动物营养学-15 营养与环境

1、第一节 热平衡与温热环境热 平 衡温 热 环 境1一、热平衡(一)热平衡的概念热平衡即动物产热量和散热量相等。动物机体在正常代谢过程中，不断产热和散热，作为恒温动物的哺乳动物和家禽，必须使散热量和产热量达到平衡，才能维持体温相对恒定，保证机体各器官执行正常生理功能。2一、热平衡(二)热平衡的调节动物体热平衡受体温调节中枢控制，该中枢主要位于下丘脑。当环境温度变化时，存在于皮肤和内脏器官的温度感受器将信号传递给体温调节中枢，反馈调节内分泌激素的分泌，使动物的生理代谢、形态和行为发生改变，进而调节其产热能力、隔热作用和散热能力来维持体温恒定。3一、热平衡调节方式物理性调节 即动物通过调整姿势、增减

2、体表面积、扩张或收缩体表血管、改变被毛或羽毛覆盖情况等来调节体热散失程度的方式；化学性调节 即动物通过提高养分代谢速度和肌肉节律性收缩来提高产热量或增加呼吸次数来提高散热量的方式。4一、热平衡两种调节方式的区别：物理性调节不涉及代谢率改变，只改变散热量，环境稍有变化，其就发挥作用；化学性调节是通过提高代谢率来调节产热量和散热量，其是在环境温度过高或过低时发挥作用。5二、温热环境(一)温热环境的概念温热环境：即包括温度、相对湿度、空气流动、辐射及热传递等因素，它们共同作用于动物，使动物产生冷或热、舒适与否的感觉。综合评定指标：有效环境温度(EAT)即动物在环境中实际感受的温度，而不是用温度计对环

3、境温度的简单测定值。6二、温热环境(二)温热环境的划分1、温度适中区 温度适中区即等热区，在此温度范围内，动物体温保持相对恒定，若无其它应激存在，动物的代谢强度和产热量正常。动物热平衡调节主要是物理调节。7二、温热环境LCT(下限临界温度)即等热区下限有效环境温度。UCT(上限临界温度)即等热区上限有效环境温度。最适生产区即在等热区中，温度偏低方向有一段最适合动物生产和健康的区域。此区域代谢强度和产热量保持最低水平，不需增加代谢产热速度就能维持体温恒定。8二、温热环境2、热应激区 热应激区即高于上限临界温度的温度区域。在该区内动物除自身产热外，还从环境中接受大量辐射热，为维持体温恒定动物机体开

4、始运用化学调节，来提高代谢强度增强散热，动物体温能否保持恒定，取决于所增加的散热量与总产热量间的平衡。9二、温热环境3、冷应激区 冷应激区即低于下限有效临界温度的区域。此区域内，动物散失到环境的热量增加，仅靠物理性调节难以保持体温恒定，须利用化学调节来增加产热。10二、温热环境注意：动物的温度适中区、LCT、UCT都受动物因素（体重、皮毛隔热性能、品种、年龄）、营养因素（饲养水平）和不同环境组分的温热效应（气流、大气和建筑结构的温度、垫草和地板温度、相对湿度）的影响。从动物生产来看，有效环境温度处于等热区尤其在最适生产区时，饲养动物最为适宜，经济上最为有利。因此需要了解温热环境对动物营养的影响

5、，并寻求缓解冷热应激的营养调控措施，以保证较高的动物生产性能。11第二节 温热环境对动物营养的影响对动物采食量的影响对养分消化、代谢和利用的影响对养分需要量的影响12一、对动物采食量的影响(一)生长肥育猪环境温度高于21时，温度上升1，每头猪日采食量减少60100g；环境温度低于15时，每降1，每头日采食增加约19.5g生长猪在428温度环境中，每天随意采食量(VFI)与温度有下列关系：VFI(g饲料/kg活重) =46.5(0.00031)0.66(0.00004)(TaLCT) LCT=240.15活重(kg) (残余方差为0.0077) 式中Ta为环境温度。13一、对动物采食量的影响(二

6、)鸡温度在1821外，每上升或下降1，生长和产蛋鸡的采食量降低或增加1.6%1.8%。14一、对动物采食量的影响鸡对温度变化能产生适应，环境温度从26升高到29，蛋鸡采食量下降小，温度继续升高到32，采食量明显下降。15一、对动物采食量的影响(三)反刍动物1、肉牛 温度低于15，采食量增加2%25%；高于25，采食量降低3%35%。16一、对动物采食量的影响2、奶牛 饲粮为60%65%优质粗料和35%40%精料时，在-20时的采食量比1020时高约35%；在2527时，采食量开始下降，在40时采食量比1820时低60%。17二、对养分消化、代谢和利用的影响(一)对养分消化的影响环境温度升高，可

7、提高动物的消化能力；环境温度下降，则降低动物的消化能力。环境温度对养分消化的影响机理：温度影响胃肠运动和消化液分泌，从而影响排空速度和消化过程；环境温度能促使牧草老化，间接影响反刍动物对牧草的消化。18二、对养分消化、代谢和利用的影响(二)对养分代谢的影响冷环境中，猪、牛、绵羊的尿氮排出量增加，导致表现代谢能值降低，而高温可降低尿能和粪能损失，代谢能值增加。在高温下，动物对磷和钾吸收减少，而尿中钾排出增加。冷、热应激时，动物需提高代谢率来调节产热和散热，动物总产热提高。19二、对养分消化、代谢和利用的影响(三)对养分利用率的影响温热环境通过影响动物采食、消化、代谢及产热来改变养分用于机体维持和

8、生产的分配比例，影响饲料能量的利用效率。如下表所示：20二、对养分消化、代谢和利用的影响温度略低于适中区时可以提高生长猪的能量利用率。主要因为低温可提高动物采食量而食入更多的能量，增加产品合成的能量。资料表明，在热应激区，饲料能量用于产蛋和产奶的能量效率提高，其原因是由于采食量下降，动物动用体贮进行产奶或产蛋，而计算能量效率时，认为此部分能量来源于饲料；此外，体脂用于产蛋的能量利用率也高于饲料能用于产蛋的效率。21三、对养分需要量的影响(一)能量冷应激和热应激均提高动物的能量需要量，应根据动物采食量变化，调节饲粮能量浓度。冷应激时，动物采食量提高，能量浓度可略有提高。热应激时，动物采食量下降，

9、应提高饲粮能量浓度，此时添加脂肪则可提高能量浓度，又可减少体增热，有利于防止动物生产性能下降。22三、对养分需要量的影响1、猪在温度适中区以下，每下降1，20kg重的小猪每天需增加14g饲料(12kJME/g)用于补偿热散失，2060kg生长肥育猪每天增加27g，而60100kg重的生长肥育猪需增加38g。而在环境温度低于1820时，每下降1，母猪维持能量需要增加4%。 23三、对养分需要量的影响2、鸡生长鸡或产蛋鸡在1821环境温度以下时，温度每上升或下降1，采食量降低或增加1.6%1.8%。 24三、对养分需要量的影响3、牛肉牛的维持净能(NEm)可按下式计算： NEm(MJ/天)= aB

10、W0.75 式中：a在温度适中区为0.3222。当环境温度高于UCT时，每增加或减少1，a要相应减少或增加0.00293，或维持代谢能减少或增加0.91%。 青年母牛在寒冷季节，总的能量需要增加30%。产奶母牛能量需要可按照NRC(1981)进行估计,如下表：25三、对养分需要量的影响(二)蛋白质和氨基酸温热环境不影响动物对蛋白质、赖氨酸及蛋氨酸的需要量，也不影响其利用率，但应根据采食量变化调整饲粮中蛋白质、氨基酸浓度。冷应激时，动物采食量提高，饲粮蛋白水平可以不变。26三、对养分需要量的影响热应激时，动物采食量下降，若提高饲粮蛋白质水平，会增加热增耗，加重热应激。则可通过平衡饲粮氨基酸，按可

11、消化氨基酸需要配制饲粮来降低蛋白质水平，保证摄入足够氨基酸，使动物生产性能不会下降。27三、对养分需要量的影响(三)矿物质冷热应激时，动物体内代谢加强，某些矿物元素排泄增加，从而增加矿物质需要量。热应激时，动物体内钾、钠排出量增加，而钾吸收减少。适当提高饲粮钙能提高动物的耐热能力，添加碳酸氢钠可缓减热应激的不良影响。28三、对养分需要量的影响(四)维生素冷、热应激均提高代谢率，并影响消化道中微生物对某些维生素合成，而增加维生素需要量。动物在热应激时，体内VC合成量不能满足需要，饲粮中添加VC可缓减热应激。29三、对养分需要量的影响(五)水温热环境对动物的需水量影响很大。冷应激时，动物饮水量下降

12、，而热应激时，动物饮水量急剧增加。相同温度下，动物需水量受空气湿度影响很大，湿度越高，需水量减少。30第三节 动物营养与环境保护动物对环境污染的影响保护环境的营养措施31一、动物对环境污染的影响动物在为人类提供大量优质畜产品时，也向环境排放大量的粪尿和有害气体。这些粪尿中含有大量氮、磷和其它矿物元素，排泄率可达70%80%。32一、动物对环境污染的影响目前引人关注的环境污染有氮、磷、铜、锌、砷、硒、有毒有害气体、抗生素残留等，而氮和磷尤为严重。动物排泄物中的氮和磷沉积在土壤或直接渗入水中可导致水的超营养化作用。许多国家均制订了有关畜牧生产排放污量的法规，以限制环境的恶化。高效优质的畜产品成为2

13、1世纪的主题，从营养学途径来降低畜牧业对环境带来不利影响将是营养研究的重要领域。33二、保护环境的营养措施(一)准确预测动物的营养需要营养物质供给过量是导致排出比例增加的直接原因，实际生产中，动物饲粮中常含有某些过量养分，作为一种安全系数。准确预测动物营养需要和饲料营养价值，采用多阶段饲养，就能正确配制饲粮，减少排出量。34二、保护环境的营养措施(二)利用理想蛋白质技术配制饲粮、降低饲粮蛋白质水平，减少氮的排出量生长肥育猪饲粮蛋白质从18%降至16%，可使氮排出量减少15%，当饲粮中添加第13限制性氨基酸，蛋白质降低2%4%，氮排泄量可减少20%30%。35二、保护环境的营养措施(三)应用生物活性物质提高养分消化和利用率利用生物活性物质提高养分消化和利用率，降低废物的排泄量，将成为重要途径。目前成功应用的生物活性物质包括：酶制剂、有机微量元素化合物、微生态制剂、除臭剂等。36二、保护环境的营养措施饲料中加酶可使氮沉积率提高5%15%，即意味着20kg重的猪每日少排出0.2g氮；饲粮中磷的用量降低0.1%并使用植酸酶，猪排出的磷减少36%，肉鸡排出磷减少30.