| 孵化與優(yōu)質雛雞 作者： 文章來源：中國家禽 點擊數(shù)： 241 更新時間：2003-3-19 戴有理 編譯（中國農(nóng)業(yè)科學院家禽研究所，江蘇揚州 225003 ） 一、禽蛋孵化常數(shù) 雞蛋 蛋重：45～65克 孵化溫度：99.5～99.8℉ 孵化濕度：86～93℉ 出雛溫度：98.6～99℉ 出雛濕度：86～95℉WB 出維時間：28天 鵪鶉蛋 蛋重：11～17克 孵化溫度：99.5～100℉ 孵化濕度：最大重量損失的21.5％ 出雛溫度：89.6－99.3℉ 出雛濕度：86～92℉WB 出雛時間：16～18天 北京鴨蛋 蛋重：70～90克 孵化溫度：99～99.5℉ 孵化濕度：86～88℉WB 出雛溫度：98.6～99℉ 出雛濕度：88～95℉WB 出雛時間：28天 番鴨蛋 蛋重：70～90克 孵化溫度：99.0～99.3℉ 孵化濕度：86～88℉WB 出維溫度：98.6～99.0℉F 出雛濕度：88～95℉WB 出雛時間：34～35天 鴕鳥蛋 蛋重：1500～1900克 孵化溫度：36.0～36.5℃ 孵化濕度：20％～25％RH 出雛溫度：35。5～36℃ 出雛濕度：70％～75％RH 出雛時間：42±2天 珍珠雞蛋 蛋重：50～55克 孵化溫度：99.8～100℉ 孵化濕度:84～85℉WB 出雛溫度：98.24～99℉ 出雛時間：27～28天 火雞蛋 蛋重：70～120克 孵化溫度：99.32～99.5℉ 孵化濕度：最大重量損失的11%～12%(83～86℉WB) 出雛溫度：９８.5～99℉ 出雛濕度：８６～９２℉ＷＢ 出雛時間：27天＋１２～１８小時 鵝蛋 蛋重：120～200克 孵化溫度：99.5～99.75℉ 出雛濕度：89.6～95℉WB 出雛時間：30～31天 注：WB:濕球溫度； RH：相對濕度 二、孵化的物理學與生理學 １ 人工孵化的需求 剛產(chǎn)下的蛋含有各種營養(yǎng)物質以生產(chǎn)出優(yōu)質雛雞。在其孵化過程中，實際上蛋僅需溫度、氧氣及定期轉動，以利用其內(nèi)部營養(yǎng)，并將代謝產(chǎn)生二氧化碳及水排出蛋外。 蛋內(nèi)水分的喪失有兩個原因： 一是形成足夠大的氣室，以便胚胎后期呼吸及出雛前一天啄殼之用；二是保持剛孵出的雛雞內(nèi)水分含量與剛產(chǎn)下蛋相同（約72％）。若水分喪失太多，會引起胚胎脫水，如果水分喪失太少，則在代謝過程中產(chǎn)生的水分將會溺死胚胎。在整個孵化期間，水分的喪失是新鮮蛋的12.6％。因而對于雞蛋，其每天大約喪失0.6％的水分（由于孵化期為21天）。為了實現(xiàn)這一點，孵化器內(nèi)必須設置一定的濕度，以解決蛋之間氣孔數(shù)不一之矛盾。 一般雞蛋殼上約有10000個氣孔，蛋殼之下有殼外膜和殼內(nèi)膜，氣室位于蛋的鈍端，是由蛋內(nèi)水分喪失，在殼內(nèi)外膜之間形成的。然而在組成蛋殼膜纖維間也存在氣體，這樣使得擁有絨毛尿囊氣體交換器的胚胎在其發(fā)育過程中，全部為氣體所包圍。這些氣體最適組成是胚胎成功發(fā)育的先決條件。 大氣內(nèi)氣體進入胚胎有兩種方式：一是對流方式，即通過孵化器出入口閥門調(diào)節(jié)氣體流動（對流傳導）實現(xiàn)；二是擴散方式，即氣體經(jīng)蛋殼孔轉移（擴散傳導）實現(xiàn)。因此，在孵化過程中，當氧氣從孵化器內(nèi)進入絨毛尿囊內(nèi)后，氧氣濃度下降，在孵化到17～19天后，胚胎代謝進入高峰穩(wěn)定階段，此時需提高胚胎氧氣的供給量。氣壓為760毫米汞柱（torr）高時，氧氣供給量見圖1。 為了創(chuàng)造最適絨毛尿囊腔內(nèi)氣體條件，根據(jù)圖1，首先應重現(xiàn)：周圍新鮮空氣的組成及氣壓、孵化器內(nèi)通風速率、蛋殼功能性氣孔的數(shù)量、胚胎氧氣吸入速率。這些因素中任何一項發(fā)生變化，則其它因素需要發(fā)生相應的變化，才能保持適當水分的喪失及絨毛尿囊內(nèi)氣體條件。 圖1在代謝穩(wěn)定階段，空氣、孵化器、絨毛尿囊內(nèi)典型氣體濃度壓力（圖略） 事實已表明，因客觀原因引起的上述因素變化的結果是可以計算的，但必須用簡單的圖表方式表示孵化器的“對流”以及蛋殼的“擴散”，用氣體分壓代替氣體濃度。在此基礎上，進行計算（詳見本文后部分）。 氣孔的功能是運輸氣體，實現(xiàn)水分的蒸發(fā)。因此，該孔又稱“功能性氣孔”。如果氣孔多，且寬或短，則其擴散傳導能力強。然而，人們不會測定氣孔的數(shù)量、直徑及長度，別是在已知的溫度及大氣壓下，測定非常干燥潔凈空氣中蛋內(nèi)水分喪失的數(shù)量。濕度必須用水汽壓表示而不是用百分比。在孵化溫度為37.8℃，氣室相對濕度為 100％時，則水汽壓力19毫米汞柱高（見圖2）。也就是蛋殼內(nèi)外壓力差為49毫米汞柱高。由于此壓力差的存在，將蛋內(nèi)大量水分擴散到蛋殼外。一般每天排出735毫克水，即每毫米汞柱高的壓力差，每天經(jīng)蛋殼排出15毫克的水。如果這個蛋放在濕度為51％孵化器內(nèi)孵化（見圖3），則水汽壓力為25毫米汞柱高（0.5l×49），那么每天喪失360毫克的水［15×（49-25）］。于是氣體的流動量是由傳導力與分壓差的積決定。 氧氣和二氧化碳的傳導力可經(jīng)適當變換計算得出（Paganelli等，1978），即氧氣為15．5毫升／天•毫米汞柱，二氧化碳為１２毫/天•毫米汞柱。同樣，孵化器的對水傳導力是由其內(nèi)二氧化碳壓力與外界二氧化碳壓力差決定的。 為什么用分壓來代替氣體濃度來表示氣體呢？那道理十分簡單，因為一切生命活動，都是依據(jù)氣體壓力，而不是依據(jù)氣體濃度。在海平面上，正常孵化溫度條件下，有效氧氣分壓為149毫米汞柱（圖l）。而在高海拔地區(qū)，氧氣濃度雖然仍為２１％，但由于大氣壓的降低，氧氣分壓也隨之降低。在海拔為5.5千米的地區(qū)，其大氣壓從760降至280毫米汞柱，而有效氧氣分壓僅為70毫米汞柱。因此，任何去過高海拔地區(qū)的人都將注意到，在從事體力勞動時，氣喘吁吁，呼吸困難。 圖2蛋在干燥空氣條件下孵化，其相對濕度、水汽壓及水分的喪失量（圖略） 圖3蛋在相對濕度為51%條件下孵化，其相對濕度、水汽壓及水分的喪失量（圖略） 2早期科學研究 本文并未詳細闡述早期科學研究，有幸的是，幾篇有關綜述已經(jīng)出版，它們是Barott（1937）的“溫度、濕度及其它因素對種蛋孵化及雞胚能量代謝的影響”； Landauer （1967）的“環(huán)境和遺傳對入孵蛋孵化率的影響”；Lunpy（1969）的“孵化器內(nèi)溫度、濕度、翻蛋對種蛋孵化率的影響；Freemun和Vince(1974）所著的“禽胚發(fā)育’吸Visschedijk（1980）的“大氣壓和非正常氣體組成對禽胚氣體交換的影響”。 Barott（1937）對孵化溫度和相對濕度的系統(tǒng)研究： ①能成功孵化雞蛋的溫度變化范圍是很窄的，僅為4℃。如果37.90℃是理想的孵化溫度，那么約在35.6℃和39.7℃溫度條件下孵化，則孵化率降到0。而濕度與孵化率間的關系曲線為拋物線，即相對濕度為0或100％時，孵化率為0。 ②孵化溫度越高，必須伴隨著孵化濕度提高，這樣孵化效果才理想。Barott認為，孵化溫度越高，胚胎的代謝越旺盛，產(chǎn)生的水分越多，隨之失去的水分也越多，結果孵化率下降。試驗表明，在相同的濕度條件下，38.9℃孵化溫度，其孵化率比37.8℃低10％。因此，在孵化溫度較高的情況下，要適當提高濕度。但在實際工作中，大多數(shù)孵化場對相對濕度不太重視。Visschedijk（1981）試驗表明，相對濕度降低或升高25％，孵化率僅降低3％。在傳導力方面，不同品種、品系來源的同一批種蛋，其值相差很大，平均水汽傳導力是15毫克／天•毫米汞柱。然而，在同一批蛋內(nèi)，傳導力變異范圍一般為8～22.5毫克／天•毫米汞柱。為了使這些蛋喪失同樣的水分，傳導力為15、8、22.5毫克／天•毫米汞柱的相對濕度應分別為51％、8％、67％。事實上，所有這些蛋并未調(diào)節(jié)濕度進行孵化。在此方面應值得注意，這是由于高或低傳導力的種蛋孵化時，除了引起非正常水分喪失外，而目引起氣室壓力反常。 ③入孵種蛋對低氧敏感程度高于高氧。在正常大氣壓下，氧氣濃度為21％時，孵化效果最理想?，F(xiàn)在，人們應使用地平面線上的有效氧壓力，而不是濃度。在此方面，需要一張標明地平線上蛋氣室內(nèi)氧分壓的圖表。因為對胚胎氣體交換及發(fā)育起頭等作用的是絨毛尿囊的氣體壓力，而不是孵化器內(nèi)的氣體壓力。 3胚胎發(fā)育的需求 3.1溫度 野禽理想孵化溫度為33～39℃，而家養(yǎng)品種似乎降至37～38℃。不幸的是，人們既不了解蛋重與孵化時間的比速增長關系，又不了解理想的孵化溫度，只是了解蛋殼傳導力、喪失的水分量及代謝率。于是理想的溫度僅能從試驗及失敗中獲得。在確定理想的孵化溫度時，重要的衡量指標不僅是孵化率，而且還有出雛時間及其同期性。 過低、過高的溫度，不僅影響出維時間，而且出雛參差不齊。近來，用珍珠雞對理想孵化溫度進行了最為系統(tǒng)的研究。Ancel（1989）在法國斯特拉斯（CNRS）用36、37、38和39℃進行研究，從拋物線上發(fā)現(xiàn)理想孵化溫度為37．2℃。拋物線方程如下： 啄破蛋占受精蛋的百分率=69.9-(t-37.2）2 即當溫度t=37.2℃時，則結果為69.9％。據(jù)推測溫度34.9℃和39.5℃時，孵化率為0。 3．2濕度 在理想的溫度和濕度混合試驗中，Ancel（1989）確定了孵化溫度為37.2℃、相對濕度為53％時，孵化結果最好。 Ar和Rahn （1978）、Hoyt（197）等人用150多種野禽進行試驗研究，建立了喪失水分量（M）、水汽傳導力（G）、蛋量（W）與孵化時間（I）之間的關系，用這一關系來檢查上述相對濕度（見表1），結果十分有趣。 表１水汽傳導力、喪失水分量、蛋殼內(nèi)外水汽壓力測定值與估計值比較 變異關系 Ancel(1989)測定值 單位 Ｍ=126×w/I 126×48.9/27=228 G=5.25×W/I 估計值Ｇ＝１０ 測定值G＝１０ 毫克／天•毫米汞柱 毫克／天•毫米汞柱 根據(jù)變異關系，蛋殼內(nèi)外水汽壓力差即按為M/G為24毫米汞柱高，而根據(jù)Ancel的測定值（228／10）為22．8毫米，則孵化器內(nèi)水汽壓是47．6—22．8＝24.8毫米汞柱，那么，在37.2℃孵化溫度下，相對濕度為100×24.8／47.6＝52％，與Ancel發(fā)現(xiàn)的結果基本一致。盡管蛋殼內(nèi)外水汽壓按變異關系計算為24毫米汞柱高，但在掌握特定品種蛋的水汽傳導力及理想孵化溫度后，方能確定最為理想的孵化濕度。 3.3氣體環(huán)境 在最早的科學報告中，僅討論了氣體濃度，而未涉及大氣壓。大家知道，對胚胎發(fā)育起重要作用的是氣室及絨毛尿囊內(nèi)氣體壓力，而不是孵化器內(nèi)有效值。 “有效氣體壓力”這一學術名詞由Wangensteen和Rahn（1970／1971）提出。它是在正常孵化溫度下用水蒸氣使氣體達飽和體積的基礎上計算而來。飽和水汽壓在孵化溫度下為49毫米汞柱。如果計算氣體的流量，不僅要知道絨毛尿囊內(nèi)有效氣體壓力，而且要知道孵化器內(nèi)及新鮮空氣有效氣體壓力。這是因為在特定的溫度、濕度和大氣壓下，只有在相同的體積下，才能比較氣體壓力。于是如果大氣壓是760毫米汞柱，則在孵化溫度下，有效氧壓力根據(jù)氧氣濃度按如下方法計算： 在新鮮空氣中（21％） （760－49）×O.21＝149毫米汞柱 在孵化器內(nèi)（19．7％） （76－49）×0.197＝140毫米汞柱 在絨毛尿囊內(nèi)（14％） （76－49）×O.14＝100毫米汞柱 如果對流和擴散傳導力已知，通過上述指標，就可計算一個蛋的氧氣吸入量。由于不同品種，其擴散傳導力可能發(fā)生變化，故只有知道隨機樣品蛋的平均擴散傳導力，才能給出理想的對流傳導力，即通件速率。由于存在這一問題，許多有關此方面數(shù)據(jù)是沒有多大作用的，但在代謝穩(wěn)定期測定的一些家禽種蛋氣室氧分壓數(shù)據(jù)卻是有用的。表2列出了代謝穩(wěn)定期一些家禽入孵蛋氣室氧氣壓力。 表2代謝穩(wěn)定階段一些家禽入孵蛋氣室氧氣壓力 品種 氣室氧氣壓力（毫米汞柱） 日本鵪鶉 １０８ 雉雞 １００ 雞 １０１～１１０ 北京鴨 ９８ 火雞 １０１ 愛布登鵝 １１４ 平均 １０４ 然而，已經(jīng)知道，平均氧氣壓力，絨毛尿囊低于氣室（Paganelli，1988）。因此，對于大多數(shù)禽種來講，100毫米汞柱可作為代謝穩(wěn)定階段絨毛尿囊內(nèi)正常氧氣壓及理想的氣室氧壓。 3．4海拔問題 很久以前，人們已經(jīng)認識到，隨著海拔高度的增加，大氣壓逐漸降低，氧氣壓也隨之降低，入孵蛋水分喪失量增加，孵化率降低，氧的消耗和胚胎的生長速度降低，孵化時間推遲（Visschedjik，1980）。 大氣壓降低不僅降低有效氧分壓，而且有效蛋殼傳導力提高（Paganelli等1975 Visschedijk等1980）。見圖4。 圖4在不同海拔高度下的大氣壓（Pa）、有效氛濃度（PIO2）和孵化率期望值（％）（圖略） 在海平面上，從周圍空氣進入蛋內(nèi)的氧分子經(jīng)常與蛋孔的許多大的氮分子碰撞，而在高海拔地區(qū)，由于低氣壓，氧分子和氮分子較少，碰撞也少，氮分子對氧分子的阻力相應減少。換言之，有效氧傳導力增大，同樣，二氧化碳和水汽有效傳導力也提高，這就是高海拔地區(qū)蛋水分及二氧化碳失去過多的原因。高海拔帶來缺氧、低碳酸血、脫水綜合癥狀。見圖5。 解決這一問題的方法，是將胚胎在高海拔地區(qū)氣體交換恢復到海平面水平。對于氧氣，絨毛尿囊內(nèi)氧分壓應等于海平面上氧分壓，為了實現(xiàn)這一目標，必須通過提高氧氣的濃度，使孵化器內(nèi)的有效氧分壓為 149毫米汞柱。 大氣壓（毫米汞柱） 760 ：2 380 傳導力（毫升／天•毫米汞柱） 16 × 2 32 O2壓力差（毫米汞柱） 40 ：2 20 O2吸入量（毫升／天） 640= 640 圖5在一定海拔高度下蛋殼傳導力提高的解釋示意圖（圖略） 圖6代謝穩(wěn)定階段所需氧氣的濃度和壓力（圖略） 左：海平面（760torr）；右：海拔55 km高度（380torr） 圖7代謝穩(wěn)定階段所需二氧化碳的濃度和壓力 左：海平面(760torr）；右：海拔55km高度(380torr） 例如，海拔5．5千米地區(qū)，其大氣壓為380毫米汞柱（Visschedijk和Rahn，1981），氧氣濃度應為45％。見圖6。 在整個孵化期間．絨毛尿囊內(nèi)氧壓從149大約降至100毫米汞柱。在任何海拔高度，必須保持這一值。與此同時，必須通過成比例降低蛋殼內(nèi)外的壓力差來補償?shù)皻さ膫鲗Яυ鰪?。?80毫米汞柱高的大氣壓下，氧的有效傳導力是原來2倍，于是蛋殼內(nèi)外的壓力差應減少一半，這樣才能獲得相同640毫升／天（16×4=32×20）氧的吸入量。此外，高海拔地區(qū)，孵化器內(nèi)氧壓力須相應降低，也就是孵化器內(nèi)通風速率降低（Visschekjik，1985）。對于海拔5．5千米地區(qū)，通風速率應從海平面 47．4升／天•個降至 6．3升／天•個。見圖7。 大氣壓（torr） 760： 2 380 CO2傳導力（mL/d•torr） 12 × 2 24 CO2 壓力差（torr） 37 1/3： 2 18 2/3 CO2 排出量（mL／d） 448=448 知道了通風速率和常規(guī)二氧化碳量，就能計算出孵化器內(nèi)及氣室內(nèi)二氧化碳的分壓。在高海拔地區(qū)，氣室內(nèi)二氧化碳分壓略低于海平面，但試驗表明，這并不影響氣體交換及孵化率（ Girard和Visschekjik，1987）。通風速率的降低，一方面節(jié)約了氧氣和電力消耗，另一方面增加了二氧化碳殘留，便于濕度的提高。 表3 在海平面及海拔5．5千米地區(qū)孵化器內(nèi)需要的水汽壓及相對濕度 大氣壓 海平面 5.5千米 差別 水汽壓（毫米汞柱） ７６０ ３８０ ０.5倍 水汽傳導力（毫克／天•毫米汞柱） 15 30 2倍 水汽擴散壓力差（毫米汞柱） 24 12 0.5倍 蛋水分喪失量（毫克／天） 360 360 相等 孵化器內(nèi)水汽壓（毫米汞柱） （＝４９－水汽擴散壓力差） 25 37 孵化器內(nèi)相對濕度 （＝孵化器內(nèi)水汽壓×１００／４９） 51 75.5 4遺傳選擇的作用 孵化專家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)蛋的傳導力來選擇母雞是完全有可能的，然而，低和高傳導力的蛋很難發(fā)現(xiàn)，故這種選擇往往是不切實際的。 5未來——所有問題都解決嗎？ 在知道各種呼吸因素的相互關系，如何補償不正常傳導力以及高海拔影響之后，Visschekjik于1987年總結出： “有效擴散十對流”＝(149-理想氣室氧氣壓力)/ 氧氣吸入量 這一公式適用于任何高海拔地區(qū)。人們正在調(diào)查，在正常代謝活動中，對于不同種類、品種禽蛋，理想的氣室氧壓是否為100毫米汞柱或稍為高一點或稍低一點。如果真是如此，人們可以計算不同類型、品種種蛋所需的通風率、理想的孵化器內(nèi)氣體組成。傳導力和氣體交換測定已經(jīng)表明，蛋用型蛋的通風率僅為肉用型的30％。試驗數(shù)據(jù)見表４。 表4在正常代謝過程中，至重、氧氣吸入量和傳導 力及特定氣室氧壓條件下理想的孵化器通風率 使用型 蛋用型 單位 蛋重 64.8 62.1 克 每個蛋氧氣吸入量 714 680 毫升/天 每克蛋氧氣吸入量 11.0 11.0 毫升／克／天 氧氣傳導力 15.6 16.9 毫升／天／毫米汞柱 每克蛋傳導力 0.241 0.272 毫升／克／毫米汞柱 氣室氧壓 100 100 通風速率 氧氣傳導量 297 108 6結束語 家禽人工孵化已走過了二千五百年歷程，在這漫長過程中，歷代家禽科技工作者已把孵化技術變形成了一門專業(yè)的孵化學科。我們深信第一位孵化專家所取得的輝煌成績將永載史冊，我們應該戒驕戒燥、不斷努力，以繼續(xù)發(fā)揚光大家禽孵化學。 |
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