04 动物环境与营养

附件四 动物环境与营养

人类组织家畜生产的目的是为了获得更多、更好的畜产品，而在家畜的生产过程中无时无处不存在着环境因素的影响，动物最终表现出的生产性能取决于动物遗传种质与环境因素的互作。在环境因素对动物生产过程影响的众多方面，最为引人注意的环境与动物营养的关系。动物环境与营养的关系表现在三个方面，一是环境因素对动物营养需要和代谢的影响,二是动物在不同营养状态下对环境的反应会产生变化,特别是在对应激的反应方面，对以上两个方面的研究可以揭示在控制的环境下提高肉、蛋、奶生产的营养物质代谢规律；第三个方面则是动物的生产活动对周围环境所造成的影响，特别是饲料中未被消化吸收的营养物质或在饲料中添加的一些添加剂，如抗生素、重金属等，会对周围环境的生态平衡构成影响。

环境

营养物质摄入、代谢 动物生命与生产活动

图1. 动物环境与营养关系示意图

第一节 热环境对物质代谢的影响

动物机体在其生命与生产活动中，与周围的外界环境进行着持续的能量交换。动物机体一方面从外界环境中摄取食物，从中吸收大量的化学能，供机体生命和生产活动所需；另一方面又需把生命和生产活动中产生的热量向外界散发。这种动物机体与外界环境间的能量交换受到外界气候环境的影响，这一影响的直接作用是热平衡的破坏或失衡，机体可通过其体内的热调节机制─产热和散热的改变，或重新达到平衡，或调节失败导致死亡。

一、 采食量

采食量是热环境对动物营养代谢影响的重要方面之一。在适宜的温度范围内，动物的采食量较为稳定，但当温度升高或降低时，则导致采食量的变化。

(一)反刍动物奶牛采食量在10-25℃间无明显变化，当气温超过25-27℃时采食量开始下降，超过30℃时则严重降低；当气温低于5℃时，采食量开始增加，低于0℃时则随温度的下降采食量呈线性增加（图2）。奶牛的采食量反应受品种、泌乳量及饲料构成等因素的影响，荷兰牛在24-26℃时即开始下降，娟姗牛则在26-29℃时才开始下降；泌乳量高的奶牛对温度的反应程度较低产牛强烈；在高温下牧草的品质对奶牛采食量的影响比高温本身的影响更严重，低质牧草在夏季会使采食量严重降低。

对肉牛采食量随温度的变化规律与奶牛相似，当气温低于10℃时采食量开始增加，在10至-10℃范围内呈线性增加，气温超过25℃时采食量开始下降，30℃以上时严重下降（图3）。

绵羊采食量对温度的反应受其被毛状态的影响，对于未剪毛羊其反应与泌乳牛相似，对于剪毛的羊其采食量反应与干乳牛相近（表1）

表1 不同温度和日粮构成条件下绵羊采食量的变化

苜蓿干草：精料 11-22℃ 27-32℃差值

1000 820 180 25：75

1180 1032

148 50：50

1050 1016 34 75：25

879 868 11

75：25+脂肪

1027 934 93 平均

温度，ºC 温度，ºC

a. 奶牛采食量与温度的关系

b. 肉牛采食量与温度的关系

（以18 ºC ~20 ºC时的采食量为100%）（以18 ºC ~20 ºC时的采食量为100%）

温度，ºC 温度，ºC

c. 生长肥育猪采食量与气温关系

d. 产蛋鸡采食量与气温关系

（以18 ºC ~20 ºC时的采食量为100%）（以18 ºC ~20 ºC时的采食量为100%）

图2 动物采食量与气温的关系（NRC, 1981）

(二)猪猪的采食量当气温超过21℃时采食量开始减少，低于15℃采食量则开始增加。

采食量与其生长阶段（体重）有较大关系，采食量与体重及温度的关系为：

日采食量（kg）= 0.0465 – 0.00066 (Ta-LCT)

采食量与气温的关系为一非线性关系，有关学者研究提出的公式有：

10~30kg 体重，温度范围在12~31.5℃范围内时（Rinaldo and Le Dividich, 1991）：自由采食量, g/天= 1162 + 16.8Ta – 0.82Ta2

43~85kg 体重，温度范围在5~30℃范围内时（Nienaber and Hahn，1983）

自由采食量, g/天= 1521 + 10.6BW + 55Ta – 2.6Ta2

30~90kg 体重，温度范围在12~29℃范围内时（Nienaber and Hahn，1983）

自由采食量, g/天= -1264 + 117Ta – 2.04Ta2 + 73.6BW – 0.26 BW2 – 0.95Ta×BW NRC（1998）对生长猪消化能摄入量的校正为：

消化能摄入量= [1+（OT-AT）×0.0165] × 最适温度下的消化能摄入量

OT——最适温度，AT——实际温度

生长育肥猪的最适温度估测公式为: OT = 26-（0.0614×BW）(BW为体重,kg)

此外，猪的采食量还受其他环境因素的影响，如Massabie 等（1997）报道温度在24~25℃时，湿度在45%~90%范围内每升高10%，每日采食量下降24g。在高温下随湿度的增加，猪采食量的降低则更多，Morrison 等（1969）报道32℃下采食量的下降程度为32g/天。气流速度的变化也会影响到采食量，在25℃下猪舍的换气量由0.16 m3增加至0.4~0.5 m3/小时/头，可使猪的采食量增加160g/天（Massabie等，1997）。

(三)家禽蛋鸡适宜的生产温度一般为20℃左右，低于或高于这一温度则采食量开始增加或下降。随温度的升高，蛋鸡采食量的下降程度逐渐加强。产蛋鸡在环境温度 <20℃、20～25℃、25～30℃或30～35℃间时，温度每升高1℃，采食量的变化分别为＋1.0g/d·℃、-1.3g/d·℃、 -2.3g/d·℃或-4g/d·℃。家禽采食量随气温变化的规律受不同品系的影响，来航鸡和褐壳蛋鸡品系的采食量对温度的反应曲线分别为：

白来航鸡：Y, ME KJ/bird·d＝1606－ 35.28T＋ 1.647T2－0.0362T3

褐壳蛋：Y,ME KJ/bird·d＝3597－294.47T＋13.589T2－0.2183T3

在对肉鸡的研究表明，肉鸡采食量对温度变化的反应与蛋鸡不同，在2～35℃范围内，随环境温度的升高，采食量呈线性的增加。

(四)影响采食量变化的机制高温下引起采食量下降的原因，可能存在有多种机制，由于目前对畜禽食欲的控制机制还不完全了解，因而这一问题还远未得到解决。动物食欲的控制可能存在有以下几种机制，一是中枢神经系统的调节；二是中枢神经系统以外的调节，包括胃肠道的张力和渗透压反馈调节机制及肝脏调节系统。可以推测高温的影响机制亦不会超出上述范畴。此外，高温引起胃肠道蠕动速度的下降，使饲料通过消化道的时间延长，胃肠道食糜排空速度的减慢则会反馈性地抑制采食量。在反刍动物，高温暴露处理刺激外周温度感受器，将抑制性神经冲动传至位于下丘脑的食欲中枢，可引起采食量的下降。

二、 消化率与代谢率

（一）消化率 热环境对饲料消化率的影响表现在两个方面，一方面热环境可影响到饲料作物的粗纤维含量，从而影响到饲料的消化率，使饲料消化率降低；另一方面，对于同一种饲料在不同热环境下动物的消化率也会受到影响（表2）。已有的研究表明在温带气候区内，在温暖环境下家畜对粗饲料的消化率增加，在寒冷环境下消化率降低。但是在急性热应激下，家畜的饲料消化率亦会降低。

热环境对家畜饲料消化率影响的机制与饲料采食量、消化道温度及饲料在消化道的通行速率有关，但主要与后者有关。高温下，家畜消化道的蠕动减弱，食靡在消化道内的停留时间延长。研究发现反刍动物瘤胃的活动在热暴露期间削弱，而在冷暴露时则活动加强。在单胃动物，热暴露使胃肠道的活动降低。Wilson 对1-7周龄的北京鸭的测定结果表明与对照组（18.3）相比，暴露于高温(29.4)下食靡自消化道排空的时间由113.45小时延长至121.94小时。林海等（1996）报道温热环境对肉鸡消化道食糜的通行速度有显著的影响，低温环境（5℃）下鸡肠道内残留食糜量显著降低, 而高温环境（32℃）则使之显著增高，高温使嗉囊和小肠内食糜的排空速度显著降低。

高温环境下瘤胃消化动力学的改变被认为热应激改变奶牛营养需要的一种可能的方式。由于高温下甲状腺激素分泌的减少，消化道蠕动速度降低，是饲料通行速率和在消化道内的