不同糞尿收集工藝對豬舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)影響研究

龔建軍，雷云峰，呂學(xué)斌，曾 凱，楊躍奎，陶 璇，楊雪梅，王 言，倪宏彬，何志平

（1.四川省畜牧科學(xué)研究院，四川 成都 610066；2.樂至縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，四川 資陽 641500）

舍內(nèi)全環(huán)境控制技術(shù)是大跨度豬舍建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，它可降低舍內(nèi)有毒有害氣體濃度，為豬只提供舒適的環(huán)境，最大限度地提高生豬生產(chǎn)潛能。影響舍內(nèi)環(huán)境的主要因素有溫度、濕度、二氧化碳、氨氣等，溫度除受外界環(huán)境溫度、豬體自身散熱影響外，還受糞尿貯存的液體介質(zhì)影響，其它環(huán)境參數(shù)多由糞尿產(chǎn)生，如氨氣（NH3）主要產(chǎn)生于豬舍內(nèi)實(shí)體地面、漏縫地板和糞溝內(nèi)尿液變干的過程中[1-2]。二氧化碳（CO2）主要由生豬呼吸產(chǎn)生，也有糞污產(chǎn)生以及供暖用的燃油或天然氣燃燒后產(chǎn)生[1，3-4]。目前糞尿收集工藝在大型規(guī)模場主要有兩種：一是水泡糞工藝，該糞尿收集方式簡單，不需要機(jī)械設(shè)備清理。但因有糞尿長期貯存，排出有毒有害氣體多，對舍內(nèi)環(huán)境影響較大；二是刮糞工藝，用機(jī)械定時(shí)清除糞尿，需要人員管理和維護(hù)，該方法因糞尿及時(shí)被清除，排出有毒有害氣體少，對舍內(nèi)環(huán)境影響小。在全自動環(huán)境控制條件下，兩種糞尿收集工藝對舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)影響是否有差異，尚少報(bào)道。該研究對比分析了水泡糞工藝和刮糞工藝的對豬舍環(huán)境參數(shù)影響情況，供國內(nèi)同行參考。

1 材料與方法

1.1 地點(diǎn)與時(shí)間

在采用水泡糞工藝的成都旺江農(nóng)牧科技有限公司，于2019年1月9日測定了妊娠舍、分娩舍、保育舍、肥育舍的環(huán)境參數(shù)。在采用刮糞工藝的鐵騎力士集團(tuán)三臺景福種豬場，于2019年2月6—7日測定了妊娠舍、分娩舍的環(huán)境參數(shù)。

1.2 環(huán)控方案

測定的所有豬舍均采用自動環(huán)境控制系統(tǒng)，旺江農(nóng)牧科技有限公司采用美國Airwork公司通風(fēng)方案，鐵騎力士采用隧道式通風(fēng)和吊頂通風(fēng)窗方案。測定期間均采用冬季屋頂通風(fēng)模式。

1.3 測定位置

旺江農(nóng)牧科技有限公司環(huán)境參數(shù)測定位置：將DS1921紐扣溫度儀置于妊娠舍、分娩舍、保育舍、肥育舍單元內(nèi)中央通道前、中、后3個(gè)位置。將GT-2000多功能復(fù)合氣體分析儀置于妊娠舍、分娩舍、保育舍、肥育舍單元內(nèi)中央通道中間位置。

鐵騎力士集團(tuán)三臺景福種豬場測定位置：將DS1921紐扣溫度儀置于妊娠舍中間相鄰兩通道（圖1）和分娩舍單元中央通道的前、中、后位置。將GT-2000多功能復(fù)合氣體分析儀置于分娩舍一個(gè)單元內(nèi)中央通道和妊娠舍中間中央通道的中間位置。

以上所有儀器置于能代表豬舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)高度，即離地高0.5 m處[5]。

1.4 測定用儀器、參數(shù)與方法

該研究使用DS1921紐扣溫度儀與GT-2000多功能復(fù)合氣體分析儀，其特點(diǎn)與用處、量程與方法同參考文獻(xiàn)[6]。

數(shù)據(jù)采集方法：所有環(huán)境參數(shù)由測定儀器每5 min自動采集貯存1次。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2007軟件建立監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，用SPSS 11.5軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或單因素方差分析，用Duncan法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度比較分析

2.1.1 水泡工藝對不同類型豬舍溫度的影響 對采用水泡糞工藝的分娩舍、保育舍、妊娠舍與肥育舍，分析其12:40～16:00時(shí)間段內(nèi)的溫度變化情況。由圖2可知，不同豬舍溫度從高到底的順序?yàn)椋罕Ｓ?肥育舍>分娩舍>妊娠舍，保育舍較妊娠舍高3.17～4.50℃。保育舍溫度位于25.0～27.0℃之間，位于國標(biāo)《規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理》（GB/T 17824.3—2008，以下簡稱國標(biāo)）臨界溫度范圍內(nèi)，平均溫度26.09℃，高于國標(biāo)推薦的舒適范圍高限1.09℃，變異系數(shù)1.48%；肥育舍溫度位于23.0～26.0℃之間，位于國標(biāo)臨界溫度范圍內(nèi)，平均溫度23.69℃，高于國標(biāo)推薦的舒適范圍0.69℃，變異系數(shù)1.97%；分娩舍溫度位于23.0～25.0℃之間，位于國標(biāo)臨界溫度范圍內(nèi)，平均溫度23.93℃，高于國標(biāo)推薦的舒適范圍高限3.93℃，變異系數(shù)1.37%；妊娠舍溫度位于22.0～24.0℃之間，位于國標(biāo)臨界溫度范圍內(nèi)，平均溫度22.50℃，高于國標(biāo)推薦的舒適范圍高限2.50℃，變異系數(shù)1.40%。由分析可知，該場溫度在測試期間，各豬舍內(nèi)溫度均高于國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的舒適溫度范圍，建議適當(dāng)增加各豬舍通風(fēng)量，以降低舍內(nèi)環(huán)境溫度，為豬只提供舒適的溫度環(huán)境。

2.1.2 刮糞工藝對不同類型豬舍溫度的影響 分娩舍：對分娩舍同一單元內(nèi)的中部（溫度2）、兩邊（溫度1、溫度3）和室外的溫度進(jìn)行測定。由表1可知，舍內(nèi)3點(diǎn)位置的溫度明顯高于舍外，單元內(nèi)中部溫度最高，測定期間內(nèi)平均為26.62℃，分別較兩邊（溫度1、溫度3）高1.83℃、1.07℃，各點(diǎn)之間溫度平均值達(dá)極顯著水平（P<0.01）。單元內(nèi)測定期間平均溫度為25.65℃，高于國標(biāo)推薦的舒適范圍高限5.65℃，變異系數(shù)3.85%，表明舍內(nèi)溫度均勻性好。舍內(nèi)溫度較舍外高14.44℃，差異達(dá)極顯著水平（P<0.01），表明舍內(nèi)采取的保溫技術(shù)有效。由分析可知，分娩舍溫度太高，會增加母豬的熱應(yīng)激，減少采食量，影響母豬的泌乳力，建議增加通風(fēng)量或減少加溫設(shè)施的供熱量，降低舍內(nèi)溫度，為泌乳母豬提供舒適的溫度環(huán)境。

表1 分娩舍不同位置溫度對比

妊娠舍：從2月6日20:40至2月7日16:30，連續(xù)測定妊娠舍6個(gè)位置（布局詳見圖1）和舍外的溫度。由表2可知，舍內(nèi)6個(gè)點(diǎn)位的溫度比較接近，明顯高于舍外溫度。舍內(nèi)1-2、2-2位置處溫度均為18.47℃，且各時(shí)間點(diǎn)完全一致，此兩點(diǎn)為舍內(nèi)最高溫度，與2-1，3-1、3-2，舍外之間溫度差異達(dá)極顯著水平（P<0.01），位置 1-2和 2-2，1-1和 2-1，3-1和3-2，兩兩之間差異不顯著，但 1-2、2-2，1-1、2-1，3-1、3-2，舍外差異達(dá)顯著水平（P<0.05）。 舍內(nèi)平均溫度為17.42℃，位于國標(biāo)推薦的舒適溫度范圍之內(nèi)，高于舍外12.57℃，表明在密閉豬舍內(nèi)，通過豬只自身產(chǎn)熱，可以滿足妊娠豬只冬季熱需要。舍內(nèi)變異系數(shù)11.69%，低于舍外64.76個(gè)百分點(diǎn)，表明舍內(nèi)溫度穩(wěn)定性明顯高于舍外，保溫效果較好。

表2 妊娠舍不同位置溫度對比

2.1.3 水泡糞工藝與刮糞工藝對相同類型豬舍溫度的影響 選取12:40～16:05之間的相同時(shí)間段，對比水泡糞與刮糞工藝對舍內(nèi)溫度影響情況，結(jié)果見表3。由表3可知，妊娠舍內(nèi)，采用水泡糞工藝較采用刮糞工藝溫度高2.67℃（P<0.01），這與水的貯熱作用有關(guān)。分娩舍內(nèi)，采用刮糞工藝較采用水泡糞工藝溫度高1.72℃（P<0.01），與兩個(gè)場采用的輔助加熱的功率有關(guān)。兩種工藝情況下，變異系數(shù)均在10%以內(nèi)，表明舍內(nèi)溫度均勻度比較理想。

表3 不同收糞工藝對豬舍溫度影響

2.2 二氧化碳濃度比較分析

2.2.1 水泡工藝對不同類型豬舍的二氧化碳濃度的影響 對采用水泡糞工藝的不同豬舍內(nèi)的CO2濃度進(jìn)行比較分析（表4），結(jié)果表明，舍內(nèi)CO2濃度高低順序依次為：肥育舍>保育舍>妊娠舍>分娩舍，且差異達(dá)極顯著水平（P<0.01）。測定期間，肥育舍CO2濃度 2 768.38 μL/L，有 6 次超過上限 3 000 μL/L；分娩舍CO2濃度1 057.55 μL/L，變異系數(shù)21.45%，穩(wěn)定性欠佳。

表4 水泡工藝對不同類型豬舍的二氧化碳濃度影響

2.2.2 刮糞工藝對不同類型豬舍的二氧化碳濃度的影響 由表5可知，分娩舍內(nèi)兩個(gè)點(diǎn)的CO2濃度與妊娠舍接近，分娩舍內(nèi)兩點(diǎn)位置差異達(dá)極顯著水平，但變異系數(shù)均在10%以內(nèi)，均勻度好。分娩舍第2點(diǎn)位置與妊娠舍內(nèi)的CO2濃度差異不顯著（P<0.05），但妊娠舍內(nèi)CO2濃度的變異系數(shù)為16.37%，均勻度欠佳。

表5 刮糞工藝對不同類型豬舍的二氧化碳濃度影響

2.2.3 水泡工藝與刮糞工藝對相同類型豬舍二氧化碳濃度對比分析 由表6可知，在妊娠舍內(nèi)，采用水泡糞工藝的CO2濃度為2 041.57 μL/L，采用刮糞工藝的為1 951.21 μL/L，兩者差異不顯著（P>0.05）。刮糞工藝變異系數(shù)較水泡糞工藝多10.41個(gè)百分點(diǎn)；在分娩舍內(nèi)，采用水泡糞工藝的CO2濃度為1 057.55 μL/L，采用刮糞工藝的為 2 031.93 μL/L，兩者差異達(dá)極顯著水平（P<0.01）。水泡糞工藝變異系數(shù)較刮糞工藝多13.73個(gè)百分點(diǎn)。

表6 不同收糞工藝對豬舍二氧化碳濃度影響

2.3 氨氣濃度比較分析

2.3.1 水泡工藝對不同類型豬舍的氨氣濃度的影響對采用水泡糞工藝的不同豬舍內(nèi)的NH3濃度進(jìn)行比較分析（表7），結(jié)果表明舍內(nèi)NH3濃度高低順序依次為：肥育舍>保育舍>妊娠舍>分娩舍，且差異達(dá)極顯著水平（P<0.01）。肥育舍 NH3濃度 26.87 μL/L，高于歐美標(biāo)準(zhǔn)（20 μL/L）34.35%。測定期間，舍內(nèi)變異系數(shù)高低順序依次為：分娩舍>妊娠舍>肥育舍>保育舍，各舍變異系數(shù)均超10%，均勻度欠差。

表7 水泡工藝對不同類型豬舍的氨氣濃度影響

2.3.2 刮糞工藝對不同類型豬舍的氨氣濃度的影響 由表8可知，妊娠舍的NH3濃度均高于分娩舍，分別是分娩舍兩個(gè)點(diǎn)（分娩舍1、分娩舍2）的5.08倍、4.91倍。分娩舍兩點(diǎn)間差異不顯著（P>0.05），妊娠舍氨氣濃度在測定期間內(nèi)有12次超過歐美標(biāo)準(zhǔn)。位于分娩舍2點(diǎn)與妊娠舍NH3濃度的變異系數(shù)均超10%，均勻度較差。

表8 刮糞工藝對不同類型豬舍的氨氣濃度影響

2.3.3 水泡工藝與刮糞工藝對相同類型豬舍氨氣濃度的影響 由表9可知，在妊娠舍內(nèi)，采用兩種糞尿收工藝的NH3濃度均在20 μL/L以內(nèi)，低于歐美標(biāo)準(zhǔn)；采用刮糞工藝的NH3濃度為17.53 μL/L，是采用水泡糞工藝的2.49倍，兩種糞尿收工藝舍內(nèi)NH3濃度穩(wěn)定性不夠，變異系數(shù)均超10%；在分娩舍內(nèi)，采用兩種糞尿收工藝的NH3濃度均在5 μL/L以內(nèi)，遠(yuǎn)低于歐美標(biāo)準(zhǔn)。采用刮糞工藝的氨氣濃度為3.51 μL/L，是采用水泡糞工藝的3.46倍。兩種糞尿收集工藝舍內(nèi)氨氣濃度均勻度較差，變異系數(shù)均超20%。

表9 不同糞尿收集工藝對豬舍氨氣濃度影響

3 討論與小結(jié)

3.1 豬舍環(huán)控系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)測定環(huán)境參數(shù)情況的進(jìn)行調(diào)節(jié)：各場應(yīng)該定期開展環(huán)境監(jiān)測工作，根據(jù)環(huán)境參數(shù)情況，對豬舍的環(huán)境控制系統(tǒng)進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。從舍內(nèi)溫度參數(shù)分析，采用水泡糞工藝場，其舍內(nèi)溫度均超舒適度范圍；采用刮糞工藝場，分娩舍溫度明顯超舒適度范圍。從舍內(nèi)CO2濃度分析，各場豬舍內(nèi)CO2濃度均在3 000 μL/L之內(nèi)。在測定期間，采用水泡糞工藝肥育舍CO2濃度，有6次超過3000μL/L；從NH3濃度分析，僅有一場肥育舍的氨氣濃度超過20 μL/L。以研究結(jié)果表明，應(yīng)減少保育舍、分娩舍供熱，降低舍內(nèi)溫度，使其保持在舒適溫度范圍之內(nèi)，避免人為因素造成豬體熱應(yīng)激；應(yīng)加大妊娠舍，特別是肥育舍的通風(fēng)量，以降低溫度，減少舍內(nèi)氨氣的含量，保持溫度、氨氣濃度在舒適度范圍內(nèi)。

3.2 通過全環(huán)境控制技術(shù)，可平衡不同的糞尿收集工藝對豬舍內(nèi)環(huán)境環(huán)境參數(shù)影響：豬舍常見的糞尿收集工藝主要有全漏縫水泡糞工藝與刮糞工藝，舍內(nèi)氨氣、硫化氫氣體等主要由糞尿產(chǎn)生。采用水泡糞工藝的豬舍，其糞尿長期貯存于圈欄下面；刮糞工藝的場，糞尿定時(shí)被排出舍外。故采用水泡糞工藝的豬舍內(nèi)有毒有害氣體濃度應(yīng)比采用刮糞工藝的高。該研究結(jié)果表明：采用水泡糞工藝的場其妊娠舍的CO2濃度與刮糞工藝的妊娠舍差異不大，其分娩舍CO2濃度卻極顯著低于刮糞工藝的分娩舍（P<0.01）；其妊娠舍、分娩舍的NH3濃度極顯著低于刮糞工藝（P<0.01）。綜上分析，通過舍內(nèi)全環(huán)境控制技術(shù)，可平衡不同的糞尿收集工藝對豬舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)影響。