湿热环境对后备公猪采食行为和饲料效率的影响

赵云翔，邝伟键，彭 兴，李私丞，张从林，朱晓萍*

（1.佛山科学技术学院生命科学与工程学院，广东佛山 528000；2.广西扬翔农牧有限责任公司，广西贵港 537100)

华南地区属于（亚）热带季风气候，生猪长期受高温高湿环境影响[1]，严重影响各阶段猪的生产性能。采用风机-湿帘降温模式能显著改善猪舍的温热环境[2]，但舍内温湿度依然难以达到猪的舒适水平。猪舍温湿环境不仅直接影响猪的采食行为[3]，还严重影响养猪经济效益。全球每年因为热应激造成养猪业的经济损失约数十亿美元。国内外研究表明，高温高湿环境会引起猪的热应激，可以显著降低猪的采食量[4-5]，且影响猪的日增重、饲料效率[6]，不利于猪的生长。蒲红州等[4]研究发现，温度、相对湿度及其二者的互作能显著影响生长育肥猪的单位体重采食量，当温湿指数（Temperature Humidity Index，THI）小于72 时，单位体重采食量最高，当THI 超过84 时，出现严重热应激反应，单位采食量明显降低。

目前有关环境温度、相对湿度及THI 等对猪生长期的采食和饲料效率的研究报道较少，配置自动环控监测设备的猪舍，其温湿环境调节模式缺乏充足的科学依据。本研究通过分析配置风机-湿帘降温系统的全封闭式猪舍内温、湿度及其二者互作THI 对扬翔华系杜洛克生长育肥期后备公猪采食行为、饲料效率的影响，旨在为华南地区生猪养殖提供环境控制参数。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验于2016—2017 年在广西扬翔核心种猪场进行，共完成了8 个批次共370 头扬翔华系杜洛克生长公猪的生长性能测定；其中6 个批次记录有温湿度数据，共264 头。

猪舍为风机-湿帘全封闭模式，每栋猪舍规格为7 m×50 m，湿帘面积为3 m×6 m，配套4 个风机（1.1 kW/个）。每批次试验采取全进全出的方式饲养，猪只自由采食和饮水。采用奥饲本（Osbern）全自动种猪生产性能测定系统（FIRE，美国）测定20～115 kg 杜洛克生长公猪的生长性能和采食行为，每台测定站测定12～13 头公猪。

1.2 猪舍环境温湿度记录 温湿度自动监测设备（ZGC-4000D，座头鲸信息技术有限公司）安装在猪舍中间位置，高度为距离猪舍地面1.5 m 处的墙壁。温度和湿度记录每30 min 取值1 次，当日温湿度值为当日24 h内平均值，在平均值±3 倍标准差范围内为有效温湿度，平均每批次有效温度和湿度记录日期为（105±5）d，有效温湿度的记录量共33 992 条。利用当天的平均温湿度计算当天圈舍内的THI[4]。THI=T－（0.55－0.0055×RH）×（T－58）， T 为华氏温度，RH 为相对湿度。

根据热平衡和应激程度将本试验所测定的日平均温度划分4 个水平，为≤18、8～22、22～26℃和26～32℃ ；日平均相对湿度划分3 个水平，为≤50%、50%～70%和＞70%；日平均温湿指数划分6 个水平，为≤60、60～65、65～70、70～75、75～80 和＞80（表1）。

1.3 采食、生长性能数据 累计记录了998 195 条采食次数、采食时间、采食量和体重数据，平均每天记录11 091 条采食数据。从系统导出每天采食明细及当天的总采食次数、采食时间、采食量和当天体重，并将原始数据中每批次的前后3 d 的数据以及体重不在20～115 kg范围内的数据剔除，以均值±3 倍标准差为标准作原始数据质量控制后用于后续分析。

1.4 统计分析

1.4.1 方差分析 以1 h 为单位，统计猪群昼夜采食节律，并进行多重比较。采用线性混合模型（Linear Mixed Model，LMM）对采食次数、采食时间和采食量3 个采食性状进行拟合和统计分析。模型中考虑圈舍、批次和栏舍等6 个固定效应，并考虑温度与湿度的互作效应，同时将体重作为协变量加入模型。

对于温湿度数据（温度、湿度和THI），根据原始数据分布将其按照一定间距分成若干组别，作为固定效应放入模型，统一在模型中估计各组效应，并进行方差分析和多重比较，分析不同温湿度水平的采食性状及THI 对不同体重杜洛克公猪采食量的影响差异。方差分析和多重比较采用R 3.5.1 版本的AOV 函数进行。统计分析模型：y = Xb + t×h + w + e，其中，y 为采食次数、采食时间和采食量3 个性状表型记录；X 为固定效应的关联矩阵；b 为固定效应，包括温度、湿度、THI、圈舍、批次和栏舍；t×h 为温度与湿度的互作效应，t 为温度，h为相对湿度；w 为测定日体重；e 为残差。

将各个批次试验的月份阶段作为固定效应放入模型，分析不同月份阶段下杜洛克生长公猪剩余采食量（Residual Feed Intake，RFI） 和 饲 料 转 化 率（Feed Conversion Ratio，FCR）的差异。统计分析模型：Y = Xb+e，其中，y 为剩余采食量、饲料转化率；X 为固定效应的关联矩阵；b 为月份阶段；e～N (0，δe2)为残差。

1.4.2 RFI 的计算 将日龄、平均日增重、背膘厚和测定的批次效应加入分析模型中对日平均采食量进行拟合，计算各猪只的RFI。RFI 参考Jiao 等[7]的方法采用以下公式计算：

其中，Yij为日平均采食量（ADFI）；TAij为日龄；ADGij为平均日增重（ADG）； BFij为背膘厚度（BF）；Bi为测定批次效应，Bi～N（0，δb2）；eij为残差，eij～N（0，δe2）；残差（eij）即为剩余采食量（RFI）。

1.4.3 FCR 的计算 FCR 即饲料总耗量与总增重量的比值，FCR=Wf/Wg，其中，Wf 为测定期饲料总耗量（kg），Wg 为测定期总增重量（kg）。

1.4.4 实际采食量预测模型的建立 采用R 3.5.1 的lm函数对各批次的20～115 kg 杜洛克公猪实际采食量进行拟合，筛选拟合效果最佳的模型。模型：实际采食量（g/d·头）=μ+BW+THI，其中，BW 为活体重。

2 结 果

2.1 杜洛克公猪昼夜采食节律分析 如图1 所示，猪群日采食活动的采食次数曲线、采食时间曲线和采食量曲线趋势相似，均出现2 个最高波峰和最低波谷。07:00—10:00 和14:00—18:00 为采食次数、采食时间和采食量的 波 峰，00:00—05:00、19:00—24:00 和11:00—12:00为采食次数、采食时间和采食量的波谷。猪群的采食活动主要集中在05:00—20:00。结合图2 可知，南方大部分月份的日最高温为25～36℃，日最高THI 为72～86；杜洛克生长公猪在日最高温时段（11:00—12:00）的采食次数、采食时间和采食量均减少约30%。

表1 温度和湿度数据分组情况

图1 猪群昼夜采食节律

2.2 温湿度对杜洛克公猪采食行为的影响 由于地理气候及全封闭猪舍的原因，试验期间日均相对湿度均高于50%。如表2 所示，除在≤18℃和22～26℃时，相对湿度对杜洛克采食时间和采食量无显著影响外，温度、相对湿度和两者的互作均对杜洛克采食时间、采食次数和采食量有极显著影响。

2.3 THI 对杜洛克公猪采食行为的影响 如图3 示，除20～40 kg 仔猪阶段外，其他体重阶段杜洛克公猪的采食量均随THI 增加而下降，80～115 kg 大猪阶段下降趋势最为明显。当THI 为75～80 时，除80～115 kg 阶段外，其他体重阶段的杜洛克公猪采食量均为最低。纵观试验猪全程生长阶段，THI＜65 时采食量最高，THI在75～80 时最低，后者比前者降低了25.44%。综合考虑杜洛克公猪体重和THI，杜洛克后备公猪的实际采食量预测模型：自由采食量(g/d· 头) = 1 666.48+24.22×BW－9.40×THI，拟合度（r2）为0.61。

如图2 所示，6—9 月的猪舍内日最高温度（28～36℃）、最高湿度（91%～94%）和最高THI（81～88）均较高，1—3 月（23℃，55%～90%，66～72）和11—12 月（25～26℃，69%～92%，75～76）均较低。猪舍中的日最高THI 全年均接近或超过72。如图3 所示，杜洛克公猪日采食次数在1 月和10 月最高，在5 月最低；日采食量在3 月最高，在7 月最低；日采食时间在1—2 月最高，在9月最低，且均差异显著。

图2 猪场环境温度、湿度变化规律

图3 THI 对不同体重杜洛克公猪采食量的影响

图4 测定月份对杜洛克公猪饲料效率的影响

表2 温度和相对湿度交互作用对杜洛克采食行为的影响

表3 不同月份对杜洛克公猪的采食行为影响

2.4 湿热环境对杜洛克公猪饲料效率的影响 如图4 所示，FCR 分别在7—9 月（月均温度为27～30℃，月均THI 为80～82）和9—11 月（月均温 度为21～30 ℃，月均THI 为68～82）出现波峰，5—7 月（月均温度为26～28℃，月均THI 为78～80）为波谷，1—3 月（月均温度为22～24℃，月均THI 为69～72）和12—2 月（月均 温 度 为20～24 ℃，月 均THI 为66～71）的FCR 均较低。RFI 在1—3 月为峰值，8—10 月（月均温度为25～30℃，月均THI 为74～82）出现1 个波峰，5—7 月（月均温度为26～28℃，月均THI 为78～81）和9—11 月（月均温度为21～30℃，月均THI 为68～82）出现波谷。测定月份对测定猪只的RFI 影响极显著（P＜0.01），对测定猪只的FCR 影响不显著。

3 讨 论

3.1 杜洛克公猪昼夜采食节律分析 本研究发现，杜洛克公猪生长育肥阶段采食活动主要集中在05:00—20:00。谭溪清等[8]研究表明，大约克生长猪白天采食次数占63%，夜间占37%。因此，根据采食规律合理设计食槽和下料时间，保证每头猪有充足的采食时间，避免猪只为争夺采食位置而打斗，影响生长性能。本研究中杜洛克猪群在07:00—10:00（15.98%）和15:00—18:00（24.80%）完成了40.78% 的采食行为，与蒲红州等[4]的研究结果基本一致。在种猪生产中，为了保持种猪体况，通常采取非自由采食模式饲养，因此，将饲喂时间集中在07:00—10:00 和14:00—18:00 内更符合猪的采食生物节律。本研究也发现，杜洛克生长公猪的采食规律随日环境温度而变化，在11:00—12:00 出现明显的波谷，采食时间、采食次数和采食量均显著降低。可能此时间段于猪舍外环境温度过高，风机-湿帘系统降温效果有限，猪只热应激较大，通过减少采食活动和采食量来降低机体代谢产热，同时卧地不愿起立来增加体表与地面接触面积来增强热传导散热作用，以保持体温恒定。因此，在华南地区湿热环境下，生长猪饲喂时间上午可调至08:00，而下午可以推迟至18:00，有利于生长猪生产。

3.2 湿热环境对杜洛克公猪采食行为的影响 猪热应激的首要影响为采食行为[9]。本研究发现，温度、湿度及其二者互作会显著影响杜洛克生长猪的采食次数、采食时间和采食量。其中，猪舍内相对湿度大于70% 时，杜洛克的采食次数、采食时间和采食量均极显著降低，与Myer 等[9]的报道一致。本试验中，当环境温度低于18℃时，杜洛克生长猪的采食量显著增加；当环境温度超过26℃时，采食次数显著增加，但采食时间和采食量显著降低，这与蒲红州等[4]的研究结果一致。一般认为生长育肥猪的热中性区为21～24℃[5,10]。本研究发现，扬翔华系杜洛克生长猪在18～22℃和22～26℃时的采食量无显著差异，两者显著低于≤18℃，显著高于26～30℃，可推测该气候环境下杜洛克生长公猪的热中性区为18～26℃。

本研究发现，当在26～30℃范围内，采食次数、采食时间和采食量均随相对湿度的增加而极显著降低。在适宜的温度下，相对湿度对采食行为影响较小[11]，而在适宜的相对湿度下，温度对采食量的影响作用显著。在高温环境下，猪主要依靠蒸发散热，而高湿影响猪的散热效率，显著提高猪的皮肤温度和直肠温度，影响猪的生长和健康[12-13]。

本研究发现，当环境THI 为65～70 时，不同体重阶段的杜洛克生长公猪采食量均较高；当THI 超过72 时，采食量均显著降低，这与Segnalini 等[14]和蒲红州等[4]研究结果相近。通常以THI 是否大于72 判断动物是否受热应激，热应激会严重降低其生长性能，甚至增加疾病风险。因此，生产中控制环境THI 在65～70 范围内能保障生长猪采食足量饲料以充分发挥其生长性能。基于温度平均每升高1℃采食量降低73 g/d 或代谢能采食量降低985 MJ/d，而采食量下降导致生长缓慢[15]。

通常可采用湿帘-风机降温系统、喷雾（水）、增加风的流动速度或淋浴等方式，可有效改善高湿高热环境对生长猪的影响[9,16]。为更好地发挥生长育肥猪的生产性能，建议华南地区猪舍环境参数为温度18～22℃、THI 65～70。

3.3 湿热环境对杜洛克公猪饲料效率的影响 温热环境因素通过影响猪的采食、消化、代谢及产热来改变不同营养成分在机体内用于维持和生产的分配比例，从而影响饲料利用效率。猪只抵御热应激反应时，激活免疫应答需调用更多能量维持机体平衡，从而降低饲料效率，用于生产的能量会相应减少，导致生产性能下降[5]。RFI 和FCR 均为评价动物饲料效率的指标， RFI 由动物的消化能力、饲料代谢利用效率、维持需要和体组织更新率等因素共同决定。与FCR 相比，RFI 与猪的生长速度和背膘厚度等生产性状相关性弱，因此研究湿热环境对猪RFI 的影响不会导致其他生长性能的变化[17]。

本研究发现，当环境平均温度为18～22℃且日最高温度不超过28℃，平均THI 为65～70，且日最高THI不超过81 时，杜洛克生长公猪的FCR 和RFI 均较低（FCR 为1.86～1.95；RFI 为-63.06～-6.75）；当环境平均温度为25～29℃且日最高温度达36℃，平均THI 为74～82 且日最高THI 为76～86 时，杜洛克生长公猪的FCR 最大增幅为13.98%；RFI 最大增幅为182.92%。因此，控制环境温度在18～22℃，THI 在65～70 时，杜洛克生长猪的饲料利用效率较高。

4 结 论

本研究结果表明，在华南地区湿热环境下，扬翔华系杜洛克生长猪的采食行为呈昼夜节律变化，饲喂时间调整为08:00 和18:00 更符合猪只采食节律且有利于生长。湿热环境通过影响杜洛克生长公猪的采食量来影

响生长性能和饲料效率，将环境温度控制在18～22℃，且THI 在65～70 时，扬翔华系杜洛克生长猪的FCR和RFI 较低，饲料效率较高。当环境温度超过25℃，THI 超 过74 时，FCR 可 增 加13.98%，RFI 可 增 加182.92%。本研究结合猪只采食量、THI 和体重，为扬翔华系杜洛克生长公猪的实际采食量建立预测模型。综合本研究结果和文献报道，THI 可作为监测生长公猪热应激的候选指标。