20：第十九章 营养与环境(1学时).doc

第十九章营养与环境Nutrition and Environment1本章目的：学习并掌握温热环境对动物营养代谢和需要的影响，了解动物营养与环境的关系。本章重点：、温热环境对动物营养的影响、养分对环境质量的影响本章难点：热平衡的调节2主要内容第一节热平衡与温热环境第二节温热环境对动物营养的影响第三节动物营养与环境保护第一节热平衡与温热环境一、热平衡二、温热环境4一、热平衡1、热平衡的概念动物机体代谢过程中不断产热和散热；动物的产热量和散热量相等即为热平衡。热平衡时才能维持体温恒定，保证器官组织正常机能动物的产热和散热见图1所示。一、热平衡产热散热体表面积饲料基础代谢热增耗体热辐射蒸发身体被毛饮水和排泄体内储备的养分随意活动生产过程外界热传导对流组织和外周血流的传导环境温度、湿度及空气流动图1动物的产热和散热示意图图2马的产热和散热图一、热平衡2、热平衡的调节有两种方式：（1）物理性调节通过调整姿势、增减体表面积、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。通过神经-体液发送信息汗腺分泌减少；肌肉和肝脏等汗腺分泌增加，毛下丘脑感受到变化体温低于正常体温体温高于正常体温图3产热增多汗腺体温回升正常体温（动态平衡）热平衡的物理性调节细血管舒张体温下降一、热平衡（2）化学性调节通过提高体内养分代谢速度和肌肉节律性收缩（寒颤）来提高产热量或增加呼吸次数（如热性喘息）来提高散热量的方式。提高代谢率产热散热环境温度过低时环境温度过高时消耗饲料Thermoregulation二、温热环境1、概念包括温度、相对湿度、空气流动、辐射及热传递等因素，共同作用于动物，使动物产生冷或热、舒适与否的感觉。温热环境常用综合指标来评定，如有效环境温度(EffectiveAmbient Temperature,简称EAT)。EAT是动物在环境中实际感受的温度，因湿度不同感受不同一般环境温度是用温度计对环境温度的简单测定值。二、温热环境2、温热环境的划分（1）温度适中区（等热区，thermoneutral zone）是指动物的代谢强度和产热量保持生理最低水平，动物依靠维持和生产过程所释放的热量就可以补偿向环境散失的热量，不需要增加代谢产热速度仅靠物理调节就能维持体温恒定的温度范围。下限（最低）临界温度（LCT）：等热区的下限有效环境温度；上限临界温度（UCT）：上限有效环境温度。二、温热环境最适生产区：在等热区中最适合动物生产和健康、动物的代谢强度和产热量保持生理最低水平的温度偏区。（2）热应激区指高于上限临界温度的温度区域。需提高代谢强度增强散热。（3）冷应激区指低于下限临界温度的温度区域。需提高代谢强度来增强产热。第二节温热环境对动物营养的影响一、对采食量的影响二、对养分消化代谢和利用的影响三、对养分需要量的影响一、对动物采食量的影响1、生长肥育猪温度21,每升1,日采食量减少60-100g(13KJME/g);温度21时，每升1,采食量降1.6-1.8%;18时，每降1,采食量增1.6-1.8%;适应后，对采食量影响程度大大减少。2629，蛋鸡采食量下降较小；2932，采食量明显下降。1530产蛋鸡采食量（ME，KJ/d）：Y=1606-35.283+1.6469T2-0.0362T3（白来航）Y=3597-294.47+13.589T2-0.2183T3（褐壳蛋）一、对动物采食量的影响3、反刍动物肉牛：温度低于15，采食量增2-25%;高于25，采食量降3-35%。奶牛：饲粮60-65%优质粗料 + 35-40%精料-20时的采食量比10-20时高约35%;25-27时采食量开始下降；40时的采食量比18-20时低60%。一、对动物采食量的影响3、反刍动物绵羊在炎热环境中采食量下降;温度低于适中区时,采食量增加；剪毛后绵羊的DMI:DMI（g/kg BW0.75） = 111.3 - 0.52 Ta二、对养分消化、代谢和利用的影响1、对养分消化的影响机理：通过影响胃肠道运动和消化液分泌，从而影响排空速度和消化过程。温度升高，可提高动物的消化能力；温度下降，则降低动物的消化能力。-1038时，温度每上升1，牛对总能和氮的消化率分别提高0.18%和0.1%；羊对总能和氮的消化率分别提高0.05%和0.12%。二、对养分消化、代谢和利用的影响2、对养分代谢的影响机理：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。冷环境中，猪、牛、绵羊的尿氮排出量增加，导致表观代谢能值降低。高温可降低尿能和粪能损失，代谢能值增加。二、对养分消化、代谢和利用的影响3、对养分代谢利用率的影响通过影响动物采食、消化、代谢及产热来改变养分用于机体维持和生产的分配比例，影响饲料能量利用效率。温度适中区：能量用于维持的比例最少，用于生产的最多；冷应激区：维持能量需要增加，产品合成减少，利用率低；热应激区：维持能量需要减少，用于生产部分的能量因代谢增强而减少，但能量利用率降低不明显。三、对养分需要量的影响1、能量冷、热应激均提高动物的能量需要。猪：在适温区以下，每降1，20kg、2060kg和 60100kg的生长肥育猪每天分别需增加14、27和38g饲料(12kJ ME/g)以补偿热散失。低于1820时,每降1,母猪维持能量需要增加4%。三、对养分需要量的影响鸡：在1821以外时温度每升或降1，采食量降或增1.61.8%。产蛋鸡能量需要:ME(kJ/天/只)=544BW0.75(1.015)t+23BW +8.66EE式中：BW为体重(kg)；BW为每天增重或失重(g)；EE为蛋重(g)；t是25环境温度的差值()。三、对养分需要量的影响牛：肉牛的维持净能（NEm）需要：NEm（MJ/天） = aBW0.75式中：a在适温区为0.3222；当环境温度高于上限临界温度时,每增或减1, a要相应地减或增0.00293,或者维持代谢能减去或增加0.91%。三、对养分需要量的影响绵羊：低于下限临界温度时，绵羊维持代谢能（MEm）:MEm（kJ/天）= 534.7 BW0.75 + b/式中：T是有效环境温度与下限临界温度的差值;I是总隔热系数(/kJ/m2/天);b是动物表面积(m2)。高于上限临界温度时,应改变饲粮粗精比例来调节能量浓度,保证绵羊食入足够能量。三、对养分需要量的影响2、蛋白质和氨基酸温热环境不影响蛋白质、氨基酸的需要量及利用率。但应据采食量变化调整饲粮中蛋白质、氨基酸的浓度。3、矿物质冷热应激时代谢加强、某些矿物元素因排泄增多而需要量增加。如热应激时，动物体内钠、钾排出量增加，而钾的吸收减少，因此饲粮中要响应地提高钾、钠水平。适当提高饲粮钙能提高动物的耐热力。三、对养分需要量的影响4、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的合成，因而增加维生素需要量。5、水冷应激时，动物饮水量下降。热应激时动物饮食量急剧增加（出汗和热喘息散失水分）同温度下需水量受空气湿度影响，湿度高，需水量减少。第三节动物营养与环境保护一、动物对环境污染的影响二、保护环境的营养措施一、动物对环境污染的影响引人关注的环境污染有氮、磷、铜、锌、砷、硒、有毒有害气体（氨、硫化氢等）、抗生素残留等。表在中等营养水平下万头猪场的氮磷排放量预测值氮（t/年）磷（t/年）总食入量164(153-248)40(27-44)总排出量107(100-161)31(20-33)粪31(29-47)29(18-31)尿76(71-114)2(1-3)表典型猪场每年的N、P排泄量综合性猪场种猪场肥育猪场NPNPNP饲料中1583664159421沉积量4210143287排泄量1162650126614排泄率(%)737278807067二、保护环境的营养措施1、准确预测动物的营养需要营养物质供给过量是营养对环境污染的直接原因实际生产中常按营养需要加安全系数操作准确测定原料养分含量准确预测动物营养需要按生理阶段分阶段饲养正确配制日粮减少排出量二、保护环境的营养措施2、理想蛋白质模型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；一般饲粮添加第1-3限制性氨基酸，蛋白质降低2-4个百分点，N排泄量可减少20-30%。表生长肥育猪饲粮蛋白质水平与N排泄量的关系蛋白质水平（%）N排泄量（kg）（%）242220181697 14787 13276 11566 10055 85二、保护环境的营养措施3、营养代谢调控剂的应用酶制剂如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、植酸酶等有机微量元素微生态制剂除臭剂等。表干物质消化率对猪粪便产量的影响体重（kg）10-3025-105干物质摄入量（kg）30200粪便干物质产量（kg）消化率为85%时4.530消化率为90%时3.020差别（kg）-1.5-10差别（%）-33-33表养猪生产中减少N排泄量的营养措施措施减少N排泄量的潜力(%)降低饲粮蛋白质水平1个百分点8使用消化率高的饲料原料6分阶段饲养12.5添加AA使其达到