北京市繁殖豬舍夏季降溫技術(shù)

王美芝，劉繼軍，田見暉，吳中紅

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，北京 100193）

夏季高溫是影響豬繁殖性能的主要環(huán)境因素。母豬的繁殖性能對熱特別敏感，高溫使母豬乏情或使非正常發(fā)情率增加，發(fā)情持續(xù)時(shí)間短；高溫使母豬內(nèi)分泌功能失調(diào)，導(dǎo)致排卵數(shù)和卵子質(zhì)量都明顯下降，所以母豬受胎率降低[1]，同時(shí)高溫不利于受精卵的附植和發(fā)育[2]。熱應(yīng)激將導(dǎo)致分娩母豬采食量、泌乳量減少及心情煩燥，進(jìn)而導(dǎo)致仔豬增重減慢，甚至增加仔豬死亡。熱應(yīng)激嚴(yán)重時(shí)甚至可導(dǎo)致母豬死亡。

高溫是影響種公豬繁殖性能的主要環(huán)境因素之一。在高溫季節(jié)，無交配欲的公豬所占比例高于常溫季節(jié)，短時(shí)間急性熱應(yīng)激能使公豬的繁殖力長時(shí)間下降，并且這種下降具有滯后效應(yīng)，一般于熱應(yīng)激后l6～30 d 才開始出現(xiàn)，要經(jīng)2 個(gè)月左右才能逐步恢復(fù)，這是導(dǎo)致季節(jié)性公豬不育的主要原因[3]。

北京市夏季極端最高氣溫41.9 ℃，當(dāng)環(huán)境處于高溫高濕時(shí)，豬體熱平衡遭到破壞，體溫升高，豬只昏迷，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生熱死現(xiàn)象。北京市在沒有任何降溫措施的條件下，這種危險(xiǎn)狀態(tài)的時(shí)間年平均時(shí)數(shù)約為50 h[4]。調(diào)查顯示，北京市繁殖豬舍在自然通風(fēng)情況下舍內(nèi)溫度直接受舍外氣候的影響，舍外溫度不利于豬的繁殖時(shí)，舍內(nèi)溫度也將不利于豬繁殖性能的發(fā)揮[5]。

為了減少夏季高溫對豬繁殖性能的影響程度，有必要在夏季高溫時(shí)間對繁殖豬舍采取適宜的降溫措施。

1 豬舍降溫方式的選擇前提

在對豬舍采用降溫之前，應(yīng)明確以下幾個(gè)問題：

1）首先分析既有豬舍的建筑形式和養(yǎng)殖工藝，判斷采用降溫的適宜方式。

2）了解適宜的降溫方式的初期投資和運(yùn)行費(fèi)用，根據(jù)目前的市場行情，蒸發(fā)降溫中濕簾-風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和噴霧降溫系統(tǒng)初期投資約20 元/m2左右，并且設(shè)備廠家有較多的選擇；噴霧冷風(fēng)機(jī)如果采用國產(chǎn)設(shè)備，其投資數(shù)與濕簾-風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相當(dāng)，進(jìn)口設(shè)備要高一些。蒸發(fā)降溫的運(yùn)行費(fèi)用主要是風(fēng)機(jī)所耗電費(fèi)，不同的設(shè)備廠家的設(shè)備技術(shù)參數(shù)、價(jià)格和功率不同，應(yīng)綜合考慮。

3）在了解到投資和運(yùn)行費(fèi)用之后，應(yīng)考慮降溫可能帶來的經(jīng)濟(jì)效益，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。理論上，豬舍熱環(huán)境經(jīng)過降溫之后舒適度提高，繁殖性能會提高，但是豬的繁殖性能不僅受環(huán)境條件的影響，還受營養(yǎng)、疾病、管理等多種因素的影響，環(huán)境條件的改善不一定能夠明顯提高繁殖性能。但是，從動物福利的角度考慮，通過降溫之后，豬的舒適度必定提高。

2 豬舍的降溫方式

通過綜合分析、權(quán)衡利弊之后，選擇確定采用何種降溫方式。繁殖豬舍夏季降溫方式主要包括豬舍的隔熱降溫、整舍蒸發(fā)降溫、滴水降溫、噴淋降溫和利用地下水降溫。

2.1 隔熱降溫

夏季豬舍內(nèi)溫度的高低不僅與豬舍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的封閉程度、通風(fēng)方式、降溫方式有關(guān)，而且與豬舍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能以及舍內(nèi)豬只的飼養(yǎng)密度有關(guān)，豬舍夏季高溫環(huán)境控制的傳統(tǒng)技術(shù)措施為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱、自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)措施，舍內(nèi)溫度過高時(shí)可增加降溫設(shè)備、降低豬只飼養(yǎng)密度以緩解舍內(nèi)豬只的熱應(yīng)激程度。

豬舍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱措施主要有：

1）提高屋頂和豬舍東、西墻的隔熱性能。北方地區(qū)豬舍常見的墻體結(jié)構(gòu)主要有24 磚墻、37 磚墻、彩鋼夾芯板、實(shí)體磚墻外貼聚苯板等。其中，實(shí)體磚墻外貼聚苯板的墻體隔熱性能最好[5]，另外，將一定厚度的FTC 相變保溫隔熱材料涂抹在豬舍磚墻上也可以達(dá)到與外貼聚苯板相同的隔熱效果。豬舍屋頂也應(yīng)采用下部為蓄熱性能較好的重質(zhì)材料上部采用隔熱性能好的輕質(zhì)材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)。豬舍的屋頂和東、西墻體也可以采用通風(fēng)屋頂和通風(fēng)墻體的構(gòu)造。

2）屋頂綠化。北京市東城區(qū)園林局的測試數(shù)據(jù)表明，屋頂綠化具有較好的隔熱作用：夏季，屋頂綠化建筑的室內(nèi)氣溫比非綠化建筑平均低4.5 ℃[6]。

3）綜合防暑措施。豬舍朝向宜為南北朝向，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)外飾面宜采用淺色光滑材料。各種隔熱措施再結(jié)合遮陽其防暑效果將更好[7]。

4）噴水降溫屋頂。安裝屋面噴水系統(tǒng)可以降低舍內(nèi)溫度，瓦屋面噴水降溫的試驗(yàn)結(jié)果表明，噴水試驗(yàn)中舍內(nèi)最高氣溫從不灑水時(shí)的32 ℃下降到27 ℃，降溫幅度達(dá)5 ℃[8]。灑水系統(tǒng)由水管、噴嘴、自動控制器、貯水設(shè)施、電磁閥、閥門、壓力控制器等組成。雖然自動噴水屋頂能有效降低舍內(nèi)溫度，但是耗水量較大[9]，不適于用水緊張的地區(qū)，用于北京市豬舍降溫時(shí)必須綜合考慮豬場所在地區(qū)的用水緊張程度。噴在屋面的水不應(yīng)使屋頂漏水打濕舍內(nèi)豬只躺臥地面或食槽。

2.2 蒸發(fā)降溫

對整棟豬舍進(jìn)行蒸發(fā)降溫時(shí)溫度越高、濕度越低降溫效果越明顯。在溫度高于30 ℃，相對濕度小于70%的條件下，整棟豬舍蒸發(fā)降溫技術(shù)通?？梢赃_(dá)到2～3 ℃甚至更高的的降溫效果。

北京市多年氣象統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，≥30 ℃的時(shí)數(shù)將近600 h，在高于30 ℃的氣象條件下，≤70%的時(shí)數(shù)所占比例為93%，即在高于30 ℃的情況下，有93%的時(shí)間可以有效地使用整棟豬舍蒸發(fā)降溫技術(shù)。

2.2.1. 濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)

濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)即將濕簾蒸發(fā)設(shè)備與負(fù)壓機(jī)械通風(fēng)聯(lián)用的降溫技術(shù)，一般用于有窗密閉豬舍。該系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)、濕簾、水泵、循環(huán)水池、自動控制器等組成。

濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)配置按照通風(fēng)量的要求配置，通風(fēng)量的配置方式主要有兩種：一種是根據(jù)豬舍換氣次數(shù)計(jì)算，夏季的換氣次數(shù)為1 次/min或者1 次/2 min。 另一種是根據(jù)豬的頭數(shù)和每頭豬夏季所需通風(fēng)量計(jì)算，夏季豬的通風(fēng)需要量為0.6 m3/（h·kg）。濕簾-風(fēng)機(jī)的距離以30～60 m 為宜[10]。濕簾的面積=通風(fēng)量/過簾風(fēng)速。一般取1～1.5 m/s 的過簾風(fēng)速[11]。

既有豬舍建筑一般難以改造。因此，濕簾-風(fēng)機(jī)系統(tǒng)也不一定適合安裝，在選擇該方式之前可以先根據(jù)豬舍窗戶大小、位置確定是否可以采用該降溫方式。目前，濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)廣泛用于雞舍的夏季降溫，在北京豬舍的應(yīng)用還不多，新建豬舍設(shè)計(jì)施工方便，舊豬舍在不改造的情況下不方便安裝。

圖1 縱向通風(fēng)的濕簾-風(fēng)機(jī)降溫豬舍

圖2 橫向通風(fēng)的濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)豬舍

圖3 下出風(fēng)濕簾冷風(fēng)機(jī)

圖4 上出風(fēng)濕簾冷風(fēng)機(jī)

圖5 側(cè)出風(fēng)濕簾冷風(fēng)機(jī)

2.2.2 濕簾冷風(fēng)機(jī)

不便于安裝濕簾-風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的有窗式豬舍，可以考慮采用正壓送冷風(fēng)的濕簾冷風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)，該降溫設(shè)備又名環(huán)保空調(diào)，濕簾冷風(fēng)機(jī)將濕簾、風(fēng)機(jī)組裝為一體設(shè)備，可直接對豬舍降溫或者將降溫之后的冷風(fēng)通過風(fēng)管送入豬舍。每臺設(shè)備投資2 600～6 000 元，風(fēng)量為18 000 m3/h，大概可以用于100 m2以內(nèi)的降溫面積，其出風(fēng)形式有上出風(fēng)、下出風(fēng)和側(cè)出風(fēng)之分，可根據(jù)既有豬舍的建筑形式和安裝的可行性選擇。濕簾冷風(fēng)機(jī)還適用于半開放式豬舍。在北京市夏季降雨較多的年份，與不降溫豬舍相比，濕簾冷風(fēng)機(jī)可降低舍內(nèi)溫度2～3 ℃。

2.2.3 噴霧冷風(fēng)機(jī)

噴霧冷風(fēng)機(jī)降溫基本原理是將自來水經(jīng)過濾系統(tǒng)后直接進(jìn)入冷風(fēng)機(jī)的輪轂中，通過風(fēng)機(jī)扇葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力將水從扇葉的頂部噴出后在導(dǎo)流裝置中將水打碎形成20～50μm 的細(xì)霧，隨空氣一同從風(fēng)機(jī)送出，并利用水的蒸發(fā)吸收空氣中的熱量從而進(jìn)行降溫。該系統(tǒng)不需要高壓泵和噴嘴，也不需要圍護(hù)結(jié)構(gòu)密閉和改動原有的建筑，且水霧在到達(dá)豬身體前就蒸發(fā)，不淋濕（或輕微淋濕）豬體表面和地面。該降溫方式降低的是豬舍整體溫度，適用于有窗式豬舍和半開放式豬舍。

圖6 手推式噴霧冷風(fēng)機(jī)

圖7 懸掛式噴霧冷風(fēng)機(jī)

噴霧冷風(fēng)機(jī)有手推式和懸掛式之分，懸掛式冷風(fēng)機(jī)的安裝高度和距離即安裝位置直接影響冷風(fēng)機(jī)需要安裝的臺數(shù)和運(yùn)行效果。一般冷風(fēng)機(jī)的安裝高度為豬體高度與霧滴下落高度之和，安裝間距約10 m，具體安裝間距可根據(jù)設(shè)備廠家的技術(shù)參數(shù)確定。

噴霧冷風(fēng)機(jī)的開啟可以選擇手動或者自動控制，手動控制即人為根據(jù)環(huán)境溫濕度進(jìn)行開啟和關(guān)閉，舍內(nèi)溫度可以選擇在超過28 ℃時(shí)開啟，蒸發(fā)降溫時(shí)必然增加舍內(nèi)濕度，可以在舍內(nèi)相對濕度達(dá)到80%時(shí)停止降溫。若噴霧冷風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行而舍內(nèi)濕度一直達(dá)不到80%，則可能是噴霧冷風(fēng)機(jī)的配置數(shù)量不足，若增加噴霧冷風(fēng)機(jī)數(shù)量可將舍內(nèi)溫度降低的幅度更大。目前，噴霧冷風(fēng)機(jī)廣泛用于奶牛和肉牛舍的夏季降溫，在豬舍應(yīng)用還不多，在半開放式豬舍不進(jìn)行改造的情況下，噴霧冷風(fēng)機(jī)是豬舍降溫方式的一種選擇[12]。

2.2.4 噴霧降溫

噴霧降溫是通過噴射超細(xì)粒水霧，水霧汽化吸收空氣熱量，從而降低環(huán)境空氣溫度，達(dá)到降溫效果的一種技術(shù)。壓力越大，霧滴直徑越細(xì)，降溫效果越好。噴霧降溫系統(tǒng)由高壓噴霧主機(jī)、自動控制器、過濾器（2 000 目或5μm）、桿開關(guān)、噴頭、噴座、管線、貯水箱等組成，適用于有窗式或半開放式豬舍。

當(dāng)豬舍內(nèi)溫度超過控制器設(shè)定的溫度值時(shí)，控制器系統(tǒng)自動開啟供水電磁閥進(jìn)行噴霧降溫；當(dāng)舍內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度之下時(shí)，噴霧設(shè)備停止工作；當(dāng)舍外溫度很高，噴霧降溫不能達(dá)到控制器設(shè)定的低限溫度值時(shí)，也可根據(jù)定時(shí)器的設(shè)定，按一定時(shí)間間隔進(jìn)行間歇性噴霧降溫。

安裝要求： 噴頭的流量選擇，高壓噴霧的噴頭流量有多種型號，豬舍可以選擇2 號（49～89 mL/min）和3 號（80～145 mL/min）噴頭。噴頭工作壓力為噴嘴壓力要求為5～6 MPa。產(chǎn)生的霧滴直徑小于20μm。管線可選用不銹鋼管線和PE 管線。各種管線要求承壓10 MPa。噴頭安裝間距為2～3 m。

噴霧降溫系統(tǒng)可兼做消毒使用，噴霧降溫如不增加強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)施，舍內(nèi)的濕度將較大。噴霧降溫適用于有窗封閉式豬舍和半開放式豬舍。

圖8 噴霧降溫豬舍

圖9 噴淋降溫

圖10 牛體合適的噴淋程度

2.3 利用水對豬體降溫

2.3.1 滴水降溫

滴水降溫可直接降低豬體體溫，減少豬的熱應(yīng)激，適用于單體飼養(yǎng)的母豬。滴水降溫可提高母豬高溫時(shí)段的采食量，減少體重?fù)p失，并增加仔豬斷奶體重。

滴水降溫系統(tǒng)由滴頭、自動控制器、管線（PE 管）、過濾器、電磁閥等組成。滴頭流量為2.0～3.0 L/h，滴嘴壓力要求103.4 kPa。滴頭可選擇農(nóng)業(yè)噴灌上使用的噴頭。

管線布置在產(chǎn)仔欄上端。水滴滴到脖子和肩膀位置，滴嘴距離豬欄前端32 cm 左右。

滴水降溫系統(tǒng)最好配置強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)，即在舍內(nèi)布置正壓送風(fēng)管道，送風(fēng)管道將新風(fēng)送到每頭母豬頭頸部，每頭母豬通風(fēng)量為120 m3/h，到達(dá)母豬頭頸部的風(fēng)速為0.6～1.0 m/s[13]。滴水降溫系統(tǒng)中單獨(dú)的滴水系統(tǒng)投資較小，風(fēng)機(jī)和風(fēng)管的投資較高。

2.3.2 噴淋降溫

噴淋降溫（圖9）主要靠淋濕動物身體，水在動物體表蒸發(fā)直接帶走體熱，與風(fēng)機(jī)（或風(fēng)扇）聯(lián)用效果更好。噴淋降溫系統(tǒng)由噴頭、管線、過濾器、自動噴淋控制器和通風(fēng)設(shè)備如風(fēng)機(jī)組成。目前，噴淋降溫主要用于奶牛和肉牛的降溫，研究表明，噴淋能有效降低環(huán)境溫度，緩解熱應(yīng)激[14]，在豬體降溫方面應(yīng)用較少。

由于相對缺乏對噴淋降溫適宜安裝高度、水滴直徑等的系統(tǒng)研究，其合理技術(shù)參數(shù)尚不明確。在牛體噴淋降溫效果的研究中，噴頭的安裝高度有2.0 m（提供2.4 m2/頭的淋濕面積）、2.4 m、3.0 m 或比牛高1.7 m，水滴直徑150μm（2.84 L/min，180°旋轉(zhuǎn)，噴頭比牛高1.7 m）或是流量22.12 L/min、30 L/min。噴淋降溫開啟的時(shí)間一 般 為11:00—17:00（ 或19:00）， 每小時(shí)工作5 min（先噴淋30 s，然后風(fēng)機(jī)通風(fēng)4.5 min）的噴淋降溫[15-17]。還有試驗(yàn)表明，晚上降溫較白天降溫在緩解肉牛熱應(yīng)激方面較為有效[18]。

噴淋的技術(shù)要求為：水滴在噴到動物體之前不蒸發(fā)，噴濕動物背部而不讓水流到地面，如圖10 所示。為不讓風(fēng)將水吹到食槽，可以將噴淋和風(fēng)機(jī)開啟的時(shí)間錯(cuò)開。

豬舍內(nèi)飼養(yǎng)工藝不同，噴淋降溫的技術(shù)參數(shù)也不同，因此，適用于不同養(yǎng)殖工藝的豬舍噴淋降溫的技術(shù)參數(shù)還有待于進(jìn)一步通過試驗(yàn)研究確定。噴淋降溫不適用于高溫高濕地區(qū)或者高溫高濕時(shí)段，北京市豬舍降溫方式仍然是風(fēng)機(jī)-濕簾負(fù)壓通風(fēng)降溫系統(tǒng)為首選方案。

2.4 利用地下水降溫

北京市地下水溫度約15 ℃左右（水溫異常的除外），利用地下水的冷量將豬舍內(nèi)熱量帶走的降溫稱為地下水降溫，該降溫方式不增加豬舍內(nèi)濕度。利用地下水降溫時(shí)豬舍的末端方式主要有水空調(diào)、風(fēng)機(jī)盤管、正壓送風(fēng)系統(tǒng)或者地埋管等形式。除豬舍末端之外，還需抽水井、回水井和水泵、室外管路等。抽出的水在豬舍內(nèi)循環(huán)之后必須等量回灌到同一含水層，并且回灌的水質(zhì)不能受到污染。北京市打井需要水務(wù)部門審批，而且打井費(fèi)用較高。一般豬場均有抽水井，若抽水量足夠可以省卻抽水井的費(fèi)用，若豬場內(nèi)有廢井可以作為回灌井并經(jīng)過抽水回水試驗(yàn)?zāi)軌驖M足回灌條件，則還可省卻回灌井。

水空調(diào)可安裝在墻上也可放置在地面上。

單獨(dú)利用地下水的自然溫度進(jìn)行制冷使用時(shí)降溫效果有限，若在地下水降溫系統(tǒng)中增加熱泵，將成為水源熱泵系統(tǒng)，投資增加，降溫效果增加，并且冬季還可以用來供暖。利用地下水降溫較蒸發(fā)降溫系統(tǒng)初期投資高，但其具有不增加豬舍濕度的優(yōu)點(diǎn)，而且水源熱泵系統(tǒng)還可以用來冬季供暖。目前，河北灤平已有2 個(gè)規(guī)?；i場采用水源熱泵技術(shù)進(jìn)行降溫和供暖。

利用地下水降溫是否適宜還需考慮北京市水務(wù)局的整體規(guī)劃，場址合適的豬場方可采用該降溫方式。

3 結(jié)語

總之，北京市新建豬場較少，對于現(xiàn)有舊豬舍，其建筑形式、養(yǎng)殖工藝不同，豬場可承受的投資不同，各種降溫方式的適用條件、投資及降溫效果也不同。因此，不同豬舍適宜的降溫方案也不同，高溫季節(jié)采取何種降溫方式即經(jīng)濟(jì)又有效是廣大豬場必定面臨和進(jìn)行抉擇的問題。上述北京市豬舍夏季降溫技術(shù)措施及建議可為北京市豬場繁殖豬舍降溫方式的選擇提供參考。

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