【分享】风速的作用机制及对家禽的影响
1、 风速对家禽热平衡调节的作用机制风速对家禽的影响有一套特定的作用机制。风速通过影响对流散热,进而改变体热平衡,最终对家禽的生理和生产造成影响。家禽体内同样存在一套维持热平衡的响应机制,如图1.2。
温度,湿度和风速综合表征环境的热负荷量,作用于家禽体热感受器,包括外周温度感受器和中枢温度感受器。这些器官将感受的热信息上传至中央处理器,调节体温的中枢结构存在于从脊髓到大脑皮层的整个神经系统内,但是体温调节的基本中枢位于下丘脑。其中 PO/AH 是体温调节中枢的关键部位。热信息经过中央处理器处理后,通过神经或(和)内分泌途径支配效应器产生反应,调节产热量和散热量,完成热平衡的调节,以达到机体热平衡的状态。
家禽的散热方式分两类:可感散热(sensible heat loss,SHL)和潜热散热(latent heat loss,LHL)。SHL又称为“非蒸发散热”或“显热散热”,包括辐射、传导和对流,皆为物理散热方式。
LHL 又可称为“不可感散热”或“蒸发散热”,包括皮肤和呼吸道水分的蒸发。由于家禽身体大都被羽毛覆盖,没有汗腺,无法靠体表直接出汗散热;同时传导需要温度不同的介质相互接触,对于家禽的散热贡献不大。
因此,实际上家禽的散热方式包括以下两种,四个方面:1. 以辐射和对流为主的 SHL ;2.以呼吸蒸发机制和皮肤蒸发机制为主的 LHL。家禽体表面和外界的温度差是 SHL 的驱动力,只要差值是正的,就会一直在进行,而且全程是物理作用,不会消耗额外的能量。以热喘(panting)为重要散热方式的LHL 则恰恰相反,这个过程需要消耗大量的能量。
风速影响家禽的散热方式。风速增大,任何热物体的对流传递的热量也随之增大,这一复杂的过程可以用“热边界”。
Simmons等研究了风速对 SHL 和 LHL 的影响,发现环境温度在 29-35 ℃之间时,总的散热量不会随着风速的增加(从 61 增加到 183m/min)而改变,相反,却处于一个相对稳定的范围;风速上升,SHL 增加,LHL 下降;而温度上升,却伴随着 SHL 下降,LHL 上升;而且,当风速为 2.0 m/s 左右时,无论温度如何上升,总散热量会保持相对恒定;风速提高,LHL 转化为 SHL,能够促进肉鸡的生产性能。实际上,以红外热成像技术研究 SHL 为节点,发现 SHL 在高温环境下肉鸡能量平衡调节中起到主要作用,证实了风速对 SHL 的重要影响;同时发现,适宜风速通过调节水平衡减少 LHL;高温下风速的提高促使 LHL 向 SHL 转化,进而增加 SHL 的占比,相应减少 LHL,提高能量的利用率。总之,风速通过对家禽能量平衡、水平衡的调节,进一步影响 SHL、LHL 及其比例,从而达到调节热平衡的目的。
2 、风速对家禽的影响
最早开始研究通风对于家禽的影响要追溯到 20 世纪 60 年代。
Drury 等(1966a; 1966b)首次提出了“肉鸡生产得益于风速产生的风冷作用”,并得出风速可以改善肉鸡生产性能。随后的几十年,包括美国、以色列和巴西等国先后开展了相关研究。在 20 世纪末,通风已经在家禽生产中得到广泛的应用。诸多试验证实了风速对家禽生产性能的提高作用。生产性能的提高是风速对高温环境下家禽热平衡调节的结果。风速对生产性能是否提高取决于风速大小、家禽日龄(Dozier et al., 2005; Simmons et al., 2003)、环境温度等因素。且家禽所需的适宜风速也会根据上述因素的变化而不同。
风速同样影响家禽的生理指标。Furlan 等在研究不同风速(5.7、4.2、3.1、2.4 和 1.8 m/s)和处理时间(0、10、20 和 30min)对 36-42 日龄肉鸡体表温度和直肠温度时发现,处理时间显著影响腿部皮温和体温,且处理前 10min 下降最快;4.5 m/s 以下的风速不会影响头部和背部温度;2.0 m/s 时,腿部温度开始下降。而 Yahav 等在研究不同模式温度(恒温 20 ℃;变温 35/25 ℃,30/20 ℃)和风速(0.8-3.0 m/s)对火鸡影响时发现,其体温均维持在正常温度范围,这可能跟火鸡较强的耐热力和不同的处理方式有关。在 Yahav 等另一项研究中,在高温环境下(35±1.0 ℃,60±2.5% RH),最适宜的风速为 2.0 m/s,此时体温最低,过高(3.0 m/s)过低(0.8 m/s)都不会升高体温。
国内开展风速对家禽体热调节等方面的研究较晚,专业性的理论研究较为匮乏。经查阅文献发现目前仅有陶秀萍对温湿风进行了初步的研究,并得出了肉鸡温湿风指数模型,探究了风速对肉鸡生理生化的影响。不过其研究的试验条件为高温(35、38 和 41 ℃)和低风(0、0.7和 1.2 m/s),并没有探究偏热温度(26-32 ℃)和较高风速(2.0 m/s)对肉鸡的影响。而风速对于家禽免疫功能等方面的研究也未见报道。
来源:鸡保姆,作者:张少帅
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