反光膜对育肥羔羊生长性能、养分表观消化率及血液理化指标的影响
2022-10-12赵俐辰吴占军赵心念刘爱瑜李晓宇李永亮邱晓东高玉红孙新胜
赵俐辰 吴占军 赵心念 刘爱瑜 李晓宇 李永亮 邱晓东 高玉红** 孙新胜
(1.河北农业大学动物科技学院，保定071001；2.河北省农林科学院粮油作物研究所，石家庄050035；3.丰宁县农业农村局，承德068350；4.河北农业大学信息科学与技术学院，保定071001)
近几年随着全球气候持续上升，国内大部分地区畜禽遭受的热应激越来越严重，尤其处于转型升级阶段、设施配套相对落后的羊产业。长期处于高温环境时，羊的生长性能、血液生理指标和健康水平会受到一定影响[1-3]。据报道，热应激条件下羊的采食量下降22%～35%，且环境温度每升高1 ℃，体温则上升0.08 ℃，呼吸频率和心率分别增加10.79和5.96次/min[4-5]。已有研究认为，绵羊的最适温度为-3～23 ℃[6]，而根据近5年河北省羊产业创新团队对全省不同区域羊舍热环境的检测结果，各区域舍饲羊均存在不同程度的热应激现象，太行山区和中南部平原区的夏季温度日变化分别达24.7～35.1 ℃和23.5～36.2 ℃。由此可见，缓解热应激改善羊舍环境是羊产业高效健康发展的必经之路。
目前生产中缓解热应激的方法多采用物理降温，如奶牛舍的“喷淋+吹风”和“湿帘负压降温”[7-9]。由于羊具较厚的被毛，且怕潮湿，所以风扇降温就成为主要的降温方式，但效果不理想。而且目前羊舍结构多为易受外界环境影响的棚舍，棚顶的隔热效果至关重要，改善棚顶的隔热性能可有效缓解羊的热应激。反光膜作为提高反射隔热效果的建筑材料可有效降低室内温度，已广泛应用于建筑物表面，但应用于羊舍防暑的研究未见报道。基于此，本试验通过研究单彩钢屋顶外铺反光膜对育肥羔羊生长性能、养分消化率及血液理化指标的影响，为夏季缓解热应激的棚舍改造提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用的反光膜购自河北某建筑材料有限公司。反光膜总厚度为2 mm。其材料从上到下依次为：增强金属铝箔，上覆1层PET原膜(厚度0.035 mm)；沥青(厚度1 mm)；复合胎膜(厚度0.961 mm)；隔离膜(厚度0.004 mm)。
1.2 试验设计
试验于2021年6—7月于河北省保定市某规模化羊场进行。选用(120±20)日龄、体重(35.79±1.39) kg的小尾寒羊杂交育肥公羔468只，随机分到东西朝向的2栋舍(对照舍和铺膜舍)中，2栋舍分别选择位置相同的3个相邻羊栏，每栏作为1个重复(1.0 m2/只)，每个重复78只。该舍跨度10.4 m，檐高3.2 m，脊高5.5 m，单列布局。对照舍的屋顶结构为单彩钢板(厚度0.6 mm)，铺膜舍为单彩钢板外铺反光膜(0.6 mm厚单彩钢板+2 mm厚反光膜)，除了屋顶结构不同，2栋舍其他建筑结构完全相同。夏季舍内均无降温设施，且均采用素土地面进行饲养。整个试验期60 d，试验开始前预饲7 d。
1.3 试验饲粮及饲养管理
整个试验期各栏羊的饲粮和饲养管理完全一致，饲粮组成及营养水平如表1所示。全混合日粮(TMR)每天饲喂2次，投料时间为06:00和18:00，自由饮水，自由采食。
1.4 样品采集与指标测定
1.4.1 羊舍温湿参数的测定
1.4.1.1 羊舍环境温湿度测定
试验期间舍内外的环境温湿度均采用电子温湿度记录仪(KTH-350-I型，法国)进行连续自动测定。每栋舍悬挂3个记录仪，每个羊栏中央位置各悬挂1个，悬挂位置距离地面1.7 m处。舍外温湿度测定位点也设置3个，记录仪均匀悬挂于场区净道上方1.7 m处。记录仪每0.5 h自动记录温湿度数据，分别计算舍内外3个位点温湿度计的24 h连续变化曲线。
1.4.1.2 羊舍温湿指数(THI)计算
根据羊舍各时间点的温湿度，采用国内外公认的THI对2组试验羊舍的热应激程度进行评价，计算公式[10]如下：
THI=0.8Ta+RH/100×(Ta-14.4)+46.4。
式中:Ta为环境温度(℃)；RH为相对湿度(%)。
1.4.2 生长性能测定
分别在试验最后3 d记录2组羊的投料量，次日投料前测定剩余料量，取3 d的平均值作为平均日采食量(ADFI)。试验初和试验末分别称取各组羊的空腹重量，计算平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.4.3 饲粮、粪样采集及养分表观消化率测定
试验最后3 d收集饲粮样品和粪样。新鲜粪样和饲粮样品65 ℃干燥48 h后，回潮24 h制成风干样，粉碎依次过10和40目筛，保存备测。将样品置于105 ℃干燥24 h测定干物质(DM)含量。采用凯氏定氮仪测定粗蛋白质(CP)含量；用乙醚索氏提取法测定粗脂肪(EE)含量；采用纤维分析仪测定酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量[11]；利用饲粮和粪样中的酸不溶灰分(AIA)做内源指示剂，计算养分表观消化率，计算方法参照Zhong等[12]，公式如下：
养分表观消化率(%)=[1-(Ad×Nf)/
(Af×Nd)]×100。
式中：Ad和Af分别为饲粮和粪便中AIA含量(g/kg)；Nd和Nf分别为饲粮和粪样中养分含量(g/kg)。
1.4.4 血液样品采集及血液理化指标测定
试验结束日进行空腹采血，每组随机选取9只羊，使用一次性采血针进行羊颈静脉采血20 mL，采集后的血样分为2份，1份(10 mL)立刻放入乙二胺四乙酸二钠抗凝管并轻轻摇动，并将抗凝全血于8 h内送检测定血液常规指标；另1份血液(10 mL)经3 000 r/min离心15 min，取上层血清于EP管中，-20 ℃保存待测血清生化指标。
血液常规指标测定：利用K-4500全自动血细胞分析仪(Sysmex，日本)测定全血白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、中性粒细胞(NEUT)、淋巴细胞(LYM)、单核细胞(MONO)数量等18项血常规指标。
血清生化指标测定：血清样品送至北京莱博泰瑞科技发展公司，使用比色法测定血清中葡萄糖(GLU)、总蛋白(TP)和尿素氮(UN)含量；采用放射免疫分析测定血清中三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)和皮质醇(COR)含量。
1.5 数据分析
试验结果以平均值±标准误表示，采用SPSS 22.0统计软件对2舍数据进行独立样本t检验，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。
2 结果与分析
2.1 反光膜对羊舍环境温湿参数的影响
反光膜对羊舍环境温湿度的影响如图1所示。试验期间对照舍温度变化为23.90～32.78 ℃(平均为28.06 ℃)，铺膜舍温度变化为23.74～31.90 ℃(平均为27.53 ℃)。铺膜舍日均环境温度较对照舍降低0.53 ℃，在 09:00—12:00 期间，铺膜舍温度较对照舍降低1.10～1.33 ℃(平均1.26 ℃)。2舍环境湿度变化分别为54.69%～77.71%(对照舍)和54.14%～79.76%(铺膜舍)。
图1 反光膜对羊舍环境温湿度的影响
2.2 反光膜对羊舍THI的影响
反光膜对羊内THI的影响如图2所示。试验期间对照舍和铺膜舍的THI变化分别为72.89～82.68(平均为77.82)和72.85～81.43(平均为77.09)。铺膜舍羔羊处于重度(THI>79)热应激的时长较对照舍减少了2 h。试验期间对照舍羔羊遭受轻度(68≤THI≤75)、中度(75 图2 反光膜对羊舍温湿指数的影响 反光膜对育肥羔羊生长性能的影响如图3所示。反光膜可显著提高了羔羊的ADG(P<0.05)，铺膜舍较对照舍提高了10.97%，但2组间ADFI和F/G均未表现出显著差异(P>0.05)。 数据柱形图标注不同小写字母表示显著差异(P<0.05)，无字母表示差异不显著(P>0.05)。 反光膜对育肥羔羊养分表观消化率的影响如表2所示。铺膜舍羔羊的EE表观消化率较对照舍显著提高了18.90%(P<0.05)，而DM、CP、NDF、ADF、Ca、P和Ash的表观消化率差异均未达到显著水平(P>0.05)。 反光膜对育肥羔羊血液常规指标的影响如表3所示。所测生理指标基本处于正常范围，但2舍之间表现出一定的差异。红细胞系统中，铺膜舍羔羊的RBC数量极显著低于对照舍(P<0.01)，较对照舍降低了7.51%，且血红蛋白浓度(HGB)和红细胞压积(HCT)显著低于对照舍(P<0.05)。白细胞系统中，2舍羔羊的LYM、WBC、MONO和NEUT数量存在差异，其中铺膜舍LYM数量较对照舍极显著降低了33.73%(P<0.01)，WBC、MONO和NEUT数量较对照舍分别显著降低了25.69%、51.43%和36.82%(P<0.05)。 表2 反光膜对育肥羔羊养分表观消化率的影响 表3 反光膜对育肥羔羊血液常规指标的影响 反光膜对育肥羔羊血清生化指标的影响如表4所示。整个试验期2舍羔羊血清中T3、COR及GLU的含量存在差异，其中铺膜舍的血清T3含量较对照舍显著提高了16.36%(P<0.05)，血清COR和GLU含量较对照舍显著降低18.24%和9.88%(P<0.05)。2舍间羔羊血清T4、TP和UN含量未表现出显著差异(P>0.05)。 表4 反光膜对育肥羔羊血清生化指标的影响 畜舍温热环境直接影响畜禽的生产性能、繁殖性能及其健康水平[13-14]。已有研究表明，屋顶和墙体的保温隔热性能直接影响舍内的温热环境[15]。试验羊舍均为单彩钢屋顶的敞棚舍，屋顶作为羊舍外围护建筑的主要构件，舍内环境参数受外界环境影响而随之波动。邓利军等[16]研究表明，采用单层彩钢板屋顶的棚舍隔热性能差，棚顶表面温度较高，且升温快。本试验中，单彩钢板屋顶的育肥羊舍环境温度变化范围为23.90～32.78 ℃，如果将屋顶加厚或进行改造，可以提高屋顶隔绝太阳辐射的能力，进而降低外围护结构内表面和舍内温度，减少热应激对肉羊生产造成的危害。本研究中单彩钢屋顶外铺反光膜后，明显改善了舍内环境，舍内日平均环境温度降低了0.53 ℃，尤其高温的09:00—12:00时段，屋顶铺膜后舍内降温效果明显，较单彩钢舍降低了1.10～1.33 ℃。 另外，THI作为判断家畜热应激程度的常用指标[17]，本研究也分析了羊舍单彩钢屋顶铺膜后THI的变化。已有研究认为，绵羊发生热应激的THI阈值为68，当68≤THI≤75时，绵羊处于轻度热应激；75 热应激可降低羊的DM采食量和养分消化率，破坏胃肠道蠕动。研究表明，羊遭受热应激时，会导致采食量和饲料利用率下降，使机体无法获取足够的营养来维持生长需要[19]，最终导致畜禽的生长性能的降低[20]。本研究中，单彩钢屋顶铺膜的羊舍(日平均温度为27.53 ℃)中育肥羔羊ADFI达1 710 g/d，而未铺膜的对照舍(日平均温度为28.06 ℃)中育肥羔羊ADFI达为1 573.33 g/d，铺膜舍较对照舍羔羊ADFI增加了30.07 g/d。肖克权等[21]关于热应激影响单胃动物增重的研究表明，与22～23 ℃环境温度相比较，24～36 ℃的温度明显降低了生长猪的ADFI和ADG。环境温度每升高1 ℃，生长猪的ADG下降50～72 g/d[22-23]。另外，热应激期间畜禽养分表观消化率也会受到一定的负面影响[24]。本研究中，单彩钢屋顶铺膜后羔羊的EE表观消化率提高了18.90%。王哲奇[25]研究认为，高温环境会降低EE的表观消化率，减少体脂的沉积，进而影响羔羊的增重，与本研究结果基本一致。 本研究中单彩钢屋顶羊舍在夏季高温环境条件下，单彩钢屋顶外铺反光膜显著改善了育肥羔羊的血液常规指标，显著降低了全血中RBC、HGB和HCT数量。热应激状态下机体呼吸频率加快，RBC数量增加可能会通过代偿性反应提高动物在高温热应激条件下的供氧能力，这与雷虹等[26]研究结果一致。同时，单彩钢舍育肥羊血液中WBC数量较铺膜舍显著增加，分析原因可能是热应激会使机体产生不良的刺激，机体为应对刺激做出反应，从而使得WBC数量增加。本研究也发现，铺膜舍羔羊全血中NEUT和LYM数量较对照组分别降低了36.82%和33.73%，说明铺膜后羔羊热应激的降低可以增加羔羊的免疫能力，减少感染细菌的机会。 本研究也测定了羔羊的血清生化指标，该类指标是判断机体生理和代谢功能的重要参数，可反映机体的代谢和健康状态等[27]。大量研究指出，热应激条件下，机体肾上腺和甲状腺的分泌功能受到影响，血清COR含量升高，导致组织内蛋白质加速分解，体蛋白质合成受到抑制；同时甲状腺分泌功能减弱，导致机体内T3和T4含量下降，抑制各个组织对肝糖原的分解与糖的吸收[28]。甲状腺激素主要是以T3和T42种形式存在，T4可分解产生T3，血液中75%的T3来自于T4的分解[29]。本研究羊舍屋顶铺膜后血清T3含量表现出显著性增加，但T4含量变化不明显。一般认为，T3具有促进糖和脂肪氧化分解、提高基础代谢率的作用，这对缓解热应激有一定的意义。COR属于应激激素，通常被用作动物应激的生物标记物。当外界温度升高时，血浆中糖皮质激素含量增加，动物机体分解代谢加强，以抵御机体造成的压力。热应激条件下会通过下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)和神经内分泌反馈通路刺激激活，导致血液COR含量升高[30]。张灿[31]研究认为，藏绵羊和山羊在湿热应激条件下，随环境THI的升高，血清COR含量显著升高。本研究中，铺膜舍羔羊血清COR含量显著低于对照舍，与其结论一致。可见，铺膜舍羔羊遭受的热应激程度较对照舍有所降低。另外，热应激对反刍动物血清GLU含量影响的研究结果不尽一致。本研究中单彩钢舍较铺膜舍育肥羊血清GLU含量显著升高，已有研究指出，热应激状态下机体敏感神经兴奋，肾上腺皮质分泌功能增强，导致肾上腺素浓度升高，引起肝糖原分解并抑制胰岛素的反应，导致血清GLU含量升高[32]，由此可见，铺膜舍有助于缓解育肥羔羊的热应激。 单彩钢屋顶外铺反光膜改善了育肥羔羊舍的温热环境，尤其09:00—12:00期间，舍温可降低1.10～1.33 ℃，并显著提高了羔羊ADG和EE表观消化率。另外，反光膜有效改善了羔羊的血液理化指标，全血中RBC、WBC、LYM及MONO的数量均表现出显著降低，且血清COR含量降低了18.24%。由此可见，单彩钢屋顶外铺反光膜在一定程度上缓解了夏季育肥羔羊的热应激。
2.3 反光膜对育肥羔羊生长性能的影响
2.4 反光膜对育肥羔羊养分表观消化率的影响
2.5 反光膜对育肥羔羊血液理化指标的影响
2.6 反光膜对育肥羔羊血清生化指标的影响
3 讨 论
3.1 反光膜对育肥羔羊舍热环境的影响
3.2 反光膜对育肥羔羊生长性能和养分表观消化率的影响
3.3 反光膜对育肥羔羊血液理化指标影响
4 结 论
