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家畜产热

家畜产热可分为基础代谢产热、维持代谢产热和生产代谢产热三种水平。基础代谢产热在适宜温度下,禁食空腹(营养物质消化吸收后状态)、限制活动的代谢产热。基础代谢的能量消耗,仅用于细胞代谢、呼吸、血液循环和神经系统活动。各种动物的基础代谢产热量比例于其体表面积,而不比例于其体重。例如,按单位体重计算的基础代谢产热量,128千克的猪为0.92瓦/千克,而2千克的鸡为3.44瓦/千克,两者相差较大。

家畜在生命和生产活动中,伴随新陈代谢过程而产生的热。新陈代谢是家畜与周围环境之间的物质和能量交换,以及体内的物质和能量转换过程。

家畜的所有器官和组织都参与产热,但其产热量占总产热量的比重不同,消化道约占25%,肝脏约占10%~25%,安静休息时肌肉组织约占1/3,其余则产自心脏、肾脏、神经系统和皮肤等。若以单位重量的器官和组织产热量计,肾脏、心脏、胰脏、肝脏、神经系统和唾液腺等产热较多,肌肉产热最少。家畜产热可分为基础代谢产热、维持代谢产热和生产代谢产热三种水平。

基础代谢产热

在适宜温度下,禁食空腹(营养物质消化吸收后状态)、限制活动的代谢产热。基础代谢的能量消耗,仅用于细胞代谢、呼吸、血液循环和神经系统活动。各种动物的基础代谢产热量比例于其体表面积,而不比例于其体重。例如,按单位体重计算的基础代谢产热量,128千克的猪为0.92瓦/千克,而2千克的鸡为3.44瓦/千克,两者相差较大。若按单位体表面积计算基础代谢产热量,上述猪和鸡则分别为52.2瓦/米2和48.8瓦/米2,两者相差就较小了。形态和密度相同的物体,其表面积比例于其重量(W)的2/3次方,即比例于W0.67。实测表明,各种动物的基础代谢产热量比例于其体重(W)的0.73次方,现已公认为0.75次方,故W0.75称为代谢体重。单位代谢体重的基础代谢产热量,称为基础代谢率。事实证明,各种动物的基础代谢率很接近,目前被公认为3.4瓦/千克0.75,据此可估算出家畜的基础代谢产热量。

维持代谢产热

健康、不生产产品、不使役、保持正常体温和正常生命活动、体重无增减的代谢产热。维持代谢的能量消耗,除用于基础代谢外,还用于觅食、饮水、采食和消化吸收食物、消遥运动,因温热环境变化而保持正常体温等。维持代谢产热量不仅高于基础代谢产热量,而且由于影响因素复杂多变,其变动范围也较大。环境温度是影响维持代谢产热量的重要因素,当环境温度低于等热区时,需增加产热才能保持正常体温(见家畜体热平衡)。此外,由于维持代谢是非禁食代谢,家畜在采食饲料后,营养物质的消化吸收和代谢过程都伴有产热,这部分热称为体增热(食后生热、热增耗或特殊动力作用)。体增热受家畜种类、饲料品质、饲养水平、日粮全价性等因素的影响。家畜维持代谢产热量,也受维持生命的各种必要活动的影响。此外,饲养管理工艺、家畜的生理和精神状态等,也会影响代谢产热量。因此,家畜维持代谢产热的影响因素复杂多变,难以确定其较准确的数量。在家畜饲养学中,维持代谢产热量(耗能量),是按基础代谢产热量(耗能量)加一个增量来估算的,舍饲家畜增加20%,放牧家畜增加50%~100%。

生产代谢产热

家畜在生产产品或使役过程中,伴随饲料中的化学能转化为产品能或机械能,部分化学能转化为热。生产代谢产热量因生产过程不同(产肉、产奶、产蛋、产毛、妊娠、使役等)和产量不同而差别很大。例如,每天增重1千克的牛,其产热量比不增重时增加3.4兆焦;妊娠100天的母牛,每天可增加产热量2.4兆焦;基础代谢产热量为13兆焦/日的母马,每天8小时的使役,其产热量增加41兆焦/日。此外,因生产过程不同,代谢能转化为产品的效率也不同,泌乳过程约30%~40%的代谢能转化为热,即转化为产品能的效率为60%~70%;产肉、妊娠、使役转化为产品能的效率分别为40%~60%、30%~40%和10%~30%。由上述可见,生产代谢产热量不是定值,根据生产过程和产量,约比维持代谢产热量高50%~400%。

家畜产热量是畜舍建筑热工设计、畜舍通风和空气调节设计的基本参数,家畜的产热量可用测热室直接测得其非蒸发散热量和蒸发散热量,也可以通过测得家畜的氧消耗量和二氧化碳产生量,按下列公式推算出产热量:

禽类:

Hp=16.48O2+4.64CO2-9.20N

非反刍哺乳动物:

Hp=16.18O2+5.02CO2-5.98N

反刍动物:

Hp=16.18O2+5.02CO2-5.98N-2.17CH4

Hp为动物在某时间内的产热量(千焦);O2为动物在该时间内消耗的氧量(升);CO2和CH4为动物在该时间内产生的二氧化碳和甲烷量(升);N为动物在该时间内的尿氮排出量(克)。较粗略地估算家畜产热量的方法是:按每消耗1升氧产热20千焦计。在实际工作中,一般可查家畜产热量表求得。

家畜在正常生产条件下,消耗于维持代谢(含基础代谢)的能量,约占食入总能量的1/3~1/2,这些能量基本上都转化为热而散失掉。尽量减少这部分能量消耗,对提高饲料转化效率具有重要的技术和经济意义。改善饲养管理,是降低家畜维持消耗的重要途径,采取环境工程措施(合理设计牧场和畜舍,采取必要的改善或控制环境的设备等),加强环境管理,也是降低家畜维持消耗的有效手段。例如,饲养在舍外0℃和舍内10℃、20℃三种温度下的猪,日增重分别为0.54千克、0.8千克和0.85千克,而每千克增重消耗饲料分别为9.45千克、4.37千克和3.79千克。