2.2.4 温度对畜禽热调节的影响
温度的高低和持续时间的长短会影响畜禽生理功能和生产性能。气温高于过高温度或低于临界温度的持续时间越长,对畜禽影响越大。
1)热调节
机体的体温调节主要包括散热调节和产热调节两种形式。
散热调节也称物理性调节,是指在炎热或寒冷环境中,机体依靠皮肤血管的舒缩、增减皮肤血流量、改变皮肤温度,以及通过加强或减弱汗腺和呼吸活动、寻找较舒适的场所、改变姿势等,来增加或减少热的发散,以维持正常体温的调节方式。
产热调节也称化学性调节,是指在较严重的冷热应激下,机体须通过减少或增加体内营养物质的氧化,来减少或增加产热,以维持正常体温的调节方式。
2)温度对畜禽热调节的影响
气温影响畜禽的热调节主要发生在高温和低温时。
(1)高温时的热调节
高温时,畜禽为维持体温的恒定,可通过物理性调节和化学性调节方式来减少产热量,增加散热量。
①物理性调节 由于皮肤血管扩张,外周血液循环加速,皮温升高,皮温和气温差增加,散热量提高;由于皮肤血管扩张,血液中含水量增加,且极易渗透到组织和汗腺中,促进了蒸发散热量。通常,人的机体的蒸发散热量约占总散热量的25%,家禽的机体的蒸发散热量约占总散热量的17%。高温环境中,皮温和气温之差减少,非蒸发散热作用减弱,机体则主要依靠蒸发散热。在气温高于体温时,只有汗腺机能高度发达的人与其他灵长类动物才可通过蒸发作用将体内的产热和从外界的得热排掉,维持正常体温。蒸发散热可通过皮肤和呼吸道两种途径进行,不同的畜禽这两种途径散失的热量差别很大。
通过对畜禽进行淋浴、喷洒水,加强通风,选用导热性良好的地面(如混凝土地面),减少每个圈舍容畜量等,提高蒸发和非蒸发散热量,可以缓和高温产生的不良影响。
②化学性调节 在高温环境中,动物一方面要增加散热量,另一方面还要减少产热量。在行为上表现为采食量减少或拒食,肌肉松弛,嗜睡懒动;内分泌机能也会发生变化,甲状腺激素分泌减少。
(2)低温时的热调节
①减少散热量 随着环境温度的下降,皮肤血管收缩,皮肤血流量减少,皮温下降,皮温与气温之差减少;汗腺停止活动,呼吸变深,频率下降,可感散热和蒸发散热量都显著减少。同时,畜禽自身通过肢体蜷缩、群集、被毛逆立,减少散热面积,增加被毛保温厚度。但该物理调节在低温时效果有限,需通过提高代谢率,增加产热量来维持热平衡。
②增加产热量 当环境温度下降到临界温度以下时,物理调节作用减弱,动物开始加强体内营养物质的氧化,以增加产热量。畜禽表现为肌肉紧张度提高、颤抖、活动量和采食量增大,同时内分泌机能(主要是甲状腺分泌增加)也发生相应变化。提高深部组织代谢率可以维持深部组织的体温。
3)热平衡的破坏
当畜禽不能通过物理和化学调节保持体热平衡时,必然会引起机体热平衡的破坏,体温出现升高或下降。畜禽在高温下更容易发生热平衡的破坏。
(1)高温对畜禽的不良影响
当外界温度超过了等热区上限时,畜禽通过增加机体自身散热和减少产热量来维持体温的恒定,以适应高温等恶劣条件。但伴随着温度的上升,或机体处于高温环境时间过长,畜禽的这种自我体温调节机能降低,热平衡被破坏,引起体内氧化作用加强,畜体产热量增加,如果温度继续上升,畜禽消化功能减弱,消化道腺体分泌和糖原合成(主要是肝糖原)减少,消化道酶的作用减弱等一系列生理功能失常现象。
①体温 畜禽所能忍受极端气温的限度与动物种类、品种、个体、年龄、性别、体重、生产力、营养水平、体表的保温性能以及对气候的适应程度等而不同。
高温条件下出现体温调节障碍、机体内部蓄热时,主要表现为畜禽体温升高。通常,根据在炎热环境中机体体温升高的幅度,作为评定畜禽耐热性的指标,称为耐热系数(Rhoad,1944)。
测定时,将牛放在露天、无风围栏内,每日上午10时和下午3时各测定体温一次,连续测3天,取平均数,然后按照下列公式计算耐热系数。
耐热系数=100-18(BT-38.3)
式中,BT为试验时的体温,℃;38.3为牛的正常体温,℃;100为牛维持体温正常的完全效率;18为炎热时体温升高的因子。
从式中可以看出,体温上升越小,耐热系数越大,牛的耐热性越强。猪、鸡、羊等畜禽的耐热性能可以采用相同原理测定。耐热系数对选育耐热品种有一定的参考价值。
畜禽中绵羊的耐热能力最强,牛和猪最差。年龄较小、生产力较高的牛较不耐热。
②循环系统和呼吸系统 在高温条件下,畜禽呼吸频率加快,出现热性喘息。因体表和呼吸道蒸发大量水分,血液浓缩;皮肤血管扩张,末梢循环血量增大,周围血管充血而内脏贫血,心跳加快但每搏输出量减少,心脏负担加重。
③消化系统 由于高温下机体大量出汗,氯化物的丧失,胃酸中氯离子含量减少,同时饮水量的增加使得胃酸稀释,胃酸降低,胃蠕动减弱,引起畜禽食欲减退,采食量减少,饲料消化率降低,并伴随消化不良等其他胃肠道疾病。这是高温环境下产奶量下降和饲料利用率、增重率均下降的主要原因。
④泌尿生殖系统和神经系统 机体所含水分在高温条件下主要通过体表和呼吸道排出,由肾脏排出的部分减少,同时在高温作用下,脑垂体增加了抗利尿激素分泌,肾脏对水分的重吸收能力增加,因尿液浓缩,在其中检测出现蛋白、红细胞等。同时,中枢神经系统运动区也会因高温的作用,机体动作的准确性、协调性和反应速度降低。
(2)高温下的饲养管理措施
在日常管理中,保证充足、清洁饮水的供应,保证畜禽蒸发散热需求;降低饲养密度,减少舍内产热量;饲喂时间在早晚进行,减少体增热的影响,保证舍内清洁,降温除湿;提高对流通风量,增加蒸发散热量,降低舍内温度;在圈舍周围搞好绿化、遮阳和隔热设计,减少太阳辐射;在饲养中,保持日粮能量不变的前提下,通过调整日粮配方,提高其中蛋白质质量和含量,增加维生素水平,可以缓解高温对畜禽采食量和饲料利用率的不良影响。
(3)低温对畜禽的不良影响
畜禽对低温的耐受力比高温强。只要保证活动自由,饲料充足,在一定的低温范围内,成年动物可以通过产热来保持热平衡,维持体温恒定。
畜禽对低温的耐受力不同,一般哺乳动物耐寒能力比鸟类弱。例如,动物能忍受1 h最低气温(正常体温前提条件下),鸭为-100℃,鸡为-50℃,兔为-45℃,鹅为-90℃。畜禽对体温下降也有较强的耐受力。例如,2月龄的幼犬,体温降到2℃还能存活10天。如果将体温下降到16~18℃的家畜移动到19~20℃环境中,机体会很快恢复正常。
①体温下降 畜禽如果长期处于过低的温度环境中,机体热平衡被破坏,体温下降,中枢神经系统活动受到抑制,导致神经传导发生障碍,机体对各种刺激的反应降低,血压下降,呼吸减慢,心跳减弱,脉搏迟缓,出现嗜睡现象,严重的会使机体免疫力和抵抗力减弱,细菌入侵导致肺炎,严重的甚至会出现呼吸及心血管中枢麻痹而死亡(冻死)。例如,将还未哺乳的初生仔猪单独饲养,无论环境温度高低,都不能维持体温正常。通常雏鸡出壳15天,仔猪出生2天,犬猫出生3~4天后,才具有较好的热调节能力。
②低温引起冻伤 在一定低温条件下,机体局部组织会发生冻伤现象。冻伤的发生和发展,不仅与低温程度和作用时间有关,还与空气湿度、当地风速等气象、局部组织血液循环状况以及机体自身机能状态有关。如在低温、有风且湿度较大的环境下,类似猪尾部、耳壳,牛的乳房、阴囊等体表被毛稀少的部位和下肢等均易发生冻伤。
③引发感冒性疾病 在实践生产中,当畜禽机体受冷后,常常会促进感冒性疾病的发生和发展。如劳役出汗后受凉、冬季药浴没有做好保温等,都会引发感冒和感冒性疾患。
④降低饲料消化率 低温下,畜禽对饲料的消化率降低,代谢率升高,产热量增加。因此,在寒冷的冬季,饲料消耗显著增加,但利用率却下降,造成饲料的浪费。
(4)低温下的饲养管理措施
在日常饲养管理中,搞好圈舍防寒与采光设计,并做好相应维护;在保证空气卫生的前提下,尽量减少通风;舍内要防潮,降低低温高湿的不良影响;加大饲养密度,增加畜体产热;使用人工取暖方法或采取相应保暖措施(如提供红外线加热器等),提高舍内温度,尤其是初生动物,其热调节系统发育不完善,被毛少,体内存储的糖原和脂肪较少,机体代谢能量弱,加之体重小,单位体重表面积大,易受低温影响。