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畜牧气象

温湿度、光照和气流等气象因素是影响畜禽生产力和健康的主要环境因子。学习和掌握有关畜牧气象知识,在畜牧业生产和管理中是必不可少的。

一、家畜的分布与气候适应性

根据气候和畜禽对气候的生态适应性,可将中国分为:(1)青藏高寒牦牛藏羊区、(2)蒙新干寒骆驼绵羊区、(3)东北寒冷马牛区、(4)华北和西北东部水热适中驴骡区、(5)西南山地牛猪马羊区、(6)东南湿热牛猪区六个畜牧生态气候区(如表8.10)。

表8.10 畜牧生态区类型及其气候特点

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生态区类型 年均温(℃) 1月均温(℃) 年降水量(mm)

青藏高寒牦牛藏羊区 -4~6 <-10 50~600

蒙新干寒骆驼绵羊区 <8 - <400

东北寒冷马牛区 -6~8 -32~-10 400~1200

华北和西北东部水热适中驴骡区 8~14 -10~0 400~1000

西南山地牛猪马羊区 12~18 -4~11 900~1300

东南湿热牛猪区 14~22 0~16 1000~2000

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根据《中国农业全科全书》,1986年。

马、牛、羊、骆驼对气候适应性不同(表8.11),其分布区域也不同。内蒙古东部湿润与半湿润区,牛马比重大,羊的比重小,骆驼的比重更小,如额尔古纳旗牛、马分别约占60%和20%,绵羊占5%,山羊约1%,骆驼仅0.2%;在半干旱地区,如东乌珠穆沁旗,牛、马的比例分别降到约30%和14%,绵羊增至40%,山羊约15%;到干旱的阿拉善右旗,牛、马各占3.4%,绵羊占12.4%,山羊升至27.9%,骆驼竟多达51.7%,可见骆驼对干旱的荒漠条件适应性很强,这一方面是对荒漠气候条件的直接适应;另一方面是对荒漠牧草等特点的适应,而牧草的特点是受气候条件制约的。

二、牧草生长与气象

1.牧草分布与气候

牧草的分布首先受水热条件影响。以湿润系数K(某一地区年降水量与可能蒸发量的比值)为指标,森林带的K值>1.0,干草原K值为0.6~0.3,K值在0.6~1.0之间为森林与草原的过渡带,如疏林草原、草甸草原等;K值0.3~0.13为荒漠草原,K值<0.13为荒漠。

中国从东北森林带往西,经内蒙古、宁夏、甘肃到新疆,雨量渐减,湿润系数渐少,依次由疏林草原、草甸草原、干草原过渡到荒漠草原。

2.牧草生产与气象

牧草产量形成与气象条件关系密切,尤以降水量影响最大。同一地区不同年份,产草量因降水量不同有明显的波动(表8.13)。

表8.13 典型草原的产草量(kg/ha)与降水量(mm)的关系

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类型 歉年 平年 丰年

降水量 产草量 降水量 产草量 降水量 产草量

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草甸草原 <300 <800 300~400 800~1000 >400 >1000

干草原 <250 <600 250~350 600~800 >350 >800

荒漠草原 <150 <400 150~300 400~600 >300 >600

荒漠 <50 <200 50~100 200~300 >100 >300 -------------------------------------------------------------------------

牧草生长和采集具有季节性差异。一般地,喜凉牧草在日平均气温>0℃时开始返青,5℃时才明显生长。羊茅、早熟禾等返青较早,而芨芨草、糙隐子草、小叶锦鸡儿等要求温度高,返青较迟。据在内蒙古观测,牧草产量与积温有密切关系,积温>1750℃·d为丰年,1700~1750℃·d为平年,<1700℃·d为歉年;牧草采集秋季最高,夏季为秋季的80%~90%,冬季为秋季的45%~55%,而春季则为秋季的40%~45%。

气象条件还影响牧草品质。据对新疆天山北坡季节草原牧草品质的分析,粗蛋白质和无氮浸出物的含量以草甸草原最高,荒漠草原的粗蛋白质含量比典型草原略多,无氮浸出物比典型草原显著减少,灰分含量居于首位。草甸草原地理位置高,高山紫外线多,有助于蛋白质、维生素含量的提高,而南方湿热地区的草原,降水量大,阴天多,太阳辐射弱,日较差小,牧草生产快,但营养价值低,粗纤维含量高,可消化蛋白质和总营养成分少。

牧草的化学成分随季节有很大变化。从内蒙古荒漠草原混合群牧草化学成分的季节变化(表8.14)可看出:粗蛋白由春季到夏季增加,由秋季到冬季减少,冬夏含量相差4倍以上,无氮浸出物含量以干旱少雨的冬春两季最高,多雨的夏季最少,粗纤维含量春季最低,夏季和冬季最高。

表8.14 荒漠草原混合群牧草化学成分的季节变化

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季节 主要化学成分(%)

粗蛋白 无氮浸出物 粗纤维

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春季 13.16 41.84 24.58

夏季 13.72 25.04 35.45

秋季 8.16 32.84 31.55

冬季 3.28 41.80 35.33

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3.产草量与载畜量

牲畜数量与牧草、饲料的数量相适应。当采食率=利用率时,为放牧适当;当采食率<利用率时,为放牧过轻;当采食率>利用率时,为放牧过重。放牧过重会使草原退化。

放牧季以放牧(也可适当割草)为基本利用方式的一定面积的草原,在放牧适度的条件下,能使家畜良好生长与正常繁殖的放牧头数叫做载畜量。即在一定放牧时间内单位面积的草原可以放牧的家畜头数。计算的标准是一头40kg的母绵羊及其哺乳羔羊,或与此相当的家畜,平均每天消耗中等品质的草原青草7.6kg或干草2kg。即:

其它家畜与绵羊单位的折算率,山羊为0.9,猪(混合群平均)为1.0。以牛来说,lha优势草场的载畜量为18~20头;中等草场为10~12头,贫瘠者4~5头或更少。载畜量应根据各地牧草产量丰歉及时调节,歉年应适当减少牲畜头数。

三、家畜生产力与气象

气象条件对家畜生产力的影响包括繁殖、产肉、产乳和产毛几个方面。

1.温度

畜禽对温度的适应程度因种类、年龄、覆被和饲养管理不同而有很大差异。一般猪的肥育适温为15~25℃。肉鸡与蛋鸡对温度的要求不同,蛋鸡最适温为13~20℃,肉鸡为24℃。

温度影响畜禽的产量和品质。温度过高,特别是剧烈变温,影响蛋重与蛋壳质量。通常气温高蛋重减小,连续几天高温影响更大。肉牛在8~20℃下长膘最快。哺乳动物产奶量有季节变化,牛在0~21℃范围内产奶量较少受到影响,在气温小于5℃及21~27℃之间产量略减,高于27℃后则锐减。据估算,肛温每上升1℃产奶量降低1kg。温度也影响奶的品质,低温使乳脂率增加,高温使牛奶中非蛋白氮、软脂酸和硬脂酸增加,脂肪、乳糖、油酸、总固形奶和非脂固形奶下降。

高温影响动物的健康状态、采食量和内分泌活动,高温引起动物体温升高,使酶的活性和代谢过程发生紊乱。这些因素都直接或间接对精子和卵子生成以及胚胎的发育产生不良作用。如欧洲牛在40℃的高温中,阴囊温度升至38.4℃,睾丸温度升至36℃以上,生殖上皮变性,精子受到伤害,在2~3周内出现畸形精子,影响繁殖能力和仔畜质量。在恒温下养的鸡,蛋的受精孵化率高。种蛋保胎盘活力的最适温为10~12℃,最长贮存时间为2周,在27℃下贮存使孵化率迅速下降。孵化前长期低温降低孵化率,-20℃以下则不能孵化。

2.水分

畜禽对水分条件的要求表现在饮水和适宜的空气湿度(表8.15)。一般畜禽要求相对湿度为45%~70%,低于30%或高于80%都是有害的,高温高湿则更不利。当7~8月份平均气温超过35℃时,牛的繁殖率与相对湿度呈负相关。到9月份和10月上旬,气温下降到35℃以下,高湿对繁殖率的影响就很小了。高湿不利于家畜的热调节,从而更加严重地影响家畜的生产性能。青年猪在35℃,相对湿度80%以上的环境中,1h体温可升到40℃。母鸡在38℃、相对湿度75%以上的条件下,7h即可致死。冷雨或连阴雨可导致畜禽疫病,如仔猪白痢、鸡的球虫病和牛羊的蹄腐病等。

表8.15 草原地区各种家畜对水分的要求

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适宜的水分状况 最适宜的水分状况

家畜种类

相对湿度(%) 年降水量(mm) 相对湿度(%) 年降水(mm) -----------------------------------------------------------------

黄牛 55~85 300~1000 60~70 500~700

马 50~75 300~500 60 300~500

细毛羊 50~75 300~700 60 300~500

羔皮羊 40~60 100~250 45~50 <200

肉用羊 55~80 400~600 60~70 400~600

骆驼 40~60 <300 50 <300

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3.光照

紫外光有很强的杀菌力,有益于畜禽的健康;蓝绿光和黄光有利于增重,刺激其生殖机能,促进性成熟,增强交配力;红外光有利于取暖,提高畜禽的环境温度。畜禽对光照度、光照时间的要求因其种类、年龄和季节不同而差异很大,马、驴要求长日照,绵羊、山羊等需要短日照。母猪每日需要光照14~16h,冬季适当增加光照可以弥补热量的不足,如奶牛在冬季每日给予16h的光照,比9~12h光照提高7%~10%的产奶量。育成鸡每天需要光照8~12h,光照度5~10lx。产蛋鸡每天需要光照10~14h、光照度10lx。育肥鸡则要求光照时间短、光照度弱,这样可以减少能量消耗,有利于育肥。

光照的刺激对动物季节性繁殖活动形成起主导作用。家禽对光照的反应很敏感。在春季光照递增期促进公禽精子生成,在秋季递减期则抑制。光照对母鸡的性成熟、产蛋量和受精率都有显著影响。12月份孵化的,在逐渐延长的日照条件下培育的新母鸡,较为早熟,开产蛋的日龄较小。反之,8月份孵化的,性成熟较晚,开产较迟。昼长增加可使性成熟提早,自然条件下白昼长时产蛋强度也大。每天24h光照可刺激冬天下蛋。精选的鸡在长日照下可周年不停地下蛋。

4.风

冬季当风速大于12m/s时,牛羊不宜放牧。当大风与雨、雪结合,则可形成风雨或风雪灾害,风沙影响畜禽采食,危害家畜的毛皮质量。高度集约化饲养畜禽,呼吸和排泄污染气体,有害畜禽健康,需控制NH3、H2S和CO2浓度分别在20×10-6、10×10-6和1500×10-6以下,风速宜控制在0.1~2.0m/s,最大不能超过2.5m/s。

四、畜牧业气象灾害及其防御

畜牧业气象灾害包括牧草生长季旱灾、黑灾、白灾(雪害)、冷雨、大风、冰雹等。

1.草原放牧业气象灾害

生长季干旱、草场缺雨时,牧草长势差,产量低,质量下降,使牲畜长期处于饥饿状态,体质羸弱,到冬季往往因冻、饿、病而大批死亡。冬季长期降水少或无降水,草场积雪浅或无积雪的地区,在缺乏供水设施的条件下,牲畜掉膘严重,体质瘦弱,容易感染疫病,造成大量死亡,形成黑灾。冬季降水量过大,草场积雪深厚,则牲畜放牧采食困难,轻则引起牲畜掉膘,重则大批死亡,形成白灾。在牲畜放牧时,特别是在转场、产羔、剪毛等牧事活动时期,遇寒潮、暴风雪(俗称白毛风)、伴有强烈降温和大风的降水天气(俗称冷雨)、地面结冰、雪层内或雪层表面形成冰层等都会造成牲畜死亡或感染疫病。中国草原放牧业的气象灾害主要发生在内蒙古、新疆、青海等地。

防御措施有:开辟水源,发展人工灌溉草场;储备饲草、饲料,冬季选择适量积雪地区放牧。根据天气、气候的变化适时进行各种牧事活动,兴修棚圈等简易设施,以减轻不利气象条件对牲畜的影响。

2.舍饲畜牧业气象灾害

在缺乏人工调节畜舍小气候的条件下,遇夏季高温、高湿或冬季严寒导致牲畜或家禽感病死亡,或产奶量、产蛋量锐减。

防御措施有改善畜(禽)舍结构,使夏季通风良好,尽量减少太阳辐射增温效应;冬季能避寒风,并能利用太阳辐射提高畜舍温度。

五、牧场改良与畜舍小气候调控

1.改善牧场的气象条件

(1)开发水源,兴修水利,如打井,是改良牧场条件的基本措施。

(2)兴建棚圈。放牧期间,大部分时间外界气候条件对牲畜是较适宜的,但有时大风、降温、大雨、冷雨、冰雹与过强的辐射对牲畜产生不良影响,此时若家畜有棚圈栖身暂避,躲过不利条件后,仍可利用当地适宜的气候条件,这是比较经济有效的措施。

(3)兴建防护林带。有条件的地方这样做,如美国西部草原的防护林,收效是显著的。

(4)围建草库伦。据研究,围建草库伦后,不加其它措施,由于封育的结果,一个生长季可使产草量提高0.5~1倍,封育1~2年,产量可成倍地增长,在水分条件较好的退化草场效果尤显。

2.调控畜舍小气候条件

畜舍最主要的作用就是给家畜提供比较适宜的小气候环境,舍饲便于人工调控小气候,减少不良气象条件的危害。

(1)调温

畜舍空气温度状况取决于舍内热量的来源和散失情况。畜舍内空气的热量主要来源于畜体、太阳辐射、流入的空气、供暖设备、粪肥和垫草发酵等;畜舍内空气散热的主要途径是外围护结构传热、通风失热、舍内水分蒸发耗热等。无供暖和降温设备的畜舍,其气温的变化受外界气温的制约。凉棚式、开放式和半开放式畜舍的气温及其变化与舍外无显著差别。密闭式(有窗或无窗)畜舍的气温取决于舍外温、畜舍外围护结构的保温隔热性能、通风量、容纳畜数的情况等。

中国北方畜舍调温以防寒为主,南方夏季以隔热通风防暑为主。夏季采用棚舍,冬季寒冷时舍内加温,效果较好。对封闭舍来说,要因地制宜选择朝向、颜色、畜舍结构和隔热性能良好的建筑材料建舍,控制舍内畜禽密度,以提高调温效果。

(2)调湿

畜舍空气中的水汽来源主要是畜体排出的水汽(70%~75%),流入畜舍的空气携带的水汽(10%~15%),舍内潮湿表面和暴露水面蒸发的水汽(10%~25%)。散失的途径主要是通过畜舍通风排湿和外围护结构传湿。凉棚式、开放式和半开放式畜舍的空气湿度及变化规律与舍外空气基本一致。密闭式畜舍的空气湿度常比舍外高很多,在温度适中时,相对湿度在50%~95%波动。

封闭舍防潮可从选址取材、冷时保温、减少用水、及时清除粪便、通风及勤换垫草等着手。天气允许时增加畜禽舍外活动,减少水汽来源与潮湿对家畜的影响。除防过湿外,荒漠中湿度常过低,宜在舍内适当增加水汽。对多数牲畜来说,相对湿度以50%~80%为宜。

(3)调光

舍内光照分自然光照和人工光照。采用自然光照的畜舍,舍内光照和光照时间,取决于地理纬度、季节、时间、天气情况、畜舍周围的地形地物和畜舍的式样、朝向、门窗的大小、形式、数量和位置以及透光材料的种类和清洁程度,畜舍的跨度及内部设备布置情况。

采用人工光照的畜舍,舍内的光照及其分布取决于光源的发光材料、光源的清洁程度及舍内设备的安置情况、墙和顶棚的颜色等。人工控制光照度、光照时间和明暗变化,可提高家畜生产力、繁殖力和产品品质,消除或改变家畜生产的季节性。

(4)通风

通风是调节温湿度、排除舍内有害气体的重要手段。当封闭舍内过热,而舍内外温差足够大时,可通风调温。任何季节都需保持畜舍的适当通风,但冬季应控制通风量,畜体周围的风速不应超过0.1~0.2m/s,并注意防止冷空气直接吹向畜体。