种公猪精液品质全年变化规律的研究

陈佳钦，李延森，李春梅

（南京农业大学动物科技学院，江苏南京 210095）

随着生猪养殖的集约化、规模化发展，以及人工授精在生产中的普及，良种公猪得到了有效利用。种猪的生产性能直接影响着规模化猪场的经济效益。在集约化生产中，环境因子（温度、湿度、光照等）仍是影响畜禽生产的关键生态因素[1]。其中，温度直接决定畜禽所处环境的舒适程度[2]。种公猪对温度敏感，当环境温度达到29℃或以上时，种公猪出现热应激，睾丸机能减退，精液品质下降[3]，严重时还会造成种公猪睾丸机能永久性损伤。全球范围内公猪季节性繁殖机能下降的现象普遍存在。目前，国内对公猪全年繁殖性能的调查研究较少，因此通过了解不同月份种公猪精液参数变化规律及时调整种公猪饲养管理对提高种公猪繁殖性能具有重要意义。本实验选择江苏省长江以北某猪场，统计了2015 年全年不同月份温度参数和种公猪精液参数，并对种公猪精液参数随月份变化情况和不同季节种公猪精液参数进行分析；同时选择日最高温、日最高温均值、日最高温≥30℃天数等温度参数与种公猪精液参数进行相关分析，进一步明确环境温度和持续时间对种公猪精液参数的影响，为生产和科学研究提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 数据来源 收集江苏宿迁地区某种猪场2015 年在配65 头PIC 种公猪的精液品质数据。在采精后和稀释前，分别检测每头公猪精液、精子密度、精子活力、畸形率、总精子数和有效精子数，以便计算能生产精液头份数的数量。根据猪场公猪站2015 年生产报表统计每月公猪精液量、精子密度、精子活力、畸形率、精液头份数、总精子数和有效精子数。种猪场所在地2015 年1—12 月温度数据来源于中国气象局，统计该地区日最高温、日最低温、日最高温均值、日最低温均值、日最高温≥30℃天数和日最低温≤10℃天数。

1.2 饲养管理 公猪舍为双列封闭式猪舍，在配种公猪存栏量为65 头PIC1040 祖代种公猪，年龄约为2～4 岁。采精频率为2 次/周，由固定采精员操作。按常规程序进行免疫、驱虫、清洁和消毒，保持圈舍通风、卫生。当夏季温度达25℃时风机自动开启，当温度达到27℃时开启湿帘。每天分别在07:00 和16:00 饲喂，每次1.25 kg。日粮组成及营养成分见表1。

1.3 统计分析 采用SPSS 20.软件单因素方差分析检验不同月份和不同季节（春季：3、4、5 月；夏季：6、7、8 月；秋季：9、10、11 月；冬季：12、1、2 月）精液参数之间显著性，Duncan's 多重比较法进行比较，结果以平均值±标准误表示，以P＜0.05 为差异显著性判断标准。环境温度和公猪精液参数之间的相关性采用Bivariate Correlation 步骤进行Pearson 分析，P＜0.05 为差异显著性判断标准，P＜0.01 为差异极显著判断标准。

表1 日粮组成及营养成分

2 结果与分析

2.1 种猪场所在地区全年温度变化 如表2 所示，全年日最高气温为36℃，日最低气温为-7℃，日最高温≥30℃天数为55 d，日最低气温≤10℃天数为157 d。8 月日最高气温均值和日最低气温均值达到峰值，分别为30.5、22.9℃，1 月日最低气温均值为-0.6℃。8 月日最高气温≥30℃天数达到18 d。

2.2 不同月份种公猪的精液品质 由表3 可知，全年平均精液量为248.75 mL，1—8 月精液量低于全年平均值，9—12 月精液量明显上升，峰值出现在10 月；全年平均精液头份数为25.67，5—10 月精液头份数低于全年平均值，9 月最低，1 月最高；全年平均精子活力为71.23%，1 月精子活力最高，8 月最低；全年平均精子畸形率为14.75%，8 月精子畸形率最高，3 月和5 月最低；全年平均精子密度为4.41×108/mL，9 月和10 月精子密度最低，2 月最高；全年总精子数为1 026×108，9 月总精子数最低，1 月最高；全年平均有效精子数为738×108，9 月有效精子数最低，1 月最高。

2.3 不同季节种公猪精液参数变化 由表4 可知，精液量在秋季最高，显著高于其他3 个季节；精子活力在夏季和秋季显著低于春季和冬季；精子畸形率在夏季最高，显著高于春季和冬季；精子密度在秋季最低，夏季和秋季的精子密度显著低于春季和冬季；精液头份数在夏季最低，显著低于春季和冬季；总精子数和有效精子数在夏季最低，显著低于春季和冬季。

2.4 环境温度与精液参数相关分析 由表5 可知，环境温度与种公猪精液参数显著相关。日最高温与精液头份数、精子活力、密度、总精子数和有效精子数呈极显著负相关；日最低温与精液头份数、精子活力、精子密度、总精子数和有效精子数呈极显著负相关；日最低温≤10℃天数与精子密度呈显著负相关。精子畸形率分别与日最高温、日最低温和日最低温≤10℃天数呈极显著负相关。

3 讨 论

本实验猪场位于江苏省宿迁市沭阳县（东经118.79°，北纬34.12°），处于亚热带季风气候区，该地区气温夏季温度较高，冬季较冷[4]。该地区2015 年全年温度数据统计显示，8 月份日最高气温和日最低气温达到峰值，日最高温达到36℃，且最高温达30℃以上的天数共计55 d。因此，在此阶段该地区猪场容易遭受高温影响，出现热应激现象，影响实际生产。

雄性生殖细胞对温度非常敏感，特别在粗线期、双线期精母细胞和早期圆形精子时期。高温对生殖细胞损伤机制包括引起生殖细胞凋亡、自噬和DNA 损伤[5]。很多研究（包括隐睾模型）已经表明睾丸温度升高造成DNA 损伤，增加生殖细胞凋亡，最终导致繁殖障碍。

高温对附睾精子的影响与生殖细胞有异，当附睾精子遭受热损伤后，精子数量和质量下降迅速，而生殖细胞遭受热损伤后，精子数量和质量的下降有时间上的延迟。而且，猪表皮缺乏有效汗腺，在高温环境下通过汗液蒸发降低体温的机能有限，因此高温环境下公猪极易发生热应激进而影响繁殖机能。大白公猪保证精子质量的临界温度是29℃，超过这个温度大白公猪的精子活力显著下降[3]。本实验所在地区日最高温≥30℃主要集中在6、7、8 月，在这期间种公猪的精子活力、精液头份数、总精子数和有效精子数下降明显，精子畸形率明显上升；不同季节间比较发现，夏季的精子活力、精子密度、精液头份数、总精子数和有效精子数较春冬季显著下降，精子畸形率显著上升。Zasiadczyk 等[6]研究结果同样显示，精液量、精子密度、有效精子数和具完整质膜精子数在春夏季显著下降。本实验还发现，尽管秋季温度较夏季已有明显降低，但秋季精子活力、密度和总精子数较春冬季有显著下降，这是因为夏季高温损伤种公猪的生殖细胞，由于精子生成到排出大约需要45 d，有时间延迟性。Li 等[3]将长白公猪热暴露3 d 后，每隔3 d评估1 次精子质量，发现总精子数在第2 周出现明显下降，精子畸形率在第2 周显著升高，并一直持续到第6 周。以上结果说明，高温影响附睾精子，造成精子活力迅速下降，同时高温也影响生殖细胞，造成精子数量和质量的持续下降。高温造成的精子数量和质量下降现象大约在高温结束45 d 后恢复。温度和持续时间对种公猪的繁殖性能存在交互作用，长期热暴露加剧热应激对种公猪的影响。将种公猪每天置于34℃环境下8～16 h 并持续11 周，发现精子活力下降21%，5 周后精子活力才恢复正常水平[6]。然而，本研究并未发现高温持续期与精液参数之间有显著相关性，但日最高温与日最低温均与精液参数有显著相关性。

表2 种猪场所在地区环境温度逐月变化情况

表3 不同月份种公猪精液参数变化情况

表4 不同季节种公猪精液参数变化

表5 环境温度与种公猪精液参数相关系数

夏季可通过降低环境温度提高公猪精液品质。湿帘降温系统是目前使用最广泛的温湿度控制系统，可将室外干热空气降低4～10℃后，输送至舍内，空气流速分别达到30、90、300 英尺/min（0.15、0.46、1.52m/s），可分别降低舍内温度4、7、10℃，一般情况下空气流速以30～40 英尺/min（0.15～0.20m/s）为宜，风速过大会对公猪产生负面影响[7]。有研究表明，安装湿帘降温系统畜舍的种公猪精子密度和总精子数（371×106/mL 和78.9×109）分别高于开放式畜舍的种公猪（350×106/mL和73.5×109），种公猪精子畸形率（19%）低于开放式畜舍的种公猪（21%）[8]。本研究中，猪舍为双列式封闭猪舍，为避免公猪遭遇长期高温引起的热应激负面影响，猪舍设置为当夏季温度达到25℃时风机自动开启，当温度达到27℃时开启湿帘。尽管如此，与其他季节相比，本研究中公猪精液在夏季还是出现显著下降，除了与高温期猪舍内夏季长期保持27℃左右的较高温度有关，也可能是由于高温诱导的舍内风速过大降低了公猪精液品质。适当营养调配也是提高夏季高温时期种公猪繁殖性能的重要手段。有报道指出，夏季日粮添加0.8%～1.0% 精氨酸对PIC 种公猪精液品质和性欲有明显改善作用[9]。这说明高温主要是通过影响公猪对营养物质的吸收，致使精液品质降低，适当的降低环境温度和补充营养物质可缓解高温导致的公猪精液品质降低。

4 结 论

本实验结果显示，全年种公猪精液品质规律呈春冬季优于夏秋季；日最高温与精液品质具有负相关性，高温不仅影响附睾精子，造成精子活力迅速下降，同时高温也影响生殖细胞，造成精子数量和质量的持续下降；日最低温与精液品质也具有负相关性，低温持续时间对精子密度和畸形率均有负面影响。生产上可通过调节畜舍温湿度、改进饲养设备和调控营养来缓解高温引起的种公猪季节性繁殖能力下降。