環境富集對豬行為、生理和生產性能的影響

李洪志，傅善江

（濰坊工程職業學院，山東濰坊 262500）

密集的室內生產系統通常由板條混凝土地板組成，這些系統通過阻止豬在正常情況下的行為，導致豬無聊和沮喪。人們普遍認為，在這些系統中，飼養的豬也不能像在自然棲息地那樣劃分成自然的社會群體。水泥地板可能引起傷害的行為活動，如異常咀嚼行為。在貧瘠、不隔熱的混凝土地板上，豬在寒冷季節很可能感染肺炎，尤其是在室溫不受控制的情況下。動物福利問題已成為公眾和養豬業日益關注的問題。單調的圈舍條件抑制了豬的行為學需求，加劇了豬的福利問題。盡管如此，密集的室內系統也有許多優點，如控制環境氣候、控制動物行為及易于清潔和管理（Zebunke等，2013）。

通過提供能滿足豬行為需要的對象或基質來豐富環境，是解決動物福利問題的主要方法。這些物品或材料能減少豬在有害社會行為上花費的時間，因此，在集約化生產體系中，在保持豬高生產率的同時應提高動物福利，此時環境豐富化必不可少（Jansen等，2009）。在豐富的環境中，豬能表現出更多的物種特異性行為，并適應更大范圍的行為選擇。此外，豐富的環境增加了探索、覓食、玩耍和社會互動等活動，這些都是豬的本能行為。整合這些信息將有助于養殖戶為豬制定有價值的環境豐富策略，如提供材料為誘導豬的自然行為提供刺激途徑。因此，本文探討了現有的有關環境豐富度及其對集約化生產系統中豬的行為、生理和生產性能的影響。

1 集約化和戶外生產系統下豬的行為和生理概述

從動物福利角度看，生豬生產制度必不可少。原則上，一個設計良好的生產系統可以改善豬的行為及其生理狀況。一般來說，生產系統應在促進豬固有行為的同時降低應激。Blumetto Velazco等（2013）報道，目前60%以上的豬在戶外飼養，有牧場供它們活動，受到有關環境可持續性和社會效益的影響。室外生產的豬在生理、行為和性能方面表現出與室內生產系統不同的特點，如室外豬的活躍行為比室內豬更大，與室內飼養的豬相比，戶外飼養的豬在上午和下午的活動水平更高。這是因為在集約化生產系統中，豬在空間分配受到限制，不能自由走動。Tomohiro等（2012）將仔豬安置在室內和室外系統中，并沒有發現采食、休息行為及社會互動方面的差異。但在戶外飼養的仔豬臥躺時間比在集約化條件下飼養的豬長。Johnson等（2001）研究發現，室內飼養的母豬比室外飼養的花更多的時間喝水，這些母豬在飲水時間上的差異可能是由于戶外母豬需要走更遠的距離才能獲得水，而室內母豬可以連續不斷地喝水。

2 環境豐富度對豬生產的影響

2.1 環境豐富度定義及類型 環境富集是一個非常復雜的術語，常常與動物生理和社會環境的增強有關。文獻中報道的富集準則包括社會財富、職業財富、身體財富和營養財富，這些措施旨在改善圈養豬的生存環境，提高圈養豬的物種特異性行為，減少對豬圈結構的操縱，使圈養豬飼養設施受益（Jordan，2013）。

有不同的底物可用于豐富飼養環境，這些底物可咀嚼、可變形、可破壞和可消化，包括切碎的稻草床，懸掛的繩子、木屑、玩具、橡膠管、彩色塑料鑰匙、乒乓球、鏈條（Jones 2002）。豬對富集基質或富集材料的行為可以揭示富集物是否具有足夠的富集性能。因此，物體的表現形式和位置成為豐富環境的一個重要因素。據報道，當一個物體懸浮在豬眼睛的高度時會激發其興趣。此外，基質如稻草、泥炭或將繩索與橡膠管結合也是富集的有效形式。但像鏈條和舊輪胎這樣的結構不建議長期使用，因為這些結構很快就失去了它們的新奇性，降低了豬對它們的探索作用（Bracke，2006）。更重要的是，豬容易被打開的繩子末端和撕裂的繩子末端所吸引，因為它們更容易進一步撕裂。在大多數報道中，稻草或懸浮在豬眼睛水平的物體是常用的，盡管人們更傾向于將稻草作為一種有效的富集形式。但它的使用在一定程度上是有問題的，因為它容易造成圈舍漏縫地板堵塞。為了克服這一缺點，有必要確保每次使用稻草時都要徹底切碎，尤其是在板條地板系統中（Adeniji，2012）。

2.2 圈舍環境富集對豬行為的影響 豬的行為是動物福利的一個快速而積極的指標。使用攝像機來提供無偏差的行為數據，因為這些數據消除了觀察過程中的人為干擾。豬的本能行為是指豬在進化過程中所表現出來的一系列不同的行為。因此，改善環境是一個解決方案。Beattie等（2000）報道，環境富集減少活動和參與有害群體爭斗行為時間，同時增加探索所花費的時間，因此，建議圈舍水泥地板上鋪木屑，懸掛玩具讓豬表現出自然行為。

豬與豬之間的斗毆并不是通過提供稻草消除的，而是由于彼此不熟悉造成的。Beattie等（2000）報道，在豐富的環境中，豬比在單調的環境中有更少的攻擊性。此外，社會交往是另一種常見的行為，在密集的室內，豬的福利經常受到諸如咬耳朵和咬尾巴等有害社會行為的損害。咬尾巴可能是最嚴重的一種有害社會行為，因為它具有破壞性，其福利和經濟影響給養豬業帶來了一個持續的問題。

探索性行為是一種以尋找飼料為導向的食欲行為或是豬對不熟悉區域的檢查。此外，盡管探索行為的類型不同，豬會使用相同的行為元素如嗅探和咀嚼來探索。豬探索以獲得食物，找到有吸引力的地方睡覺或收集周圍環境的一般信息。但探索欲望也會受到饑餓、無聊和新奇的刺激。饑餓是探索行為的直接目標，由一種迫切的需要推動的。如果豬餓了，它們會尋找食物，同時饑餓會增加探索行為的水平，但自由采食并不會消除探索的動機（Trickett等，2009）。

圈舍內豬只間的操控性社會行為可能是有害的，對豬福利有負面影響。操縱性社會行為可以從挖鼻孔、咬耳朵、咬尾巴和對其他部位的操縱進行分類。Peeters等（2006）報道，圈舍添加墊料豬用（27.5±1.7）%的時間熟悉和玩耍墊料，因此，豬在豐富的環境中比在單調的環境中花更少的時間在操控性行為上。研究表明，豐富的環境較單調的環境表現出更多的玩耍行為（Kelly等，2000）。飼養在單調環境中的豬玩耍行為的減少可能意味著健康或福利受到影響，因為無論環境如何，豬都應有足夠的時間和空間玩耍。Spinka等（2001）指出，玩耍行為的改變降低了社交技能和行為靈活性，從長期來看降低了福利。

2.3 圈舍環境富集對豬生理的影響

2.3.1 機體溫度 體溫可以作為慢性應激的一個指標，因為應激源會導致體溫升高。De Jong等（2000）研究了稻草對單調環境下養豬生理的影響，兩種環境下的豬對不同的應激源（如搬遷、隔離和約束）的體溫反應相似。在單調的環境中，豬的體溫比在富集環境中要高。Caldara等（2012）發現，在緊湊的地板、刨花和咖啡殼之間飼養的豬從頸部開始到肩膀和腿的溫度相似。但與木屑和緊湊地板相比，富含咖啡殼的豬直腸溫度更高。

2.3.2 心率和呼吸頻率 心率是一種比較新的評估應激的方法，心率測量是對自主神經系統進行實時、定量的有效手段。如果把豬放在有應激的環境中，應激源可以提高或降低心率。心率頻率是通過外部心率監測器來測量的，心率的變化可以由生理和生理因素引起。Beattie等（2000）發現，與單調環境相比，生長在環境富集中的豬在給予目標物時的平均和最大心率更高。如果心率變異性較高，則表示自主神經平衡向副交感神經患病率轉變，而心率較低則表示向交感神經患病率轉變（Beattie等，2000）。心率變異性是指心跳之間的時間間隔的生理變化，但上述研究并沒有明確指出這些變化是否與豬舍環境有關，還需要進一步研究來確定。

2.3.3 激素水平 皮質醇是豬在應激環境下分泌的主要激素，是腎上腺分泌的一種類固醇激素，血漿或唾液中的皮質醇通常用于評估應激程度。皮質醇水平的波動可能反映了生理應激、心理應激和動物對特定環境的反應，其中唾液皮質醇比血漿皮質醇更能反應應激程度，這是由于下丘腦、垂體、腎上腺軸（HPA）與應激程度之間的關系很復雜。眾所周知，HPA可以適應應激刺激，影響血漿皮質醇水平，降低其作為應激測量的可靠性。血漿皮質醇也受晝夜節律的影響，皮質醇水平在白天較高，在黑夜較低（Geverink等，2002）。此外，在進食等興奮活動時，皮質醇的水平會升高，這意味著皮質醇的反應會因興奮而增加。因此，在評估動物福利時，考慮皮質醇濃度的晝夜節律模式似乎比只考慮一天一個值更可靠。環境富集度研究結果表明，在單調環境中飼養的豬比在富集環境中飼養的豬能承受更多的應激（Geverink等，2002）。

De等（2000）研究發現，在富集的環境中，豬的皮質醇濃度比在單調的環境中更高。皮質類固醇激素與大腦中兩種受體結合，一種是糖皮質激素受體，另一種是礦皮質激素受體，這些受體賦予豬適應環境的能力，無論環境是單調還是富集，都取決于這些受體之間的平衡。但目前還不清楚這些現象背后的機制，因此，進一步研究豬的生長環境對兩種受體的影響具有重要意義。

2.4 圈舍環境富集對豬生長性能的影響Caldara等（2012）在鋪有刨花的致密地板和深層墊料上養豬，并沒有發現生長期生長性能的差異。但在育肥階段，在緊湊地板上飼養的豬表現出更好的體增重、采食量和飼料轉化率。豐富的環境可以提高豬的生長速度，因為在單調環境中應激水平提高可能是其生長表現更差的原因。Bakare等（2014）發現，由于行為需求的變化，圈舍空間對豬的生長性能有很大影響，在豬早期生活中提供豐富的環境會降低其在以后生活中對陌生刺激的反應性。

2.5 圈舍環境富集對豬代謝的影響 血液中間代謝物與中樞神經系統相互作用，調節豬的不同行為模式，血液代謝物也能反映動物的營養狀況。Peeters等（2006）研究發現，不同秸稈墊料對血液代謝物（如葡萄糖、乳糖和非酯化脂肪酸）無顯著影響，但與沒有稻草墊料的豬相比，降低了豬肌酸激酶。關于環境富集對豬代謝的影響還存在很大空白，需進一步研究。

2.6 圈舍環境富集對肉質的影響 據報道，與單調環境的豬相比，飼養在富集環境中的豬有更重的胴體和更高的背膘厚度（Guy等，2002）。Peeters等（2006）在不同的飼養周期使用稻草墊層，結果發現，使用稻草4周的豬產肉率低于使用稻草2周的豬，在屠宰過程中，各處理豬的胴體重量和背膘厚度無顯著差異。Muchenje和NdouWarris等（2013）發現，圈舍飼養的豬與室外飼養的豬相比，在營養豐富的環境中生產的豬肉品質比在單調環境中生產的豬肉肉質差。此外，室外飼養的豬的死后pH和系水能力降低。上述結果表明，在營養豐富的環境中，豬肌肉內脂肪水平更高，這與改善豬肉嫩度和系水能力有關。因此，改善飼養條件以減少對豬肉品質的影響是很有必要的。

3 結語與展望

環境豐富化可使豬保持特有的行為，降低無聊、消除反常行為。像豬這樣群居物種，圈舍條件可能會給豬帶來很大的應激，并影響豬的生長和福利。因此，環境的富集不可或缺。豬是非常敏感和聰明的動物，需要特殊照顧，以確保其身體和行為健康。但后續研究還需要確定圈舍空間容積和環境富集之間的相互作用，以便根據空間容積使用有效的基質。同時在生產實際中還需要考慮墊料的厚度，確保其無毒。此外，還必須調查豬品種的差異，對豬代謝的影響，對妊娠母豬和育種公豬富集的影響，不同飼料成分的作用及蛋白質組學和基因組學在提高生長豬福利方面的應用。