数控保温箱对哺乳仔猪行为、生长与健康的影响

2023-07-04张智荐刘孟宇关立伟尹国安

现代畜牧兽医 2023年6期

张智荐，刘孟宇，关立伟，尹国安

（黑龙江八一农垦大学动物科技学院，黑龙江大庆 163000 ）

仔猪对温度的需求较高，高温环境下母猪乳汁分泌不足，会造成仔猪生长缓慢、免疫功能紊乱等不良影响[1-3]。刚出生仔猪的最适环境温度为33～34 ℃，随着日龄增长，仔猪所需环境温度逐渐下降，10 d后最适温度为28～32 ℃，一个月后的最适温度为22～25 ℃[4]。有研究指出，高温和低温均会对仔猪生长发育造成不利影响[5]。冷应激会诱发仔猪消化系统出现问题，如表观消化率降低[6]、腹泻率升高、肠道菌群改变[7]，也会导致仔猪采食量升高、饲料转化率下降等[8-9]。研究表明，冷应激还会导致小鼠盲肠与粪便的菌群组成改变[10]。邓灶福[11]研究发现，低温环境下的仔猪促生长因子的表达障碍，故增重较慢。

仔猪断奶前一般使用保温灯、保温箱等人工热源。传统保温箱虽然通过配置人工热源在一定程度上避免了冷应激，但能耗高、温度不易调节，无法满足不同日龄仔猪对温度的需求。恒定热源导致哺乳后期环境温度过高，影响仔猪采食量并延缓仔猪消化及免疫系统发育[12]。研究表明，动物在高温环境下会通过机体自身的自然保护机制调节内环境稳态以适应极端环境[13]。目前国内外仔猪智能保温箱并未得到广泛推广，主要受产品成本高、维修难度大、操作复杂等因素限制[14]。因此，设计一种新型的仔猪保温箱有助于提高生产效益，提升智能化畜牧业水平。本试验对自主设计研发的优化温度模型的数控保温箱与传统保温箱进行对比研究，通过对比仔猪行为表达和生长健康等指标验证其应用效果，探究数控保温箱的应用价值。

1 材料与方法

1.1 试验设计及饲养管理

试验地点为黑龙江省大庆市黑龙江八一农垦大学龙凤猪场，试验期2 个月。试验选取24 窝体况相近、产期相近的大白母猪后代，分娩前4 d 由妊娠舍转入分娩舍。仔猪出生后，剔除弱仔，处理组共12窝（R组），在分娩哺育栏中放置数控保温箱；对照组共12 窝（T 组），在分娩哺育栏中放置传统保温箱。一窝为一个重复。两组的保温箱内均提供棉绳作为环境丰富物，试验期间舍内平均温度为13 ℃。每天定点对猪舍进行清扫，保证舍内干燥和清洁。

1.2 试验用保温箱

数控保温箱参照仔猪生产需求标准。保温箱尺寸为65 cm×45 cm×55 cm，温度传感器可以感知箱体内的温度，并将温度值传入信号处理设备，使仔猪保持最适温度。信号处理设备根据y=-0.000 3x4+0.015 7x3-0.273 6x2+0.806x+34.691温度模型（x为仔猪日龄，y为传感器调控临界温度），调控保温箱温度，预设的系统参数控制电热膜加热，以期达到恒温效果（见关立伟[15]的研究）。传统保温箱尺寸为102 cm×62 cm×72 cm，箱体由聚乙烯材料构成（漏热系数：26.62 W/K），底部铺设电热板作为加热设备。根据分组，每窝仔猪配备一套相应设备。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 仔猪行为相关参数

本试验采集仔猪行为参数及行为定义[16]见表1。

表1 仔猪行为参数及定义Tab.1 Behavioral parameters and definitions of piglets

1.3.2 行为采集与观察

在仔猪7、14、23 日龄时，每天8：00—10：00、14：00—16：00、20：00—22：00 等3 个时段用摄像机固定在棚顶拍摄哺育栏范围，连续观察法人工观察，记录仔猪行为。仔猪姿态记录行为时长，并计算各姿态时长占比；仔猪活动按次数计，超过5 s记为有效行为。

1.3.3 生长与健康指标

仔猪出生后及断奶后当日统计仔猪头数并称重，计算平均日增重，记录试验期间仔猪死亡情况。

试验期间每天9：00—10：00、17：00—18：00 观察仔猪排粪情况，记录腹泻仔猪数，计算腹泻率。

在仔猪7、14、23日龄时，观察仔猪体表状况，记录仔猪背、腹、头部等表面的体表损伤情况（已愈伤痕不计）。由于仔猪个体较多，本试验按次数计算，体表损伤总和为单窝仔猪所有损伤总和。

1.4 数据统计与分析

试验数据采用SPSS 20.0 软件进行统计分析，Nonparametric Tests进行正态检验，T检验进行组间差异比较。结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.01表示差异极显著，P＜0.05表示差异显著，0.05＜P＜0.10表示存在差异趋势。

2 结果与分析

2.1 保温箱类型对仔猪姿态的影响（见图1～图3）

图1 保温箱类型对仔猪俯卧时长的影响Fig.1 Effect of incubator type on prone time of piglets

由图1、图2可知，7、14、23日龄时，不同类型保温箱仔猪的俯卧时长差异均不显著（P＞0.05）。14、23 日龄时，与T组相比，R组仔猪的侧卧存在增多趋势（0.05＜P＜0.10）。

图2 保温箱类型对仔猪侧卧时长的影响Fig.2 Effect of incubator type on lateral lying time of piglets

由图3可知，23日龄时，R组仔猪的走动时长显著高于T组仔猪（P＜0.05）。

图3 保温箱类型对仔猪走动时长的影响Fig.3 Effect of incubator type on walking time of piglets

2.2 保温箱类型对仔猪活动的影响（见图4～图6）

图4 保温箱类型对仔猪游戏行为的影响Fig.4 Effects of incubator type on game behavior of piglets

由图4可知，7、14、23日龄时，与T组相比，R组仔猪的游戏行为发生次数均显著增多（P＜0.05）。

由图5可知，与T组相比，7、14日龄时R组仔猪的同伴掀拱行为极显著增多（P＜0.01），23日龄时R组仔猪的同伴掀拱行为显著增多（P＜0.05）。

图5 保温箱类型对仔猪同伴掀拱行为的影响Fig.5 Effect of incubator type on piglet companion arching behavior

由图6 可知，与T 组仔猪相比，R 组仔猪7 日龄时探究行为显著增多（P＜0.05），14 日龄时探究行为有增多趋势（0.05＜P＜0.10）。

图6 保温箱类型对仔猪探究行为的影响Fig.6 Effect of incubator type on exploratory behavior of piglets

2.3 保温箱类型对仔猪生长与健康的影响（见表2、图7）

图7 保温箱类型对仔猪皮肤损伤的影响Fig.7 Effect of incubator type on skin injury of piglets

表2 保温箱类型对仔猪生长性能及腹泻率的影响Tab.2 Effect of type of insulated box on growth performance and diarrhea rate of piglets

由表2可知，R组仔猪的断奶均重、平均日增重显著高于T组（P＜0.05），死亡率、腹泻率显著低于T组（P＜0.05）。

由图7 可知，7 日龄时，R 组仔猪的皮肤损伤显著高于T 组（P＜0.05）；14、23 日龄时，R 组与T 组仔猪的皮肤损伤差异不显著（P＞0.10）。

3 讨论

3.1 保温箱类型对仔猪姿态与活动的影响

侧卧是动物处于最佳休息状态的表现。本研究发现，仔猪更多的侧卧行为表明数控保温箱为仔猪提供了更舒适的温度，可使14、23 日龄仔猪的侧卧时长延长，23 日龄仔猪走动增多。有研究发现，运输空间对断奶仔猪的躺卧行为具有一定影响，但对站立等行为影响不大[17]。因此，在两种保温箱空间一致的情况下，数控保温箱对俯卧时长影响更大。本研究中，保温箱类型对7日龄仔猪趴卧姿态和走动均无显著影响，表明温热环境能够满足仔猪的基本需求，仔猪活动时间更短，休息时间更长。

目前关于仔猪游戏行为的研究主要集中在圈舍环境的设置方面，游戏行为能够有效反映仔猪对生长环境的适宜程度，同时也是仔猪福利的重要体现。Thisgao等[18]研究发现，仔猪在富集环境下对新异事物表现更多的兴趣。Newberry 等[19]研究发现，仔猪在2～6周龄时表现出较高的运动和游戏频次。本研究结果显示，在数控保温箱中提供绳索可增加不同日龄哺乳仔猪的游戏行为，可见更舒适的环境温度可促进哺乳仔猪游戏行为表达；数控保温箱中仔猪游戏行为稳定增多也表明单一绳索能够满足哺乳期间仔猪的游戏需求。

不同日龄时数控保温箱组仔猪对同伴的掀拱行为均显著多于传统保温箱组，可能是因为在适宜温度下仔猪更加活跃、更有精力与同伴玩耍，与数控保温箱组仔猪走动行为增多的结果一致。哺乳仔猪对同伴的掀拱行为受环境丰富程度的影响较小，严重会造成仔猪损伤，在第23日龄发生较多[20-21]。因此，哺乳仔猪对同伴的掀拱可视作良性的互动，是社会行为的体现，说明适宜的环境温度会使仔猪充分进行社会接触，有利于更早形成稳定的社会关系。Berkeveld 等[22]研究发现，与添加稻草的丰富环境相比，贫瘠环境下的猪不活跃，表现为探究行为更少。本研究中，数控保温箱组仔猪探究行为更多，与其活跃状态一致，但这种差异随日龄增加而减弱，可能是因为更小日龄的仔猪活跃程度受环境温度影响更大，数控保温箱提供更适宜温度的优势在低日龄时的作用更明显。

3.2 保温箱类型对仔猪生长与健康的影响

仔猪日增重和腹泻率受温度的影响较大。本研究结果显示，与传统保温箱相比，数控保温箱能够显著提高哺乳仔猪的平均日增重、降低腹泻率。有研究表明，采暖灯和电热板组合供暖方式可显著降低仔猪的腹泻率[23]，但在试验过程中，试验组（10%）与对照组（15%）均表现出较高的腹泻率，表明传统的保温箱无法很好地满足仔猪对环境的需求，而温度不足是导致仔猪高腹泻的主要原因。本试验中，数控保温箱组仔猪腹泻率相对较低，表明数控保温箱能精准地适应仔猪对温度的需求。此外，试验中传统保温箱组的仔猪腹泻发生更普遍，这可能与供热性能不稳定存在一定关系。

Thisgao等[18]研究发现，攻击引起的仔猪体表损伤随着日龄增加而增加，在42 日龄达到峰值。本研究中，在7 日龄时，数控保温箱组仔猪的体表损伤显著高于对照组，可能是因为其在7日龄时表达更多的游戏行为、同伴掀拱和探究行为；随着日龄增加，两组仔猪的体表损伤均呈上升趋势，表明体表损伤和与仔猪活动水平一致。数控保温箱组仔猪在哺乳后期和断奶后期没有出现更多损伤，这可能与更早形成稳定社会关系以减少攻击行为有关。综上所述，数控保温箱不会导致哺乳仔猪皮肤损伤增多。