華東地區(qū)冬季不同畜種有窗式畜舍內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)的比較

陳逸飛，歐陽(yáng)佳良，李佩真，王夢(mèng)芝*，貢玉清*

(1.揚(yáng)州大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009；2.江蘇省畜牧總站,江蘇 南京 210036)

近年來(lái)，隨著研究水平和動(dòng)物福利要求的提高，中國(guó)畜禽養(yǎng)殖的集約化和現(xiàn)代化程度也越來(lái)越高，尤其是環(huán)境可控的封閉式養(yǎng)殖發(fā)展迅速[1-2]。而封閉式的規(guī)模化養(yǎng)殖，必然會(huì)加劇動(dòng)物對(duì)環(huán)境因素的應(yīng)激。長(zhǎng)期處于異常環(huán)境狀態(tài)下的動(dòng)物，飼料轉(zhuǎn)化率降低，免疫力下降，動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量下降，生產(chǎn)效率會(huì)降低10%～20%[1]。中國(guó)年均排放氨氣總量約1 020×104t，其中畜禽生產(chǎn)和化肥施用產(chǎn)生的氨氣就占80%以上[3]。

目前對(duì)同一畜種不同類型畜舍的環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)[4-6]，以及不同畜種同一因素對(duì)環(huán)境的影響已有了概括性結(jié)果[7]，而針對(duì)華東地區(qū)不同畜種有窗式畜舍冬季各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行分析比較的報(bào)道較少，需要進(jìn)一步研究。

本試驗(yàn)綜合比較了華東地區(qū)冬季不同畜種有窗式畜舍各項(xiàng)環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)的高低，以及指標(biāo)間的相關(guān)性，以了解不同畜種對(duì)于生長(zhǎng)環(huán)境的要求和污染情況并通過(guò)探究指標(biāo)間的相關(guān)性實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的整體調(diào)控，為減緩該地區(qū)冬季規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖舍內(nèi)低溫高濕情況和提高動(dòng)物福利提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)場(chǎng)地的選擇

本次試驗(yàn)地點(diǎn)為江蘇某試驗(yàn)農(nóng)牧場(chǎng)，試驗(yàn)畜舍均為有窗式密閉畜舍，混凝土結(jié)構(gòu)，屋脊呈東西走向。雞舍東西側(cè)各設(shè)1扇門，南北側(cè)各設(shè)11扇窗，沿東西方向設(shè)2列3層半階梯式雞籠，每天2次人工喂料，下午16:00收集雞蛋，西墻安裝有兩個(gè)風(fēng)機(jī)可縱向通風(fēng)，冬季主要利用門窗自然通風(fēng)。牛舍為雙坡式單彩鋼鐘樓屋頂，奶牛采用舍飼拴系式飼養(yǎng)，雙列三走道，每天3次人工喂料，上午10:00和下午15：00擠奶，舍內(nèi)配置4個(gè)水空調(diào)和6個(gè)風(fēng)機(jī)，南北墻有大面積窗口通風(fēng)。豬舍和羊舍為單坡屋頂，南側(cè)設(shè)1扇門和2扇窗，雙列單走道，每天2次人工喂料，冬季主要打開門窗自然通風(fēng)。其他畜舍情況詳見表1。

表1 試驗(yàn)畜禽舍的環(huán)境情況Table 1 Environmental conditions of the livestock and poultry houses

1.2 數(shù)據(jù)采集和測(cè)定分析

試驗(yàn)時(shí)間為2017年11月6-8號(hào)，皆為晴天，晝夜氣溫在9～21 ℃，東南風(fēng)3～4級(jí)，儀器和操作人員均一致。采樣的時(shí)間為08:00-16:00，每隔1 h采集一次數(shù)據(jù)。根據(jù)均勻布點(diǎn)的原則，在試驗(yàn)畜舍內(nèi)均勻布置12個(gè)點(diǎn)，檢測(cè)高度均距地面1～1.2 m。掛置紅星干濕球溫度計(jì)(精確度0.1 ℃)，分別讀出干、濕球溫度,計(jì)算溫濕度指數(shù)(Temperature-humidity index,THI)[8]。THI=0.72 (Td+Tw) +40.6，式中Td和Tw分別指干、濕球溫度讀數(shù)(℃) 。采用LX1010BS手持式光度計(jì)(準(zhǔn)確度±4%)測(cè)定畜禽舍內(nèi)光照度；采用ND-10型聲級(jí)計(jì)(其性能符合IEC804的要求)測(cè)定噪聲值；采用GS-ⅢB型大氣采樣機(jī)(上海宏宇環(huán)保應(yīng)用研究所)對(duì)舍內(nèi)空氣采樣，按照國(guó)標(biāo)的納氏試劑比色法測(cè)量空氣中氨的含量；按照自然沉降法(GB/T 18204.3-2013)[9]采集空氣細(xì)菌，于每天16:00在每個(gè)采樣點(diǎn)采集6 min后置于SHP-250培養(yǎng)箱中37 ℃恒溫培養(yǎng)24 h，計(jì)算細(xì)菌密度。細(xì)菌密度(個(gè)/m3)=50000×N/(A×T)， 式中T表示平皿暴露于空氣中的時(shí)間(min)；N表示培養(yǎng)后，平皿上的菌落總數(shù)(個(gè))；A表示所用平皿的面積(cm2)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用EXCEL 2013軟件處理數(shù)據(jù)，SPSS 22.0軟件One-Way ANOVA方差分析和Duncann法分析數(shù)據(jù)，結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。對(duì)環(huán)境指標(biāo)采用皮爾遜相關(guān)分析(Pearson Correlation)進(jìn)行偏相關(guān)性分析，以P<0.05為顯著相關(guān)，P<0.01為極顯著相關(guān)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同畜禽舍環(huán)境指標(biāo)的分析

通過(guò)對(duì)畜舍8:00-16:00的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可見，牛舍平均照度315.49 lx，光照條件最好，雞舍的光照水平最低，符合家畜生長(zhǎng)對(duì)光照需求的規(guī)律；豬舍和羊舍的溫濕度指數(shù)極顯著高于雞舍和牛舍(P<0.01)；羊舍的噪聲52.72 dB，極顯著低于其他3舍(P<0.01)；雞舍空氣中氨氣濃度極顯著高于豬、牛、羊舍(P<0.01)；牛、羊舍空氣中細(xì)菌數(shù)極顯著低于雞舍和豬舍(P<0.01)。豬舍和雞舍的環(huán)境衛(wèi)生更需要得到重視和改善。

2.2 不同畜禽舍內(nèi)環(huán)境指標(biāo)間的相關(guān)性

不同畜種舍內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系分析見表3。由表3可知，不同畜種舍內(nèi)的光照度和氨氣濃度呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.508,P<0.01)，光照度越高，氨氣濃度越低；溫濕度指數(shù)和氨氣濃度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.402，P<0.05),溫濕度指數(shù)越高，氨氣濃度越高；同時(shí)，溫濕度指數(shù)和空氣中細(xì)菌密度呈極顯著的相關(guān)關(guān)系(r=0.725,P<0.01)，溫濕度指數(shù)越高，細(xì)菌數(shù)量越多。

表2 不同畜種舍內(nèi)環(huán)境指標(biāo)的分析Table 2 Analysis of environmental indicators in different livestock houses

表3 不同畜種舍內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系分析Table 3 Analysis of correlation between environmental indicators in different livestock houses

3 討 論

3.1 不同畜種舍內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)的比較

適宜的光照、溫度和濕度對(duì)于畜禽的生長(zhǎng)繁殖和生產(chǎn)均有良好的促進(jìn)作用，哺乳動(dòng)物的產(chǎn)奶高峰一般在春季，這也與春季氣候溫和、光線充足有關(guān)[10]。光照對(duì)于畜禽的影響主要體現(xiàn)在光源類型、光照時(shí)間和光照強(qiáng)度上，雞對(duì)于光的顏色也有一定的反應(yīng)[11]。密閉式雞舍的適宜光照強(qiáng)度為1～65 lx；育肥豬舍的適宜光照范圍為40～50 lx[12]；泌乳牛舍的適宜光強(qiáng)范圍為30～50 lx[13]；適當(dāng)降低光照強(qiáng)度有利于脂肪的沉積，利于畜禽的育肥[14]。

THI綜合考慮了溫度和濕度，用來(lái)表征畜禽熱應(yīng)激狀態(tài)及其程度，在生產(chǎn)實(shí)踐中更具指導(dǎo)意義。薛白等[15]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)THI達(dá)68時(shí)，奶牛的干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶量均達(dá)最高峰，且乳成分和體細(xì)胞數(shù)相對(duì)穩(wěn)定，生產(chǎn)效益最高；THI降低至60以下時(shí)，對(duì)產(chǎn)奶量和奶牛生理也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，但對(duì)乳成分影響不大；而當(dāng)THI降低至25.2時(shí)，奶牛也開始產(chǎn)生慢性冷應(yīng)激[16]，呼吸頻率、日糧消化率和產(chǎn)奶量都會(huì)有所下降。王小云[17]在冬季對(duì)杜長(zhǎng)大三元雜交豬采食量、日增重和豬舍THI的測(cè)定比較中發(fā)現(xiàn)，冬季保持豬舍內(nèi)溫度，適當(dāng)降低濕度，使THI保持在60～67，能有效提高豬的日增重。試驗(yàn)?zāi)翀?chǎng)奶牛舍依據(jù)奶牛生產(chǎn)對(duì)THI的要求(35～72)[18]構(gòu)建，且門窗未完全關(guān)閉，通風(fēng)狀況依然良好，因此溫濕度指數(shù)相對(duì)較低，但舍內(nèi)THI依然在35以上，不會(huì)引起奶牛冷應(yīng)激。

噪聲過(guò)高可能會(huì)引起禽類產(chǎn)蛋量減少、蛋品質(zhì)下降；奶牛產(chǎn)乳量下降，引發(fā)難產(chǎn)和早產(chǎn)；豬產(chǎn)PSE肉；綿羊平均日増重及飼料利用率的下降[19]。本次試驗(yàn)過(guò)程中舍外保持相對(duì)安靜，舍內(nèi)也未有大型機(jī)器運(yùn)作，記錄的主要是家畜自身采食、活動(dòng)產(chǎn)生的聲音，其中雞舍的噪聲最高，而羊舍的噪聲顯著低于其他3舍。禽類飼養(yǎng)環(huán)境更嘈雜、對(duì)人員活動(dòng)的應(yīng)激更強(qiáng)，因此管理時(shí)更需注意防止惡劣天氣、機(jī)械噪聲等突然的驚嚇[20]。

3.2 不同畜種有窗式畜舍空氣環(huán)境質(zhì)量比較

畜禽養(yǎng)殖業(yè)有害氣體的排放不僅影響到畜禽自身的健康，還會(huì)產(chǎn)生大量的環(huán)境污染，主要表現(xiàn)為氨、硫化氫、二氧化碳、甲烷等排放量的增加。PAULOT估計(jì)中國(guó)畜牧業(yè)排放的氨氣量占全國(guó)氨氣排放量的60%，占全球人為排放氨氣總量的13.6%[21]。而想要控制畜禽有害氣體的排放，對(duì)畜舍進(jìn)行環(huán)境調(diào)控必不可少。本次試驗(yàn)結(jié)果顯示蛋雞舍內(nèi)氨氣濃度顯著高于其他3舍的氨氣濃度，與之前多篇報(bào)道中禽舍的氨氣濃度高于豬、牛等畜舍的結(jié)論一致[22-23]。此外，該牧場(chǎng)雞舍內(nèi)氨氣濃度已超過(guò)國(guó)家畜禽場(chǎng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值15 mg/m3[24]，主要是因?yàn)槎緸榱吮?，減少通風(fēng)次數(shù)，舍內(nèi)濕度升高，最終導(dǎo)致氨氣濃度升高[25]。

畜舍內(nèi)的細(xì)菌主要來(lái)源于畜禽排出的糞便、體表呼吸和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中散發(fā)的微生物。而少量的細(xì)菌即可引起氣源性感染，使機(jī)體出現(xiàn)臨床癥狀或隱性感染[26]。本次試驗(yàn)豬舍和雞舍的細(xì)菌數(shù)遠(yuǎn)超于國(guó)家規(guī)定(豬1.7×104個(gè)/m3,禽2.5×104個(gè)/m3)[23],主要是因?yàn)榉忾]式畜舍冬季的通風(fēng)較差，豬體本身產(chǎn)生微生物較多，以及室溫較高利于豬、雞糞堆積發(fā)酵產(chǎn)生大量細(xì)菌導(dǎo)致的[27]。

3.3 畜禽舍內(nèi)環(huán)境指標(biāo)間的相關(guān)性

自然光中一定強(qiáng)度的紫外線具有殺菌作用，能將空氣中大部分微生物在較短時(shí)間內(nèi)殺死[28-29]，但是波長(zhǎng)395 nm的紫外線殺菌能力僅為波長(zhǎng)295 nm的1/1510[30]。本次試驗(yàn)畜禽舍的門窗上有較多的灰塵以及采樣點(diǎn)距門窗的距離存在差異，影響了紫外線的殺菌能力，加上封閉式畜舍冬季通風(fēng)情況差[31]，最終導(dǎo)致了光照度對(duì)細(xì)菌數(shù)的影響不顯著。保持門窗清潔、注意畜舍內(nèi)通風(fēng)狀況，可以有效減少空氣中細(xì)菌數(shù)，提高畜體抵抗力。

溫度和濕度是影響空氣中微生物生存能力的重要因素，畜舍內(nèi)微生物的數(shù)量會(huì)隨著舍內(nèi)溫度和濕度的提高而增加[32]。本次試驗(yàn)顯示溫濕度指數(shù)與細(xì)菌密度呈現(xiàn)極顯著的相關(guān)性，THI越高，細(xì)菌數(shù)越多。另外，溫度越高，殘留排泄物中的脲酶活性越強(qiáng)，氨氣排放量越多[33]；濕度愈高，溶解殘留氨氣濃度愈大，適當(dāng)降低THI可以降低空氣中細(xì)菌數(shù)和氨氣濃度。

4 結(jié) 論

基于本試驗(yàn)的研究結(jié)果可見，同為華東地區(qū)冬季有窗式畜舍，不同畜種舍內(nèi)空氣細(xì)菌密度以豬、雞舍為高，氨氣濃度以雞舍為高，相對(duì)于牛、羊的畜舍環(huán)境，需要進(jìn)一步關(guān)注和改善豬、禽舍的環(huán)境衛(wèi)生狀況。另外，該地區(qū)中小型企業(yè)的畜舍光照度普遍高于畜禽需要，可以一定程度上減少空氣中細(xì)菌數(shù)。冬季關(guān)閉門窗的同時(shí)要觀察畜禽的反應(yīng)，在中午溫度較高時(shí)可適當(dāng)打開不正對(duì)畜禽的排風(fēng)扇進(jìn)行換氣，雞舍和豬舍最好使用溫控排風(fēng)扇。定期檢查飲水器情況，采用干清糞清理舍內(nèi)糞污，降低濕度來(lái)控制空氣中氨氣濃度和細(xì)菌數(shù)，提高畜舍環(huán)境質(zhì)量。