噴淋降溫在畜牧生產中的應用

涂 志,魏銘宏

1.重慶市畜牧科學院,重慶 402460 2.國家生豬技術創(chuàng)新中心,重慶 402460

0 引言

隨著我國現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的集約化發(fā)展,綠色、高效、節(jié)約的生產理念越來越受到養(yǎng)殖戶的關注。生豬養(yǎng)殖業(yè)作為重慶地區(qū)的傳統(tǒng)產業(yè),該地區(qū)夏季高溫高濕的氣候環(huán)境直接影響豬只健康和生產性能的發(fā)揮。因此,對于豬場管理人員來說夏季豬舍的降溫顯得尤為重要。

內源熱源和外源熱是家畜體熱的主要來源,體溫過高會影響家畜的生長或繁殖性能,嚴重情況會導致家畜死亡,因此需要采用合適的散熱方式來緩解家畜體溫過高的情況。蒸發(fā)散熱、對流散熱以及傳導散熱是畜牧生產中常用的散熱方式,與對流散熱和傳導散熱相比,蒸發(fā)散熱是畜牧生產中成本相對較低、使用效果較好的散熱方式,尤其是豬等沒有汗腺或汗腺不發(fā)達的家畜無法通過排汗的方式來有效降低體熱[1],就需要通過其他外部途徑降低體溫。目前畜牧生產過程中常用的降溫方式有噴淋降溫系統(tǒng)、噴霧降溫系統(tǒng)以及水簾風機降溫系統(tǒng)[2]。其中噴淋降溫方式主要在養(yǎng)牛生產中應用較多,水簾風機降溫方式在養(yǎng)豬生產中使用較多,這2種降溫方式的使用效果均與空氣濕度呈負相關,空氣濕度越高,降溫效果越差。

1 噴淋降溫系統(tǒng)的原理和特點

1.1 使用原理

夏季蒸發(fā)散熱是畜牧場降溫常用的降溫方式,目前常用的蒸發(fā)方式有2種。一種是通過降低環(huán)境溫度的方式進行降溫;另一種是通過降低畜禽溫度的方式進行降溫。水簾風機系統(tǒng)和噴霧降溫系統(tǒng)是常見的降低環(huán)境溫度的降溫方式,可以有效降低環(huán)境溫度,提供舒適環(huán)境;噴淋降溫系統(tǒng)和滴水降溫系統(tǒng)是通過蒸發(fā)動物體表水分,帶走動物的體表溫度,為畜禽提供舒適的體感溫度,達到降溫的效果[3-4]。但僅通過噴淋并不能有效帶走畜禽體表熱量,通常需要結合風機使用。

研究表明:使用噴淋降溫能夠有效降低環(huán)境溫度,降低畜禽的呼吸頻率,提高畜禽生產效率和畜牧場經濟效益[5-9]。噴淋降溫系統(tǒng)由噴淋系統(tǒng)和送風系統(tǒng)兩部分組成,該系統(tǒng)與噴霧降溫系統(tǒng)類似,系統(tǒng)通常需要前置過濾器對噴淋水進行過濾,防止堵塞噴頭。利用電磁閥、溫度傳感器和溫度控制器組成的噴淋系統(tǒng)通過對舍內溫度的感應,用時間控制器控制電磁閥的開關,調整噴頭噴淋時間,同時利用溫度傳感器感應溫度調整圈舍風機通風量的大小,使畜禽處于舒適環(huán)境中[4]。

1.2 特點

噴淋降溫系統(tǒng)通常是由噴淋系統(tǒng)和通風系統(tǒng)組成,其使用效果會受空氣濕度的影響,在高溫天氣下,使用噴淋系統(tǒng)將畜禽體表打濕,畜禽可以通過傳導散熱的方式將體表溫度傳導至體表的水分中,通過控制系統(tǒng)啟動圈舍風機增大圈舍風速加快畜禽體表水分蒸發(fā),帶走畜禽體表溫度,提高畜禽的生產效率[5,7,10]。相對于噴淋降溫系統(tǒng),噴霧降溫需要產生比噴淋降溫系統(tǒng)更小的霧滴,因此對水壓和噴頭要求更高,使用成本相應增加,同時由于噴頭水滴直徑較小,極易造成噴頭堵塞。而噴淋降溫使用的水滴直徑較大,不需要額外增壓,因此運行成本較低,噴頭也不容易堵塞,但需要注意控制好噴淋時間和噴淋用水量,否則極易造成噴淋量過大,增加環(huán)境濕度,影響降溫效果。

2 噴淋降溫系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀

2.1 畜牧生產中噴淋降溫使用情況

噴淋降溫系統(tǒng)主要通過將水噴淋至畜禽體表,隨后通過通風系統(tǒng)蒸發(fā)畜禽體表水分,降低畜禽體表溫度的方式進行降溫。該系統(tǒng)在畜牧生產中應用廣泛,合理使用噴淋降溫系統(tǒng)不僅可以有效降溫,還能節(jié)約用水,提高畜禽生產效率[11]。

2.2 噴淋降溫應用效果

熱應激是造成牛生長遲緩以及奶牛產奶量降低的重要因素,研究發(fā)現(xiàn)噴淋降溫系統(tǒng)能夠有效緩解牛的熱應激[8,10,12-14]。Davis et al.[15]研究發(fā)現(xiàn)在熱應激情況下使用噴淋降溫能夠降低牛的直腸溫度和呼吸頻率。在養(yǎng)牛生產中使用噴淋降溫系統(tǒng)不僅能夠提高牛奶產量[16-18],而且可以提高牛的飲水和采食量,提高生產性能[19]。噴淋降溫是為了緩解動物的熱應激,因此在溫度較高且動物處于熱應激時使用噴淋降溫能夠取得更好的效果[14]。

在養(yǎng)豬生產中使用噴淋降溫系統(tǒng)相對較少。有研究發(fā)現(xiàn),在生長育肥豬養(yǎng)殖過程中使用噴淋系統(tǒng)能夠有效提高豬只的采食量和日增重[20-21]。對使用噴淋降溫的哺乳母豬進行了相關研究。結果顯示:使用噴淋降溫系統(tǒng)能夠有效提高母豬的采食量,同時提高斷奶母豬的配種成功率[22]。類似于養(yǎng)牛生產,噴淋降溫也是為了緩解熱應激,因此在出現(xiàn)熱應激的情況下使用噴淋降溫系統(tǒng)能夠取得較好的效果[23]。豬只生產過程中通常需要進行長途運輸,運輸過程中要保證豬只的舒適性,減少熱應激才能提高生產效率,在運輸過程中使用噴淋方式對豬只進行降溫能夠降低豬只的腸道溫度,緩解熱應激對豬只產生的影響,同時能夠改善肉質[24-26]。王曉明[27]對肉雞夏季宰殺前運輸過程中是否進行噴淋通風進行分析,發(fā)現(xiàn)噴淋降溫能夠緩解肉雞的應激,提高肉雞宰后品質。在蛋雞生產過程中使用噴淋降溫系統(tǒng)能夠提高蛋雞的產蛋量[28-29]。

2.3 噴淋降溫的使用范圍

通過查閱相關文獻資料發(fā)現(xiàn),使用不同的噴水速度和噴水量對荷斯坦奶牛的主要生產性狀沒有顯著影響,流量越低反而降溫效果更好[30]。不同研究人員對不同品種動物進行了水的流速以及噴淋間隔的研究。Chen et al.[31]對不同溫度下的流速進行分析發(fā)現(xiàn),當溫度低于28 ℃時,使用噴頭水流速大于等于1.3 L/min 時就能保證母牛體溫正常;當溫度高于32 ℃時,只有水的流速大于等于4.5 L/min時才能保證母牛體溫以及呼吸頻率正常。Adin et al.[19]研究發(fā)現(xiàn)開啟噴頭10 min(120 L/h),關閉噴頭30 min,通風蒸發(fā)水分能夠提高母牛的生產性能。Gaughan et al.[14]發(fā)現(xiàn)當溫度高于28 ℃時開啟噴頭5 min(2.84 L/min)關閉噴頭20 min為1個循環(huán),同時結合風機(2 m/s)使用能夠緩解熱應激。Davison et al.[32]對奶牛產奶量分析時發(fā)現(xiàn),當溫度高于26 ℃,開啟噴頭2 min,關閉噴頭10 min為1個循環(huán)時,奶牛有最高的產奶量。Brouk et al.[7]通過對不同通風時間和噴淋時間的組合分析發(fā)現(xiàn),使用持續(xù)通風,5 min間隔噴淋可以降低母牛的呼吸頻率。關于噴淋時間和流速在養(yǎng)豬生產中較少。有研究人員發(fā)現(xiàn),在溫度達到35.8 ℃時,2.5 min/h的噴淋頻率可以降低母豬的直腸溫度和呼吸頻率[33]。通過以上文獻發(fā)現(xiàn)不同品種的動物所需要的噴淋時間、水量等都不相同,因此需要根據不同動物、環(huán)境溫度以及風速等綜合確定噴水量和噴水時間。

3 結束語

噴淋降溫系統(tǒng)利用傳導散熱吸收畜禽體表溫度,能夠有效降低畜禽體表溫度,緩解熱應激對畜禽造成的不利影響,提高畜禽場的生產效益。對于養(yǎng)豬生產來說,噴淋降溫系統(tǒng)研究報道比較少,因此需要進行大量實驗對噴淋降溫系統(tǒng)的噴淋頻率和噴淋時長進行研究,為豬場噴淋降溫系統(tǒng)的使用提供更多的依據。