基于動物福利的豬場欄體設(shè)計與應(yīng)用

鄒 嵐，彭 博，栗艷博，曹 祥，賈立松，魏傳祺

(1.北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所有限公司，北京 100096； 2.北京京鵬環(huán)宇畜牧科技股份有限公司，北京 100094)

0 引言

2020年我國豬肉產(chǎn)量為4 113萬t，同比下降3.3%；出欄5.27億頭，存欄4億頭。能繁、存欄實現(xiàn)雙增長，增長率約為30%。全國能繁母豬存欄環(huán)比連續(xù)14個月正增長，同比連續(xù)6個月正增長。2020年豬肉消費(fèi)價格上漲49%，消費(fèi)量下降3.3%[1]。2020年國家出臺一系列利好政策來穩(wěn)定生豬生產(chǎn)，年底指標(biāo)如出欄量等基本完成。從更長期角度來看，我國生豬養(yǎng)殖萬億元市場規(guī)模，自非瘟疫情以來，行業(yè)正以前所未有的速度變革，橫向?qū)Ρ葒H養(yǎng)殖龍頭企業(yè)的集中度趨勢，未來5～10年仍是養(yǎng)殖企業(yè)最好的時機(jī)。在養(yǎng)豬業(yè)集約化、規(guī)?；蜋C(jī)械化發(fā)展過程中，重投資性價比、輕畜禽行為需求的情況仍然很普遍，而歐洲畜牧發(fā)達(dá)的國家注重福利化養(yǎng)殖模式，提高動物福利保護(hù)，減少動物應(yīng)激，從而有效地提高畜產(chǎn)品品質(zhì)。目前，美國、加拿大、澳大利亞，以及歐盟等國家和地區(qū)已頒布動物福利方面的法律和法規(guī)，世界貿(mào)易組織的規(guī)則中也有明確的動物福利條款，國際中的動物福利保護(hù)體系已日趨完善[2]。通過近30年的發(fā)展，歐盟的動物福利法規(guī)定了生豬養(yǎng)殖的最低標(biāo)準(zhǔn)，主要包含以下內(nèi)容：斷奶仔豬、種母豬和育成豬的最小飼養(yǎng)面積，豬舍、設(shè)備、監(jiān)測、飼料和水的總體要求；群養(yǎng)母豬在妊娠期絕大部分時間內(nèi)的最低飼養(yǎng)面積、地面/地板和特殊要求的最低標(biāo)準(zhǔn)等；母豬和后備母豬需要飼喂含高水平纖維的日糧；環(huán)境富集對豬的重要性，并且對豬斷尾和閹割做出了具體規(guī)定[3-4]。

2020年1月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部向社會推介20個畜禽養(yǎng)殖機(jī)械化典型案例，突出生豬、肉雞、蛋雞、奶牛等主要畜禽品種規(guī)模養(yǎng)殖主體在飼草料收獲加工、消殺防疫、精準(zhǔn)飼喂、環(huán)境控制、畜產(chǎn)品采集和糞污資源化利用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)機(jī)械化裝備應(yīng)用方面的有效做法，其中以大篇幅包含了動物福利內(nèi)容，充分說明了有關(guān)畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖中的動物福利問題已引起了人們的廣泛關(guān)注[5]。

本文通過重點(diǎn)分析歐盟的動物福利法規(guī)中關(guān)于豬欄體的規(guī)定，指導(dǎo)在實際設(shè)計和工程中完善適合動物福利的各階段豬舍豬欄，以滿足在實際生產(chǎn)生活中的需求。

1 各階段舍和欄體設(shè)計與動物福利考慮

1.1 配種舍

在采用傳統(tǒng)的限位飼養(yǎng)時，配種舍內(nèi)的母豬限位欄尺寸一般為2.40 m×0.65 m×1.00 m，如圖1所示[6]。

圖1 永久限制的限位欄(單頭飼養(yǎng)欄)Fig.1 Permanently restricted limit pen(individual rearing pen)

工程中配種舍福利養(yǎng)殖設(shè)計理念：配種舍內(nèi)每周或每批次配種組分配足夠用的轉(zhuǎn)豬空間，每批次都可實現(xiàn)全進(jìn)全出及批次間清洗。根據(jù)不同的品種和養(yǎng)殖模式，配種舍推薦設(shè)計為群體飼養(yǎng)，在這個區(qū)域開放的豬欄中母豬能自由進(jìn)入個體飼喂/授精欄。根據(jù)每個母豬配種過程中的需求，為斷奶到配種階段的母豬提供不同的喂養(yǎng)日糧。在舍內(nèi)可以使用料槽、料線或者母豬智能飼喂管理系統(tǒng)提供不同的飼料[7]。舍內(nèi)地板最常見的是母豬舍內(nèi)靠近食槽的地板為實心地板，母豬舍一端遠(yuǎn)離食槽的地板為混凝土漏糞地板，屋頂板增加采光帶以保證豬舍有良好的光照，必要的環(huán)控設(shè)備和設(shè)施以保證豬舍良好的空氣環(huán)境，如圖2和圖3所示。

1.2 妊娠舍

歐盟要求經(jīng)產(chǎn)母豬平均最低飼養(yǎng)面積為2.25 m2，后備母豬為1.64 m2。母豬和后備母豬在配種4周后到預(yù)產(chǎn)期前1周進(jìn)行群體飼養(yǎng)。

圖2 配種舍母豬群體飼養(yǎng)欄Fig.2 Group feeding pen in breeding barn

圖3 帶有隔板的配種舍母豬群體飼養(yǎng)欄實例Fig.3 Group feeding pen with pane in breeding barn

實踐中母豬散養(yǎng)已經(jīng)是規(guī)模化養(yǎng)殖場妊娠舍設(shè)計的主要趨勢，是為了讓配種后的母豬能夠自由活動，減少母豬的肢蹄病，降低死胎比例，降低難產(chǎn)率，增加母豬的使用年限。目前國際上已經(jīng)多用母豬智能飼喂系統(tǒng)(ESF)來進(jìn)行母豬的飼喂管理和舍內(nèi)欄位的設(shè)計。在實踐中群體飼喂方式的應(yīng)用和母豬智能飼喂系統(tǒng)，可以圍繞飼喂系統(tǒng)來設(shè)置活動區(qū)和排糞區(qū)，設(shè)計中主要考慮設(shè)計出一個公共區(qū)域和多個休息區(qū)，公共區(qū)域的地面采用漏縫地板，休息區(qū)是多個更小的獨(dú)立區(qū)域，地面為實心水泥地板，還可以配合鋪設(shè)墊料。一臺ESF可以管理60～80頭母豬，可以保證母豬進(jìn)食時間，實現(xiàn)精確飼喂，減少轉(zhuǎn)群應(yīng)激，如圖4和圖5所示[8]。

1.3 分娩舍

歐盟規(guī)定：分娩欄地面中的一部分應(yīng)足以讓豬同時休息，地面必須是實心的或鋪設(shè)墊子，或用稻草堆墊；建成的豬欄必須能保證每頭豬都能毫無困難地躺臥、休息和站立；母豬或后備母豬欄的后部必須有一塊無障礙區(qū)域，以便于母豬自然分娩或輔助分娩，配備排糞系統(tǒng)；仔豬必須有足夠的空間毫無困難地吮吸[9]。

國內(nèi)分娩欄的主流尺寸(長×寬)為2.4 m×1.8 m。分娩欄是母豬分娩哺乳的場所，在工程設(shè)計中，設(shè)定可根據(jù)需求調(diào)整母豬的位置，方便母豬順利生產(chǎn)，如圖6和圖7所示?？紤]到母豬大小和胎次調(diào)整限位欄的寬度，防止母豬壓仔豬；一般來說后側(cè)安裝漏縫地板以清除糞便和污物，留有自由通道，便于仔豬活動，配套設(shè)施還有仔豬保溫罩、保溫?zé)簟⑼婢?、食槽、地板、飲水器等供選擇。

圖4 妊娠舍母豬散養(yǎng)飼喂欄位布局Fig.4 Layout of free-range feeding stalls

圖5 妊娠舍飼喂欄實例Fig.5 Example of feeding pen in gestation house

1.4 保育舍

仔豬的斷奶通常在2～5周齡，大多數(shù)仔豬在斷奶后會立即被轉(zhuǎn)移到保育舍。歐盟規(guī)定：仔豬的斷奶日齡不得低于28日齡。仔豬最早可在21日齡斷奶，但需要符合以下條件：斷奶仔豬要轉(zhuǎn)移到已經(jīng)清群并徹底清潔的專用豬舍中。由于早期斷奶，斷奶仔豬需要飼養(yǎng)在高度可控的環(huán)境中，并輔以保暖設(shè)備和專用飼料[10]。

圖6 母豬福利產(chǎn)床實例Fig.6 Example of a sow welfare farrowing pen

圖7 母豬福利產(chǎn)床細(xì)節(jié)Fig.7 Details of a sow welfare farrowing pen

國內(nèi)的保育舍在仔豬斷奶后會重新分群，一般飼養(yǎng)2～4窩斷奶仔豬；斷奶仔豬可自由采食干飼料，或者液態(tài)飼料。斷奶仔豬欄通常位于環(huán)境可控的豬舍中，地面為全漏縫式地板；欄門可以整體開啟與關(guān)閉，圍欄保溫，便于消毒；欄體上部兩道鍍鋅管橫桿，給欄體內(nèi)部有效的通風(fēng)透氣。配套設(shè)施為地板、保溫罩、食槽、飲水器，可根據(jù)需要增加墊料，如圖8和圖9所示[11]。

圖8 斷奶仔豬保育舍安裝實例Fig.8 Example of weaner pen in nursery house

圖9 仔豬保育舍應(yīng)用實例Fig.9 Application example of nursery house

保育欄福利養(yǎng)殖設(shè)計可以在欄桿上設(shè)一些掛鉤，掛一些會發(fā)出聲音的“玩具”，以滿足仔豬嬉鬧、玩耍的行為特性，使豬只在新的環(huán)境中不緊張、不枯燥，也有利于分散仔豬注意力，避免并群而引起的咬耳、咬尾及打架爭斗，如圖10所示。

圖10 保育舍福利玩具Fig.10 Welfare toy in nursery house

1.5 育肥豬舍

育肥舍的飼養(yǎng)系統(tǒng)是全漏縫地板式豬欄或部分漏縫地板式豬欄，育成豬可以自由采食干飼料或液態(tài)飼料。生長期最后階段的飼養(yǎng)面積取決于屠宰體質(zhì)量，當(dāng)體質(zhì)量達(dá)到110 kg時，應(yīng)為豬至少提供0.65 m2的飼養(yǎng)面積，部分漏縫地板式豬欄可以鋪設(shè)一些墊料或稻草。

育肥舍應(yīng)按全進(jìn)全出的管理方式進(jìn)行設(shè)計，以便于在不同批次之間進(jìn)行清潔和消毒工作，并可對環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的控制。除了通過飼喂器供水外，還需提供額外的水源。地板板條寬度應(yīng)為80～90 mm，板條間縫隙寬為18 mm，這也是歐盟立法所規(guī)定的最大縫隙間距[12]。舍內(nèi)要有足夠的欄位面積并且保持排污通道的暢通，通過雨污分離、尿泡糞、節(jié)水工藝、精準(zhǔn)飼喂、料槽設(shè)計等各個環(huán)節(jié)，系統(tǒng)實現(xiàn)場區(qū)清潔化和養(yǎng)殖廢棄物的最小化，如圖11和圖12所示。

圖11 育肥豬欄安裝Fig.11 Installation of fattening pen

圖12 育肥豬欄應(yīng)用實例Fig.12 Application example of fattening pen

2 母豬分娩欄體設(shè)計改進(jìn)和應(yīng)用

分娩欄設(shè)計的合理性對整個豬場的生產(chǎn)效率起重要的作用，在實際工作中探索采用新材料、新工藝，現(xiàn)場組裝便利等因素，不斷地對欄體進(jìn)行改進(jìn)，從而達(dá)到更好的效果。

2.1 母豬喂飼球開發(fā)和應(yīng)用

母豬飼喂傳統(tǒng)方式是采用下料管+母豬食槽(鑄鐵食槽、不銹鋼食槽)，在考慮動物福利因素后，改進(jìn)為喂飼球+不銹鋼母豬食槽。當(dāng)豬只需要采食時，母豬容易學(xué)會觸碰喂飼球，這種喂飼球產(chǎn)品會給每頭母豬提供合適的飼料，實現(xiàn)了豬只的自由采食，食槽確保隨時有新鮮飼料，從而減少母豬的應(yīng)激，如圖13所示。

在日常管理中，通過該設(shè)計母豬在吃料過程中可以進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，減少對人工飼養(yǎng)勞動力的依賴。經(jīng)過試驗，母豬體質(zhì)量損失降低3.9 kg，母豬背膘厚度損失降低0.99 mm，提高仔豬斷奶體質(zhì)量70 g，同時也避免母豬因采食量下降引起的仔豬生長緩慢問題。這種喂飼球設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用在實際生產(chǎn)中，客戶反饋母豬可以自由采食，主動進(jìn)食，母豬體況狀態(tài)保持良好。

2.2 母豬躺臥區(qū)地板

母豬養(yǎng)殖區(qū)地板傳統(tǒng)采用鑄鐵漏糞地板，考慮動物福利因素改進(jìn)以下內(nèi)容：三棱鋼地板采用扁平表面構(gòu)造，母豬更加容易站立，減輕乳頭劃破或者擠壓，提高豬只的躺臥舒適性；帶有圓邊的V形板條，便于漏糞清洗，能提供良好的衛(wèi)生條件，能防止活物積存和細(xì)菌的繁殖，減少仔豬疫病[13]。在馬來西亞的養(yǎng)豬場項目上應(yīng)用了此種地板，客戶反饋滿意。

圖13 母豬喂飼球Fig.13 Sow feeding ball

2.3 保溫罩新材料的應(yīng)用

仔豬保溫箱中保溫罩的傳統(tǒng)材質(zhì)為PVC，考慮動物福利因素改進(jìn)為透明PP+阻燃材質(zhì)，可以為動物提供保暖環(huán)境；通過觀察窗口，觀察仔豬活動及動態(tài)信息，了解仔豬生長狀況；耐碰撞、耐壓、耐腐蝕性強(qiáng)；更加安全可靠，如圖14和圖15所示。

2.4 福利產(chǎn)床

分娩欄設(shè)計的合理性對整個豬場的生存效率起到重要的作用，動物福利規(guī)范中描述母豬豬舍最小空間需要量可參考表1。

圖14 仔豬保溫罩安裝示意Fig.14 Installation schematic diagram of piglet insulation cover

圖15 仔豬保溫罩細(xì)節(jié)實例Fig.15 Example of detail drawing of piglet insulation cover

表1 母豬舍最小空間需要量Tab.1 Minimum space requirement for sow house

實際設(shè)計中，母豬活動區(qū)面積應(yīng)在行業(yè)規(guī)范要求范圍內(nèi)[14-15]。具體說明如下。

(1)福利分娩欄整體外觀尺寸：2.0 m×2.7 m，母豬躺臥區(qū)3 m2。

(2)產(chǎn)床為全漏糞地板設(shè)計，高床結(jié)構(gòu)。

(3)食槽。每套各一個，不銹鋼焊接食槽；仔豬不銹鋼補(bǔ)料槽，可固定在漏縫地板上。

(4)母豬分娩籠。圓管分娩籠，欄體左右尺寸大小可調(diào)節(jié)，配置防壓桿，防止母豬壓仔，側(cè)欄片下方采用齒耙式護(hù)仔結(jié)構(gòu)；后門位置可調(diào)，調(diào)整欄位大小，母豬可以在欄位內(nèi)自由活動，上部采用圓管，圓管上有L型折彎板與角鋼支撐連接固定；下部采用圓管，上部支撐腿可依據(jù)現(xiàn)場需求調(diào)節(jié)支撐高度，自攻釘固定，且用頂絲加固；高床結(jié)構(gòu)，漏糞地板上表面距離地面留出足夠高度。

(5)仔豬圍欄。前后圍板高度為1 050 mm，下方采用PP板，上方兩根方管；左右圍板高度為500 mm，采用厚PVC板。

(6)地板。仔豬區(qū)用純原生顆粒料塑料地板，母豬區(qū)采用多筋高強(qiáng)度母豬塑料地板，塑料地板防滑不積水，經(jīng)久耐用，不傷豬蹄；尾部區(qū)域采用鑄鐵地板，其中中間部位一塊鑄鐵地板帶清糞口鑄鐵地板，便于糞污清理。

(7)飲水器。母豬用不銹鋼鴨嘴式飲水器，仔豬用不銹鋼飲水碗1個；每個飲水器連接水管，水管上方采用高壓氣管及接頭與主水線連接。

(8)保溫設(shè)備。玻璃鋼三角型邊部保溫罩1個、紅外線加熱燈；保溫?zé)魷囟瓤烧{(diào)；配防水插座、插頭。

(9)地板支撐：漏糞地板下方采用玻璃鋼梁，玻璃鋼梁支托，優(yōu)質(zhì)工程塑料一次成型，如圖18和圖19所示。

圖16 福利產(chǎn)床設(shè)計實例Fig.16 Welfare farrowing pen design example

3 結(jié)束語

根據(jù)動物福利的發(fā)展和實際生產(chǎn)需求，分娩母豬的生產(chǎn)性能也直接影響著豬場的生產(chǎn)效益，文中介紹了設(shè)計豬場欄體考慮動物福利的必要性和可行性，將實際工作中豬舍欄體設(shè)計理念付諸于實踐，重點(diǎn)介紹了母豬分娩欄優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，著重點(diǎn)是在生產(chǎn)實踐中盡可能讓動物本身免于恐懼和不適應(yīng)，享受到真正的福利，才能更充分地發(fā)揮畜禽生產(chǎn)的遺傳潛力，獲得高品質(zhì)的畜產(chǎn)品和良好的經(jīng)濟(jì)效益。