提供奶嘴和软垫可以减少人工饲养仔猪的拱鼻行为吗?
2020-03-27张振玲石丰运编译
张振玲,石丰运 编译
(徐州生物工程职业技术学院动物工程系,江苏 徐州 221006))
1 引言
近年来,一窝仔猪的数量可能超过母猪有效乳头的数量,多余仔猪最早在出生2 d 转入人工饲养系统进行人工喂奶。在无母猪哺育情况下,人工饲养的仔猪出现了被称为 拱腹 的不正常的口腔行为,即仔猪用口吻部上下有节奏地拱其他仔猪的腹部,类似于哺乳时仔猪拱揉和吮吸母猪乳房的动作,因此被称为吮乳行为重定向。拱腹通常在仔猪断奶几天后开始,持续2~4周以上。拱腹流行程度随仔猪断奶日龄降低而增加。2 周龄断奶仔猪约80%有拱腹行为。其他的口腔行为(如吮吸甚至啃咬其他仔猪)也增加。且随时间推移,仔猪休息、玩耍和争斗持续时间均减少。在人工饲养系统中,仔猪的拱腹行为表明其行为需求没有得到满足。能否通过改善舍饲条件以减少拱腹行为的发生率是一个令人感兴趣的问题。此次研究验证了提供吮吸奶嘴和拱揉软垫(或者联合提供吮吸奶嘴+拱揉软垫)等仿制品是可以减少仔猪间的口腔行为问题。
2 材料与方法
此项研究的实施得到瑞士特鲁戈州兽医局(Thurgau Cantonal Veterinary O ce, Switzerland)伦理等(包括舍饲条件、所有治疗和畜牧操作程序)的批准(TG 01/15,批准号:26247)。
2.1 试验设计
试验于2015年11月至2016年10月在瑞士Tänikon的农业研究中心进行。共从21头母猪所产仔猪中(分娩后3~5 d)挑出126头大白仔猪转入人工饲养系统中饲养。
数据采集分7批进行。每批取18头分娩不超过4 d的仔猪(产自3头母猪)。从每头母猪所产的1窝仔猪中选出5~7头健康仔猪。尽可能选择3头公仔猪和3头母仔猪,并且体重接近于平均窝重。若无足够多符合要求的仔猪(21头母猪中有7头),从其他同一批母猪窝中选。选出仔猪用编号和彩色耳标标记。
每批18头仔猪分配到3个完全相同的人工饲养仔猪圈。每圈6头仔猪(3公和3母)。每批尽可能使3个圈中每一圈中的1头母仔猪和1头公仔猪同窝(21组仔猪中有14组是这样)。至少有2 头仔猪来自同1头母猪(21组仔猪中的20组),或者产自1头母猪的1头仔猪加上产自另外1头母的3头仔猪(只有一个这样的特例)。
2.2 人工饲养系统及管理
人工饲养系统的3 个仔猪圈排列在一起,中间用0.5 m高的木墙分隔开,每个仔猪圈大小0.93h 1.0 m2。根据瑞士法律的规定,每头仔猪的空间大小为0.15 m2。仔猪圈里划分出面积相等的一个休息区和一个喂食-排泄区,中间用一个聚氯乙烯条帘隔开。
休息区地板用橡胶垫和刨花等材料覆盖作为垫料,垫料每天提供一次。此外,休息区域上方被一个带有集成加热板的有机玻璃板罩着。进食-排泄区有一板条状地板(槽宽9 mm),配备两个内径为10 cm的奶杯,放置在距侧壁约1 5 c m 的地方。随时为仔猪提供人工配制奶。人工配制奶每天两次在搅拌池中配制,奶罐和奶杯的连接管均被加热,以确保人工配制奶温度25 ℃左右。此外,放置在进食-排泄区角落里的水碗中随时提供饮水。
进入人工饲养系统后的第1 天,开始训练仔猪使用奶杯吃奶,即将每头仔猪的嘴放在奶杯前用奶润湿,每2~3 h检查一次仔猪吃奶杯中奶的能力。若有仔猪不能单独吃奶,则额外再进行训练,即反复将仔猪嘴浸入奶杯中。所有仔猪最晚在24 h后学会独立用奶杯饮奶。
公仔猪在10日龄前使用麻醉剂进行无痛阉割去势。仔猪不剪磨犬齿、不断尾。当有1头仔猪显示出腹泻迹象时,将草药产品加进拌奶池供所有仔猪饮用。如情况没有好转,按标准兽医惯例给予抗生素治疗。
2.3 试验处理
采用2h 2组间因子设计,吮吸奶嘴、拱鼻软垫、吮吸奶嘴+拱鼻软垫,无仿制品共4 个处理(表1)。
由于人工饲养系统只有3个仔猪圈,所以7个批次中每一批次都只有4个处理中的3个。4个处理的顺序及其在3个仔猪圈的分配由系统平衡,并且所有的3个处理均会出现在连续的两批次中。结果21组仔猪试验处理中,拱揉软垫处理有6个(每批1个),其余3个处理(配备吸吮奶嘴,配备复合吮吸奶嘴+拱鼻软垫,不配备仿制品作为对照)均有5个。在有仿制品的处理中,猪圈中都配备两个同样的仿制品,以提供足够的吮吸奶嘴或拱揉软垫。仿制品固定在休息区的纵向墙壁上,间隔均匀,拱揉软垫和吮吸奶嘴距离地板上方分别为约6 cm和11 cm处。由于是安装在有加热设备的休息区,所以仿制品总能保持一定温度。为确保此次试验中使用的仿制品能被仔猪接受(表1),之前已有一项初步偏好试验研究对不同的吮吸和拱揉仿制品进行了初步筛选。
表1 人工饲养系统中4 个试验处理
表2 行为定义
2.4 行为观察
仔猪进入人工饲养系统第4天和第18天,分别在05:00ü 09:30和13:00ü 17:30对仔猪进行录像。每个时间段集中观察每头仔猪3次(共15 min),使用非商业软件ETHO(version 8.1.0.0; R. Weber,Agroscope, Switzerland)进行连续取样(Martin et al., 1993)。每个时间段每组6头仔猪按随机顺序观察3次,不同观察日期里观察的猪圈顺序也不同。记录仔猪各行为(表2列出行为谱)频率和持续时间。
每个仔猪圈使用两台摄像机。在仔猪圈休息区侧壁安置1台180e视角的微型圆顶摄像机,天花板上安装另1台摄像机。休息区的灯光一直亮着。为了便于对进食-排泄区的仔猪进行录像,在观察日打开室灯。录像前1天,对所有小猪背上进行颜色标记。常规日间操作如喂食、清洁等在所有日子里均一致(07:30和16:00时提供或进行)。
2.5 分析
所有统计均用R语言(3.3.2版;R Core Team, 2016)进行。
2.5.1 观察人员间的观察一致性
使用科恩kappa 系数(kappa,package þ psychÿ ; Revelle, 2017)和线性回归模型(gls, package þ nlmeÿ ; Pinheiro et al., 2016)对观察者观测结果的一致性进行了评估。7个批次中,长期和短期一致性测试进行了6次。从每90 min的视频里计算出每头仔猪的所有行为的总持续时间。为了评估观察者之间的可靠(一致)性,每项评估的样本包括6名观察人员人以及11种行为(表1所列的8种行为再加上3种额外行为,由于很少发生,这些行为在此次研究中没有进一步列入)。用科恩kappa法比较了原始评分和再评分中各种行为的发生情况。行为发生的持续时间被代入到重新评分的持续时间与原始持续时间的回归方程中,在回归方程中计算截距和斜率。
短期一致性,C o h e n þ s k a p p a 系数为0.9 5(中位数)(范围为0.8 9 ~1.0 0),回归截距为0.0 1(-0.0 1 ~0.0 4),斜率为1.0 0(0.9 9 ~1.0 0)。长期一致性,C o h e n þ s k a p p a系数为0.9 4(中位数)(范围0.8 5 ~1.0 0),截距为0.0 4(-0.11 ~0.0 6),斜率为1.0 0(0.9 9 ~1.0 6)。因此认为内部观测一致性较高。
2.5.2 数据处理和统计分析
将每头仔猪每日每种行为的持续时间相加,再用此累计时间除以每天每头仔猪90 min观察时间内每一种行为的时间,计算出每一行为的相对持续时间。这些相对持续时间作为结果(固定)变量。此外,还分析了拱腹在拱鼻行为中所占的比例,以及平均休息时间(总躺卧时间除以躺卧仔猪数)。
对这些结果变量进行统计分析,采用了线性混合模型(lmer,package þ lme4′; Bates et al.,2015),P-值使用bootstrap法计算(PBmodcomp, package þ pbkrtestÿ ;Halekoh and Højsgaard, 2014)。模型假设通过残差的正态分布和方差齐性的图形分析进行检验。将相对持续时间和拱腹行为所占比例进行对数转换以便于统计假设,对平均休息时间也采用对数转换。
吮吸、拱揉和观察日因素均为固定的两个水平,即吮吸(不吮吸、吮吸),拱揉(不拱揉,拱揉)和观察日(第4天和第18天),所以用固定效应模型。建立一个完整的包括主要影响因素和所有潜在互作的模型。
对于在仿制品上直接执行的行为(即拱揉和操纵仿制品),对照处理中无数据可用。将预测因子处理编码为3个水平的因子(吮吸机会,拱揉机会,吮吸和拱揉二者组合的机会)。此外,还分析了第18天拱鼻持续时间与拱腹持续时间的相关性。该模型包括附加的固定效应处理(3个水平的因子)以及处理与拱仿制品间的互作。圈内仔猪、猪圈和批次等数据均独立,应用随机效应模型进行统计。模型选择以逐步反淘汰的方式进行,从完全模型开始,以P>0.05作为排除标准。考虑的最小模型是主要的效应模型。
3 结果
3.1 拱仿制品、拱腹和拱鼻行为
拱仿制品相对持续时间占0.0%~3.0%,与其他处理相比较,差异极显著,而不同的观察日间(第4日,第18日)则没有区别。拱鼻行为相对持续时间占0.01%~28.8%,第4天至第18天各处理中拱鼻行为均有所增加,但与其他处理相比,复合处理的仔猪增加幅度要小得多。有7头仔猪在第4天没有表现出拱鼻行为(对照组2头,吮吸组2头,拱揉组1头,吮吸+拱揉组合组2头),有1头在第18天(吮吸+拱揉组合组)亦未出现拱鼻现象。其中,在第18天没有出现拱鼻行为的仔猪在第4天也没有表现出拱鼻行为。
第18天,仔猪拱鼻的相对持续时间显著不受拱仿制品的相对持续时间的影响,但与其他处理相比,复合处理组拱鼻行为总体上极显著低于其他处理;拱腹行为相对持续时间在0.01%~18.2%之间,各处理的拱腹行为在第4天至第18天均极显著增加,但与其他处理相比,复合处理组仔猪的拱腹的相对持续时间较短。
从第4天至第18天,在所有处理中拱腹行为在整个拱鼻行为中所占的比例均增加。但在有拱揉机会的情况下,鉴于拱腹行为在第4天已经处于显著较高的水平,所以仔猪的拱腹行为不再受吮吸机会影响。
3.2 对仔猪、仿制品和猪圈设备的管理操作
提供拱揉仿制品(拱揉软垫的存在)有倾向于减少仔猪间相互操纵(行为)的相对持续时间的趋势,相对持续时间从无拱揉仿制品仔猪的0.19% [0.12%-0.31%](95%的置信区间)减少到有拱揉仿制品仔猪的0.12%[0.08%–0.20%](95%的置信区间)。吮吸仿制品(吮吸奶嘴)和时间两个因素均不影响仔猪间相互操纵(行为)的相对持续时间。
仔猪对仿制品的相对操作时间极短,尽管如此,仍倾向于受各个处理(拱揉软垫、吮吸奶嘴及二者的组合)影响的趋势,但不受到时间因素的影响。
提供吮吸奶嘴使得仔猪对猪圈设备操纵(行为)的相对持续时间有减少的趋势(从0.06%[0.03%~0.09%](无吮吸奶嘴)减少到0.04%[0.02%~0.07%](有吮吸奶嘴),但是吮吸奶嘴对仔猪的影响作用并不显著依赖于拱揉软垫仿制品。而且,仔猪操纵猪圈设备的相对持续时间从第4天的0.03%[0.02%~0.06%]显著增加到第18天的0.07%[0.04%~0.10%]。
3.3 仔猪的休息行为和玩耍-争斗
各处理中仔猪的相对休息时间从第4天到第18天均极为显著地减少,但是既不受拱揉软垫也不受吮吸奶嘴因素的显著影响。复合处理组中的仔猪平均休息时间明显长于其他处理组中的仔猪。但是平均休息时间从第4天至第18天极为显著地下降。仔猪玩耍-争斗的相对持续时间在0.01%~4.8%之间,既不受拱揉软垫的显著影响,也不受吸吮奶嘴的显著影响,同时也不受时间因素的显著影响。
4 结论
与其他处理相比,采用复合吸吮奶嘴+拱揉软垫处理组中的仔猪拱鼻行为和拱腹行为的增加次数明显是最小的。因此,组合提供能表达吮吸和拱揉行为的机会最适合于满足仔猪的行为需求。
拱鼻行为持续时间与仔猪拱仿制品时间无关。表明仔猪的拱鼻行为动机是单纯的且与处理无关,既可以拱仿制品也可以拱其他仔猪。
所有处理中拱鼻的比例普遍较高,从第4天到第18天都有所增加。在仿制品存在的情况下,仔猪早期确定了腹部是进行拱鼻较佳的位置。一种可能的解释是拱揉软垫具有与真实腹部相似的触觉和视觉刺激。
仔猪对仔猪、仿制品和圈舍设备的操纵行为(而不是拱鼻行为)一直处于较低水平,均与处理无关。
相对休息时间从第4天到第18天一直在减少,表明生长猪的休息行为越来越多地受到空间大小的影响。此外,平均休息时间从第4天到第18天持续减少。这些发现可能与在此期间观察到的拱鼻行为增加有关,因为仔猪的休息行为经常被其他仔猪的拱鼻行为所干扰。因此,复合处理组的仔猪平均休息时间最长(第18天拱鼻相对持续时间最短)。
总之,从第4天到第18天,复合处理(使仔猪同时可以拱揉和吮吸)是在减少拱鼻行为相对持续时间增加方面最有效的方法。同时,复合吮吸奶嘴+拱揉软垫对仔猪最具吸引力,并能诱导出最多的拱仿制品的行为。然而,在复合处理中,拱鼻行为仍然存在,表明仔猪的拱揉和吮吸的行为需求并没有充分得到满足。复合处理并没有阻止拱鼻和拱腹行为。因此,试验的仿制品(奶嘴和软垫)未能成功地消除人工饲养仔猪的重定向口腔行为,需要进一步研究对仔猪更有吸引力同时也更实用的仿制品。
(参考文献略。)
(原文:Frei, Daniela et al. Can body nosing in artificially reared piglets be reduced by sucking and massaging dummies? Applied Animal Behaviour Science , 2018,202 , 20 - 27. https://doi.org/10.1016/j.applanim.2018.02.001)