Transcript 猪标准化人工授精站建设
猪标准化人工授精站建设 华中农业大学动物科技学院 陈顺友 联系电话 13908643423 Email:[email protected] 内容提要： 一、专业简介 二、“三位一体”人工授精站设计 三、“生物床·零排放”人工授精站设 计 四、公猪繁殖生理激活剂调控技术 一、专业简介 • 1.1畜牧场规划设计成功案例 • 2005-2009年期间为湖北、湖南、广东、福建、江西、河 南、安徽等省（区），完成了“生猪标准化养殖小区规划 设计”达150万头；“肉牛标准化养殖小区规划设计”3 万头；“奶牛标准化养殖小区规划设计”1000头；“标 准化肉鸡养殖小区规划设计”3500万羽；“标准化蛋鸡 养殖小区规划设计”30万套，有力地促进了地方畜禽养 殖业规模化、标准化、产业化发展。 • 1.2项目编制成功案例 • 先后为湖北、湖南、广东、福建、江西、河南、安徽等省（区） 以及武汉（中粮）肉食品有限公司、湖北新光农牧股份有限公司、 湖北大冶鑫东生态牧业有限公司、安徽长风农牧科技股份有限公 司、福建丰泽农牧有限公司等大型农业产业化龙头企业编制项目： 农业综合开发“畜禽养殖产业发展规划及可行性研究”；良种工 程建设“优质种猪生态健康型繁育及推广利用”；新农村环保行 动“生猪规模养殖有机废弃物处理及资源化利用”；低碳经济 “生猪CDM养殖关键技术及生物质能源开发利用”；财政支农 “优质猪有机鱼无公害蔬菜立体综合开发”；山林地开发“生猪 规模养殖及5万亩油茶种植与加工循环经济开发利用”等. 累计40多个项目，受到国家和地方发改（委、局）、财政、科 技、畜牧、农业、环保等政府部门认可。 项目编制成功案例之一 项目编制成功案例之二 项目编制成功案例之三 1.3专利成果·行业标准 • 实用新型专利：畜禽舍压差虹吸式冲洗水箱（专利号： 200820066072.6发明人：华中农业大学陈顺友等）。 • 发明专利：净化猪病60系统小单元的养殖方法（专利号： 200810047289.7发明人：华中农业大学陈顺友等）。 • 国家发明专利：一种公猪人工授精三位一体养殖方法及 装置（专利号：200910061594.6发明人：华中农业大学 陈顺友等）。 • 国家发明专利：一种提高种猪繁殖性能的药物组合物 （专利号：200610018697.0发明人：华中农业大学张维 民、陈顺友等）。 • 武汉市地方标准《江汉水牛饲养管理技术规程》 1.4科技成果·专利·行业标准 1.5出版著作 • 《畜禽养殖场规划设计与管理》， 农业出版社 • 《猪配种员培训教材》，金盾出版 社 • 《生猪养殖小区规划设计图册》， 金盾出版社（待出版） • 《蛋鸡养殖小区规划设计图册》， 金盾出版社（待出版） • 《肉牛养殖小区规划设计图册》， 金盾出版社（待出版） • 《肉鸡养殖小区规划设计图册》， 金盾出版社（待出版） • 《中国猪病学》，科技出版社（参 与编写） • 《实用养猪技术》，农业出版社 （参与编写） 1.6发表科技论文 • • • • • • • • • • • • • • 《规模化养猪场系统规划与建设工艺技术参数 筛选》 《规模化养猪典型生产工艺与管理模式运行效 果初步探讨》 《万头规模猪场养猪新工艺模式的研究》 《规模化养猪新工艺技术研究与推广应用》 《规模化养猪单元化“全进全出”模式应用效 果初探》 《规模化猪场环境保护的处理技术》 《规模化养猪企业管理技术及其考评方法探讨》 《规模化养猪生产技术操作管理规程》 《规模化养猪环境保护的工程化技术》 《瘦肉猪健康养殖新工艺的研究与开发》 《推行优质瘦肉型猪高效扩繁的标准化生产技 术》 《规模猪场有机废弃物处理与生态产业链建设 理论与实践》 《湖北种猪业的科学发展观与实践能力的思考》 《养殖环境对种猪性能影响及调控技术》等 （共计23篇） 二、“三位一体”人工授精站设 计 • 2.1良种公猪科学利用的重要意义 • 优秀公猪是一种先进生产力，为业内共识。其对生猪商品 质量贡献力为母猪200～300倍。 • 改良贡献力=遗传力+选择差+亲本效应（50%）+世代间隔+ 受配量 • 一直以来，种公猪适宜生存环境及种用价值受到生产环境 的约束。特别是瘦肉猪在高强度人工选择条件下提高了经 济性能，同时也带来抗逆性和繁殖力的普遍下降。 研究发现：由于动物体多性状间存在抗性现象，人工 选择一方面使种畜性能得以提高，另一方面导致了高产种 猪生活力降低，对高温、低温环境“应激”加重。 2.2外来公猪生理特点及环境要求 不同品种的瘦肉型种猪对环境的敏感程度和 影响程度也不相同，这与该品种抗逆性、体质 和调节能力有关。 一般来讲，对环境温度敏感性排序依次为： 皮特蓝猪＞丹麦长白猪＞台系杜洛克猪＞大约 克夏猪； 从品种来源上看，外来品种＞培育品种＞本 地品种。这是由于品种进化和人们追求经济目 标给予的选育强度差异有关。 2.3养殖环境的影响 研究表明：养殖环境对种猪生产性能有着直接的影响。 当自然气温和相对湿度超过34℃、75%以上时，高温 （湿）必然影响动物体的热量交换。 由于血液主要分布于体表，机体为了散发热量，血液 循环加快，消化系统血液分布量就会减少，直接影响饲 料消化吸收；由于机体用于散热能耗增加，导致饲料利 用率下降。低温、高湿使畜禽体内热量散发加剧，耗能 增加，生产性能降低。 现实情况下，高温环境种公猪约有25～30%出现繁殖 机能生理性障碍，性欲减退或丧失；有性欲，但不爬跨 母畜和丧失交配能力；有性欲，精液品质异常，无受精 能力等等。必然给生产造成重要损失。 养殖环境可引起种猪繁殖受损 公猪的“冷应激”发生在10℃以下（临界值18℃），饲料 营养消耗增加15%左右，饲养成本增加。同时，精神沉郁或不 安、呻呤、食欲旺盛、躯体寒颤、肌肉紧缩或颤抖，性功能 迟缓、采精延长、射精量少，密度降低、精子“云雾状”活 力下降等。 母猪生存环境温度在28℃时会受到热应激伤害，使繁殖性 能不同程度地下降。性腺机能减退。限制能量可直接影响FSH （促卵泡激素）和LH（促黄体素）的释放。导致采食量降低， 能量和蛋白质摄入不足，下丘脑和垂体分泌活动受到抑制， 间接地作用于卵巢类固醇激素的产生影响母猪的正常发情， 使发情周期延长，致使卵子受精率和胚胎成活率降低。当温 度下降至母猪临界下限温度10℃时，由于寒冷的刺激母猪会 出现卵巢机能减退、受胎率下降、胚胎存活率降低、窝重减 少、流产等。 养殖车间小气候环境参数 舍温 (C) 相对湿度 (%) 育成舍 22 肉猪舍 猪舍 气流 (m/s) NH3浓度 (ml/l) CO2浓度 (ml/l) 冬 春 秋 夏 0.2 10 20 50 0.02 0.2 45 55 120 1 0.02 0.2 70 90 120 0.2 1 0.02 1 85 110 150 0.15 0.4 0.015 0.2 100 150 200 冬春 秋夏 70 0.2 0.6 0.015 18 75 0.2 1 空怀母猪、 妊娠前期母 猪、种公猪 14 75 0.2 妊娠后期母 猪舍 18 70 70 初生： 30 3周 ： 产房（哺乳 24 及产仔猪舍） 母猪： 18 每头换气量 (m3 /h) 建设标准化人工授精站势在必行！ 伴随全球气候变暖，特别是夏季持续 高温和昼夜温差缩小，对种猪繁殖性能 的影响也在逐步加大。因此，越来越多 养殖企业在着力建设标准化人工授精站 和母猪繁殖车间，有效地改善养殖环境 和种猪繁殖机能，减缓极差温度对繁殖 力的影响。 2.4“一种公猪人工授精三位一体养殖 方法及装置”专利成果介绍 应用“一种公猪人工授精三位一体养殖方法” 专利技术，可以改善传统养殖方式和“养殖— 采精—管理”集中操作过程。将“公猪饲养— 精液采集—检测稀释—分装保存”等环节紧密 相扣，免去了驱赶公猪异地采精，易受物理、 化学和生物学环境干扰，也极大地提高了人工 授精效率。 “一种公猪人工授精三位一体养殖方法及装置”专利关 键技术：将公猪集中在小气候环境调控能力的人工授精 车间饲养，配备专门采精区、精液检查和存放实验室， 与工作人员休息室同为一体，改善了环境，方便了操作。 从建设工艺及材料选择上：解决夏季和冬季两种极差温 度下的降温、隔热和供暖、保温，为其提供优越舒适的 生存环境。屋面采用双层金属彩瓦0.2cm～0.35cm+夹层 PVC复合材料及轻钢压模板墙。 详细情况见下列附图： 人工授精三位一体养殖方法平面图 人工授精三位一体养殖剖面图 采精区布局图 采精区立柱图 采精区假母台示意图 “负压+湿帘降温” 系统 车间环境调控 “负压抽风+湿帘降温”系统由两部分组成： 第一，湿帘与冷水循环管道部分，将冷水均匀分布到 高分子聚合材料的湿帘蜂窝状表面产生水泡膜，湿帘与 冷水循环管道部分安装在南北墙体上，湿帘底部离地面 60cm。 第二，负压风机部分，安装污道端墙体上，风机安装 高度底部与湿帘对应。风机启动使车间形成负压，外部 新鲜空气通过湿帘进入车间，经过湿帘时表面水泡膜进 行热量交换加湿降低车间内温度，从而达到两个目的。 一方面，夏季高温时可使车间内温度15分钟下降，保持 在28～32℃（降低5～7℃），猪只减缓“热应激”；另 一方面，及时有效地将车间内有害气体排出，让猪只处 在一个清新空气环境里。 降温效果的影响：湿帘面积（1：20）、车间负压环 境、地下水温、风机功率、横截面积大小等。 三、“生物床·零排放”人工授精站设计 3.1“厚垫料”养猪车间工艺设计 (1)车间规格：长36m、宽10.5m、檐高4.2m，饲养25头公猪。 座北朝南，屋顶安装无助力风机，保证车间正常通风；南北 墙体设大而低玻璃窗，既保证通风又可使阳光照射猪床，有 利于有益微生物生长繁殖。 (2)采用地下式厚垫料，在建筑物±0下掘60cm。 (3)双列式饲养，中走道1.5m，内侧各预留1.5m水泥平台便 于饲喂和调节温度，其余为3.0m垫料槽。 (4)每个栏位贴墙安装1个鸭嘴式饮水器（50cm），饮水器 正下方设计为“碗式”残水槽，残水由穿过墙体管道直接排 放到舍外雨水沟，防止残水对垫料影响发酵效果。 “生物床·零排放”人工授精站设计 (5) 公猪栏面积2.5×4.5m＝11.25㎡，屋檐高度3.6m。 单圈厚垫料都应连在一起，采用可拆装铁栅栏隔开，铁栅 栏深入垫料30cm，距离垫料高度120cm。 (6)金属食槽固定在水泥平台边的金属铁栅栏上，离水泥 平台高度15～20cm,以方便残料清扫。 (7)垫料槽底面作成由净道向污道倾斜1%缓坡，靠近污道 墙角处设置50×60cm的蓄水池，以方便清除垫槽内垫料残 渣和污水。 (8)在每个栏圈1.5m高度安装一个雾化喷头，以定期地对 垫料加湿。 (9)出料、进料采用挖掘机（U-15-S久保田无尾回转小型 机）操作。 夏季采用“负压抽风+湿帘降温”，冬日主要考虑保暖。 3.2“垫料”制作 （1）“厚垫料”垫料原料选择 “垫料”制作，是该项养猪技术成败的关键。垫料主要成分：锯末屑 或粉碎后秸秆纤维、无毒净土、粗盐以及专用生物肥发酵剂。 （2）生物菌的选择 添加于厚垫料的微生物菌采用生物公司研制生产的生物肥发酵剂， 该生物发酵剂富含芽孢杆菌、酵母菌、粪链球菌等。使粪尿排泄物发酵。 可产生面包、酸奶和醇脂香味。 （3）“厚垫料”制作工艺 “垫料”的厚度60cm，每立方米需垫料70～80㎏。制作方法是：先将发 酵原料以一定比例混合，再混入发酵剂，搅拌均匀，堆成厚度60-80㎝长 方形物料堆，用长方形塑料布将垫料覆盖保温、保湿，间距1m压一重物。 堆沤发酵2～4天后铺设垫料。 3.3“厚垫料”车间环境调控技术 种猪适宜环境温度为18～28℃，相对湿度是40 ～70%。厚垫料猪舍 需要解决夏季降温和冬季保暖问题。 “厚垫料”垫料表层温度18～ 25℃，底层50℃左右，核心层温度 60～65℃。因此，冬季供暖完全靠厚垫料自身产热即可。夏季当自然 气温在34℃以上，厚垫料释放的热量增加了表层和车间温度。因此， 车间降温至关重要。一般采用“负压+湿帘降温”方式。 光照对公猪影响较大：延长光照时间可提高公猪性欲，增加光照强 度可提高公猪精液品质。据测定，延长光照时间到15h，种公猪性欲活 动显著增加。在8～10h光照条件下，光照强度从8～101x提高到100～ 1501x，公猪射精量、精子浓度都显著增加。 建议公猪光照时间为8～10h，光照强度为100～1501x。据此，尽可 能使用较大窗体面积占总平面15%。 “厚垫料”应控制湿度，最佳湿度的水分含量达 到50%～60%,这样能保证微生物菌体大量繁殖。作法 是：车间内安装管线喷头定期加湿。当车间内水分 过多可打开窗户通风,利用空气流动调节湿度，也可 通过添加锯末或稻谷壳降低湿度。 正常运行的厚垫料下层物料颜色逐渐变深变黑， 无臭味而有淡淡醇酯味，温度基本稳定，有时能见 到白色菌丝。 比较效果： （1）省工。“厚垫料”免去人工清粪，一个员工管理800～1000头猪。 而一般养猪方法最多管理400～500头。其次，这种方式节水、节省人工 1/3。 （2）省时。厚垫料养猪可提前5～7天出栏，每栏节省周转成本130元。 （3）省料。厚垫料养猪，相同体重出栏猪可节省饲料3～5kg。节省 成本13～15元/头。 （4）省燃料。“厚垫料”表面能维持环境温度18～20℃，冬天不用 外源供暖，节省燃料费。 （5）提高猪只体质。“厚垫料”养殖方式使猪只恢复了自然活动习 性，减少应激，抗病力增强，发病率减少，用药减少，种猪肢蹄疾病减 少。 （6）实现粪污零排放无异味，氨浓度降低，实现了“零排放”。 （7）垫料和猪的粪尿混合发酵后，直接成为有机肥。 厚垫料车间平面图 厚垫料车间立面图 厚垫料车间剖面图 四、公猪繁殖生理激活剂调控技术 4.1作用机理探究 实践表明：高温高湿使种猪日采食量明显减少、精神烦躁不安、呼吸 急促、肌肉颤抖、睾丸长度、宽度分别扩张3cm，体温升高0.5～1℃，每 分钟呼吸增数15～16次，性欲低下，冲动抑制、射精量少、密度降低、 畸形精子和死精数目增多、活力减退，导致母猪受胎率低于65%。这种短 期的高温气候影响，在3～5个月内也难以恢复；当环境温度高于37℃且 持续一周以上时，公猪性欲明显减退，精液品质明显下降，采精量迅速 减少，精子体外存活时间和保存时间明显缩短。严重时造成睾丸生精机 能永久性丧失或诱发睾丸炎。 种猪繁殖生理激活剂调控 “热应激”对母猪同样造成不利影响。其一，“热应激”改变了内 分泌机能，使甲状腺功能异常，促甲状腺素分泌量改变，血浆中促肾 上腺皮质素显著增加；其二，“热应激”使甲状腺素利用受阻，机体 对甲状腺素的产生造成反馈抑制。当遭受持续“热应激”也会间接地 影响卵巢机能，诱发卵巢囊肿。高温对初情期和断奶再发情影响更直 接，使青年母猪初情期推迟22d，温度高于28℃时母猪性成熟会迟延。 Johnston等（1999）报道，在27.1～29.2℃的热环境中母猪断奶后 15d发情率为79.2%，极显著的低于17.7～20.4℃温暖环境中的相应发 情率(93.4%)。Keith(1982)报道：初产母猪断奶后恢复发情的时间在 前7～9月的要比其它月份更长，断奶后无发情症状的初产母猪中46.2% 的卵巢有黄体，而38.5%卵巢无黄体。环境温度对断奶母猪发情行为影 响极大，当猪舍环境温度高于23℃时发情配种成功率将明显下降。 4.2品种间差异及常规调整 （1）品种差异 不同品种种猪对环境温度的敏感程度和影响程度也不 相同，这与该品种抗逆性、体质和调节能力有关。 从品种来源上看，外来品种＞培育品种＞本地品种。 由于物种进化和人们追求经济目标的选育强度差异所造 成。 从季节影响程度上分析，我国长江流域和部分南方 省区7～10月份高温期，昼夜持续性高温，敏感个体表现 出更加明显的繁殖机能抑制。 从饲养管理上分析，频繁使用种公猪比较于间歇使 用的公猪，繁殖机能更加弱化。一些企业的养殖车间小 气候环境调控能力差，加之饲料营养缺乏和管理水平低 下，促成了种猪繁殖机能障碍的发生。 （2）常规调整 一直以来，对种猪繁殖机能生理性障碍调整 多见于应用性激素调控方法，例如对公猪使用丙 酸睾丸酮，母猪使用氯前列稀醇、绒毛膜促性腺 激素或孕马血清。但生产上使用注射性激素既不 方便，同时频繁使用可能引起生理内分泌紊乱或 导致种猪应激反应。且性激素作用时间短（仅维 持数小时），需要连续注射数天。注射性激素也 只能暂时增进种猪的性行为，很难从根本上解决 种猪繁殖功能障碍和精液品质低下等问题，反而 加速种猪繁殖功能退化，缩短了种用年限。 4.3生物因子作用及调控 Leptin（瘦素）由动物脂肪细胞分泌，正常情况下具有 降低脂肪含量和提高繁殖性能作用。 由于某些动物体内可能存在Leptin抵抗（Leptin不能正 常与受体结合），难于发挥作用。本研究配制的一种生理活 性物质—Leptin生理激活剂（可从动植物提取或生物合成）， 可改善动物体内Leptin抵抗，发挥内源Leptin功能，显著增 加血雄激素水平，提高外来良种公母猪繁殖性能。 同时该产品改善心功能，加速血液循环，供给细胞氧气， 增加细胞再生能力，分解及排出积聚于身体内的化学剂及重 金属等有害物质，随粪便、尿液及汗水将体内毒素一起排出 体外，另外能增强大肠蠕动，将积聚之废物排出，减少便秘。 这都将成为改善种公、母猪新陈代谢和控制育肥猪生长后期 脂肪沉积，增加瘦肉产量的手段。 4.4原理及功能 4.5使用方法及效果 （1）使用方法 所述的Leptin生理激活剂按每瓶200g，10头份分装、避光 保存。 本发明的药物组合物给药方法是：按照每头种公猪（体重 150～200kg）每日1头份，使用本发明药物组合物20g的剂量， 将本发明药物组合物混入种公猪一餐日粮中，连喂1～2周为 一个疗程，一年2～3个疗程，即可达到明显效果。按照上述 饲喂方法，种母猪（体重100～150kg）使用量为每日1头份， 使用本发明药物组合物15g给药量，饲喂方式同种公猪。 （2）使用效果 本发明口服（饲喂）组合物避免了以往注射性激素带 来的弊端，如果单纯提高种公猪性欲喂2周即可；如果希 望解决繁殖功能障碍和精液品质（如精液量、精子密度 和活力、受精率、产仔数等），加强和提高种猪（或者 其他种畜）的繁殖功能,可在种公猪配种前喂3周即可， 并能延长种公猪利用年限，具有效果显著和安全可靠等 突出的优点。 本课题组8次实验：150头猪规模验证使用此组合物显 著促进种公猪性冲动，能使98%种公猪性欲加强，种公猪 采精“上架”时间缩短3～5min；增加采精量10～50ml/ 次，射精过程彻底；精子密度增加5～10%；精子存活率 +20%～30%；使繁殖母猪人工授精受胎率+8个百分点、 促进胎儿生长发育，产仔数+0.5～1.0头/胎、健仔数+1～ 2头/胎；种公猪在使用期（2.5～3.0年）增加与配母猪 100头以上，具有显著的经济效益和社会效益。 此项新技术，不失为一种非常有效的种猪繁殖增强措 施。