十二層層疊式籠養(yǎng)蛋雞舍環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與分析

劉 瑋，趙桂省，韓海霞，雷秋霞，周 艷，劉 杰，曹頂國，陳 輝，于友利，李福偉*

(1. 山東省農(nóng)業(yè)科學院 家禽研究所/山東省家禽育種工程技術研究中心，山東 濟南 250100； 2. 濟南市畜牧技術推廣站，山東 濟南 250300； 3.河北農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院，河北 保定 071000；4. 青島田瑞牧業(yè)科技有限公司，山東 青島 266000 )

隨著畜禽養(yǎng)殖向規(guī)?；⒚荛]式發(fā)展，畜禽舍內(nèi)環(huán)境質(zhì)量已成為直接影響畜禽養(yǎng)殖健康、福利、持續(xù)發(fā)展的重要因素，也是影響畜禽產(chǎn)品對外貿(mào)易的直接因素。在家禽生產(chǎn)中，家禽生產(chǎn)力水平的30%～40%取決于環(huán)境條件，也有研究指出，環(huán)境對畜禽生產(chǎn)力的影響率可達到50%～90%。雞舍環(huán)境質(zhì)量與雞舍類型、飼養(yǎng)方式等密切相關。我國高密度飼養(yǎng)模式下的舍內(nèi)環(huán)境調(diào)控，缺少對環(huán)境空間分布的關注，對舍內(nèi)空間環(huán)境及籠內(nèi)環(huán)境的調(diào)控思路和技術都有待調(diào)整和提升。隨著蛋雞產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，單棟養(yǎng)殖規(guī)模不斷增加，雞舍環(huán)境控制變得愈發(fā)重要。目前，鄭樹利等對八層層疊籠養(yǎng)蛋雞舍最小通風溫度場進行了分析，李俊營等對冬季八層層疊式籠養(yǎng)雞舍環(huán)境質(zhì)量進行了測定與分析，但針對十二層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍的環(huán)境監(jiān)測缺乏相關研究。因此，開展十二層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍環(huán)境質(zhì)量參數(shù)測定，分析雞舍環(huán)境狀況，發(fā)現(xiàn)環(huán)境控制中存在的問題，從而改善雞舍生產(chǎn)環(huán)境，為十二層層疊式籠養(yǎng)雞舍環(huán)境控制提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗雞舍

試驗在青島某公司的一棟密閉雞舍內(nèi)進行，存欄26周齡海蘭褐殼蛋雞15萬只，自動喂料、乳頭自由飲水、傳送帶自動清糞、自動集蛋。雞舍東西走向，長90 m，寬19.5 m，高12 m。雞舍凈道端山墻濕簾面積78 m，兩側(cè)墻體濕簾面積273 m。舍內(nèi)布局為六列七走道，飼養(yǎng)模式為十二層層疊式籠養(yǎng)，每層籠層高0.70 m，每四層之間由鋼網(wǎng)管理走道隔開，每四層兩面?zhèn)葔Ω饔?4個通風小窗。風機位于污道端山墻上，分6層排列，每層12臺，風機直徑為1.4 m。光照系統(tǒng)采用7W LED燈照明，光源高低交錯排列，光照均勻，平均光照強度為27.53LUX，光照時間14.5 h。雞舍環(huán)境控制系統(tǒng)為青島田瑞集團科技有限公司生產(chǎn)的自動化環(huán)境控制系統(tǒng)。

1.2 測定指標與方法

本試驗為監(jiān)測山東地區(qū)初冬季節(jié)舍內(nèi)空氣質(zhì)量，選擇2020年11月12日至13日進行試驗。因為該時間段早晚溫差較大，濕度較低，平均氣溫低于10 ℃，符合山東地區(qū)立冬以后初冬季節(jié)氣候特征。每天8∶00-9∶00、11∶00-12∶00和13∶00-14∶00 使用畜禽舍動態(tài)環(huán)境監(jiān)測儀(河北鼎力科技有限公司)，將儀器探頭放在各監(jiān)測點的籠門位置，測定各點溫度、相對濕度、CO、NH、HS濃度，風速，每隔10秒記錄一組數(shù)據(jù)，每組重復6次。A1、A2和A3，B1、B2和B3，C1、C2和C3籠內(nèi)監(jiān)測平均值分別代表舍內(nèi)水平方向A組(距濕簾端4 m)、B組(距濕簾端45 m)、C組(距濕簾端86 m)的監(jiān)測數(shù)值；A1、B1和C1，A2、B2和C2，A3、B3和C3監(jiān)測平均值分別代表垂直方向第1列(距南側(cè)墻1.6 m)，第2列(距南側(cè)墻4.6 m)，第3列(距南側(cè)墻7.6 m)的監(jiān)測數(shù)值，因為本試驗監(jiān)測雞舍南北兩側(cè)雞舍布局對稱，養(yǎng)殖量一致，所以只監(jiān)測了一側(cè)的環(huán)境指標；第1～12層監(jiān)測點距離地面高度分別為0.40、1.10、1.80、2.50、3.20、3.90、4.60、5.30、6.00、6.70、7.40和8.10 m。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 整理數(shù)據(jù)后，采用SPSS 22.0軟件進行相關性分析，使用One-Way ANOVA方法進行方差分析，同時采用LSD法進行多重比較。<0.05表示差異顯著，>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同籠層環(huán)境指標比較分析

由表1可知，上層和中間層測定點的溫度顯著高于下層(<0.05)。不同籠層的相對濕度差異不顯著(>0.05)。本次試驗監(jiān)測到NH濃度極小。CO濃度呈上層較小，中下層較大的趨勢。風速除第12層顯著高于其他層，第1層顯著高于第3層外(<0.05)，其他層間差異不顯著(>0.05)。

表1 不同籠層環(huán)境指標比較Table 1 Comparison of environmental indexes of different cages of hen house

2.2 不同方向監(jiān)測點環(huán)境指標比較分析

由表2可知，不同水平方向監(jiān)測點之間A組溫度顯著高于B組(<0.05)，相對濕度差異不顯著(>0.05)。B組和C組NH濃度顯著高于A組(<0.05)，但是濃度很低。B組和C組CO濃度顯著高于A組(<0.05)。C組風速顯著高于A組和B組(<0.05)。

不同垂直方向監(jiān)測點之間溫度和相對濕度均差異不顯著(>0.05)。NH濃度第2列較大，但是濃度很低。CO濃度第1列顯著高于第2和第3列(<0.05)。風速第2列顯著高于第1和第3列(<0.05)，第3列顯著高于第1列(<0.05)。

表2 不同方向監(jiān)測點環(huán)境指標比較Table 2 Comparison of environmental indexes of different direction monitor points

2.3 不同監(jiān)測時間環(huán)境指標比較分析

由表3可知，舍內(nèi)溫度隨舍外溫度的升高而升高(<0.05)。NH和CO濃度8∶00-9∶00顯著高于另外兩個時間段(<0.05)，11∶00-12∶00顯著高于13∶00-14∶00(<0.05)。風速8∶00-9∶00顯著低于另外兩個時間段(<0.05)，11∶00-12∶00顯著低于13∶00-14∶00(<0.05)。

表3 不同監(jiān)測時間環(huán)境指標比較Table 3 Comparison of environmental indicators in different monitoring time

2.4 各環(huán)境指標間的相關系數(shù)和回歸分析

由表4可知，舍內(nèi)平均溫度與相對濕度、CO濃度呈極顯著負相關(<0.01)，與風速呈極顯著正相關(<0.01)。相對濕度與CO濃度呈極顯著正相關(<0.01)，與風速呈極顯著負相關(<0.01)，CO濃度與風速呈極顯著負相關(<0.01)。

表4 各環(huán)境指標間的相關系數(shù)和回歸分析Table 4 Correlation coefficient and regression analysis among environmental indicators

3 討 論

蛋雞的舒適度是多種因素相互作用的結(jié)果，其狀況的好壞目前仍無法定量描述。Cerci等認為16～25 ℃為蛋雞適宜生長的環(huán)境溫度。Marsden等研究表明蛋雞最適宜生產(chǎn)的環(huán)境溫度為21 ℃，本試驗設定的目標溫度為21 ℃，監(jiān)測的舍內(nèi)平均溫度為21.35 ℃，其他季節(jié)能否保持還需進一步開展試驗研究。其中，溫度隨著層高的增高呈逐漸增高的趨勢，最大溫差為2.82 ℃，不同垂直方向監(jiān)測點之間溫度差異不顯著，不同水平方向監(jiān)測點之間前部溫度顯著高于中部，但是溫差只有0.88 ℃，在利用相同占地面積，飼養(yǎng)量超出其他標準化蛋雞舍2～3倍的條件下，舍內(nèi)不同區(qū)域溫度均能維持在蛋雞生產(chǎn)適宜范圍，說明該環(huán)境控制系統(tǒng)在初冬季節(jié)能夠合理的通過通風換氣調(diào)節(jié)舍內(nèi)溫度。環(huán)境濕度對家禽的影響與溫度有關，在適溫環(huán)境下濕度對家禽體溫調(diào)節(jié)的影響不顯著。李繼連等認為舍內(nèi)適宜的相對濕度為50%～70%，本試驗中平均相對濕度為59.04%，不同籠層，不同水平和垂直方向之間相對濕度均差異不顯著。

有害氣體是影響蛋雞舍環(huán)境水平的重要環(huán)境參數(shù)之一，主要包括NH、CO、HS等有害氣體。蛋雞舍環(huán)境控制的優(yōu)劣直接影響蛋雞的生產(chǎn)性能和雞群健康水平，蛋雞舍環(huán)境的精準控制依賴于雞舍環(huán)境參數(shù)的有效監(jiān)測與科學評價。NH是畜禽舍內(nèi)有害氣體之一，養(yǎng)殖場排放的NH是周邊環(huán)境PM形成的主要原因之一。本次試驗中幾乎沒有監(jiān)測到NH而CO濃度呈現(xiàn)上層較小，中下層較大的趨勢。因為試驗雞舍為密閉式雞舍，外界空氣通過側(cè)墻小窗進入雞舍，試驗期間外界溫度較低，為保證舍內(nèi)溫度，設定的通風量較小，為確保舍外冷空氣進入雞舍時不直接吹到雞身上，側(cè)墻小窗進風口開口向上，并且擋風板開口角度較小，環(huán)控系統(tǒng)設置的風機運行數(shù)量與小窗開口面積相匹配，外界空氣進入雞舍時風速較大，直接到達雞舍頂部中間區(qū)域，所以上層混入的外界空氣較多，CO濃度較小。CO濃度第1列顯著高于第2和3列。因為為保證舍內(nèi)溫度和進入雞舍中間的外界空氣的流動方向，達到充分通風換氣的目的，初冬季節(jié)山墻風機每層只能輪換開啟中間3～6臺，所以靠近側(cè)墻處的Ⅰ組存在通風死角，CO濃度較高。CO濃度中部和后部顯著高于前部，這與沈豐菊等的研究結(jié)果一致，由于雞舍為負壓通風，為保證舍內(nèi)水平方向不同區(qū)域空氣流動速度均勻和整個雞舍得到充分通風換氣，側(cè)墻小窗開口從前到后逐漸減小，前部區(qū)域進入的外界新鮮空氣比例較高，整個雞舍產(chǎn)生的CO均通過后端山墻風機排出舍外，CO存在累積效應，所以中后部CO濃度較高。本試驗中平均CO濃度為1858.54 mg/m，超出了《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標準》( NY/T 388-1999)規(guī)定要求的1 500 mg/m。Kocaman等研究表明，雞舍內(nèi)CO濃度小于5 000 mg/m、NH濃度小于 15 mg/m，蛋雞生產(chǎn)性能、健康、免疫力不受影響，施正香等研究表明，舍內(nèi)CO濃度小于5 000 mg/m，對蛋雞健康及生產(chǎn)性能基本沒有影響。王陽等認為中國現(xiàn)行的蛋雞舍內(nèi)CO濃度控制的農(nóng)業(yè)行業(yè)標準1 500 mg/m，主要適用于傳統(tǒng)的刮板式清糞雞舍，傳送帶清糞蛋雞舍內(nèi)CO濃度參數(shù)控制標準建議可取5 000 mg/m。HS是一種無色、易揮發(fā)、具有腐敗臭雞蛋氣味的毒性氣體，HS濃度較高會誘發(fā)多種疾病，本試驗中未檢測到HS。

通風是改善雞舍環(huán)境最重要的方式，理想通風狀態(tài)可保持雞舍內(nèi)風速適合而穩(wěn)定。本試驗雞舍平均風速0.3 m/s，除第12層風速較高外，其他層之間差異不大，垂直方向第2列顯著高于第1和3列，第3列顯著高于第1列，因為初冬季節(jié)山墻風機與側(cè)墻小窗匹配，每層只輪換開啟中間3～6臺，舍外空氣通過側(cè)墻小窗進入雞舍后在山墻風機的作用下向中間聚攏，所以第2列風速高于第3列，但是由于外界溫度較低，為保證舍內(nèi)溫度，通風量設定較小，靠近側(cè)墻處的Ⅰ組存在通風死角，所以風速最低。因為后端監(jiān)測點靠近風機，所以水平方向后端風速顯著高于中部和前部。本試驗中舍內(nèi)風速小于《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標準》( NY/T 388-1999)規(guī)定要求，不同位置存在差異，但是舍內(nèi)空氣質(zhì)量較好，舍外溫度降低通風量減小時能否符合標準要求還需進一步試驗監(jiān)測。

本試驗中，初冬季節(jié)8∶00-14∶00舍內(nèi)平均溫度隨著舍外溫度的升高而升高，與相對濕度、CO濃度呈極顯著負相關，這與毛彥玲的研究結(jié)果一致，與風速呈極顯著正相關。相對濕度與CO濃度呈極顯著正相關，與風速呈極顯著負相關，CO濃度與風速呈極顯著負相關。因為隨著外界溫度的升高，舍內(nèi)溫度升高，通風量增加，風速加大，舍內(nèi)外氣體交換加快，舍內(nèi)相對濕度和CO濃度隨之降低。

4 結(jié) 論

十二層層疊式蛋雞舍在初冬季節(jié)通過合理的環(huán)境控制技術能夠保證舍內(nèi)各項環(huán)境指標符合相關要求，不同籠層間上層環(huán)境質(zhì)量較好，水平方向中部和前部優(yōu)于后部，垂直方向靠近側(cè)墻區(qū)域較差。舍內(nèi)平均溫度隨舍外溫度的升高而升高，與相對濕度、CO濃度呈極顯著負相關，與風速呈極顯著正相關。