一、空气中水汽的来源及其变化规律
1.气湿(Humidity)的概念
表示空气中水汽含量的物理量,称之为空气湿度,简称气湿。其中:单位空气中所含水汽的质量,称之为绝对湿度,单位为克/立方米。大气中水汽所产生的压力,称之为水汽压,单位为mmHg或Pa。大气中水汽含量的最大值在一定温度下是一个定值,超过这个定值,多余的水汽就凝结为液体或固体。在一定温度和气压下,空气中能容纳的最大水汽量所产生的压力,称之为饱和水汽压。实际水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比,称之为相对湿度,用“%”来表示。空气中气压和水汽含量不变,因气温下降使空气达到饱和时的温度,称之为露点,单位为℃。它们之间的关系为:
式中:a为绝对湿度(克/立方米);e为水汽压(mmHg);R为相对湿度(%);k为实际水汽压(mmHg);E为饱和水汽压(mmHg);t为气温(℃)。
2.空气中水汽的来源
大气中的水汽来源于水面、地表及植物叶面蒸发;畜舍空气中的水汽来源于外界带入(占封闭舍水汽总量的10%~15%,下同)、家畜体表及呼吸道蒸发(70%~75%)、舍内水面及潮湿表面蒸发(10%~25%)。开放式和半封闭式畜舍水汽主要受外界的影响比较大。
3.气湿的变化规律
大气中的水汽主要来源于地面的蒸发,其蒸发量的大小受气温的影响比较大。所以在一年中绝对湿度在7月份最大,在一天14点以后最大。相对湿度则刚好相反,一般其最大值在冬季和清晨,相对湿度达到饱和值便出现雾、霜、露。在我国,相对湿度还受到季风的影响,有的地方相对湿度最大值会出现在夏季。
二、湿度对家畜的影响
(一)湿度与畜体热调节
1.气湿对家畜散热的影响
在适宜温度下,气湿对家畜的散热几乎没有影响。在高温环境条件下,家畜主要以蒸发散热为主。蒸发散热量的大小决定于空气水汽压和家畜体表水汽压之差。空气水汽压越小,两者差值越大,蒸发散热量越大。所以,高温高湿不利于家畜热调节,高温低湿有利于家畜热调节。在低温环境条件下,家畜主要以非蒸发散热为主。非蒸发散热量的大小与环境的传热性能有关。空气中的水汽含量高时,可以很容易地吸收家畜通过辐射和传导散发的热量。所以,低温高湿有利于家畜热量的丧失,从而不利于家畜在低温环境时以减少散热为目的的热调节。而低温低湿则有利于家畜的热调节。
2.气湿对产热量的影响
在等热区范围内,空气湿度对产热量没有影响。在高温高湿环境中,家畜可以通过降低代谢率来维持体热平衡。但在急性热应激条件下,由于体温升高和呼吸肌活动增加,可能使产热量短期上升。而在冷应激时,家畜可以通过增加产热量以提高家畜体温,从而维持体热平衡。但同时饲料报酬率降低。
(二)气湿对家畜生产力的影响
1.对繁殖力的影响
高温高湿不利于家畜的热调节,繁殖力降低。其他情况对家畜的繁殖影响较小。例如,夏季气温超过35℃,牛的繁殖力与空气相对湿度呈密切负相关,在35℃以下则影响不大。
2.对生长和肥育的影响
在适宜温度下,气湿对生长肥育影响较小。但在高温高湿条件下,家畜热调节受影响,采食量下降,生长速度显著下降。在低温高湿条件下,家畜热调节也受影响,饲料报酬率降低,生长受阻。例如,犊牛在7℃环境中,相对湿度从75%升高到90%,日增重下降14.4%,饲料利用率下降11.1%。过低的气湿,对雏鸡的羽毛生长也不利。
3.对产乳的影响
在适宜温度下,湿度对奶牛没有影响。当气温在24℃以上时,随着湿度的升高,大部分品种的奶牛采食量和产奶量都下降。李如治等在人工气候室试验结果表明,在气温32℃、气湿50%和80%的条件下持续5d,与气温18℃、气湿50%相比,其产奶量分别下降10.6%和35.2%,采食量分别下降27.2%和50.4%。高湿还使牛奶的乳脂率下降。
4.对产蛋量的影响
高湿影响家禽的热调节和采食量,也使产蛋量下降。据报道,冬季相对湿度为85%以上时,产蛋量即受到影响。而在夏季,温度28℃与湿度75%,或温度31℃与湿度50%,或温度35℃与湿度30%以上时,单靠日粮调整措施,都不能避免产蛋量的下降。
(三)气湿对家畜健康的影响
1.高湿
在高湿条件下,机体抵抗力减弱,家畜发病率、死亡率上升。在高温高湿环境中,病原性细菌、真菌、病毒、寄生虫大量繁殖,各种传染病开始流行,家畜的疥螨病、球虫病、大肠杆菌病、布氏杆菌病、溶血性链球菌病及各种病毒性疾病大量发生。饲料和垫草容易霉变,可使雏鸡爆发曲霉菌病。同时,高温高湿加剧热应激影响,家畜更容易发生热射病。在低温高湿环境中,机体热调节功能受影响,家畜易患感冒病,消化道疾病上升,神经痛、风湿症、关节炎、肌肉炎等疾病也增加。但在适温和偏高温的条件下,短时间的高湿有利于降低空气中的灰尘,使家畜呼吸道疾病发生率下降。
2.低湿
当气湿低于30%~40%时,家畜羽毛生长不良,互啄癖增加,家畜皮肤干裂、落屑,呼吸道疾病也会增加。特别是高温低湿,使得皮肤和外黏膜干裂,从而减弱它们对微生物的防卫能力。
【教学案例9】低湿度的季节
2013年9月下旬,厦门某鸡场接到气象部门通知,最近一段时间,北方冷空气将南下,强大的冷气团将带来低温环境,清晨最低温度甚至不足15℃。从24日起,近五天来日温差都超过7℃,五天的温差数据分别是:8.1℃、8.7℃、7℃、7.5℃、7.1℃。今年10月份,最低湿度40%左右,个别天数只有20%左右的最低湿度,气象观测人士说,这种低湿度是很少见的。
提问:1.该气象环境因素对鸡场有什么不利影响?
2.该鸡场应该采取哪些措施以应对不良气候的影响?
(作者:蒲德伦 朱海生)