第一节 生长的生理基础
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一、生长的概念
生长是极其复杂的生命现象,其奥妙至今尚未被完全揭示。从物理的角度看,生长是动物体尺的增长和体重的增加;从生理的角度看,则是机体细胞的增殖和增大,组织器官的发育和功能的日趋完善;从生物化学的角度看,生长又是机体化学成分,即蛋白质、脂肪、矿物质和水分等的积累。
最佳的生长体现在动物有一个正常的生长速度和成年动物具有功能健全的器官。为了取得最佳的生长效果,必须供给动物各种营养物质的一定数量及其比例适宜的饲粮。
肥育是指肉用畜禽生长后期经强化饲养而使瘦肉和脂肪快速沉积。目前,人们对瘦肉的需求日益增加,生长肥育不但要有高的生长速度,而且要减少脂肪的沉积量。为达此目的,肥育期往往限制增重过快。
而种用畜禽,早期的生长发育影响终生的繁殖成绩,合理饲养,保证具有良好种用体况更为重要。
二、生长的一般规律
揭示生长规律是确定动物不同生长阶段的营养需要的基础。总体及各部位的生长,以及机体化学成分各有其特点和变化规律。
(一)总体的生长
机体体尺的增大与体重的增加密切相关。一般以体重反映整个机体的变化规律。在动物的整个生长期中,生长速度不一样。绝对生长速度——日增重,取决于年龄和起始体重的大小。图17-1是体重随年龄变化的绝对生长曲线,总的规律是慢——快——慢。在生长转折点(拐点)以下,日增重逐日上升;过转折点,逐日下降;转折点在性成熟期内。而相对生长速度——相对于体重的增长倍数、百分比或生长指数却随体重或年龄的增长而下降。图17-2是猪增重与体重的比例的对数随体重的变化,为一下降的直线。这表明动物体重(年龄)愈小,生长强度愈大;从生产角度看,愈小的动物产出产品的效率愈高;从营养上考虑,需要的饲粮养分浓度愈高。
(二)局部生长
整体生长是由各个组织器官的生长所汇集而成的,主要是骨骼、肌肉和脂肪组织的增长。动物各种组织的生长速度不尽相同,从胚胎开始,最早发育和最先完成的是神经系统,依次为骨骼系统、肌肉组织,最后是脂肪组织,如图17-3所示。图17-3还表明早熟品种和营养充足的动物生长速度快,器官生长发育完成早,但骨骼、肌肉和脂肪生长发育强度的顺序不变。
(三)机体化学成分的变化
年龄不同,机体组织(骨骼、肌肉、脂肪等)增长的速度不同;其化学成分如水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分等的含量及比例和能量也不相同。表17-1
表17-1 动物不同年龄和体重的增重成分及能值的含量
|
活重(公斤) |
年龄 |
增重成分(%)和能值(MJ/Kg) |
水分 |
粗蛋白质 |
粗脂肪 |
粗灰分 |
能值 |
肉鸡* |
0.038
0.300
1.315
1.660 |
1 日
2 周
5 周
6 周 |
74.5
69.1
67.2
63.7 |
16.0
17.0
19.1
20.4 |
5.3
10.4
10.2
11.9 |
4.2
3.5
3.5
4.0 |
6.11
8.12
8.29
9.08 |
猪* |
15
40
80
120 |
7 周
11周
18周
24周 |
70.4
65.7
58.0
50.4 |
16.0
16.5
15.6
14.1 |
9.5
14.1
23.2
32.7 |
3.7
3.5
3.1
2.7 |
7.58
9.52
12.92
16.34 |
绵羊** |
9
34
59 |
1.2月
6.5月
19.9月 |
57.9
48.0
25.1 |
15.3
16.3
15.9 |
24.8
32.4
52.8 |
2.2
3.1
6.3 |
13.9
16.49
20.8 |
牛** |
10
210
450 |
1.3月
10.6月
32.4月 |
67
59.4
55.2 |
19.0
16.5
20.9 |
8.4
18.9
18.7 |
─
─
─ |
7.83
11.39
12.35 |
是鸡、猪、牛、羊生长期机体化学成分和能量的变化。所有动物机体水分含量比例随年龄增长而下降,粗脂肪和能值则随年龄增长明显上升。机体粗蛋白质的百分比含量,不同的动物表现不完全一样,牛、羊粗蛋白质变化较小,肉鸡粗蛋白质随年龄增长明显上升,猪略呈下降趋势。生长后期机体组织能值的增加与机体水分的减少和脂肪比例的增加有关。牛和鸡最瘦,绵羊和猪相对较肥。粗灰分的比例,肉鸡随年龄增长变化不大,猪随年龄增长有所下降,而绵羊则明显上升。
表17-2 不同年龄猪肌肉组织化学成分含量的变化
年龄(周) |
水分(%) |
脂(%) |
蛋白质及其它( %) |
出生
4
8
16
20
28 |
81.5
75.7
76.2
75.7
74.4
71.8 |
1.9
4.3
4.7
3.4
4.0
5.6 |
16.6
19.9
19.0
20.9
21.6
22.6 |
(四)肌肉组织化学成分含量的变化
肌肉组织的主要成分是蛋白质,也含有少量脂肪。随着年龄的增长,肌肉中水分含量减少,而粗蛋白质和粗脂肪增加。各种动物组织其化学成分含量变化的基本规律类似。表17-2是4-28周龄生长肥育猪肌肉组织化学成分含量(%)的变化情况。
三、影响生长的因素
动物的生长速度和生长内容受动物品种(品系)、性别、营养、初生重、环境等多种因素的影响。
(一)动物
动物品种及性别是影响生长的内在因素。例如猪品种间存在明显差异,不同时代及不同类型猪体脂和瘦肉增长随年龄的变化而变化。现代瘦肉型猪在达到屠宰体重以前,瘦肉的日沉积量都超过脂肪;而四十年代的猪,体重达六十公斤左右瘦肉的日沉积量开始下降,七十公斤左右脂肪日沉积超过瘦肉,与目前我国某些地方猪种类似。图17-4是大、中、小型和不同性别的牛不同体重日沉积能量的差异。随体重增加,各种牛日沉积能量均增加,但小型牛日沉积能量最多,其次为中型牛,大型牛最少;母牛大于阉牛,公牛最少,即瘦肉沉积比例最大。对于猪,在同样饲养情况下,幼公猪最瘦,母猪次之,阉猪最肥。肉用家禽性别对胴体品质的影响较小,但雄禽的生长速度大于雌禽,胴体也较瘦。
(二)营养水平
动物的生长速度和增重内容直接受营养制约。各种营养物质缺乏对生长的影响在前面有关章节已介绍。营养水平和营养物质间的比例,同样影响生长速度和增重内容。图17-3显示了低营养和高营养水平对生长影响的差异。图17-5为不同营养水平(相当于维持的倍数)对生长肥育猪的日增重、每千克增重耗料、蛋白质和脂肪沉积的影响。随营养水平的升高,生长速度加快、日增重明显增加、肥育期缩短、脂肪和蛋白质沉积增加,但蛋白质增加幅度比脂肪小。每千克增重耗料以营养水平为维持的3-3.5倍时最少,超过或低于这个水平,每千克增重耗料增加(饲料报酬下降)。营养水平过低,对生长速度、每千克增重耗料、蛋白质沉积都是不利的。营养水平过高,蛋白质沉积的增加很有限,但脂肪沉积增加却较多,使每千克增重耗料增加。
图17-6为不同营养水平对青年肥育牛生长速度的影响。全期采用高营养水平(强化饲养)组与84天后开始强化饲养组相比,肥育时间无明显差异;而在168天后才开始强化饲养组,肥育期推迟约50天。表明短期的营养不足可以得到补偿,而长期的营养不足则难以弥补。
饲粮蛋白质、氨基酸与能量的比例不当对生长也会有影响。生长前期,蛋白质、氨基酸比例偏低对生长速度影响较大,动物愈小影响愈严重,尤其是瘦肉型猪。例如,对于20-45Kg体重的猪,当饲粮能量水平分别为维持的2.5倍和3.6倍,赖氨酸水平从0.2%上升到1%时,日增重和胴体蛋白质日沉积量随赖氨酸水平的增加而增加,直到满足最大需要后,才缓慢下降;而能量水平只影响变化的幅度,对变化的规律无明显影响;每千克增重耗料和胴体脂肪沉积的变化规律与日增重和蛋白质沉积相反,受能量的影响也较小。
(三)环境
环境温度、湿度、气流、饲养密度(每个动物占面积和空间)及空气清洁度也影响生长的速度和内容。
1. 环境温度 环境温度对动物生长的影响较大,过高过低都将降低蛋白质和脂肪的沉积而使生长速度下降。高温对肥育畜禽的影响大,而低温对幼小的畜禽影响大。有资料表明,有效温度比临界温度下限每低1℃,仔猪(10kg)每天将多耗料5克;对于50kg体重猪,有效温度超过临界温度上限1℃,采食量将减少5%,增重降低7.5%。有关环境温度的影响在营养与环境一章中将详细讨论。
2. 湿度、气流、密度及空气清洁度 随着集约化饲养业的发展,畜舍的空气湿度、清洁度、流速、每个动物占有面积和空间的大小也成为影响动物生长速度和健康的重要因素。据调查,如果在超过最适面积基础上增加圈养猪头数,每增加一头,采食量可减少1.2%,日增重下降0.95%。
(四)母体效应
母体效应主要表现在对初生重及日后生长的影响。动物初生重明显影响出生后的生长速度,这主要表现在多胎和头胎动物。对于多胎动物,每胎产仔的个数愈多,
初生体重愈小。初产母畜产仔的平均个体重也较经产母畜轻。表17-3是国外高产猪初生重对仔猪死亡率和整个生长肥育期生长速度(日增重)的影响。初生重愈小,死亡率愈高,28日龄和以后的日增重愈低。初生重与死亡率呈高度负相关,与日增重呈正相关。但国内本地猪的初生重一般在1kg左右是正常的。品种、窝产仔数和母体营养状况均可影响初生重。母畜哺育能力、带仔头数、体况、泌乳力、健康状况均影响出生后幼畜的生长速度。
表17-3 仔猪初生重对死亡率及日后增重速度的影响
初生重
kg |
死亡率
% |
出生-
28日龄 |
28日龄-
20kg |
20kg--100kg
限食 任食 |
0.4-0.7
0.4-0.8
0.4-0.9
0.4-1.0
0.4-1.1
0.4-1.2
0.4-1.3
0.4-1.4
0.4-1.5
0.4-1.6
0.4-1.7
0.4-1.8
0.4-1.9
0.4-2.0 |
100-55
64
49
44
35
16
15
14
17
7
|
-
139
148
156
168
185
188
200
220
221
245
240
266
271 |
-
362
323
368
373
395
405
412
415
432
407
410
453
450 |
- -
- -
- -
615 -
613 698
639 704
650 726
683 720
685 747
716 744
689 -
706 -
- -
- - |
引自 Burgstaller,G.(1985)p.169.