冬季八層層疊式籠養(yǎng)雞舍環(huán)境質(zhì)量測定與分析

李俊營, 楊選將, 詹 凱*, 李華龍, 劉盛南，劉 偉, 李 巖, 馬瑞鈺, 王 雙

(1. 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所, 安徽 合肥 230031; 2. 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院, 安徽 合肥 230031; 3. 安徽圣迪樂村生態(tài)食品有限公司, 安徽 銅陵 244131)

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冬季八層層疊式籠養(yǎng)雞舍環(huán)境質(zhì)量測定與分析

李俊營1, 楊選將2, 詹 凱1*, 李華龍2, 劉盛南1，劉 偉1, 李 巖1, 馬瑞鈺1, 王 雙3

(1. 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所, 安徽 合肥 230031; 2. 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院, 安徽 合肥 230031; 3. 安徽圣迪樂村生態(tài)食品有限公司, 安徽 銅陵 244131)

【目的】試驗旨在對八層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍冬季環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行測定和分析，為層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍環(huán)境控制提供依據(jù)。【方法】使用環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)和粉塵采樣器每天6:00-8:00、12:00-14:00和18:00-20:00測定八層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍水平和垂直方向上不同位置的環(huán)境質(zhì)量參數(shù)(溫度、相對濕度、風(fēng)速、光照強度、CO2濃度、粉塵濃度、氨氣濃度和PM10)?！窘Y(jié)果】在采取側(cè)窗進(jìn)風(fēng)、縱向通風(fēng)的通風(fēng)模式下，冬季八層層疊式籠養(yǎng)蛋雞舍內(nèi)平均溫度、相對濕度、風(fēng)速和光照強度分別為19.11 ℃、52.02 %、0.25 m/s和34.00 lx，空氣中平均二氧化碳濃度、粉塵濃度、氨氣濃度和PM10分別是2083.22 mg/m3、2.85 mg/m3、1.04 mg/m3和26.01 μg/m3。不同測定點之間環(huán)境質(zhì)量存在差異，從濕簾端到風(fēng)機端雞舍溫度、二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度呈逐漸增大的趨勢，上層測定點H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的溫度、二氧化碳濃度和氨氣濃度顯著高于下層測定點H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m。相關(guān)分析結(jié)果表明，風(fēng)速與溫度、二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)，溫度與氨氣濃度呈顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】冬季八層層疊式籠養(yǎng)雞舍內(nèi)不同位置環(huán)境質(zhì)量參數(shù)存在差異，環(huán)境質(zhì)量基本符合《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 388-1999)。

蛋雞；冬季；密閉式雞舍；環(huán)境質(zhì)量

【研究意義】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[1]。我國商品蛋雞飼養(yǎng)方式以籠養(yǎng)為主，其中階梯式籠養(yǎng)占總存欄量89.9 %，層疊式籠養(yǎng)的比例逐漸上升[2]。雞舍環(huán)境包括空氣環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量[3]，雞舍環(huán)境質(zhì)量與雞舍類型、飼養(yǎng)方式等密切相關(guān)[4-6]，同時也影響著家禽的生理機能、行為活動、生產(chǎn)水平、蛋品安全等[7-12]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，已有國內(nèi)學(xué)者對雞舍環(huán)境質(zhì)量開展了研究，如陳洪[13]對現(xiàn)代化超大規(guī)模蛋雞舍冬春季環(huán)境控制模式的環(huán)境參數(shù)變化及其與蛋雞產(chǎn)蛋性能的關(guān)系進(jìn)行了研究；黃仁錄[14]研究了秋季不同類型蛋雞舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)的變化；吳俊鋒等[15]對冬季有窗封閉式雞舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)變化及對蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)的影響進(jìn)行了研究；查凌雁等[16]研究了在側(cè)窗進(jìn)風(fēng)、縱向風(fēng)機排風(fēng)調(diào)控方式下冬季雞舍內(nèi)溫度、風(fēng)速、氨氣濃度環(huán)境特征，結(jié)果表明溫度是影響蛋雞冬季產(chǎn)蛋率的主要環(huán)境因子。上述研究結(jié)果表明，雞舍環(huán)境通常存在一致性差、冬季有害氣體和粉塵濃度高等問題?！颈狙芯壳腥朦c】隨著蛋雞產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(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。八層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍因具有節(jié)約土地、養(yǎng)殖密度高、自動化控制程度高、節(jié)約勞動力成本等優(yōu)點而發(fā)展迅速[17]。但是，針對八層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍的環(huán)境控制研究相對較少，對其環(huán)境控制缺乏深入的了解。【擬解決的關(guān)鍵問題】因此，開展八層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍冬季環(huán)境質(zhì)量參數(shù)測定和分析，有助于分析雞舍環(huán)境狀況，發(fā)現(xiàn)雞舍環(huán)境控制中存在的問題，為八層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍環(huán)境控制提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗雞舍概況

試驗在安徽圣迪樂村食品有限公司的一棟密閉雞舍內(nèi)進(jìn)行，存欄53周齡羅曼粉殼蛋雞5萬只。雞舍南北走向，長73.00 m，寬16.00 m，高6.30 m。舍內(nèi)布局為四列五走道，籠具為八層層疊式雞籠，中間由鋼網(wǎng)管理走道隔開為上下兩層。冬季采取側(cè)窗進(jìn)風(fēng)、縱向通風(fēng)的環(huán)境控制方式。雞舍凈道端山墻及兩側(cè)墻體安裝有濕簾，面積138.00 m2，用塑料薄膜封閉。風(fēng)機位于污道端山墻上，分3層排列，每層6臺，風(fēng)機直徑為1.30 m。飼養(yǎng)管理采用行車喂料、乳頭飲水器飲水、傳送帶清糞、自動集蛋系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝。光照系統(tǒng)采用帶有傘型燈罩的9 W節(jié)能燈照明，光照時間14.5 h，燈間距3.15 m，燈具交錯排列，高度分別距地面2.50和2.05 m。雞舍環(huán)境控制系統(tǒng)為廣州廣興牧業(yè)設(shè)備集團有限公司生產(chǎn)的自動化環(huán)境控制系統(tǒng)。

1.2 測定儀器設(shè)備

環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家蛋雞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系南方生產(chǎn)技術(shù)體系崗位與中國科學(xué)院合肥智能機械研究所聯(lián)合研制，由無錫中科智能農(nóng)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司生產(chǎn)。測定儀器主要由空氣溫濕度、光照、CO2一體傳感器(CG-01，合肥恒孚電子科技有限公司)、風(fēng)速傳感器(TM-FS，意大利DELTA公司)、氨氣傳感器(TM-AQ，邯鄲市益盟電子有限公司)、PM10顆粒物濃度檢測變送器(DS-200，合肥恒孚電子科技有限公司)、485集線器、顯示屏和三角支架等部件組成，該儀器可通過無線每分鐘傳輸一次測定數(shù)據(jù)，并儲存于電腦終端服務(wù)器。該儀器由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸3部分組成。粉塵濃度測定使用粉塵采樣器(ETF-30D，江蘇金壇市億通電子有限公司)測定。

1.3 測定指標(biāo)與方法

試驗時間為2015年1月20日至2月10日，每天6:00-8:00、12:00-14:00和18:00-20:00測定溫度、相對濕度、光照強度、CO2濃度、風(fēng)速、H2S濃度、PM10、氨氣濃度和粉塵濃度，從濕簾端至風(fēng)機端分別在5個過道依次在距濕簾端9.15、20.65、32.15、43.65、55.15和66.65 m處(下文簡寫為L9.15m、L20.65m、L32.15m、L43.65m、L55.15 m和L66.65 m)測定(圖1-A)；由第一層至第八層分別距地面0.60、1.30、1.90、3.80、4.50和5.10 m(下文簡寫為H0.60 m、H1.30 m、H1.90 m、H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m)處測定(圖1-B)。

粉塵濃度測定時采集時間20 min，流量為25 L/min，根據(jù)下面公式計算粉塵濃度：

C=(m2-m1)/(Qt)×1000

式中：C——粉塵濃度(mg/m3)；m2——采樣后濾膜質(zhì)量(mg)；m1——采樣前濾膜質(zhì)量(mg)；Q——采氣流量(L/min)；t——采樣時間(min)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Office Excel 2007對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，利用SPSS 20.0來計算描述性統(tǒng)計參數(shù)，差異顯著性檢驗采用單因素方差分析，多重比較采用LSD法，當(dāng)P<0.05時，表明在95 %的置信區(qū)間內(nèi)具有統(tǒng)計學(xué)意義上的差異，當(dāng)P<0.01時，表明在99 %的置信區(qū)間內(nèi)具有統(tǒng)計學(xué)意義上的差異。表中數(shù)據(jù)以(平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。

圖1 測定點示意圖Fig.1 Measurement point diagram

2 結(jié)果與分析

2.1 從濕簾端到風(fēng)機端雞舍環(huán)境質(zhì)量變化趨勢分析

冬季雞舍采取側(cè)窗進(jìn)風(fēng)、縱向風(fēng)機排風(fēng)的通風(fēng)模式，從濕簾端到風(fēng)機端雞舍生態(tài)環(huán)境質(zhì)量見表1。冬季雞舍內(nèi)平均溫度為19.11 ℃，從濕簾端到風(fēng)機端雞舍溫度呈逐漸增大的趨勢，不同測定點之間存在差異，雞舍前后最大溫差3.68 ℃，雞舍濕簾端測定點L9.15 m處溫度最低，顯著低于其他測定點溫度(P<0.05)；雞舍風(fēng)機端測定點L66.65 m處溫度顯著低于L55.15 m測定點溫度(P<0.05)，可能是由于雞舍風(fēng)機端安裝風(fēng)機導(dǎo)致保溫性能差所造成的。雞舍內(nèi)相對濕度為52.02 %，測定點L9.15 m處相對濕度最低，顯著低于其他測定點溫度(P<0.05)。雞舍內(nèi)平均風(fēng)速和光照強度分別為0.25 m/s和34.00 lx，不同測定點之間風(fēng)速存在差異，L20.65 m測定點的風(fēng)速和光照強度測定值均顯著低于其他測定點(P<0.05)。

由表2可知，冬季雞舍內(nèi)平均二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度分別為2083.22 mg/m3、1.04 mg/m3、2.85 mg/m3和26.01 μg/m3。從濕簾端到風(fēng)機端二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度呈逐漸增大的趨勢?；\具末端(L66.65 m處)的二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度比前端(L9.15 m處)分別高13.64 %、22.34 %、36.96 %和53.80 %(P<0.05)。

2.2 雞舍不同籠層之間環(huán)境質(zhì)量變化趨勢分析

由表3可知，溫度隨著籠層的增高呈逐漸增大的趨勢，上層測定點H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的溫度顯著高于下層測定點H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m(P<0.05)，籠層最大溫差為5.04 ℃。不同籠層的相對濕度之間也存在差異，上層測定點H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的相對濕度顯著低于下層測定點H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m(P<0.05)。不同籠層的風(fēng)速之間存在差異(P<0.05)，H3.80 m處風(fēng)速最小，顯著低于其他籠層測定點(P<0.05)。不同籠層的光照強度之間存在差異，其中H3.80 m處光照強度最低，顯著低于其他測定點的光照強度(P<0.05)，這可能是由于燈具交叉布置高度有關(guān)。

表1 雞舍從濕簾端到風(fēng)機端生態(tài)環(huán)境質(zhì)量參數(shù)變化趨勢

注：同列肩注含有小寫字母不同者表示差異顯著(P<0.05)，下同。

表2 雞舍從濕簾端到風(fēng)機端空氣環(huán)境質(zhì)量參數(shù)變化趨勢

表3 不同籠層生態(tài)環(huán)境質(zhì)量參數(shù)變化趨勢

由表4可知，二氧化碳濃度和氨氣濃度隨著籠層增高呈逐漸增大的趨勢。上層3個測定點(H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m)的二氧化碳濃度和氨氣濃度顯著高于下層(H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m)(P<0.05)，其中H0.60 m測定點的二氧化碳濃度和氨氣濃度最低。不同籠層的粉塵濃度和PM10之間存在差異，H3.80 m測定點粉塵濃度和PM10最低，這可能與該處風(fēng)速最小，導(dǎo)致空氣流動性較低。

2.3 雞舍不同時間環(huán)境質(zhì)量變化趨勢分析

由表5可知，冬季12:00-14:00之間雞舍溫度最高，風(fēng)速最大，相對濕度最低，空氣中二氧化碳濃度、粉塵濃度低于6:00-8:00和18:00-20:00(P<0.05)。18:00-20:00的二氧化碳濃度和氨氣濃度最高，顯著高于6:00～8:00(P<0.05)。6:00-8:00的PM10和粉塵濃度最高，顯著高于18:00-20:00(P<0.05)。

2.4 環(huán)境質(zhì)量參數(shù)之間相關(guān)性分析

雞舍環(huán)境質(zhì)量參數(shù)之間存在一定的相關(guān)性，由表6可知，冬季雞舍內(nèi)溫度與二氧化碳濃度、PM10、氨氣濃度呈顯著正相關(guān)(P<0.01)，與相對濕度和風(fēng)速呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。相對濕度與風(fēng)速呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與二氧化碳濃度、氨氣濃度和粉塵濃度呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。二氧化碳濃度與風(fēng)速呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與氨氣濃度和粉塵濃度呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；風(fēng)速與氨氣濃度和粉塵濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。

表4 不同籠層空氣環(huán)境質(zhì)量參數(shù)變化趨勢

表5 不同時間段雞舍環(huán)境質(zhì)量參數(shù)變化趨勢

表6 雞舍環(huán)境質(zhì)量參數(shù)相關(guān)性分析

注：*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)。

3 討 論

通風(fēng)和保溫是冬季雞舍環(huán)境控制的難點，如何平衡通風(fēng)和保溫的關(guān)系，對于高密度層疊式籠養(yǎng)雞舍環(huán)境控制至關(guān)重要。密閉式雞舍冬季一般采取通風(fēng)小窗進(jìn)風(fēng)的縱向通風(fēng)模式，雞舍通風(fēng)量相對較小，導(dǎo)致雞舍內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量相對較差，粉塵濃度、二氧化碳濃度等超標(biāo)，影響蛋雞生產(chǎn)[18-19]。本次測定的八層層疊式籠養(yǎng)密閉式雞舍冬季舍內(nèi)平均溫度為19.11 ℃，能維持在蛋雞生產(chǎn)適宜范圍；雞舍最大溫差3.68 ℃，但舍內(nèi)不同籠層之間溫度分布不均勻，溫度最低值與最高值之間相差5.04 ℃，這與王世鵬[20]、俞宏軍[21]等研究結(jié)果一致。試驗雞舍平均相對濕度52.02 %，略低于蛋雞生產(chǎn)適宜的相對濕度為60 %～70 %，容易導(dǎo)致雞舍內(nèi)粉塵含量增加、雞只羽毛松散干燥。

通風(fēng)是改善雞舍環(huán)境最重要的方式，理想通風(fēng)狀態(tài)是保持雞舍內(nèi)風(fēng)速適合而穩(wěn)定。試驗雞舍冬季平均風(fēng)速0.29 m/s，不同位置的風(fēng)速存在差異。雞舍內(nèi)風(fēng)速較小導(dǎo)致?lián)Q氣量不高，雞舍內(nèi)空氣質(zhì)量差，主要表現(xiàn)為二氧化碳濃度超出了《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 388-1999)規(guī)定的要求，雞舍平均二氧化碳濃度為2083.22 mg/m3，上層測定點H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的相對濕度顯著低于下層測定點H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m。濃度過高可導(dǎo)致家禽缺氧，從而使生產(chǎn)性能的發(fā)揮受到抑制。此外，雞舍內(nèi)氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度分別達(dá)到1.04 mg/m3、2.85 mg/m3和26.01 μg/m3，高于夏季測定結(jié)果[22]。

查凌雁等[16]研究發(fā)現(xiàn)，冬季蛋雞產(chǎn)蛋率與溫度、風(fēng)速分別呈現(xiàn)正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，溫度是冬季影響產(chǎn)蛋率的主要環(huán)境因子。本試驗相關(guān)分析結(jié)果表明，風(fēng)速與溫度、二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)，這表明雞舍內(nèi)風(fēng)速越高、溫度越低、空氣質(zhì)量越佳。溫度與氨氣濃度呈顯著正相關(guān)，與程秀花等[23]研究結(jié)果一致。因此，在冬季為了維持蛋雞較高的產(chǎn)蛋率，可以通過改善雞舍外圍護結(jié)果的保溫隔熱效果提高雞舍溫度，然后增加通風(fēng)量，提高雞舍空氣環(huán)境質(zhì)量。

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(責(zé)任編輯 李山云)

Determination and Analysis of Environmental Quality of Enclosed Layer House with Eight Overlap Tiers Cages in Winter

LI Jun-ying1, YANG Xuan-jiang2, ZHAN Kai1*, LI Hua-long2, LIU Sheng-nan1, LIU Wei1, LI Yan1, MA Rui-yu1, WANG Shuang3

(1. Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Agricultural Academy of Anhui Province, Anhui Hefei 230031 China; 2. China Academy of Hefei Institutes of Physical Science, Anhui Hefei 230031 China; 3. Anhui Sun Daily Farm Ecological Food Co. Ltd, Anhui Hefei 244131 China)

【Objective】The environment quality parameters of enclosed layer house with eight overlap tiers cages in winter was measured and analyzed in order to provide preference for environment quality of layer production. 【Method】The environment quality parameters (temperature, relative humidity, light intensity, CO2concentration, air velocity, dust concentration,NH3concentration and PM10) were measured by the intelligent monitoring system and dust sampler horizontally and vertically in an enclosed layer house with six overlap tiers cages, respectively. These data were collected during the period of 6:00 to 8:00, 12:00 to 14:00 and 18:00 to 20:00 every day in winter, respectively. 【Result】The average values of temperature, relative humidity, air velocity, light intensity, carbon dioxide concentration, dust concentration, NH3concentration, and PM10in enclosed layer house with eight overlap tiers equipped with side window ventilation system in winter were 19.11 ℃, 52.02 %, 0.25 m/s, 34.00 lx, 2083.22 mg/m3, 2.85 mg/m3, 1.04 mg/m3and 26.01 μg/m3, respectively. The environmental quality parameters of different measuring points were different in the experimental layer house. The temperature, the concentration of CO2, dust concentration, NH3concentration, and PM10became greater along with the distance from the damp curtain to fan side, respectively. The temperatures, carbon dioxide concentration, and NH3concentration of upper measuring points of H3.80 m,H4.50 mand H5.10 mwere significantly higher than that of thelower measuring points of H0.60 m, H1.30 mand H1.90 m, respectively. Correlation analysis indicated that, there was extremely significantly positive correlation between temperature and carbon dioxide concentration and oxygen content. The air velocity and temperature, CO2concentration, NH3concentration, dust concentration was significantly negative correlated. The temperature showed extremely significantly positive correlation with NH3concentration. 【Conclusion】The environment quality parameters were different at horizontal and vertical measuring points in the enclosed layer house with eight overlap tiers cages in winter, and could meet the demands of standard of Environmental quality standard for the livestock and poultry farm (NY/T388-1999).

Layer； Winter； Enclosed poultry house； Environment quality

1001-4829(2017)6-1467-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.6.039

2016-06-13

國家蛋雞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-41-K19)；安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)科建設(shè)項目(15A0412)；安徽省公益性研究聯(lián)動計劃項目(1604f0704049)；安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院人才發(fā)展專項資金項目(16F0404)

李俊營(1980-)，助理研究員，研究方向：家禽生產(chǎn)與環(huán)境控制技術(shù)方面研究，E-mail: lijunying2007@163.com，*為通訊作者， E-mail: zhankai633@126.com。

S831.4

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