2. 中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态重点实验室, 哈尔滨 150081;
3. 中国科学院大学, 北京 100049
2. Key Laboratory of Mollisols Agroecology, Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences, Harbin 150081, China;
3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
制约猪生长性能发挥的因素中,品种因素约占1/5,饲粮及日常管理约占1/2,生长环境则约占1/3[1],可见环境条件对猪生长性能发挥有很大的影响。饲养密度是反映栏舍内猪的密集程度的参数,是饲养猪的众多环境条件之一。集约化生产模式侧重于降低成本、提高利润,常常采用较高的饲养密度,在较高饲养密度下的猪常处于亚健康状态,并未发挥其最佳的生长性能[2]。饲养密度直接影响猪舍内温湿度、通风状况、有毒有害气体及尘埃微生物的含量[3],影响猪的采食、饮水、排粪、排尿、自由活动和争斗等行为[4-5]。例如,饲养密度过高会使猪采食时间延长,休息时间缩短,影响猪的生长性能[6],还会使猪群咬斗次数增多,增加皮肤损伤和感染的风险[7]。饲养密度对猪生长性能和健康的影响是多方面的,本文就饲养密度对猪生长性能和健康的影响从不同方面展开论述。
1 饲养密度对猪行为方式的影响 1.1 采食行为采食规律由采食时间、采食频率和采食量决定[8]。有研究者利用奥斯本种猪性能测定系统(FIRE)开展相关试验,结果发现,随着饲养密度的增加,猪的平均日采食次数、平均日采食量(ADFI)及平均日增重(ADG)均显著下降[9]。近年来的众多研究结果也与上述结果一致(表 1)。因此,选择合理的饲养密度对促进猪的采食行为意义重大。
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表 1 饲养密度对猪采食行为的影响 Table 1 Effects of stocking density on feeding behavior of pigs |
合理的饲养密度会对猪群的行为产生健康积极的影响,猪群个体之间通过竞争性采食可以互相促进采食,进而增加采食量[10];猪群保持一定密度则可以减轻由环境变化带来的应激反应;在栏舍温度较低时,猪群个体之间通过相互倚靠可以维持体温。但是当饲养密度超出合理范围之后,就会对猪群行为产生不利的影响。高密度饲养下的猪会由于活动空间受限、采食空间不足,而使得猪的一些正常的行为习惯受到抑制,如散步、嬉戏、探究以及与猪群其他个体间的友好交流活动等,并且由于空间的不足,使得个体间争斗行为的发生更为频繁[11]。除了这些不利影响之外,猪群的饲养密度过大还会使猪舍环境恶化,进而导致猪的一些异常行为的发生,如空嚼行为、咬尾行为、攻击行为、异食癖等[11-13]。
有试验表明,当饲养密度过高、猪群数量过大时,猪的活动时间增多,休息时间减少,争斗行为也更加频繁[14]。随着饲养密度的增加,仔猪每圈和每头的争斗行为次数分别增加,占有食槽时间逐渐减少(表 2)[15]。随着饲养密度的增加,育肥猪争斗行为也更加频繁(表 3)。可见饲养密度会影响猪正常行为的表达,对猪群产生不利影响。
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表 2 不同饲养密度下仔猪的行为差异 Table 2 Behavior differences of piglets at different stocking densities |
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表 3 不同饲养密度下育肥猪的行为差异 Table 3 Behavior differences of growing-finishing pigs at different stocking density |
研究表明,随着饲养密度的增加,猪群的ADFI和ADG下降,料重比(F/G)逐渐增加,试验结束时的最终体重也明显减少[16]。近年来的众多研究结果也与上述结果一致(表 4)。当饲养密度过高时,猪群过大的采食竞争压力会导致猪群中较弱个体采食不足,进而影响增重。此外,由高饲养密度所引发的应激反应通过活化交感神经,进而促进邻苯二酚的胺类化合物(catecholamine,CA)和糖皮质激素(glucocorticoid,GCS)的释放,使得猪的代谢速率上升,导致了猪的生长性能的下降[17]。值得注意的是,当温度较低时,饲养密度也不宜过低。研究表明,当饲养密度过低且栏舍内温度较低时,猪的维持净能会明显增加,竞争性采食效果减弱,进而导致生长性能下降[18]。
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表 4 饲养密度对猪生长性能的影响 Table 4 Effects of stocking density on growth performance of pigs |
饲养密度与母猪的繁殖性能息息相关,高饲养密度会提高母猪生殖功能发育不全的几率[19],高密度饲养从心理和环境等层面引起母猪的应激反应。并且由于母猪对生活资源要求较高,因此高饲养密度造成的生活资源不足会严重影响母猪的健康和繁殖性能。研究表明,饲养密度会影响母猪的产仔数。同面积栏舍下每栏6头的母猪比每栏10头的平均产仔数多1头[20]。
3 饲养密度对猪肉品质的影响研究表明,随着高密度饲养条件下猪群异常行为频发和应激反应的增多,猪体内失水也会逐渐增多,机体内甲状腺素、肾上腺素以及一些毒素的分泌量也随之增多,最终导致了猪肉品质的下降[18]。另有研究表明,猪血清中脂质代谢相关物质,如胆固醇、低密度脂蛋白的含量会随着饲养密度的增加而显著增加[21]。说明饲养密度会影响机体内能量物质代谢过程,影响能量物质分布和沉积,进而影响肉品质和猪的健康。但其他有关脂质代谢的指标,如血清甘油三酯、3-羟基丁酸含量等却没有发现显著差异,其机理有待探究。
4 饲养密度对猪健康的影响 4.1 有害气体增多随着饲养密度的增加,猪的排泄物总量随之上升,排泄物发酵及有机物分解会产生诸多有害气体,同时造成微生物大量繁殖,使得猪舍环境恶化。饲养密度过大引起的舍内气体环境变化,对猪生长性能和健康产生十分不利的影响。舍内有害气体的类型主要有二氧化碳(carbon dioxide,CO2)、氨气(ammonia,NH3)以及硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)等[22-24]。
4.1.1 CO2舍内CO2的主要来源是猪的呼吸排放,CO2本身并不具有毒性,它对猪的损害是由高浓度的CO2造成猪缺氧,引起缓慢毒害作用。猪长时间处在缺氧的环境中,会导致精神不振、采食量下降、免疫力降低,进而增加感染疫病风险[24]。
4.1.2 NH3猪舍内NH3主要来源是粪便,NH3易溶于水,因此NH3极易溶解吸附在猪呼吸道黏膜上。氨气会对呼吸道黏膜造成严重损伤,引发气管及肺部疾病。在低浓度NH3的长期影响下,猪的采食量显著降低,生殖能力也会受损[25]。猪舍内的NH3浓度不宜超过8~10 mg/m3[25-26]。
4.1.3 H2SH2S是一种剧毒气体,其产生原因是猪在采食蛋白质含量过高的饲粮之后,肠道排出H2S。H2S易溶解吸附在呼吸道黏膜上。猪长期处于低浓度的H2S环境中,会导致机体免疫力下降,采食量下降,增重缓慢。H2S浓度过高时会引起猪呼吸道炎症,过高的H2S浓度甚至会直接抑制猪的呼吸中枢,导致猪神经麻痹或窒息,进而导致死亡。猪舍内H2S浓度不应超过10 mg/m3[27]。
4.2 猪舍温度变化猪舍的环境温度会直接影响着猪的采食量及机体内能量物质消耗速率[28-29]。另外猪舍温度还是猪疫病免疫力的重要影响因素之一[28]。等热区是指猪能够表现最佳生长性能的温度区间,等热区的上限和下限分别称为临界温度的上限和下限。在采食水平近似的情况下,当舍内环境温度处于等热区时,猪的产热最少。猪可以通过调整姿势(俯卧、侧卧、站立)和外周血流速度来调节体温,使体温保持在正常范围。
各阶段猪群因年龄、体重、生理阶段不同其所需要的环境温度均不同,应综合考虑上述因素,适当调节饲养密度,以最大限度的减少温度不适带来的应激。在夏季高温情况下,适当降低饲养密度,可减缓热应激;在冬季低温情况下,适当增大饲养密度,可维持猪舍温度,减缓冷应激。
4.3 机体应激反应高饲养密度会引起猪的应激反应,高饲养密度应激通过下丘脑-垂体神经内分泌功能系统,使垂体前叶分泌的肾上腺皮质激素(adrenal cortex hormone,ACTH)增多,ACTH经血液到达肾上腺,促使GCS的释放。应激前期分泌的肾上腺素,也会促进ACTH的分泌,阻碍营养物质的吸收,促使代谢速率上升,并且还会抑制免疫反应,导致机体免疫力下降[30]。当猪群长时间处于高饲养密度应激情况下,可能会造成猪发病,甚至死亡[31-32]。另有研究表明,应激会破坏猪机体内氧化还原稳态,导致机体中活性氧增多,抗氧化物质减少[33-34]。氧化还原稳态被破环,会严重影响机体各个器官的正常功能,进而影响猪的生长性能和健康。探明其机理对减小高密度应激、调控猪机体氧化还原稳态、促进猪生长性能发挥及保障猪的健康有重大意义。
5 结语圈舍饲养密度应在适宜的范围内,饲养密度过高或过低,都会对猪的生长性能和健康产生不利影响,选择合理的饲养密度意义重大。在实际生产过程中确定饲养密度时,应当结合品种的不同、年龄的不同、生理阶段的不同、季节不同等,综合考虑后得出,详细可参考国家标准《标准化规模养猪场建设规范》(NY/T 1568—2007)。
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