河北省不同地區(qū)冬季肉牛舍內(nèi)外溫濕環(huán)境研究

高玉紅，趙伍祥，趙鳳存，曹玉鳳，孫新勝，李建國(guó)

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，河北 保定071001；2.河北承德市畜牧研究所，河北 承德0670002；3.河北省農(nóng)科院獸藥業(yè)有限公司，河北 石家莊050041；4.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，河北 保定071001）

溫度和濕度是影響肉牛生產(chǎn)水平的主要環(huán)境因素［1-4］。牛舍內(nèi)的溫濕環(huán)境既受外界天氣條件的影響，又與牛舍的建筑類型和日常管理水平密切相關(guān)。華北地區(qū)冬季溫度低且時(shí)間長(zhǎng)，舍內(nèi)的溫濕環(huán)境直接影響肉牛的健康和生長(zhǎng)，但國(guó)內(nèi)這方面的研究較少，有限的研究多集中于東北、西北和南方地區(qū)［5-8］。河北省作為肉牛短期育肥大省，近幾年一直保持較快的發(fā)展速度，但由于河北省特殊的地理位置，育肥集中在農(nóng)區(qū)和淺山區(qū)，不同地區(qū)氣候差異很大，牛舍的建筑形式也不同，常常由于牛舍設(shè)計(jì)不合理或管理粗放，導(dǎo)致冬季舍內(nèi)溫度低、濕度高的狀況，影響肉牛的增重，目前尚無(wú)關(guān)于河北省肉牛舍溫濕環(huán)境的分析調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)肉牛舍實(shí)際生產(chǎn)中的溫濕環(huán)境狀況是否滿足肉牛生長(zhǎng)育肥需求尚不明確。針對(duì)河北省的地理特點(diǎn)，本研究選擇4個(gè)地區(qū)6個(gè)有代表性建筑類型的肉牛場(chǎng)，對(duì)冬季舍內(nèi)外的空氣溫度和相對(duì)濕度進(jìn)行了檢測(cè)和分析，旨在了解河北省冬季肉牛養(yǎng)殖的溫濕環(huán)境狀況，為將來(lái)肉牛舍的設(shè)計(jì)和環(huán)境調(diào)控技術(shù)提供理論基礎(chǔ)和可靠的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選擇河北省不同地區(qū)6個(gè)有代表性建筑類型的肉牛肥育場(chǎng)。針對(duì)河北省地形特點(diǎn)，被選擇的試驗(yàn)牛場(chǎng)分別為處于太行山山地丘陵的保定易縣、平原地區(qū)的滄州鹽山縣和廊坊三河市、冀北燕山山區(qū)的承德隆化縣。每個(gè)肉牛場(chǎng)選取建筑結(jié)構(gòu)完全相同的2個(gè)拴系育肥舍（肉牛體重為400～500 kg）進(jìn)行測(cè)定，舍內(nèi)畜欄排列方式均為雙列對(duì)頭式，糞便干清（每天早晚各1次）。測(cè)定肉牛舍建筑特點(diǎn)見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于12月份～1月份對(duì)所選肉牛肥育舍內(nèi)外的空氣溫度和濕度進(jìn)行檢測(cè)。每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)連續(xù)檢測(cè)3個(gè)晴天，每天7∶00、13∶00和19∶00進(jìn)行三次測(cè)定。舍內(nèi)和舍外溫度和濕度的檢測(cè)采用均勻布點(diǎn)原則，舍內(nèi)水平布置5～8個(gè)點(diǎn)，舍間（相鄰兩棟牛舍之間的空間）和場(chǎng)中（場(chǎng)內(nèi)的凈道）分別布置3～5個(gè)點(diǎn)。溫度和濕度的檢測(cè)儀器為美國(guó)天馬思溫濕計(jì)（型號(hào)：TM-181）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS（Standard Version 13.0，SPSS Inc.）統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地區(qū)肉牛舍內(nèi)外空氣溫度變化

不同建筑類型牛舍內(nèi)外早中晚三個(gè)時(shí)間段的氣溫檢測(cè)結(jié)果如圖1所示。從早上各牛場(chǎng)舍內(nèi)、舍間和場(chǎng)中的氣溫比較得出，除保定敞棚舍外其他牛場(chǎng)舍內(nèi)氣溫極顯著高于舍間和場(chǎng)中（P＜0.01），尤其是承德地區(qū)三種不同建筑形式的牛舍，舍內(nèi)氣溫比場(chǎng)中高6.8～10.0℃，而廊坊暖棚舍和滄州敞棚舍內(nèi)氣溫比場(chǎng)中分別高2.3℃和1.9℃。從中午各牛場(chǎng)氣溫的檢測(cè)結(jié)果得出，除了兩個(gè)牛場(chǎng)的敞棚舍內(nèi)（保定和滄州牛場(chǎng)）、舍間和場(chǎng)中氣溫之間差異不顯著（P＞0.05），廊坊暖棚舍內(nèi)氣溫極顯著高于舍間和場(chǎng)中（P＜0.01），分別比舍間和場(chǎng)中高1.8℃和3.2℃，而舍間氣溫也極顯著高于場(chǎng)中（P＜0.01），承德三個(gè)牛場(chǎng)的舍內(nèi)氣溫均高于舍間（P＜0.05）和場(chǎng)中（P＜0.01），比舍間和場(chǎng)中氣溫高1.0～2.9℃和1.4～3.0℃。從晚上各牛場(chǎng)氣溫檢測(cè)結(jié)果得出，各牛場(chǎng)舍內(nèi)、舍間和場(chǎng)中氣溫之間均表現(xiàn)出極顯著性差異（P＜0.01），保定、滄州、承德牛場(chǎng)的舍內(nèi)氣溫極顯著高于舍間和場(chǎng)中（P＜0.01），舍內(nèi)外氣溫差最高可達(dá)11.6℃（承德3牛場(chǎng)），廊坊牛舍內(nèi)氣溫和舍間氣溫之間未表現(xiàn)出顯著性差異（P＞0.05），但舍內(nèi)氣溫卻極顯著高于場(chǎng)中（P＜0.01），其他五個(gè)牛場(chǎng)舍間和場(chǎng)中氣溫差異不顯著（P＞0.05）。

表1 測(cè)定育肥牛舍的建筑特點(diǎn)Table 1 Architectural character of beef cattle houses

圖1 育肥牛舍內(nèi)外的空氣溫度Fig.1 Indoor and outdoor ambient temperature of beef cattle houses

從圖2發(fā)現(xiàn)，平原丘陵地區(qū)（保定、滄州和廊坊）牛舍內(nèi)溫度高于承德山區(qū)，其中承德牛舍內(nèi)中午氣溫平均3.8℃，比平原丘陵地區(qū)低2.8℃。

2.2 不同地區(qū)肉牛舍內(nèi)外空氣濕度變化

圖2 不同地區(qū)育肥牛舍內(nèi)的溫度和濕度比較Fig.2 Indoor ambient temperature and relative humidity of beef cattle houses in different regions

不同建筑類型牛舍內(nèi)外早中晚三個(gè)時(shí)間段的濕度檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。在平原和丘陵地區(qū)的三個(gè)牛場(chǎng)（保定、滄州和廊坊牛場(chǎng)），早晚兩個(gè)時(shí)間段，舍內(nèi)、舍間和場(chǎng)中濕度之間均未表現(xiàn)出顯著性差異（P＞0.05），舍內(nèi)早晚的濕度范圍分別為65.0%～72.0%和59.0%～71.0%，中午三個(gè)牛場(chǎng)舍內(nèi)濕度為39.1%～54.0%，而廊坊牛場(chǎng)的舍內(nèi)和舍間濕度均極顯著高于場(chǎng)中（P＜0.01），分別比場(chǎng)中高24.0%和20.5%。處于燕山山脈的承德三個(gè)牛場(chǎng)，早中晚三個(gè)時(shí)間段，舍內(nèi)、舍間和場(chǎng)中濕度之間均表現(xiàn)出顯著性差異，舍內(nèi)濕度明顯高于舍間（承德3牛場(chǎng)的早晚除外）和場(chǎng)中，也明顯高于平原丘陵地區(qū)的三個(gè)牛場(chǎng)舍內(nèi)濕度，早上承德三個(gè)牛場(chǎng)的舍內(nèi)濕度為81.0%～83.0%，比場(chǎng)中高8.3%～18.5%，中午舍內(nèi)外濕度差尤為明顯，舍內(nèi)濕度為73.0%～77.5%，比場(chǎng)中高33.4%～39.7%，晚上舍內(nèi)濕度為87.0%～77.5%，比場(chǎng)中高14.9%～18.2%。從圖2和圖3也可看出，承德山區(qū)的牛舍內(nèi)濕度明顯高于平原丘陵地區(qū)。

2.3 不同地區(qū)肉牛舍內(nèi)外空氣溫度和濕度的日變化

圖3 育肥牛舍內(nèi)外的空氣濕度Fig.3 Indoor and outdoor relative humidity of beef cattle houses

舍內(nèi)外溫度和濕度的日變化規(guī)律如圖4所示，從六個(gè)牛場(chǎng)的溫度平均值可以看出，舍內(nèi)、舍間和場(chǎng)中氣溫均表現(xiàn)出早晚低、中午高的趨勢(shì)，舍內(nèi)早上和晚上分別比中午低約7.2℃和3.1℃，而場(chǎng)中早上和晚上分別比中午低11.2℃和8.0℃。從氣濕日變化規(guī)律可以看出，舍內(nèi)、舍間和場(chǎng)中的濕度均表現(xiàn)出早晚高、中午低的趨勢(shì)，舍內(nèi)濕度＞舍間濕度＞場(chǎng)中濕度，舍內(nèi)早上和晚上分別比中午高約16.4%和13.1%。圖1也顯示，濕度的日變化規(guī)律和氣溫日變化正好相反，這與丁露雨等［9］對(duì)不同地區(qū)肉牛舍氣溫和氣濕的日變化規(guī)律基本相似。

3 討 論

圖4 育肥舍內(nèi)外溫度和濕度的日變化Fig.4 Daily variation of indoor and outdoor ambient temperature and relative humidity of beef cattle houses

不同建筑形式、不同地區(qū)牛舍內(nèi)外溫差變化很大。檢測(cè)的多數(shù)牛場(chǎng)舍內(nèi)氣溫偏低，尤其是早晚，早上、中午和晚上舍內(nèi)氣溫分別達(dá)到-1.9℃、5.2℃和2.2℃，這比陳林等［10］檢測(cè)的西北地區(qū)冬季牛舍內(nèi)的溫度（-9.6℃）要高得多。河北省平原丘陵地區(qū)牛舍多為敞棚舍，只建有頂棚，四周無(wú)墻，舍外氣候條件很容易影響舍內(nèi)的溫?zé)岘h(huán)境，尤其是中午，舍內(nèi)外溫差不明顯，而早晚舍外氣溫降低，舍內(nèi)氣溫明顯高于舍外，尤其是晚上，舍內(nèi)氣溫比場(chǎng)中高2.4℃左右，舍內(nèi)溫度可達(dá)到2.2℃。雖然牛為耐寒家畜，但如果舍內(nèi)溫度低于5℃，將會(huì)影響其增重效果。廊坊暖棚牛舍保溫效果明顯好于敞棚舍，早中晚舍內(nèi)氣溫均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于舍外，但早晚氣溫仍達(dá)不到5℃。承德地處河北省燕山山脈的山區(qū)，天氣較平原地區(qū)寒冷，冬季牛舍多為密閉式，試驗(yàn)的三個(gè)牛場(chǎng)舍內(nèi)氣溫遠(yuǎn)高于舍外，但早晚的舍內(nèi)氣溫最低可達(dá)-5℃和0.8℃，承德的磚混有窗舍（承德3牛場(chǎng)）保溫效果要好于承德其他牛場(chǎng)，早中晚舍內(nèi)氣溫比場(chǎng)中高10℃、3℃和12℃，這主要與該牛舍的防寒建筑有關(guān)，該牛舍屋頂為雙坡、復(fù)合板結(jié)構(gòu)，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總熱阻較大，封閉保溫性能較好，而其他兩個(gè)承德牛場(chǎng)屋頂均為單層彩鋼，通過(guò)屋頂散失的熱量較多，塑料薄膜較薄且覆蓋的面積又較多，這導(dǎo)致舍內(nèi)溫度較低。

濕度對(duì)肉牛的影響不容忽視，肉牛適宜濕度為55%～80%，但實(shí)際生產(chǎn)中，通常是濕度和溫度綜合起來(lái)對(duì)肉牛產(chǎn)生影響［11］，單純濕度大小很難評(píng)價(jià)牛舍環(huán)境的好壞。通常情況下，低溫高濕是最冷的氣候環(huán)境，因?yàn)榈蜏貢r(shí)潮濕空氣的導(dǎo)熱性和熱容量比干燥空氣大，牛體表被毛和皮膚吸收了空氣中部分水分從而提高了導(dǎo)熱性，增加了牛的可感散熱，加劇了肉牛的冷應(yīng)激，甚至造成皮膚、呼吸道感染等疾病。冬季牛舍密閉程度較高，多數(shù)牛舍未安裝通風(fēng)設(shè)施，舍內(nèi)水汽很難排出舍外，造成舍內(nèi)濕度較高。陳林等［10］測(cè)的西北地區(qū)冬季肉牛舍相對(duì)濕度達(dá)到78.7%，與本研究的結(jié)果相一致，承德密閉牛舍的濕度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于舍外，且明顯高于其他地區(qū)牛舍，尤其是早晚，高達(dá)78%～81%。雖然承德的磚混半開放牛舍（承德2牛場(chǎng)）頂部裝有排風(fēng)扇，但通風(fēng)量較小，仍不能滿足舍內(nèi)肉牛的通風(fēng)需要，因此有必要對(duì)密閉舍的通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行改進(jìn)，或鋪設(shè)墊料增加地面的保溫吸濕性能，以降低舍內(nèi)的水汽含量，改善空氣環(huán)境。國(guó)外關(guān)于肉牛舍濕度的研究報(bào)道很多［12-14］，而國(guó)內(nèi)這方面的報(bào)道很少。廊坊牛舍為聯(lián)棟暖棚舍，兩舍間隔處的上方有40 cm寬的通氣縫，且舍頂有15 cm寬的通氣縫，增加了排濕效果，所以舍內(nèi)濕度低于密閉舍，這種牛舍結(jié)構(gòu)比較適于河北平原地區(qū)，但仍需加強(qiáng)早晚的保溫管理。

4 結(jié) 論

從本研究的檢測(cè)結(jié)果可以得出，冬季肉牛舍內(nèi)氣溫普遍較低，尤其是密閉牛舍還應(yīng)采取適當(dāng)措施降低舍內(nèi)濕度，減少冷應(yīng)激程度。建議牛舍設(shè)計(jì)時(shí)重視外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)，舍頂?shù)脑O(shè)計(jì)尤為重要，同時(shí)加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)計(jì)，如可適當(dāng)安裝排風(fēng)扇或設(shè)計(jì)通風(fēng)縫等措施，以保證肉牛健康、可持續(xù)的發(fā)展。

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