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摘 要：热应激在温带气候条件下如何影响母猪的繁殖性能一直是未知的。因此，我们于2009年至2011年对温度及温湿度指数在夏季对母猪繁殖性能的影响进行了研究。在德国的22个猪场内，人工授精的22 264头母猪最终有21 610头母猪分娩，并记录详细的繁殖参数。气象数据来自养殖场最近的气象站。每年的5月到9月温度会影响舍内温度，研究此时间段温度及温湿度指数对母猪不同繁殖性能阶段的影响。配种前5 d和配种后14 d的高温和高温湿度指数（Temperature- Humidity Index，THI）引起窝产仔数减少0.01～0.03头（P<0.05）。分娩前，随着温度变异越大，活仔数减少而僵猪数增加（P<0.001）。分娩当天的温度和THI升高时，断奶仔猪的数量减少（P<0.05），但断奶前仔猪死亡率不受影响（P>0.05）。总之，即便在温带条件下，气候的变化仍然会对母猪的繁殖性能产生不利影响。因此，活仔数是反映热应激最为敏感的参数。由于气候变化和可能即将到来的热浪对母猪繁殖性能的影响，缓和热应激对母猪的影响必不可少。
关键词：热应激；活仔数；断奶前死亡率；母猪
中图分类号：S815.4 文献标识码：A 文章编号：1001-0769（2017）05-0033-05
较高的环境温度对母猪繁殖性能具有不利影响。 对母猪繁殖性能显著提高的一年的数据分析发现，动物的代谢产热增加。因此，即便在温带气候下母猪仍然对热应激特别敏感。根据政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）预测，全球的温度在升高，热浪（heat wave）的到来变得更加可能。热浪对动物健康、福利和生产具有潜在的不利影响。大量关于不同气候下热应激对母猪影响的研究都未与温带气候的德国进行直接对比分析。此外，气候变化对区域尺度的影响一直未知，但变化是一定存在的。因此，必须开展局部范围的研究以开发持续适应性的策略。热应激是指超过热中性带（在恒温动物个体代谢能量与环境温度的关系中，代谢量最小时的环境温度范围，Thermo-Neutral Zone，TNZ）上临界温度，据Bloemhof等估算，仔猪初生时的温度阈值约为21.7 ℃，正常分娩的温度阈值约为19.2 ℃。即便是在适宜气候条件下的夏季，常规母猪栏舍内的温度也往往会超过温度阈值。然而，仅仅温度一个指标不足以描述动物生活的气候环境。在热中性带温度中，相对湿度往往被忽略，但在热应激状态下它已经成为一个决定性因素。為了描述环境对动物的影响，一些指标如温湿度指数（Temperature-Humidity Index，THI）已经形成并且广泛应用。然而，很多指标都是主要用于奶牛的研究而对猪的研究却很有限。因此，本研究评估了德国3年间夏季温度和温湿度指数对母猪繁殖性能的影响。
1 材料与方法
1.1 实验动物与栏舍设备
本文对德国北部下萨克森州的22个猪场2009年至2011年连续3年的母猪繁殖性能数据进行了分析。数据分析侧重于5月至9月期间外部温度能够影响到舍内温度的夏季。母猪基因型为四元杂交，即BHZP猪、Hermitage Germany猪、Danzucht猪和PIC Germany猪。所有母猪在封闭隔离的通风栏舍内。所有猪场均采用人工授精。母猪从配种开始定位栏饲养4周。配种前，10个猪场的母猪是定位栏饲养，12个猪场的母猪是群养。所有猪场在分娩前1周，母猪转入单个分娩栏。16个猪场通过注射前列腺素-F2α诱导分娩。其他6个猪场未采用诱导分娩。母猪每天饲喂1～2次，自由饮水。
1.2 数据记录
气象数据经德国气象服务系统采集于每个猪场最近的气象站。猪场与气象站的平均距离为15 km，最远距离为27 km。计算2009年至2011年3年间日平均气温，日最低气温和日最高气温。
每头母猪的繁殖性能数据提取自猪场的监控程序系统，即db-planer和Agrar-Office herd manager。数据包含配种日期、胎次、分娩日期、产活仔数和僵猪数、断奶日期、断奶仔猪头数和断奶前死亡率。每个农场均存在母猪交叉带仔情况，在计算断奶前死亡率时会考虑此项因素。
1.3 统计分析
为了检测气候条件对母猪生产性能的影响，每个猪场的繁殖数据与最近气象站的气象数据合并分析。THI根据德国国家气象中心提供的公式计算（1976年）：
THI=[（1.8×T） 32]-[0.55×（RH/100）]
×[（1.8×T） 32）-58] （1）
T代表空气温度，单位为℃；RH代表相对湿度，以%表示。日平均气温和日最高温度基于每小时的温度记录计算。
对5月-9月母猪的繁殖参数（包括总产仔数、活仔数、僵猪数和每窝断奶仔猪数）进行分析，研究气候条件对其影响效果。总的来说，在人工授精的22 264头母猪中，最终有21 610头母猪成功分娩。在以往的研究中，均针对母猪繁殖周期中对热应激最为敏感的几个阶段进行观察研究。此外，前文提到的饲养管理措施也应加以考虑。例如，仔猪在配种前6 d断奶，所有的母猪在产前5 d转入分娩栏。在本文中选择配种前6 d、配种后14 d、产前5 d和产后7 d的时间点进行分析研究。
每一个独立变量均以混合模型进行分析。在混合模型中，年数（1-3年）和胎次（1～5胎）作为固定变量，温度或者THI作为协变量，采用GLIMMIX（SAS 9.3）进行统计分析。根据Suriyasomboon等提供的标准将母猪划分为5个等级：1=后备母猪；2=初产母猪；3=三产母猪；4=四或五产母猪；5=六产及以上母猪。猪场（1～22）和单头母猪在模型中分别作为G-或R-side 随机效应。数据视为正态分布，协变量结构设置为复合对称。采用Tukey-调整析因对比（α<0.05）区分单因素的固定效应。结果以最小二乘平均值±标准误（LSM±SE）表示。 2 结果
2.1 环境条件
图1显示的是2009年-2011年连续3年夏季（5月-9月）期间气象站提供的日平均气温和日平均THI。2009年、2010年和2011年，试验期间的平均温度分别为16.0 ℃±3.3 ℃，15.4 ℃±4.6 ℃，15.9 ℃±3.1 ℃；THI平均值分别为59.8±3.7，59.3±5.2，59.5±3.5。
表1对试验期间日平均气温和日最高气温的温度范围进行了划分。其中，5月到9月期间，日平均气温低于10 ℃的有26 d；绝大多数时间的平均温度在15 ℃～20 ℃之间（n=203）；温度高于20 ℃的有57 d；温度高于25 ℃的有8 d；未有超过30 ℃的天气出现。在2010年中仅有1 d的THI超过74，其余时间的日平均THI均处于正常范围（THI<74）。THI指数最高介于75～78之间的有38 d，79～83之间的有10 d，超过84的有5 d。
2.2 气候对母猪繁殖性能的影响
配种前6 d至配种后14 d温度和THI的升高会引起窝产仔数减少（P<0.05，图2A和图2B）。在此期间，每窝产仔数与温度和THI升高呈负相关。配种前4 d表现出最大的负效应（P<0.001）。在配种前4 d，温度每升高1 ℃，窝产仔数减少0.03。配种后第11 d和第12 d，温度的升高对窝产仔数表现出最强的负效应（P<0.001），温度每升高1 ℃和THI每升高1个单位均引起窝产仔数降低0.02。胎次与温度之间无显著相关性（P>0.05），因此统计分析模型中未计算该项指标。
分娩当天和分娩前一天温度和THI的升高可引起活仔数减少（P<0.05，图3A和图3B）。分娩前5 d温度和THI的升高可引起僵猪数的升高（P<0.001，图4A和图4B）。分娩当天和分娩后的7 d内较高的舍外温度会造成断奶仔猪数下降（P<0.05，图5A）。分娩当天较高的THI也与断奶仔猪数呈负相关（P<0.05，图5B）。产后7 d内的温度和THI不影响断奶前仔猪死亡率（P=0.07）。与温度类似，胎次与THI之间无显著相关性（P>0.05），因此在统计分析模型中也不予考虑。
3 讨论
3.1 环境条件
在一定范围内，母猪猪舍内气候条件是独立于舍外环境条件的。然而，即便是在温带气候下，猪舍外部的温度在每年的几个月内仍对舍内温度产生直接影响。例如，1998年Seedorf等报道，当舍外温度达到17 ℃阈值时，舍内温度会显著升高。在与本文气候条件相当的一项研究中发现，当舍外温度超过10.5 ℃时，舍内温度是稳步升高的。据估测，分娩栏内的阈值约为12.5 ℃。当舍外温度超过阈值时，舍内温度超过28 ℃以上。与亚热带或热带环境条件相比，虽然在温带气候条件下温度升高有限，但母猪仍有大量的时间处于热应激状态下。考虑到全球气候即将发生的变化，温带气候下母猪处于热应激的时间将会延长。
在本文3年的研究期间里，夏季的环境条件较为接近且未出现较大波动。只有2010年有7 d的日平均气温超过25 ℃。在一定限度内日间温度变化对母猪具有积极作用且有利于其从白天的热应激状态恢复。相比之下，发生在热浪期间的夜间高温度的阶段过长则对母猪具有不利影响。Edwards等和Omtvedt等的早期研究证明：在热应激期间，小母猪能够在一定程度上适应其自身的体温。在热应激最初阶段，这些小母猪的直肠温度会升高，在达到一个特定的稳定适应状态后再下降，但仍然高于正常温度水平。最近，Auvigne等強调指出，热应激对母猪繁殖性能的影响仅次于光周期。
3.2 气候对母猪繁殖性能和仔猪的影响
有报道指出热应激状态下的母猪窝产仔数会减少。但热应激的时间点非常重要。最近关于温度对母猪的影响研究显示人工授精前7 d和人工授精后12 d对总产仔数的影响最大。Omtvedt等在1971年也发表了类似的报道，即配种后8 d～16 d的热应激影响最大，因此胚胎着床是对热应激最为敏感的时期。最近的研究结果与之前的研究发现一致。采食量（温度高于16 ℃时会下降）对母猪繁殖性能具有决定性影响。Quesnel等发现在哺乳期间的采食量与断奶后排卵呈正相关。限饲母猪的卵泡发育较慢，卵巢重量较低，大卵泡的直径和体积也都小于自由采食的母猪。特别是在泌乳期间（能量用于生成乳汁），热应激对母猪和仔猪都具有不利影响。因此，采食量降低很可能会影响后续的配种。由于胚胎在配种后12 d左右着床，温度和THI的升高对此期间的影响作用也较为显著。
初产母猪在分娩前处于热应激会导致窝产活仔数减少而僵猪数增多，但怀孕中期的热应激则没有任何影响。分娩本身对母猪已经是一个很大的应激，加之较高的环境温度作为另一个应激，对于母猪和仔猪来说形势就变得更为严峻。因此，本研究和之前的研究都发现了母猪在分娩前处于热应激状态时，窝产僵猪数升高、活仔数下降。虽然只在分娩当天和分娩后1 d～7 d内影响显著，但高温和高THI也与断奶仔猪的数量呈负相关。热应激状态的母猪泌乳量减少，可能造成仔猪存活率下降。在出生后第1周，仔猪对乳汁的需求量急剧增加。如果此时母猪处于热应激下则会造成泌乳量下降，因此产后7 d仔猪的存活率就会受到影响。
4 结论
本研究表明，即便是温带气候条件，猪舍内的温度和THI仍然会对母猪的繁殖性能产生负面影响。因此，窝产活仔数可以作为评价热应激最敏感的指标。由于全球气候变暖，建议改善与舍外的隔离措施和配备降温设备以维持母猪较高的繁殖性能和应对热浪带来的负面影响。□□
原题名：Effects of temperature and temperature-humidity index on the reproductive performance of sows during summer months under a temperate climate（英文）
原作者：Kerstin Wegner和christian Lambertz等
关键词：热应激；活仔数；断奶前死亡率；母猪
中图分类号：S815.4 文献标识码：A 文章编号：1001-0769（2017）05-0033-05
较高的环境温度对母猪繁殖性能具有不利影响。 对母猪繁殖性能显著提高的一年的数据分析发现，动物的代谢产热增加。因此，即便在温带气候下母猪仍然对热应激特别敏感。根据政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）预测，全球的温度在升高，热浪（heat wave）的到来变得更加可能。热浪对动物健康、福利和生产具有潜在的不利影响。大量关于不同气候下热应激对母猪影响的研究都未与温带气候的德国进行直接对比分析。此外，气候变化对区域尺度的影响一直未知，但变化是一定存在的。因此，必须开展局部范围的研究以开发持续适应性的策略。热应激是指超过热中性带（在恒温动物个体代谢能量与环境温度的关系中，代谢量最小时的环境温度范围，Thermo-Neutral Zone，TNZ）上临界温度，据Bloemhof等估算，仔猪初生时的温度阈值约为21.7 ℃，正常分娩的温度阈值约为19.2 ℃。即便是在适宜气候条件下的夏季，常规母猪栏舍内的温度也往往会超过温度阈值。然而，仅仅温度一个指标不足以描述动物生活的气候环境。在热中性带温度中，相对湿度往往被忽略，但在热应激状态下它已经成为一个决定性因素。為了描述环境对动物的影响，一些指标如温湿度指数（Temperature-Humidity Index，THI）已经形成并且广泛应用。然而，很多指标都是主要用于奶牛的研究而对猪的研究却很有限。因此，本研究评估了德国3年间夏季温度和温湿度指数对母猪繁殖性能的影响。
1 材料与方法
1.1 实验动物与栏舍设备
本文对德国北部下萨克森州的22个猪场2009年至2011年连续3年的母猪繁殖性能数据进行了分析。数据分析侧重于5月至9月期间外部温度能够影响到舍内温度的夏季。母猪基因型为四元杂交，即BHZP猪、Hermitage Germany猪、Danzucht猪和PIC Germany猪。所有母猪在封闭隔离的通风栏舍内。所有猪场均采用人工授精。母猪从配种开始定位栏饲养4周。配种前，10个猪场的母猪是定位栏饲养，12个猪场的母猪是群养。所有猪场在分娩前1周，母猪转入单个分娩栏。16个猪场通过注射前列腺素-F2α诱导分娩。其他6个猪场未采用诱导分娩。母猪每天饲喂1～2次，自由饮水。
1.2 数据记录
气象数据经德国气象服务系统采集于每个猪场最近的气象站。猪场与气象站的平均距离为15 km，最远距离为27 km。计算2009年至2011年3年间日平均气温，日最低气温和日最高气温。
每头母猪的繁殖性能数据提取自猪场的监控程序系统，即db-planer和Agrar-Office herd manager。数据包含配种日期、胎次、分娩日期、产活仔数和僵猪数、断奶日期、断奶仔猪头数和断奶前死亡率。每个农场均存在母猪交叉带仔情况，在计算断奶前死亡率时会考虑此项因素。
1.3 统计分析
为了检测气候条件对母猪生产性能的影响，每个猪场的繁殖数据与最近气象站的气象数据合并分析。THI根据德国国家气象中心提供的公式计算（1976年）：
THI=[（1.8×T） 32]-[0.55×（RH/100）]
×[（1.8×T） 32）-58] （1）
T代表空气温度，单位为℃；RH代表相对湿度，以%表示。日平均气温和日最高温度基于每小时的温度记录计算。
对5月-9月母猪的繁殖参数（包括总产仔数、活仔数、僵猪数和每窝断奶仔猪数）进行分析，研究气候条件对其影响效果。总的来说，在人工授精的22 264头母猪中，最终有21 610头母猪成功分娩。在以往的研究中，均针对母猪繁殖周期中对热应激最为敏感的几个阶段进行观察研究。此外，前文提到的饲养管理措施也应加以考虑。例如，仔猪在配种前6 d断奶，所有的母猪在产前5 d转入分娩栏。在本文中选择配种前6 d、配种后14 d、产前5 d和产后7 d的时间点进行分析研究。
每一个独立变量均以混合模型进行分析。在混合模型中，年数（1-3年）和胎次（1～5胎）作为固定变量，温度或者THI作为协变量，采用GLIMMIX（SAS 9.3）进行统计分析。根据Suriyasomboon等提供的标准将母猪划分为5个等级：1=后备母猪；2=初产母猪；3=三产母猪；4=四或五产母猪；5=六产及以上母猪。猪场（1～22）和单头母猪在模型中分别作为G-或R-side 随机效应。数据视为正态分布，协变量结构设置为复合对称。采用Tukey-调整析因对比（α<0.05）区分单因素的固定效应。结果以最小二乘平均值±标准误（LSM±SE）表示。 2 结果
2.1 环境条件
图1显示的是2009年-2011年连续3年夏季（5月-9月）期间气象站提供的日平均气温和日平均THI。2009年、2010年和2011年，试验期间的平均温度分别为16.0 ℃±3.3 ℃，15.4 ℃±4.6 ℃，15.9 ℃±3.1 ℃；THI平均值分别为59.8±3.7，59.3±5.2，59.5±3.5。
表1对试验期间日平均气温和日最高气温的温度范围进行了划分。其中，5月到9月期间，日平均气温低于10 ℃的有26 d；绝大多数时间的平均温度在15 ℃～20 ℃之间（n=203）；温度高于20 ℃的有57 d；温度高于25 ℃的有8 d；未有超过30 ℃的天气出现。在2010年中仅有1 d的THI超过74，其余时间的日平均THI均处于正常范围（THI<74）。THI指数最高介于75～78之间的有38 d，79～83之间的有10 d，超过84的有5 d。
2.2 气候对母猪繁殖性能的影响
配种前6 d至配种后14 d温度和THI的升高会引起窝产仔数减少（P<0.05，图2A和图2B）。在此期间，每窝产仔数与温度和THI升高呈负相关。配种前4 d表现出最大的负效应（P<0.001）。在配种前4 d，温度每升高1 ℃，窝产仔数减少0.03。配种后第11 d和第12 d，温度的升高对窝产仔数表现出最强的负效应（P<0.001），温度每升高1 ℃和THI每升高1个单位均引起窝产仔数降低0.02。胎次与温度之间无显著相关性（P>0.05），因此统计分析模型中未计算该项指标。
分娩当天和分娩前一天温度和THI的升高可引起活仔数减少（P<0.05，图3A和图3B）。分娩前5 d温度和THI的升高可引起僵猪数的升高（P<0.001，图4A和图4B）。分娩当天和分娩后的7 d内较高的舍外温度会造成断奶仔猪数下降（P<0.05，图5A）。分娩当天较高的THI也与断奶仔猪数呈负相关（P<0.05，图5B）。产后7 d内的温度和THI不影响断奶前仔猪死亡率（P=0.07）。与温度类似，胎次与THI之间无显著相关性（P>0.05），因此在统计分析模型中也不予考虑。
3 讨论
3.1 环境条件
在一定范围内，母猪猪舍内气候条件是独立于舍外环境条件的。然而，即便是在温带气候下，猪舍外部的温度在每年的几个月内仍对舍内温度产生直接影响。例如，1998年Seedorf等报道，当舍外温度达到17 ℃阈值时，舍内温度会显著升高。在与本文气候条件相当的一项研究中发现，当舍外温度超过10.5 ℃时，舍内温度是稳步升高的。据估测，分娩栏内的阈值约为12.5 ℃。当舍外温度超过阈值时，舍内温度超过28 ℃以上。与亚热带或热带环境条件相比，虽然在温带气候条件下温度升高有限，但母猪仍有大量的时间处于热应激状态下。考虑到全球气候即将发生的变化，温带气候下母猪处于热应激的时间将会延长。
在本文3年的研究期间里，夏季的环境条件较为接近且未出现较大波动。只有2010年有7 d的日平均气温超过25 ℃。在一定限度内日间温度变化对母猪具有积极作用且有利于其从白天的热应激状态恢复。相比之下，发生在热浪期间的夜间高温度的阶段过长则对母猪具有不利影响。Edwards等和Omtvedt等的早期研究证明：在热应激期间，小母猪能够在一定程度上适应其自身的体温。在热应激最初阶段，这些小母猪的直肠温度会升高，在达到一个特定的稳定适应状态后再下降，但仍然高于正常温度水平。最近，Auvigne等強调指出，热应激对母猪繁殖性能的影响仅次于光周期。
3.2 气候对母猪繁殖性能和仔猪的影响
有报道指出热应激状态下的母猪窝产仔数会减少。但热应激的时间点非常重要。最近关于温度对母猪的影响研究显示人工授精前7 d和人工授精后12 d对总产仔数的影响最大。Omtvedt等在1971年也发表了类似的报道，即配种后8 d～16 d的热应激影响最大，因此胚胎着床是对热应激最为敏感的时期。最近的研究结果与之前的研究发现一致。采食量（温度高于16 ℃时会下降）对母猪繁殖性能具有决定性影响。Quesnel等发现在哺乳期间的采食量与断奶后排卵呈正相关。限饲母猪的卵泡发育较慢，卵巢重量较低，大卵泡的直径和体积也都小于自由采食的母猪。特别是在泌乳期间（能量用于生成乳汁），热应激对母猪和仔猪都具有不利影响。因此，采食量降低很可能会影响后续的配种。由于胚胎在配种后12 d左右着床，温度和THI的升高对此期间的影响作用也较为显著。
初产母猪在分娩前处于热应激会导致窝产活仔数减少而僵猪数增多，但怀孕中期的热应激则没有任何影响。分娩本身对母猪已经是一个很大的应激，加之较高的环境温度作为另一个应激，对于母猪和仔猪来说形势就变得更为严峻。因此，本研究和之前的研究都发现了母猪在分娩前处于热应激状态时，窝产僵猪数升高、活仔数下降。虽然只在分娩当天和分娩后1 d～7 d内影响显著，但高温和高THI也与断奶仔猪的数量呈负相关。热应激状态的母猪泌乳量减少，可能造成仔猪存活率下降。在出生后第1周，仔猪对乳汁的需求量急剧增加。如果此时母猪处于热应激下则会造成泌乳量下降，因此产后7 d仔猪的存活率就会受到影响。
4 结论
本研究表明，即便是温带气候条件，猪舍内的温度和THI仍然会对母猪的繁殖性能产生负面影响。因此，窝产活仔数可以作为评价热应激最敏感的指标。由于全球气候变暖，建议改善与舍外的隔离措施和配备降温设备以维持母猪较高的繁殖性能和应对热浪带来的负面影响。□□
原题名：Effects of temperature and temperature-humidity index on the reproductive performance of sows during summer months under a temperate climate（英文）
原作者：Kerstin Wegner和christian Lambertz等