畜种和生长阶段的不同而不同，我国《标准化规模养猪场建设规范》(NY/T 1568—2007)列出了不同阶段猪的饲养密度，见表1。

表1 《标准化规模养猪场建设规范》对猪群饲养密度的规定Table 1 Provisions of stocking density of swinery in Construction Ceriterion for Standardized Intensive Pig Farm[12]

1.1 饲养密度对猪采食规律的影响

掌握猪的采食规律，做到适量、适时的饲喂，对满足猪的生长发育的营养要求，并最大程度的节约饲料、提高饲料报酬至关重要。采食规律由采食时间、采食频率和采食量这3个要素决定[13]。猪群有2个采食高峰：06：00—08：00和15：00—18：00，采食时间可作为采食量大小的一个参考[14]。研究表明，随着饲养密度的增加，猪群的平均日采食时间会减少，采食高峰时间会出现偏差。采食频率因受采食时间的影响只能作为反映采食量的大小的参考，试验表明，随着饲养密度的增加，猪群的平均日采食次数减少[15]。采食量可直观反映猪群的健康状况和生长性能，饲养密度从0.44头/m2增长到0.56头/m2时，日采食量显著减少，而当饲养密度低于0.39头/m2时，日采食量也会减少[16]。综合3个指标来看，当饲养密度高于一定范围后，采食时间、采食频率以及采食量都会有降低的趋势，表明饲养密度过高会影响猪群的生长性能。

1.2 饲养密度对生长性能的影响

猪群的饲养密度对猪的增重速率以及饲料报酬都有影响。当饲养密度过低，并且猪舍气温相对较低时，猪的维持净能增加，竞争性采食效果减少，从而导致饲料报酬率增加，增重速率减少[17]。当饲养密度过大时，采食的竞争过大，导致弱者采食量不足，影响增重效果。此外，高饲养密度所引起的应激反应会促进交感神经的活化，促进儿茶酚胺和糖皮质激素的释放，从而使机体的新陈代谢速度加快，严重影响猪的增重[18]；并且造成猪群内打斗增多、休息静卧时间减少、舍内环境污染严重等问题，使猪活动增多，应激和患病几率增加[19]。也有研究表明，随着高密度饲养规模下猪群打斗行为、心理和环境应激行为的增多，会使猪肉品质下降，这是因为应激反应会造成体内失水增多，使体内甲状腺素、肾上腺素和一些毒素的分泌增多[20]。

1.3 饲养密度对行为习惯的影响

猪是社会性很强的动物，群居性会给猪只带来好处，如：通过竞争性采食可以互相促进采食、增加安全感，减少因外界环境改变带来的应激、互相取暖等[21]，但是随着饲养密度的增大，群居性也会给猪群带来害处。当饲养密度过大，猪只往往会由于活动空间、采食空间等不足，使猪只本身的一些行为习惯受到抑制，如：修饰、散步、嬉戏以及与猪群其他成员间的社交活动等，并且还会因食物、空间等的不足，引发争斗行为[22]。除了这些心理、社交的应激，猪群的饲养密度过大还会很大程度地影响猪舍环境，引发猪对不良生活环境的应激，在这3方面的应激下，使猪只的生理机能、行为习惯和环境难以协调，从而出现咬栏、咬尾、空嚼、异食癖等行为来宣泄心理压力[23]。有研究表明，随着饲养密度的增大，猪群的咬斗频率会增大，站立时间会增多，而卧息时间会减少，如表2所示[24]。

表2 饲养密度对猪行为的影响Table 2 Effect of stocking density on behavior of pigs[24]

1.4 饲养密度对健康状况的影响

动物在应激状况下，下丘脑会释放促肾上腺皮质激素释放激素，促进垂体分泌肾上腺皮质激素(adrenal cortex hormone，ACTH)，ACTH再促进肾皮质分泌糖皮质激素，皮质醇是最主要的糖皮质激素[25]。研究表明，随着猪群的饲养密度增大，猪唾液的皮质醇含量增多，表明高的饲养密度会引发猪的应激反应，导致“应激性综合征”，使猪的免疫力下降，容易患病[26]。也有研究发现，密度过大使猪间接触挤压过多，挤压应激会增加猪胃溃疡的发病率[27]。随着饲养密度的增加，猪舍环境的负担加大，细菌很容易滋生，食物水源污染现象增多，粪尿发酵使有害气体增多。猪只在不洁净的饲养条件下，患病几率会增大[28]。

研究表明[29]，饲养密度对猪血清中有些指标也是有影响的，随着饲养密度的增加，猪血清中胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇的含量明显增加。这说明饲养密度可能会影响一些能量物质在体内的分布和沉积，从而影响机体健康状态。可能机制考虑为饲养密度不同使个体获得的生存空间存在差异，从而影响其总体运动量、行为表现以及心理应激程度，造成个体能量物质代谢的差异[30]。但是检测其他有关脂质代谢的指标，例如血清甘油三酯、3-羟基丁酸却没有明显差异，具体原因机理还不明确[31]。

另外，饲养密度过大所引起的打斗行为也会对猪只的健康造成威胁。如打斗时造成的皮肤伤口，增加了猪只皮肤感染的几率[32]。

1.5 饲养密度对机体氧化还原稳态的影响

高饲养密度下的猪处于环境、社交和心理三大应激状态下，有研究表明[33]，应激可引起氧化状态的改变，导致机体中活性氧增多，抗氧化剂减少。有试验检测不同饲养密度下猪的血浆蛋白质时发现，高饲养密度环境下猪血浆中的蛋白质羟基相比于低饲养密度下的更多的被氧化[6]。而羟基基团作为蛋白质氧化修饰的重要部分，是判定蛋白质氧化状态的标志[34]。从而说明，高饲养密度会加大动物的氧化应激水平，破坏机体氧化还原的稳态。另外，随着血浆蛋白质氧化的增多，血浆中谷胱甘肽过氧化物酶的活性会代偿性的随之增强[35]。

1.6 饲养密度对繁殖性能的影响

对后备母猪而言，高密度的生长环境会增加生殖功能发育不全的概率[36]，主要原因考虑于高密度环境下带来的应激和生活资源的不平衡或者不足。另有研究表明，饲养密度还会影响母猪的产子数，在饲养密度较小的小群体中(每栏6头)，母猪的平均产子数为11头，在相对密度较大的大群体中(每栏10头)，母猪的平均产子数为10头[37]。

1.7 饲养密度对动物福利的影响

动物福利是指动物享有表达其天性、享有不受饥渴、不受伤害威胁和生活舒适的自由[38]。群居能够满足猪群居的天性，但是集约化生产中的高密度环境，极大限制了猪的活动空间，常常出现采食量、饮水量不足的现象，以及因争夺这些生活资源而出现的打架现象。心理上也会因为生活空间小、饥渴、打架争斗等产生负担，从而使猪群处于生活不舒适、活动受限、应激严重的环境中，严重的降低了动物的福利水平[39]。

2 饲养密度对猪舍环境的影响

猪舍环境的洁净程度和舒适程度很大地影响着猪群的健康水平和生长性能，而饲养密度对猪舍环境的影响是多方面的，直接关系到猪舍的温度、湿度、通风、微生物以及有害气体浓度等[40]，下文将主要从温度、微生物以及有害气体3个主要方面论述饲养密度对猪舍环境的影响。

2.1 饲养密度对猪舍内温度的影响

适宜的舍内温度是所有动物生存生长的必要条件，除了温控设施外，饲养密度也能够影响舍内温度，不过饲养密度对猪舍温度的影响也应该考虑气候因素[41]。天气寒冷时，增加饲养密度有利于猪舍保温，反之，天气炎热时，降低饲养密度可以起到降低猪舍内局部温度、减少热应激的作用[42]。

2.2 饲养密度对猪舍内微生物的影响

猪舍内的微生物组成比较复杂，与猪群的健康密切相关，主要来源包括：猪呼吸、排泄、体表携带、饲料、垫料、舍外空气、其他生物或者饲养员带入等[43]。随着饲养密度的增加，舍内温、湿度增大，通风效果受到影响，排泄物增多，会导致排泄物异常发酵产生异味及有害气体，导致细菌、病毒、真菌等有害微生物大量繁殖，污染食物和水源，使猪群患病几率增加[44]。有研究表明，曲霉菌广泛存在于自然界中，成熟后释放的孢子漂浮在空气中，易诱发猪群霉菌毒素中毒症[45]。此外，很多漂浮微生物易诱发猪群过敏反应，出现过敏性鼻炎、支气管炎等[46]。

2.3 饲养密度对猪舍内有害气体的影响

集约化密闭猪舍内的有害气体主要来源于猪的呼吸、排泄物以及一些有机物的分解，主要有氨气(ammonia，NH3)、二氧化碳(carbon dioxide，CO2)、一氧化碳(carbon monoxide，CO)和硫化氢(hydrogen sulfide，H2S)[47]，有害气体富集会直接刺激猪呼吸系统，进入动物体内后易作用于机体造成中毒反应或降低机体免疫力，此外，也对饲养员的身体健康有一定的影响，严重时造成猪和人中毒身亡[48]。

2.3.1 猪舍内CO2对猪群的影响

CO2主要来源于猪的呼吸，其本身并没有毒害作用，但是随着浓度的升高，就会造成猪缺氧，诱发CO2慢性中毒，表现为：精神萎靡、采食量下降、生产力降低、抵抗力下降，并易感染疾病[49]。研究表明，环境洁净的猪舍中，CO2的浓度远小于环境相对肮脏的猪舍，这表明，CO2也是表示猪舍环境洁净程度的一重要指标，可以作为猪舍环境卫生评定的参考指标[50]。

2.3.2 猪舍内CO对猪群的影响

除了寒冷气候下需要生火取暖的情况下燃料不完全燃烧产生CO外，一般猪舍中不会有CO。猪CO中毒反应机理和人的一样，CO与血红蛋白结合且生成物稳定，从而降低血红蛋白与氧气的结合和释放，从而使机体急性缺氧，造成机体呼吸、循环和神经功能障碍，严重时会导致死亡[51]。

2.3.3 猪舍内H2S对猪群的影响

当猪采食蛋白质含量过高的饲料而导致消化代谢紊乱时，肠道就会排出H2S[52]。H2S密度比空气轻，有刺激性气味，是一种强神经性毒剂，主要是刺激黏膜系统，表现为畏光、流泪，常引发角膜炎、鼻炎、气管炎、肺水肿等疾病，经呼吸作用进入血液后，会使细胞色素氧化酶失活，而细胞色素氧化酶可参与血红素中的铁原子的氧化，从而导致组织缺氧[53]。低浓度的H2S会降低猪的免疫力，容易诱发胃肠道疾病、心脏衰竭、植物性神经麻痹等症状。高浓度的H2S会抑制猪的呼吸中枢，引起猪只窒息死亡[54]。研究表明，猪舍中的H2S浓度应该低于10 mg/m3，H2S浓度过高会影响猪的采食量，出现神经质、呕吐等症状[55]。

2.3.4 猪舍内NH4对猪群的影响

猪舍中NH4气体来源于腐败饲料和猪的粪尿，主要以猪的粪尿来源为主[56]。NH4易溶于水，有刺激性气味，低浓度的NH4会引起呼吸中枢的兴奋，并且NH4可以与血红蛋白结合，从而降低了血红蛋白与氧气的结合，使机体出现缺氧症状。高浓度的NH4一方面能够引起呼吸中枢的麻痹，另一方面能够直接作用于机体组织，使组织出现溶解和坏死，从而出现心肌损伤等严重症状[57]。研究表明，NH4在猪舍中的的浓度与温度相关性大，温度升高，溶于水的NH4易释放。猪舍中NH4的浓度超过38 mg/m3，就会影响猪的增重，当超过70 mg/m3，就会诱发呼吸道疾病，达到400 mg/m3，就会引起呼吸中枢的麻痹，甚至死亡[58]。

3 小 结

饲养密度对猪群健康的影响体现在方方面面，合适的饲养密度不仅能为猪群的健康生长提供适宜的生活环境，还能有效地降低成本，减少因饲养密度不适宜而引起的猪群心理、生理以及行为习惯的应激，减少疾病发生的概率。然而饲养密度受品种、生长阶段以及气候的影响大，规定不同条件下的饲养密度对猪实际生产意义重大。

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*Corresponding authors: XIONG Xia, associate professor, E-mail: xiongxia@isa.ac.cn; YIN Yulong, academician, E-mail: yinyulong@isa.ac.cn

(责任编辑 武海龙)

Effects of Stocking Density on Piggery’s Health and Environment in Pig House

LI Xue1,2CHEN Fengming2XIONG Xia1*WU Xin1LIU Gang1YIN Yulong1,2*

(1.SubtropicalAgricultureEcologicalEngineeringKeyLaboratory,ChineseAcademyofSciencesInstituteofSubtropicalAgriculture,ChineseAcademyofSciences,Changsha410125,China; 2.CollegeofAnimalScienceandTechnology,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)

With factory and intensive development of swine industry, in order to convenient management and cost reduction , the feeding craft with high stocking density has been often used, which leads to a shortage of living space and food, inducing many changes in behavior and psychology of pigs at same time. On the other hand, the high stocking density can increase the environmental burden, such as the contents of noxious gases and the occurrence of respiratory and digestive tract diseases. All the problems have impacted on health and restricted the growth performance of pigs. The present paper reviewed the effects of the stocking density on piggery’s health and environment in the pig house.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(7)：2245-2251]

stocking density; health; environment; growth performance; piggery

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.07.005

2017-01-02

国家重点研发项目(2016YFD0500504)

李 雪(1992—),女，青海西宁人，硕士研究生，研究方向为单胃动物营养与饲料科学。E-mail: 741775564@qq.com

*通信作者:熊 霞，副研究员，E-mail: xiongxia@isa.ac.cn；印遇龙，院士，博士生导师，E-mail： yinyulong@isa.ac.cn

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1006-267X(2017)07-2245-07