饲养环境因素对母猪生产性能的影响

马 畅，尹靖东，董 冰

（中国农业大学动物科学技术学院，北京 100193）

除了受品种和营养因素影响外，母猪的生产力还取决于环境因素。由于多种原因造成母猪繁殖力不足，我国的生猪生产水平明显低于发达国家。气候、季节和猪舍设施落后造成的猪舍温度湿度变化大、环境有害气体得不到控制，可导致猪的免疫力下降、母猪内分泌紊乱和仔猪生长缓慢等。为进一步提高生猪的生产水平，现代化养猪生产对控制猪舍气体环境和优化硬件设施等方面提出了新要求。本文综述了环境因素（环境温湿度、温湿指数、氨气浓度、二氧化碳浓度、硫化氢浓度）对母猪繁殖力（发情周期、哺乳周期、采食量、日增重等）的影响，量化分析了环境因素对母猪繁殖性能的重要作用，以期为母猪畜舍自动化建设中的参数设置提供参考。

1 环境温湿度对母猪健康及繁殖性能的影响

猪舍温度由气温、建筑的保温性能、猪自身产热、散热设备等部分决定。环境温度直接影响动物机体的热平衡。母猪是恒温动物，其体温在正常状态下保持在38～40 。母猪能通过调控下丘脑的体温调节中枢改变相应的内分泌腺、肌肉、血流和汗腺分泌，从而调整机体的产热或散热，但这种调节有限，环境温度过低或过高都会影响机体的热平衡。环境温度过低，机体动用过多能量用于产热，而温度过高对繁殖性能影响更为明显。热应激条件下，母猪采食量下降、卵巢机能减退、受胎率下降、妊娠末期的死胎率增加、泌乳力下降、生产性能下降[1-2]。

1.1 温度对母猪采食量的影响 关于温度对母猪采食量的影响，国外学者的研究始于20世纪50年代，国内则始于20世纪70年代。NRC（2012）报道，气温每升高1 ，猪采食量减少40 g/d；环境温度超出最佳温度范围5～10 ，采食量下降200～400 g/d[3]。Quiniou等[4]研究表明，分娩舍温度由18 升至29 时，母猪采食量下降近3 kg/d。母猪因体格大、背膘厚，体内热量散失慢，所需的最佳温度低于育肥猪，妊娠猪舍适宜的环境温度是15～20 ，高温不得超过27 ，低温不得小于13[5]。我国农业部发布的《中、小型集约化养猪场环境参数及环境管理》（GB/T 17824.3-2008）中规定，分娩母猪的生产临界温度是16～27[6]。Black等[7]对哺乳母猪的研究表明，温度对哺乳母猪采食量的影响主要发生在第5～6天，相对比环境温度20 ，29 时采食量下降了677 g/d，同时伴随更高的体损失、呼吸频率和体表温度，但2种温度下母猪的返情间隔未受到影响。Quiniou等[4]研究发现，高温条件下采食量减少的主要原因是进食时间，而非进食率（进食量/min），18 时每天进食61 min，而29 时为29 min。哺乳母猪高温环境采食量下降的原因可能是高温使母猪的体表水分散失大，母猪加大饮水量，从而使胃酸浓度降低，胃肠蠕动力减弱，消化能力下降[8]。高温环境下，哺乳母猪的产奶量下降，仔猪的体增重降低[4]。

1.2 温度对母猪繁殖性能的影响 热应激会降低母猪和后备母猪的繁殖力，通常表现在季节性不育期间[9-10]。高温会降低分娩率，并可能推迟发情[11]，但具体机理还不清楚。热应激可能干扰了受精卵和胚胎的正常发育，因为热应激与体外受精的细胞凋亡和猪胚胎的发育能力降低有关[12-14]。热应激可以破坏卵泡的生长。哺乳母猪的卵泡是小于5 mm的中小卵泡，在断奶时只有4～5 mm，断奶后卵泡长到8 mm以上[15]。热应激中的母猪卵泡小于2～3 mm[16]，断奶后4 d卵泡也只有4～5 mm。卵泡生长延迟会延长热应激母猪的发情间隔[16]。在卵巢中，热应激降低了卵母细胞的数目[14]，这表明热应激很可能是通过破坏卵母细胞的正常生长而引起母猪繁殖力降低。

维持正常体温对受精卵的发育非常重要。若热应激在发情前或授精后刺激母羊，会明显抑制繁殖力，如能排卵但无发情行为，行为发情后机体有55%～60%的机率排卵[17]，因此无发情行为会直接造成妊娠率低下。胚胎发育早期对热尤其敏感，这也是季节性不孕症发生的原因[18]。相关研究已证实热应激对卵母细胞成熟和早期胚胎发育的影响。母猪配种后在高温环境下处理5 d，妊娠27 d后活胚数量显著减少，对照组母猪的活胚数量平均为11.0个（68.8%存活），而热应激下的母猪活胚数量仅为6.8个（39.1%存活）[19]。在妊娠期间，热应激对母猪的负面作用程度还与妊娠阶段有关。Omtvedt等[20]研究表明，与23.3 相比，热应激（37.8 ，17 h和32.2 ，7 h）处理妊娠第0天或第8天的母猪，其在第30天的活胚数量明显减少；如果用相同的热应激条件处理妊娠第53～61天的母猪，产仔性能不受影响；热应激处理妊娠后期（第102～110天）母猪会增加死仔数。也有试验证明，从妊娠第3天开始对育成母猪给予较温和的周期性热应激刺激，至妊娠24 d或30 d为止，不会影响胚胎存活[21]。由此可见，母猪在特定的繁殖阶段对热应激较为敏感，对繁殖阶段和作用机制的研究仍需要进一步研究。在体内研究热应激对卵母细胞生长和早期胚胎发育的影响较为困难，但在体外已得到证实。在胚泡破裂和4细胞之间的过渡时期对热应激的敏感性较高。母猪体外受精后，将胚胎放于42 条件下培养9 h，胚泡形成率明显降低[12]，41.5 的热休克也会降低卵母细胞的发育[22]。

1.3 湿度对母猪繁殖性能的影响 大多数情况下，湿度与温度并行，共同影响着母猪的繁殖性能。除在一些特殊地区，如我国南方的大多数猪场不具备自动控温的封闭设施，猪场环境的温度、湿度和光周期等都与自然条件一致。为达到降温，一些开放型猪场引入蒸发冷却技术，就是将猪舍一端设计一个可将流水喷射到冷却垫的装置，另一端设计一个负压系统将外面的热空气吸入，通过垫子空气的热量被水吸热蒸发，从而降低舍内空气温度，但同时增加了空气中的相对湿度[23]。

在适宜温度下，相对湿度与母猪繁殖性能的相关程度较低（在-0.576以下），对猪的生产性能影响不大；但母猪的繁殖性能与最高气温相关性较为明显，绝大部分都小于-0.708[24]。湿度作为热环境的重要指标，主要影响猪的散热。在高温环境下，猪主要通过蒸发方式排除体内热量。而低湿容易使猪皮肤干裂[25]。我国国家标准《规模猪场环境参数及环境管理》（GB/T 17824.3-2008）将哺乳母猪舍相对湿度的适宜范围设为50%～70%，在生产中上限临界值允许扩大到80%[6]。在高温条件下，高湿对母猪繁殖性能的影响主要体现在发情、受胎率及产仔数。有研究显示，高温高湿会引起空怀母畜孕酮水平升高，孕酮、雌激素和促性腺激素分泌的平衡关系遭到破坏，使卵子发育受到抑制，发情延迟、发情期缩短，增加静默发情及乏情机率，发情强度下降[26]。且热应激下的母猪在断奶7 d后的发情头数比适宜温湿度条件减少13.4%[27]。高温高湿一方面危害母猪受胎率，使促卵泡素（FSH）和促黄体素（LH）分泌不足，造成母猪卵泡发育不良，卵细胞形态异常及排卵迟缓；另一方面使公猪的精子活率、精子密度下降，畸形精子增加，受胎率明显降低[28]。精卵结合后，高温高湿还会引起母猪生殖道、子宫环境温度升高，不利于受精卵的发育和附植。母猪在受胎后11～20 d和妊娠100 d后对热比较敏感，该阶段母猪若长期受热辐射与湿度刺激，其无法通过血液调节维持自身的热平衡，从而使死胎、流产、少产集中发生[24]。

由于温湿度共同对畜禽造成影响，所以Thom提出了 THI（Temperature-humidity index，THI）概念，称为“温湿指数”，或称“不快指数”[26]。当THI＞79时，妊娠母猪的死产仔数明显增多，原因是所测地区及时间为湖南和重庆的夏季，均为高温高湿气候[29]。当THI＜65时，仔猪的存活率显著下降[26]。北京地区某妊娠猪舍的监测数据显示，该舍日平均THI多数时间为危险级（79≤THI≤83），部分时间甚至达到紧急状态（THI≥84）[5]。

2 有害气体对母猪健康及繁殖性能的影响

环境中的空气质量也对猪的生长和繁殖有重要影响。本文主要探讨氨气、二氧化碳及硫化氢对母猪健康及繁殖性能的影响。空气温度可能会影响气体排放。Jeppsson[30]报道，在相对封闭的猪舍里，氨气排放量与温度呈对数模式，二氧化碳排放也与温度呈相关关系。Barrasa等[31]监测西班牙西北部的31家畜禽农场的环境有害气体，总结归纳了氨气和二氧化碳在24 h之内的变化趋势，养鸡场的氨气含量在上午（09:00—13:00）和晚上（19:00—21:00）是全天最高的，而猪场和牛场的有害气体浓度全天基本持平。

2.1 氨气对母猪的影响 氨气是母猪舍内的有害气体之一，主要由饲料及母猪粪便中含氮有机物分解产生。较低浓度氨气会导致母猪采食量及繁殖性能下降，较高浓度氨气会引发母猪的呼吸道疾病和支气管炎症[29,32]。低浓度氨气对母猪所产生的影响称为“氨的慢性中毒”[32]，高浓度氨气会使接触到的局部皮肤发生碱性化学灼伤，引起组织坏死，甚至麻痹中枢神经，造成心肌损伤等相关病理症状，严重影响到母猪健康，此称为氨中毒[29]。当氨气浓度为5 ppm（3.48 mg/m3）时，对繁殖母猪的生产性能影响最小，对总产仔数和弱仔数的影响不显著；且舍内氨气浓度在夏季最高，冬季最低[29]。氨气在母猪舍内经常会溶解或吸附在地面、墙壁、母猪黏膜上，夏季温度升高，溶解于水中的氨气会再次变为气体状态，吸附在母猪的黏膜上，降低产活仔数、增加产死仔数。当母猪舍内的氨气浓度由15.96 mg/m3下降至3.8 mg/m3时，后备母猪的性成熟比例有明显提高[33]。杨润泉等[29]也发现，氨气与死胎数、初生窝重、健仔数呈极显著负相关。于家良等[34]研究指出，带仔母猪舍内氨气浓度不能大于15 mg/m3，其余猪舍不能大于20 mg/m3。

2.2 二氧化碳对母猪的影响 二氧化碳为无色、略带酸味、无臭的气体，主要来源于家畜呼吸。二氧化碳本身无毒害作用，但长期处于高浓度二氧化碳环境中会使母猪因缺氧而死亡。与温湿度相似，二氧化碳与氨气也是一对密不可分的环境影响因子。妊娠母猪舍的二氧化碳浓度和氨气浓度在全年的变化情况基本一致，二者之间的相关系数为0.569[29]。冬季气温寒冷，母猪舍内通风性不好，二氧化碳浓度上升的同时氨气浓度也会随之升高，对妊娠母猪产活仔数、弱仔数、木乃伊、死仔数均有显著影响[35]。一般大气中二氧化碳的正常浓度是589.29 mg/m3左右，而母猪舍内由于猪只呼吸作用会增加二氧化碳含量，所以妊娠母猪舍内二氧化碳浓度一般是785.71～1 964.29 mg/m3，若猪舍长时间不进行通风换气，二氧化碳积聚在舍内，最终会导致母猪缺氧死亡[35]。漆海霞等[36]研究表明，当母猪处于高浓度二氧化碳环境时，体质会逐渐变弱，引发肺结核等慢性传染病。因此，无论夏季冬季，都应进行适当的通风换气，保证母猪舍内的空气质量。

2.3 硫化氢对母猪的影响 硫化氢是一种无色、易挥发、易溶于水且有恶臭的气体。当采食富含硫的高蛋白饲料，或消化机能紊乱时，母猪会排放出大量硫化氢，且堆积的含硫化物的粪便经微生物分解后也会产生硫化氢。于家良等[34]研究表明，当母猪舍硫化氢浓度为30 mg/m3时，会让母猪惧怕阳光、食欲下降、神经质；当浓度高于80 mg/m3时，会引起母猪呕吐、腹泻等。高浓度的硫化氢会使呼吸中枢直接受到抑制，引起母猪窒息甚至死亡[32-34]。硫化氢还会刺激黏膜，极易被呼吸道黏膜吸收，引起呼吸道疾病甚至肺水肿；当处于低浓度硫化氢环境，母猪抵抗力下降，增重变得缓慢[32]。

我国国家标准《规模猪场环境参数及环境管理》（GB/T 17824.3-2008）规定，保育猪舍、哺乳猪舍氨气含量不超过20 mg/m3，硫化氢含量不超过8 mg/m3，二氧化碳含量不超过1 300 mg/m3，其他阶段要求猪舍氨气含量不超过25 mg/m3；硫化氢含量不超过10 mg/m3，二氧化碳的含量应该不超过1 500 mg/m3[6]。

3 结 论

母猪饲养需保持着良好的生活环境，即对猪舍的温度、湿度及舍内有害气体含量进行有效的控制。随着信息化的快速发展，国内外对猪舍的环境监控信息系统发展迅速，除本文综述的几项指标外，还应该对光照时间和强度、气流、噪音、微尘颗粒等因子进行监测研究，这对保持猪舍的卫生干燥、定期消毒、均衡饲料营养、监测各个环境因子、对饲养人员的基本专业知识进行定期培训等都提出了更高的要求。