應(yīng)用無線射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)散養(yǎng)蛋雞舍外行為的研究

伍佰鑫，樊志堅(jiān)，孫鏖，張翠永，李昊幫，燕海峰(編譯)

（湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410131）

應(yīng)用無線射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)散養(yǎng)蛋雞舍外行為的研究

伍佰鑫，樊志堅(jiān)，孫鏖，張翠永，李昊幫，燕海峰*(編譯)

（湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410131）

在A、B兩個(gè)散養(yǎng)蛋雞場(chǎng)，每個(gè)場(chǎng)都有大約18000羽海蘭褐（Hy-Line Brown）蛋雞，雞舍內(nèi)寬5.5m，舍外都有2.4m寬、用不透明物遮蓋頂部的陽臺(tái)，分別用臨時(shí)圍欄隨機(jī)隔離2000只母雞，離開陽臺(tái)9m和46m圍出2個(gè)區(qū)域。在舍內(nèi)至陽臺(tái)（1區(qū)）、1區(qū)～2區(qū)和2區(qū)～3區(qū)的出入口分別安裝2、3、1個(gè)收發(fā)天線裝置。A雞場(chǎng)有441只母雞、B雞場(chǎng)有450只母雞系有內(nèi)含芯片的腳環(huán)。這些母雞到舍外不同區(qū)域活動(dòng)的數(shù)量和時(shí)間自動(dòng)記錄在芯片里。結(jié)果顯示，超過60%的母雞有規(guī)律地到舍外活動(dòng)，但雞群內(nèi)的母雞個(gè)體到舍外活動(dòng)的時(shí)間和頻率等行為模式變化很大。每天都去舍外活動(dòng)的母雞在舍外呆的時(shí)間，比間斷性去舍外活動(dòng)的母雞在舍外呆的時(shí)間長(zhǎng)。此外，多數(shù)母雞都去舍外3個(gè)遠(yuǎn)近不同的區(qū)域活動(dòng)，探險(xiǎn)距離超過11m，但多數(shù)母雞舍外活動(dòng)時(shí)間最多的地方是靠近雞舍的陽臺(tái)區(qū)域。

散養(yǎng)蛋雞；腳環(huán)芯片；舍外區(qū)域；收發(fā)天線

籠養(yǎng)雞的活動(dòng)空間太小，缺乏運(yùn)動(dòng)容易造成骨骼脆弱、精神抑郁等。蛋雞需要舒展身體、整理羽毛、沐浴陽光、砂浴和棲枝。蛋雞取消籠養(yǎng)后1～2月，拍翅和甩頭的頻率比無空間限制正常雞的多3倍[1]。籠養(yǎng)雞失去搜尋探究食物的行為，每只雞平均每晝夜采食138次，采食量94～118g；飲水176次；排糞4～7次，群體排泄時(shí)間集中在15:00～17:00；平均每天打理羽毛的時(shí)間是58～90min；產(chǎn)蛋高峰在 11:00～13:00，夜晚一般不產(chǎn)蛋；人工授精使公母雞性行為處于被動(dòng)狀態(tài)。鄰居籠和上下籠內(nèi)的雞有啄頭爭(zhēng)斗行為[2]?；\養(yǎng)雞的成年后代成活率（81%～83%）比厚墊草平養(yǎng)雞的（87%～90%）低[3]。歐盟自2012年1月1日起開始全面禁止蛋雞籠養(yǎng)，一律采用大籠飼養(yǎng)、自由散養(yǎng)、棚舍平養(yǎng)等滿足家禽福利的飼養(yǎng)方式。中國已壓縮產(chǎn)能，出臺(tái)了農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整的政策，解決蛋雞籠養(yǎng)存在的問題，探索新型、生態(tài)、環(huán)保、符合蛋雞福利的養(yǎng)殖模式勢(shì)在必行。

無線射頻識(shí)別 （RFID-Radio Frequency Identification）系統(tǒng)包括標(biāo)簽（又稱為射頻卡）和讀寫器兩部分，標(biāo)簽的幾個(gè)主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器通信，芯片上的內(nèi)存部分用來儲(chǔ)存識(shí)別號(hào)碼或其它數(shù)據(jù)。讀寫器主要包含收發(fā)天線、收發(fā)模組及控制電路，它在一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)射能量形成電磁場(chǎng)，當(dāng)標(biāo)簽經(jīng)過該區(qū)域檢測(cè)到讀寫器信號(hào)時(shí)，會(huì)將讀寫器發(fā)射的電磁波能量?jī)?chǔ)存起來，作為標(biāo)簽所需的電能。同時(shí)，標(biāo)簽內(nèi)的信息以無線電波的方式傳給讀寫器[4]。近些年，RFID在中國畜牧業(yè)領(lǐng)域已應(yīng)用于乳品質(zhì)量控制[5]、畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)品監(jiān)控[6]、種鵝育種監(jiān)控[7]、肉牛養(yǎng)殖追溯[8]、動(dòng)物耳標(biāo)及追蹤[9]、種鵝個(gè)體產(chǎn)蛋記錄[10]、肉食品供應(yīng)鏈追溯[11]、牛肉產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯[12]、生豬自動(dòng)飼喂控制[13]，但在養(yǎng)雞業(yè)未見報(bào)道。

最近，澳大利亞動(dòng)物福利方面的研究人員應(yīng)用RFID技術(shù)對(duì)散養(yǎng)蛋雞舍外活動(dòng)行為進(jìn)行了研究[14]。本文編譯其主要內(nèi)容，目的是為中國家禽研究者提供創(chuàng)新思維的“藥引子”，為蛋雞養(yǎng)殖者轉(zhuǎn)型至生態(tài)養(yǎng)殖或動(dòng)物福利養(yǎng)殖模式提供科學(xué)依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)蛋雞養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

1 研究過程

澳大利亞東南部維多利亞(Victoria)有2個(gè)（簡(jiǎn)稱A和B）商業(yè)性散養(yǎng)蛋雞場(chǎng)，分別飼養(yǎng)大約18000羽海蘭褐（Hy-Line Brown）蛋雞，都在 1日齡時(shí)用紅外激光器斷了喙，舍內(nèi)自由采食、飲水。從21周齡起，蛋雞每天大約10:00～18:00（有太陽時(shí)在日出期間06:00～07:00和日落期間17:00～18:00）到戶外活動(dòng)。試驗(yàn)開始時(shí)，A場(chǎng)蛋雞41周齡，日產(chǎn)蛋率93.6%，舍內(nèi)沒有棲木；B場(chǎng)蛋雞63周齡，日產(chǎn)蛋率85.3%，舍內(nèi)每47只母雞有大約1m長(zhǎng)的棲木。2個(gè)場(chǎng)舍內(nèi)都有單層漏縫地板和產(chǎn)蛋箱。

在2個(gè)雞場(chǎng)舍內(nèi)外，分別用臨時(shí)圍欄隔離2000只母雞（隨機(jī)選擇），舍內(nèi)母雞飼養(yǎng)密度保持一致，大約12.1只母雞/m2。無線射頻識(shí)別系統(tǒng)的收發(fā)天線 （圖1）分別安置在2個(gè)出入口 （2m×0.45m），覆蓋范圍從舍內(nèi) （5.5m×30m）至陽臺(tái)（2.4m×30m）的區(qū)域；安置在 3個(gè)出入口（3.65m×0.45m），覆蓋范圍從陽臺(tái)區(qū)域至舍外較近的活動(dòng)區(qū)域 （9.0m×30m）；安置在 1個(gè)出入口 （寬度3.65m），覆蓋范圍從舍外較近的活動(dòng)區(qū)域至舍外較遠(yuǎn)的活動(dòng)區(qū)域（37m×41m）。

圖1 試驗(yàn)材料和方法平面示意圖

陽臺(tái)區(qū)域頂上有不透明遮蓋物、混凝土地板上有墊草，打開鐵絲網(wǎng)圍欄可通向舍外較近的活動(dòng)區(qū)域。陽臺(tái)區(qū)域不提供光照、溫度控制、飼料和飲水。舍外較近的活動(dòng)區(qū)域（簡(jiǎn)稱2區(qū)）是光禿禿的地，部分區(qū)域撒有石子和沙礫。舍外較遠(yuǎn)的活動(dòng)區(qū)域（簡(jiǎn)稱3區(qū)）有光禿禿的地、石子和沙礫、小草、燈心草科植物、用圍欄保護(hù)的桉樹苗。

A場(chǎng)試驗(yàn)蛋雞提前14d（B場(chǎng)11d）適應(yīng)活動(dòng)圍欄與收發(fā)天線之后，開始采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

無線射頻識(shí)別裝置是奧地利施倫斯開發(fā)的甘納鴿子追蹤裝置 （2015 Gantner Pigeon Systems GmbH,Benzing,Schruns,Austria）改裝的商業(yè)雞用追蹤器，早先在瑞士一些商品蛋雞場(chǎng)追蹤蛋雞個(gè)體時(shí)得到成功的例證。收發(fā)天線由防滑塑料制成，固定在出入口兩旁遮棚下的板條上（離地2.3cm），可監(jiān)測(cè)并記錄2個(gè)區(qū)域之間母雞移動(dòng)的方向和數(shù)量。

A雞場(chǎng)的試驗(yàn)蛋雞在8月（澳大利亞的冬天）采集數(shù)據(jù)，一個(gè)月之后（澳大利亞的春天）采集B場(chǎng)試驗(yàn)蛋雞的數(shù)據(jù)。從距離雞場(chǎng)24.7km的政府氣象局獲得舍外氣象資料，以及舍內(nèi)通過有傳感器的溫度和光照監(jiān)控設(shè)備收集參數(shù)見表1。在舍內(nèi)和陽臺(tái)（使用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器）隨機(jī)選擇10個(gè)地點(diǎn)，用手持網(wǎng)捕捉母雞，如果首次捕捉未果，則用同樣的方法在同一地點(diǎn)捕捉另外一只。在系標(biāo)簽的那天，母雞臨時(shí)禁閉在舍內(nèi)和陽臺(tái)，以便于捕捉和隨機(jī)取樣。然后給母雞系上硅膠腳環(huán)Hitag S 2048 bits，125kHz），每個(gè)腳環(huán)包含一個(gè)唯一的身份識(shí)別數(shù)字芯片，記錄在母雞經(jīng)過的收發(fā)天線裝置里。

表1 試驗(yàn)期日平均氣象和光照參數(shù)

在追蹤母雞背部羽毛上臨時(shí)涂成藍(lán)色或綠色，在早先的試驗(yàn)中證實(shí)不會(huì)增加啄羽毛機(jī)率而影響母雞的福利或行為。包含無線射頻識(shí)別芯片的腳環(huán)在試驗(yàn)19d之后取回，以確保母雞不會(huì)設(shè)法移除異物而掉落在試驗(yàn)區(qū)域。A雞場(chǎng)有441只母雞（B雞場(chǎng)450只）系有腳環(huán)，以追蹤在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)行為。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，實(shí)際從A場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)鸽u取回353個(gè)芯片（80%），從B場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)鸽u取回309個(gè)芯片（69%）。B場(chǎng)取回芯片較少的原因，最可能是操作人員給母雞系腳環(huán)時(shí)的過失，而不像是雞舍或舍外區(qū)域引起腳環(huán)損壞或失落。最后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，A場(chǎng)試驗(yàn)雞群19d中的6d數(shù)據(jù)（32%）排除在外，B場(chǎng)試驗(yàn)雞群19d中的9d數(shù)據(jù)（47%）排除在外，原因是追蹤器讀寫故障、數(shù)據(jù)流失或當(dāng)天不連貫數(shù)據(jù)超過35%，但與氣候變化、飼養(yǎng)管理、舍內(nèi)異常事件（例如意外停電）無關(guān)。因此，實(shí)際（有效）試驗(yàn)期為 13d（A 場(chǎng)）或 10d（B 場(chǎng)）。

2 研究結(jié)果

2.1 針對(duì)舍內(nèi)舍外 經(jīng)卡方擬合優(yōu)度檢驗(yàn) （chisquare goodness of fit test），A場(chǎng)雞群和B場(chǎng)雞群進(jìn)入2區(qū)（3區(qū)）的天數(shù)之間存在極顯著差異：母雞進(jìn)入舍外較近的活動(dòng)區(qū)域（2區(qū)）的天數(shù)X2(2,n=309)=37.67,P＜0.001；母雞進(jìn)入舍外較遠(yuǎn)的活動(dòng)區(qū)域（3 區(qū)）的天數(shù) X2(3,n=309)=43.78,p＜0.001。

每個(gè)雞群內(nèi)母雞個(gè)體之間，在1區(qū)（陽臺(tái)）、2區(qū)和3區(qū)停留的總時(shí)間變化極大。A場(chǎng)母雞13d在舍外停留的總時(shí)間為34s至83h，平均為46±1.1h。B場(chǎng)母雞10d在舍外停留的總時(shí)間為50min至57h，平均為30±0.7h。舍外活動(dòng)的總時(shí)間與總次數(shù)存在正相關(guān)，A場(chǎng)雞群秩相關(guān) （Spearman's rho）=0.74，n=302,P＜0.001；B 場(chǎng)雞群秩相關(guān)=0.55，n=300，P＜0.001。

追蹤的母雞到舍外區(qū)域活動(dòng)，多數(shù)有規(guī)律。A場(chǎng)雞群68.6%的母雞 （B場(chǎng)雞群82.2%的母雞）每天都去舍外活動(dòng)，A場(chǎng)雞群80.7%的母雞 （B場(chǎng)雞群91.3%的母雞）去舍外活動(dòng)的時(shí)間超過（有效）試驗(yàn)期天數(shù)的一半。只有14.4%的A場(chǎng)母雞（2.9%的B場(chǎng)母雞）從未去舍外活動(dòng)過。

每天17:00至18:00呆在舍外的母雞（62.0%）相比于每天14:00至15:00呆在舍外的母雞（76.3%）和每天15:00至16:00呆在舍外的母雞（77.0%）差異顯著（P＜0.05）。 在 A 場(chǎng)，每天 15:00～16:00去舍外活動(dòng)的母雞（73.0%）多于每天12:00～15:00去舍外活動(dòng)的母雞（＜55.0%）和每天17:00～18:00去舍外活動(dòng)的母雞（＜55.0%），差異顯著（P＜0.05）；每天 16:00～17:00去舍外活動(dòng)的母雞（67.2%）也多于每天13:00～14:00去舍外活動(dòng)的母雞（55.9%），差異顯著（P＜0.05）。在 B 場(chǎng)，只有每天13:00～14:00去舍外活動(dòng)的母雞（52.2%）與每天16:00～17:00去舍外活動(dòng)的母雞（65.5%）存在顯著差異（P＜0.05）。

在A場(chǎng)，母雞每天15:00～16:00去舍外活動(dòng)的時(shí)間（28.3min）與每天 17:00～18:00去舍外活動(dòng)的時(shí)間（29.1min），比每天的其它時(shí)段（除開 10:00～11:00，31.1min）去舍外活動(dòng)的時(shí)間少，差異顯著（P＜0.05）；在每天的其它時(shí)段，母雞呆在舍外的時(shí)間為 35.6～45.0min，高峰值在 13:00～14:00。 在 B場(chǎng)，母雞每天15:00～16:00去舍外活動(dòng)的時(shí)間（20.1min）比其它時(shí)段去舍外活動(dòng)的時(shí)間 （27.9～33.2min）少，差異顯著（P＜0.05）；每天 13:00～14:00去舍外活動(dòng)的時(shí)間（37.9min）比其它時(shí)段去舍外活動(dòng)的時(shí)間（27.9～33.2min）多，差異顯著（P＜0.05）。2.2 針對(duì)舍外3個(gè)區(qū)域 試驗(yàn)期內(nèi)，兩個(gè)場(chǎng)的母雞多數(shù)到舍外3個(gè)區(qū)域活動(dòng)，極少數(shù)只到1區(qū)（陽臺(tái)）活動(dòng)詳見表2。

表2 兩個(gè)場(chǎng)母雞不出舍和出舍到不同區(qū)域的總數(shù)

A場(chǎng)母雞到1區(qū)活動(dòng)的（平均）時(shí)間比到2區(qū)或3區(qū)活動(dòng)的 （平均）時(shí)間長(zhǎng)，差異極顯著 （P＜0.001）；B場(chǎng)母雞到3區(qū)活動(dòng)的（平均）時(shí)間比到1區(qū)或2區(qū)活動(dòng)的（平均）時(shí)間長(zhǎng)，差異極顯著（P＜0.001）；兩個(gè)場(chǎng)的母雞到舍外活動(dòng)（平均）時(shí)間的大約一半是在陽臺(tái)（1區(qū)），詳見表3。

表3 兩個(gè)場(chǎng)母雞到舍外不同區(qū)域活動(dòng)的平均時(shí)間

A場(chǎng)到舍外3個(gè)區(qū)域活動(dòng)的母雞有260只，其中80.7%的母雞在陽臺(tái) （1區(qū)）活動(dòng)的時(shí)間最多，13.5%的母雞在舍外較近的區(qū)域（2區(qū)）活動(dòng)的時(shí)間最多，5.8%的母雞在舍外較遠(yuǎn)的區(qū)域 （3區(qū)）活動(dòng)的時(shí)間最多。B場(chǎng)到舍外3個(gè)區(qū)域活動(dòng)的母雞有261只，62.5%的的母雞在陽臺(tái)（1區(qū)）活動(dòng)的時(shí)間最多，22.2%的母雞在舍外較近的區(qū)域（2區(qū)）活動(dòng)的時(shí)間最多，15.3%的母雞在舍外較遠(yuǎn)的區(qū)域（3區(qū)）活動(dòng)的時(shí)間最多。

A場(chǎng)到陽臺(tái) （1區(qū)）活動(dòng)時(shí)間最多的母雞，在舍外活動(dòng)的總時(shí)間為47.1±1.16h，簡(jiǎn)稱 AT1；在舍外較近區(qū)域（2區(qū)）活動(dòng)時(shí)間最多的母雞，在舍外活動(dòng)的總時(shí)間為58.0±2.5h，簡(jiǎn)稱AT2；在舍外較遠(yuǎn)區(qū)域（3區(qū)）活動(dòng)時(shí)間最多的母雞，在舍外活動(dòng)的總時(shí)間為58.9±3.1h，簡(jiǎn)稱 AT3；AT1與 AT2差異極顯著 （P＜0.01），AT1與 AT3差異不顯著 （P=0.07）。B場(chǎng)到陽臺(tái)（1區(qū)）活動(dòng)時(shí)間最多的母雞，在舍外活動(dòng)的總時(shí)間為 30.0±0.8h，簡(jiǎn)稱 BT1；在舍外較近區(qū)域（2區(qū)）活動(dòng)時(shí)間最多的母雞，在舍外活動(dòng)的總時(shí)間為 33.3±1.3h，簡(jiǎn)稱 BT2；在舍外較遠(yuǎn)區(qū)域（3區(qū)）活動(dòng)時(shí)間最多的母雞，在舍外活動(dòng)的總時(shí)間為 35.5±1.5h，簡(jiǎn)稱 BT3；BT1與 BT3差異介于顯著和極顯著之間 （P=0.01），BT1與BT2差異不顯著（P=0.22）。

3 研究結(jié)論

超過60%的母雞有規(guī)律地到舍外活動(dòng)，85.6%（A場(chǎng)）或97.1%（B場(chǎng)）的母雞至少去舍外活動(dòng)1次，但雞群內(nèi)的母雞個(gè)體到舍外活動(dòng)的時(shí)間和頻率等行為模式變化很大。每天都去舍外活動(dòng)的母雞在舍外呆的時(shí)間，比間斷性去舍外活動(dòng)的母雞在舍外呆的時(shí)間長(zhǎng)。此外，多數(shù)母雞都去舍外3個(gè)遠(yuǎn)近不同的區(qū)域活動(dòng)，探險(xiǎn)距離超過11m，但多數(shù)母雞舍外活動(dòng)時(shí)間最多的地方是靠近雞舍的陽臺(tái)區(qū)域。了解與母雞福利和飼養(yǎng)管理有關(guān)的個(gè)體為什么在舍外的行為變化很大，是未來重要的研究方向。

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1673-1085（2017）12-0046-05

2017-11-04

伍佰鑫，（1963-），長(zhǎng)沙縣人，本科，高級(jí)畜牧師，主要研究畜禽養(yǎng)殖技術(shù)推廣和動(dòng)物福利，郵箱：939596718@qq.com。

*通訊作者：燕海峰，（1969-），男，桃源縣人，博士，研究員，主要研究家禽繁殖育種，郵箱：hfyan2005@163.com。