环境富集对猪行为、生理和生产性能的影响

李洪志，傅善江

（潍坊工程职业学院，山东潍坊 262500）

密集的室内生产系统通常由板条混凝土地板组成，这些系统通过阻止猪在正常情况下的行为，导致猪无聊和沮丧。人们普遍认为，在这些系统中，饲养的猪也不能像在自然栖息地那样划分成自然的社会群体。水泥地板可能引起伤害的行为活动，如异常咀嚼行为。在贫瘠、不隔热的混凝土地板上，猪在寒冷季节很可能感染肺炎，尤其是在室温不受控制的情况下。动物福利问题已成为公众和养猪业日益关注的问题。单调的圈舍条件抑制了猪的行为学需求，加剧了猪的福利问题。尽管如此，密集的室内系统也有许多优点，如控制环境气候、控制动物行为及易于清洁和管理（Zebunke等，2013）。

通过提供能满足猪行为需要的对象或基质来丰富环境，是解决动物福利问题的主要方法。这些物品或材料能减少猪在有害社会行为上花费的时间，因此，在集约化生产体系中，在保持猪高生产率的同时应提高动物福利，此时环境丰富化必不可少（Jansen等，2009）。在丰富的环境中，猪能表现出更多的物种特异性行为，并适应更大范围的行为选择。此外，丰富的环境增加了探索、觅食、玩耍和社会互动等活动，这些都是猪的本能行为。整合这些信息将有助于养殖户为猪制定有价值的环境丰富策略，如提供材料为诱导猪的自然行为提供刺激途径。因此，本文探讨了现有的有关环境丰富度及其对集约化生产系统中猪的行为、生理和生产性能的影响。

1 集约化和户外生产系统下猪的行为和生理概述

从动物福利角度看，生猪生产制度必不可少。原则上，一个设计良好的生产系统可以改善猪的行为及其生理状况。一般来说，生产系统应在促进猪固有行为的同时降低应激。Blumetto Velazco等（2013）报道，目前60%以上的猪在户外饲养，有牧场供它们活动，受到有关环境可持续性和社会效益的影响。室外生产的猪在生理、行为和性能方面表现出与室内生产系统不同的特点，如室外猪的活跃行为比室内猪更大，与室内饲养的猪相比，户外饲养的猪在上午和下午的活动水平更高。这是因为在集约化生产系统中，猪在空间分配受到限制，不能自由走动。Tomohiro等（2012）将仔猪安置在室内和室外系统中，并没有发现采食、休息行为及社会互动方面的差异。但在户外饲养的仔猪卧躺时间比在集约化条件下饲养的猪长。Johnson等（2001）研究发现，室内饲养的母猪比室外饲养的花更多的时间喝水，这些母猪在饮水时间上的差异可能是由于户外母猪需要走更远的距离才能获得水，而室内母猪可以连续不断地喝水。

2 环境丰富度对猪生产的影响

2.1 环境丰富度定义及类型 环境富集是一个非常复杂的术语，常常与动物生理和社会环境的增强有关。文献中报道的富集准则包括社会财富、职业财富、身体财富和营养财富，这些措施旨在改善圈养猪的生存环境，提高圈养猪的物种特异性行为，减少对猪圈结构的操纵，使圈养猪饲养设施受益（Jordan，2013）。

有不同的底物可用于丰富饲养环境，这些底物可咀嚼、可变形、可破坏和可消化，包括切碎的稻草床，悬挂的绳子、木屑、玩具、橡胶管、彩色塑料钥匙、乒乓球、链条（Jones 2002）。猪对富集基质或富集材料的行为可以揭示富集物是否具有足够的富集性能。因此，物体的表现形式和位置成为丰富环境的一个重要因素。据报道，当一个物体悬浮在猪眼睛的高度时会激发其兴趣。此外，基质如稻草、泥炭或将绳索与橡胶管结合也是富集的有效形式。但像链条和旧轮胎这样的结构不建议长期使用，因为这些结构很快就失去了它们的新奇性，降低了猪对它们的探索作用（Bracke，2006）。更重要的是，猪容易被打开的绳子末端和撕裂的绳子末端所吸引，因为它们更容易进一步撕裂。在大多数报道中，稻草或悬浮在猪眼睛水平的物体是常用的，尽管人们更倾向于将稻草作为一种有效的富集形式。但它的使用在一定程度上是有问题的，因为它容易造成圈舍漏缝地板堵塞。为了克服这一缺点，有必要确保每次使用稻草时都要彻底切碎，尤其是在板条地板系统中（Adeniji，2012）。

2.2 圈舍环境富集对猪行为的影响 猪的行为是动物福利的一个快速而积极的指标。使用摄像机来提供无偏差的行为数据，因为这些数据消除了观察过程中的人为干扰。猪的本能行为是指猪在进化过程中所表现出来的一系列不同的行为。因此，改善环境是一个解决方案。Beattie等（2000）报道，环境富集减少活动和参与有害群体争斗行为时间，同时增加探索所花费的时间，因此，建议圈舍水泥地板上铺木屑，悬挂玩具让猪表现出自然行为。

猪与猪之间的斗殴并不是通过提供稻草消除的，而是由于彼此不熟悉造成的。Beattie等（2000）报道，在丰富的环境中，猪比在单调的环境中有更少的攻击性。此外，社会交往是另一种常见的行为，在密集的室内，猪的福利经常受到诸如咬耳朵和咬尾巴等有害社会行为的损害。咬尾巴可能是最严重的一种有害社会行为，因为它具有破坏性，其福利和经济影响给养猪业带来了一个持续的问题。

探索性行为是一种以寻找饲料为导向的食欲行为或是猪对不熟悉区域的检查。此外，尽管探索行为的类型不同，猪会使用相同的行为元素如嗅探和咀嚼来探索。猪探索以获得食物，找到有吸引力的地方睡觉或收集周围环境的一般信息。但探索欲望也会受到饥饿、无聊和新奇的刺激。饥饿是探索行为的直接目标，由一种迫切的需要推动的。如果猪饿了，它们会寻找食物，同时饥饿会增加探索行为的水平，但自由采食并不会消除探索的动机（Trickett等，2009）。

圈舍内猪只间的操控性社会行为可能是有害的，对猪福利有负面影响。操纵性社会行为可以从挖鼻孔、咬耳朵、咬尾巴和对其他部位的操纵进行分类。Peeters等（2006）报道，圈舍添加垫料猪用（27.5±1.7）%的时间熟悉和玩耍垫料，因此，猪在丰富的环境中比在单调的环境中花更少的时间在操控性行为上。研究表明，丰富的环境较单调的环境表现出更多的玩耍行为（Kelly等，2000）。饲养在单调环境中的猪玩耍行为的减少可能意味着健康或福利受到影响，因为无论环境如何，猪都应有足够的时间和空间玩耍。Spinka等（2001）指出，玩耍行为的改变降低了社交技能和行为灵活性，从长期来看降低了福利。

2.3 圈舍环境富集对猪生理的影响

2.3.1 机体温度 体温可以作为慢性应激的一个指标，因为应激源会导致体温升高。De Jong等（2000）研究了稻草对单调环境下养猪生理的影响，两种环境下的猪对不同的应激源（如搬迁、隔离和约束）的体温反应相似。在单调的环境中，猪的体温比在富集环境中要高。Caldara等（2012）发现，在紧凑的地板、刨花和咖啡壳之间饲养的猪从颈部开始到肩膀和腿的温度相似。但与木屑和紧凑地板相比，富含咖啡壳的猪直肠温度更高。

2.3.2 心率和呼吸频率 心率是一种比较新的评估应激的方法，心率测量是对自主神经系统进行实时、定量的有效手段。如果把猪放在有应激的环境中，应激源可以提高或降低心率。心率频率是通过外部心率监测器来测量的，心率的变化可以由生理和生理因素引起。Beattie等（2000）发现，与单调环境相比，生长在环境富集中的猪在给予目标物时的平均和最大心率更高。如果心率变异性较高，则表示自主神经平衡向副交感神经患病率转变，而心率较低则表示向交感神经患病率转变（Beattie等，2000）。心率变异性是指心跳之间的时间间隔的生理变化，但上述研究并没有明确指出这些变化是否与猪舍环境有关，还需要进一步研究来确定。

2.3.3 激素水平 皮质醇是猪在应激环境下分泌的主要激素，是肾上腺分泌的一种类固醇激素，血浆或唾液中的皮质醇通常用于评估应激程度。皮质醇水平的波动可能反映了生理应激、心理应激和动物对特定环境的反应，其中唾液皮质醇比血浆皮质醇更能反应应激程度，这是由于下丘脑、垂体、肾上腺轴（HPA）与应激程度之间的关系很复杂。众所周知，HPA可以适应应激刺激，影响血浆皮质醇水平，降低其作为应激测量的可靠性。血浆皮质醇也受昼夜节律的影响，皮质醇水平在白天较高，在黑夜较低（Geverink等，2002）。此外，在进食等兴奋活动时，皮质醇的水平会升高，这意味着皮质醇的反应会因兴奋而增加。因此，在评估动物福利时，考虑皮质醇浓度的昼夜节律模式似乎比只考虑一天一个值更可靠。环境富集度研究结果表明，在单调环境中饲养的猪比在富集环境中饲养的猪能承受更多的应激（Geverink等，2002）。

De等（2000）研究发现，在富集的环境中，猪的皮质醇浓度比在单调的环境中更高。皮质类固醇激素与大脑中两种受体结合，一种是糖皮质激素受体，另一种是矿皮质激素受体，这些受体赋予猪适应环境的能力，无论环境是单调还是富集，都取决于这些受体之间的平衡。但目前还不清楚这些现象背后的机制，因此，进一步研究猪的生长环境对两种受体的影响具有重要意义。

2.4 圈舍环境富集对猪生长性能的影响Caldara等（2012）在铺有刨花的致密地板和深层垫料上养猪，并没有发现生长期生长性能的差异。但在育肥阶段，在紧凑地板上饲养的猪表现出更好的体增重、采食量和饲料转化率。丰富的环境可以提高猪的生长速度，因为在单调环境中应激水平提高可能是其生长表现更差的原因。Bakare等（2014）发现，由于行为需求的变化，圈舍空间对猪的生长性能有很大影响，在猪早期生活中提供丰富的环境会降低其在以后生活中对陌生刺激的反应性。

2.5 圈舍环境富集对猪代谢的影响 血液中间代谢物与中枢神经系统相互作用，调节猪的不同行为模式，血液代谢物也能反映动物的营养状况。Peeters等（2006）研究发现，不同秸秆垫料对血液代谢物（如葡萄糖、乳糖和非酯化脂肪酸）无显著影响，但与没有稻草垫料的猪相比，降低了猪肌酸激酶。关于环境富集对猪代谢的影响还存在很大空白，需进一步研究。

2.6 圈舍环境富集对肉质的影响 据报道，与单调环境的猪相比，饲养在富集环境中的猪有更重的胴体和更高的背膘厚度（Guy等，2002）。Peeters等（2006）在不同的饲养周期使用稻草垫层，结果发现，使用稻草4周的猪产肉率低于使用稻草2周的猪，在屠宰过程中，各处理猪的胴体重量和背膘厚度无显著差异。Muchenje和NdouWarris等（2013）发现，圈舍饲养的猪与室外饲养的猪相比，在营养丰富的环境中生产的猪肉品质比在单调环境中生产的猪肉肉质差。此外，室外饲养的猪的死后pH和系水能力降低。上述结果表明，在营养丰富的环境中，猪肌肉内脂肪水平更高，这与改善猪肉嫩度和系水能力有关。因此，改善饲养条件以减少对猪肉品质的影响是很有必要的。

3 结语与展望

环境丰富化可使猪保持特有的行为，降低无聊、消除反常行为。像猪这样群居物种，圈舍条件可能会给猪带来很大的应激，并影响猪的生长和福利。因此，环境的富集不可或缺。猪是非常敏感和聪明的动物，需要特殊照顾，以确保其身体和行为健康。但后续研究还需要确定圈舍空间容积和环境富集之间的相互作用，以便根据空间容积使用有效的基质。同时在生产实际中还需要考虑垫料的厚度，确保其无毒。此外，还必须调查猪品种的差异，对猪代谢的影响，对妊娠母猪和育种公猪富集的影响，不同饲料成分的作用及蛋白质组学和基因组学在提高生长猪福利方面的应用。