动物生理与健康养殖漫谈之一环境温湿度的作用与管理
2018-10-29李宝全山东农业大学动物科技学院山东泰安271000
李宝全 (山东农业大学动物科技学院 山东 泰安 271000)
目前我国畜牧业发展的现代化和标准化进程正在逐步进行中。规模化养殖场的饲养管理相对比较标准,但许多规模较小、条件简陋的养殖场饲养管理比较粗放。由于饲养管理条件的差异,动物的生产性能也表现不同,因而经济效益也有较大的差异。饲养管理所涉及的因素很多,如人员、土地、房屋、设施的利用率,动物的周转计划,环境管理和饲喂方式等等。单就环境管理方面就涉及温度、湿度、光照、通风、卫生、饲养密度、饲喂方式等多种因素。从动物生理学原理看,当动物的遗传性能是固定的,动物生产表现就是营养因素和环境因素的综合作用。广义的讲,饲料和水等营养因素也属于动物的外界环境。笔者从动物生理学基本原理出发,结合养殖场环境管理状况,谈一谈环境因素对动物生产的影响,本文以鸡为例主要谈温度和湿度的作用及其管理。
1 温度的作用
(1)各种家畜和家禽都属于恒温动物,尽管动物的体温互有差异,但大多数畜禽体内的温度在38~41℃之间。幼龄动物体温一般高于成年动物。体温的恒定是畜禽生存的必要条件。在适宜的体温下,细胞进行各种新陈代谢,进行各种正常的生理活动和行为,实现正常的生长发育。畜禽通过调节体内产热和体表散热来调节体温,从而维持恒定的体温。机体的产热量和环境温度有关,在较低的温度下,机体会调动体内的有关神经和激素增加细胞的氧化代谢,增加产热,同时减少散热,维持体温。如果环境温度过高,在神经的调节下,机体散热增加,同时体内的细胞分解代谢也会因温度升高而增强,过高温度还引起动物精神不振、食欲下降。机体在适宜的环境温度中产热量最低,体温即可维持恒定。该适宜的环境温度称为等热范围。不同动物最适温度不同,例如成年猪的等热范围在20~23℃。在等热范围内,动物基础代谢所产的热量就可以维持体温,体温调节只需皮肤的物理调节,用于调节体温所消耗的能量最少,所以饲料能转化为生产能的效率最高。温度越是偏离等热范围,动物用来维持体温所消耗的能量越高,饲料报酬越低。(2)温度偏离适宜范围,除了消耗饲料用于调节体温之外,还有许多其它不利于动物生产的影响。过低的温度下,动物体表温度下降,毛细血管收缩,和外界接触的黏膜微循环减少,黏膜分泌物增多。如寒冷季节动物容易发生感冒等呼吸道疾病。除了低温本身外,温度在短期内急剧变化,更容易引起疾病。由于动物体表神经对于温度的变化速度非常敏感,并快速做出诸如血管舒缩,出汗改变等生理反应,如果局部黏膜微循环的快速减少同样易于发生病原菌入侵。在机体和外界接触的黏膜表面有大量的微生物生存,当黏膜微循环突然下降常引起局部抵抗力下降,从而部分致病微生物入侵。除了温度快速下降外,动物体表空气流通速度也是刺激体表温度敏感神经的有效因素。体表空气流通越快,皮肤和黏膜细胞热量散发的就越快,体表的冷敏神经受到的刺激越大,产生的局部微循环下降反应越强烈。因此,低温,突然降温,贼风吹入容易引起体质比较敏感的动物出现呼吸道等疾病。此外,腹部受凉会抑制胃肠和其他内脏平滑肌的运动,引起腹胀腹痛和肠道菌群暂时失调。温度过高引起动物分解代谢增加,食欲下降,生产下降,严重的会发生中暑而危及生命。幼龄动物的疾病会极大降低饲料利用率。(3)不同动物对低温耐受力不同,一般皮肤被毛浓厚的动物耐低温,被毛稀少的动物耐受力较低。初生动物由于羽毛或被毛稀少,不耐低温,做好幼龄动物的保温工作更加重要。让动物长时间经历寒冷或快速降温可以提高其对温度变化的耐受力,但这在生产中对于那些生长期很短,希望快速出栏的畜禽来讲是不可行的,比如商品肉鸡、肉鸭、仔猪等。因为在生长早期即使短时期的生病或生长受阻就意味着全程饲料转化率的较大幅度下降,经常导致产品价值低于成本,使生产变成无用的工作。同样的道理,过高的温度尽管可以锻炼动物对高温的耐受力,对于饲养周期短的畜禽是不可行的。对于养殖周期比较长的动物和某些种用动物,在进入育成期后,可以考虑让其经历比较极端的气温,对其起到锻炼的作用,增加其对极端温度的耐受力。
2 湿度的作用
(1)因为有水的存在,地球上的空气总是有一定的湿度的,湿度由空气中的水蒸气的含量决定。通常用相对湿度值来表示湿度的大小,理论上空气相对湿度可以在0%到100%之间变动,但我国大部分地区的湿度一般在30%到95%之间,例如,从2013年我国主要城市每月的平均湿度资料看,最低的是呼和浩特5月均值32%,最高的是南昌2月和广州4月的均值90%,北方春季风沙大空气干燥,南方春季梅雨季节空气潮湿。生活在地球上的陆地动物也总是生活在一定湿度范围的空气中,长期的进化形成了对该湿度的适应。极端的湿度会令动物感到不舒服,经常会影响动物的正常的生理活动,甚至影响健康。动物对气温的感觉和空气湿度有很大关系。因此动物对温度和湿度的需求是想联系的,最适的温度总是对应着一定范围的湿度。(2)在适宜的温度下,多数畜禽在45%~70%的湿度中会感觉舒适。湿度过高引起动物的不适有如下几种情况,一是在高温时,动物需要通过体表或呼吸的蒸发来散热,如果此时空气高湿会降低身体水分蒸发的速度,使动物感到闷热。闷热感会引起动物精神不振,食欲下降。第二种情况是在低温时,动物首先关闭皮肤毛孔减少蒸发,皮肤血管收缩减少血流量减少热量的散发,羽毛或皮毛蓬松增加保温,如果此时空气高湿会使皮肤传导热量加快,不利于保温,动物常常感到阴冷。此外湿度过大有利于环境中微生物的繁殖,特别是真菌和细菌,容易引起食物的腐败和发霉。湿冷的空气还容易引起动物关节和肌肉的酸痛。湿度过低可以引起动物皮肤和呼吸道黏膜水分蒸发较多而出现干燥,过分干燥会引起黏膜细胞死亡和破损,黏膜分泌物板结,黏膜抵抗异物和微生物入侵的能力下降,容易引起呼吸道黏膜的感染和炎症。(3)同温度一样,湿度的快速变化同样会引起动物的不适。动物尽管可以经历极端的湿度而得到锻炼从而提高对极端湿度的适应力,但对于生长期很短、要求快速出栏的畜禽来讲是不可行的。应当尽力保持温度、湿度的适宜和平稳,以获得畜禽的最大生产效率。
3 温度和湿度的管理
(1)不同的动物对环境温度和湿度有不同的需求,养殖者应当以动物的需求为中心,来管理环境温度和湿度。科学家已经研究了多种家畜和家禽最适宜的温湿度要求,对比了不同温湿度下的生理反应和生产性能,推荐了不同畜禽对环境的温湿度要求。例如家禽,育雏期保证其适宜温度非常重要。以肉鸡为例,商品肉鸡的温度和湿度需求值如表1。本表引自2009年版爱拔益加商品代肉鸡饲养手册,据手册标注数据来源于苏格兰农学院的Dr Malcolm Mitchell。(2)商品肉鸡饲养可以参照上述表格调整温湿度。根据该手册建议,由于在孵化器中雏鸡出壳时湿度较高,在育雏前3d相对湿度要在60%~70%之间,此后育雏期的相对湿度也不应低于50%。家禽育雏阶段之所以选择大于50%的湿度,主要考虑空气中容易有漂浮的绒毛和粉尘,采用稍大些湿度有利于减少其漂浮,此外雏禽呼吸道比较薄弱,适当的湿度可以减少呼吸道的损伤。如果湿度偏离了60%~70%范围,要根据表1调整鸡舍内温度。鸭子对温度和湿度的耐受能力一般要高于鸡。其余各种哺乳动物对温度湿度的耐受力也高于鸡。在家畜中,牛羊对温湿度的耐受力高于猪。养殖这些家畜和家禽,可以适当放宽其温湿度要求的范围。一般情况下,除非特殊的需要(比如育种),无论何种畜禽,如要获得最佳饲料利用率,都应当在其等热范围内养殖,并根据空气湿度对最适温度进行调整。各种动物各个年龄段的等热范围可以参考育种公司发布的饲养手册,手册中没有的可以参考国内外动物生理学教科书。(3)动物体感温度除了受湿度制约外,还和风速有关,风速越大,动物体感温度越低。附表所列数据为极低风速(一般每秒风速小于0.15m)下的温度值。如果风速加大,就要提高空气温度。不同品种的动物不同年龄的动物对风速所感受到的风冷效应是不一样的。以肉鸡为例,根据爱拔益加商品代肉鸡饲养手册,在高温环境中,每秒钟的风速每增加一米对4周龄以下的小鸡可以产生大约3.0℃的风冷效果,对4周龄以上的较大的鸡可以产生大约1.5℃的风冷效果。其它各种动物各个年龄段的对风速的风冷感觉可以参考相关的饲养手册和有关畜禽生理学教科书。(4)无论是家禽还是家畜,其体感温度是否舒适,都可以通过其行为有所表现,动物温度舒适时,精神愉快,自由活动。感到过热时,精神或萎靡或紧张,家禽经常张口呼吸以增加散热,猪常躺卧而四肢伸展,常喜欢呆在有水或有风的地方。动物常食欲下降,出汗增多,饮水增多。动物感到冷时,肢体蜷缩,羽毛或皮毛蓬起,常扎堆挤在一起。根据动物的表现可以大概察觉动物是否体感舒适。
附表 不同相对湿度情况下达到目标体感温度
有了动物的等热范围、湿度与体感温度的关系以及风速与体感温度的关系,就可以在不同的阶段为养殖动物提供最合适的体感温度,从而获得最高的饲料回报率。一年中自然天气为动物提供的合适的温度、湿度的日子是有限的,即使在最温暖舒适的季节,有时也有不测风云。自然界的动物通过筑巢寻窝为自己找到栖身保温之所,家养动物由主人为它们建造畜舍禽舍,这些改善了动物的生活条件,节约了食物的消耗,延长了动物的寿命。但这些离最适环境和最佳饲料利用还有很大的差距。现代养殖业除放牧外,逐渐向温室养殖发展。现代工业所提供的能源、设施、机器、人工智能为精准环境控制提供了物质和技术的支持。如何具体设计和操控各种温湿度和通风设备,鉴于篇幅所限,本文暂不讨论。在大数据时代,现代化的养殖动物的饲料回报率和畜牧产品产量也可以精准预测。现代化畜牧业逐渐摆脱了天气等自然因素的限制,成为类似工业品的生产。