影響高濕地區(qū)孵化的因素

蔡霞 譯自，Vol.35(2021)，№7：12～13

萬建美 校 潘雪男 審

在孵化過程中，入孵種蛋的水分損失對(duì)胚胎的發(fā)育和出殼雛雞擁有良好的體質(zhì)至關(guān)重要。環(huán)境對(duì)入孵種蛋的水分損失影響較大，在干燥的空氣中種蛋的水分損失更快且更多，因?yàn)樗謴姆N蛋中流失的速度更快。在高濕環(huán)境中，種蛋的內(nèi)外環(huán)境差異很小，因而水分很難流失。

如果孵化過程中種蛋的重量損失太少，即水分流失過少，第一個(gè)解決方案是降低孵化器內(nèi)的濕度。例如，孵化期間的孵化環(huán)境在濕度上發(fā)生5%的變化，到孵化第18 天時(shí)會(huì)使種蛋的水分損失出現(xiàn)1%的差異。增加孵化第7 天后的最小通風(fēng)量或降低孵化器的CO2設(shè)定值，以有效增加孵化器的通風(fēng)量，可以改善入孵種蛋的水分損失。

然而，在高濕度地區(qū)，孵化室中的水蒸氣已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，因而無論怎么通風(fēng)都不能確保足夠的水分流失。在這種情況下，需要在空氣進(jìn)入孵化器之前盡可能多地去除其所含的水蒸氣。

1 相對(duì)濕度(relative humidity，RH)和絕對(duì)濕度

歷史上，人們?cè)跍y(cè)量空氣中的水分含量時(shí)常用相對(duì)濕度而不是絕對(duì)濕度表示最終的結(jié)果。但是，要正確應(yīng)用相關(guān)指數(shù)指導(dǎo)日常的孵化工作，則必須了解兩者之間的區(qū)別。絕對(duì)濕度是指空氣中水分的含量，與溫度無關(guān)，通常以每立方米所含水的克數(shù)(即g/m3)表示。相對(duì)濕度，英文縮寫為RH，是指空氣在給定溫度下可以保持的水分的含量。例如，在12 ℃時(shí)，空氣中最大的水分含量?jī)H為10.7 g/m3，在此溫度下10.7 g/m3的絕對(duì)濕度相當(dāng)于100%的相對(duì)濕度。

這種水分的保持率表明，即使是一個(gè)很高的相對(duì)濕度也不會(huì)等同于實(shí)際上空氣中含有大量的水分。

空氣的持水能力取決于空氣組成成分的各分子之間的距離和振動(dòng)的速度。分子被填充到1 m3空間中的方式?jīng)Q定了空氣可以容納多少水分。在低溫下，空氣中的各個(gè)分子會(huì)緊密地堆積在一起，相互之間幾乎沒有空間(圖1a)；相比之下，在溫度較高時(shí)，空氣中的各個(gè)分子會(huì)更快速地移動(dòng)，且移動(dòng)的距離更遠(yuǎn)，從而會(huì)產(chǎn)生更大的空隙(圖1b)。然而，即使相對(duì)濕度較高，在較低的溫度下，空間也不大，且也不能容納太多的水分(圖1c)。溫度越高，空間越大，空氣可以容納更多的水分(圖1d)。

例如，箱內(nèi)溫度為15 ℃(59 ℉)的蛋庫(kù)，其空氣中水的飽和點(diǎn)(當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到100%時(shí)) 能持12.87 g/m3的水。當(dāng)空氣變暖時(shí)，飽和點(diǎn)會(huì)膨脹，如果升至35 ℃(95 ℉)，能持水39.91 g/m3。因此，最初的12.87 g/m3僅代表空氣在較高溫度下能持有32.2%的相對(duì)濕度(圖2)。

水分會(huì)通過滲透從種蛋中流失，滲透速度由種蛋所在環(huán)境的相對(duì)濕度決定。

向孵化器中供應(yīng)的空氣其最大絕對(duì)濕度應(yīng)該為13.4 g/m3(空氣溫度為26 ℃，相對(duì)濕度為55%)。

在高濕度地區(qū)(熱帶地區(qū))，空氣的溫度和濕度要高得多。出于演示的目的，圖3 列出了英國(guó)倫敦(位于涼爽的溫帶地區(qū))、美國(guó)亞特蘭大(位于亞熱帶地區(qū))和馬來西亞吉隆坡(位于熱帶地區(qū))三個(gè)城市的溫度、相對(duì)濕度和絕對(duì)濕度。

如果我們研究一下最大含水量(13.4 g/m3)，超過這一水平就不可能充分控制濕度以優(yōu)化種蛋的失重，那么很明顯倫敦空氣中的含水量通常不會(huì)達(dá)到這個(gè)水平，這意味著種蛋失重不是問題。

但在每年的5～9 月，亞特蘭大的絕對(duì)濕度保持在13.4 g/m3以上，這段時(shí)間種蛋的失水是個(gè)問題。而吉隆坡地區(qū)的絕對(duì)濕度永遠(yuǎn)不會(huì)低于13.4 g/m3。

因此，必須先將圖3 中與X 軸平行的虛線(即橫線，代表最大濕度)以上的水分(吉隆坡全年以及亞特蘭大的5 月和9 月之間)去除后，才能將空氣輸送到孵化器中(圖3)。

2 如何去除空氣中的水分

空氣可容納的水分含量由其溫度決定，溫度會(huì)影響空氣組成成分的各個(gè)分子之間的距離和它們的振動(dòng)速度。因此，如果需要去除水分，則必須冷卻空氣，直到空氣中的含水量在15.7 ℃時(shí)不再超過13.4 g/m3。

由于空氣在加熱、通風(fēng)和空調(diào)(heating,ventilation,and air conditioning，HVAC) 系統(tǒng)中會(huì)快速流動(dòng)，通常需要使用 10 ℃～11 ℃的冷水冷卻空氣，以確保能夠除去足夠的水分(圖4)。

去除多余水分后，需要重新加熱空氣。否則，冷空氣在通風(fēng)時(shí)會(huì)在孵化器中產(chǎn)生冷點(diǎn)，孵化場(chǎng)通?？梢允褂媒徊姘迨綗峤粨Q器來加熱空氣。在將空氣輸送進(jìn)孵化器之前，通過來自孵化器中返回的熱空氣重新加熱干燥的空氣。如有必要，也可能需要使用輔助加熱器來提高溫度(圖5)。

3 小結(jié)

用高濕空氣通風(fēng)對(duì)提高種蛋的失水起不到應(yīng)有的作用。因此，任何超過13.4 g/m3閾值的水分都需要去除。

去除水分的最有效方法是將空氣冷卻到低于其13.4 g/m3持水能力的水平。通過交叉板式熱交換器，利用從孵化器返回的熱空氣，對(duì)進(jìn)入孵化器的空氣重新加熱。

在孵化過程中，由一枚失去足夠水分的種蛋孵出的雛雞將是一羽高質(zhì)量的雞苗，其往往表現(xiàn)為活躍，好奇性強(qiáng)(強(qiáng)健)，到達(dá)雞場(chǎng)后會(huì)自動(dòng)尋找飲水和飼料。