解 天 羅 松 楊衛(wèi)平 劉仁鑫 楊圣文 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院(江西南昌) 330045
在規(guī)?;?、集約化飼養(yǎng)條件下,豬舍環(huán)境已經(jīng)成為影響豬只飼養(yǎng)水平的重要因素,廣大養(yǎng)殖企業(yè)及養(yǎng)殖戶對(duì)此日益重視。環(huán)境、豬只品種、飼料和疫病共同構(gòu)成豬只飼養(yǎng)過(guò)程中的四大限制因素,其中環(huán)境因素占到20%~30%。不良的豬舍環(huán)境在導(dǎo)致豬只免疫力降低的同時(shí)還會(huì)誘發(fā)豬只發(fā)病[1]。豬只只有在適宜的環(huán)境條件下才能充分發(fā)揮出其遺傳與營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì)。
在規(guī)?;?、集約化飼養(yǎng)環(huán)境中,溫?zé)岘h(huán)境顯著影響著家畜的體熱調(diào)節(jié),其中包括熱輻射、溫度、濕度和氣流等,其中溫度和濕度是最敏感的兩個(gè)因素。而江西等南方地區(qū)夏季氣候特點(diǎn)恰恰是高溫高濕(溫度常在33℃~37℃之間,最高溫度達(dá)到42℃。濕度常在70%以上,最高濕度曾達(dá)到過(guò)90%。),而且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。所以在高溫高濕環(huán)境下如何降低豬舍溫度,是每個(gè)豬只養(yǎng)殖企業(yè)及養(yǎng)殖戶十分關(guān)心的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題,本文對(duì)比了夏季豬舍降溫措施,并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出其各自的適用環(huán)境、降溫效果和安裝使用成本等特點(diǎn),進(jìn)而為地處高溫高濕地區(qū)的豬只養(yǎng)殖企業(yè)及養(yǎng)殖戶,在夏季豬舍溫度管理中根據(jù)各自豬舍所處的地域環(huán)境及其氣候條件等特征提供適宜的降溫措施。
高溫高濕環(huán)境不僅會(huì)降低豬只的采食量、日增重、飼料利用率、母豬懷胎率和產(chǎn)仔率、公豬的精子質(zhì)量、仔豬存活率及蛋白質(zhì)合成率等,而且還會(huì)增大豬只的飼養(yǎng)成本,降低經(jīng)濟(jì)效益。
(1)對(duì)豬只繁殖性能的影響。研究表明,在高溫高濕環(huán)境下,母豬的性功能紊亂,發(fā)情延遲,發(fā)情期縮短,正常發(fā)情和排卵受到影響。妊娠母豬如果長(zhǎng)期處于高溫高濕環(huán)境下,后代仔豬直腸溫度和呼吸頻率將顯著升高,蛋白質(zhì)合成率明顯下降,同時(shí)后代仔豬的體溫調(diào)節(jié)能力也會(huì)受到一定程度的影響[2]。公豬在高溫高濕環(huán)境下非常容易發(fā)生熱應(yīng)激,表現(xiàn)為采食量下降、性欲不強(qiáng)、精子活力降低、死精和畸形精子大量增加,大大影響了公豬的生產(chǎn)水平[3]。此外高溫對(duì)公豬精液的影響可一直持續(xù)8~9周。
(2)對(duì)豬只增重的影響。在高溫環(huán)境中,豬只需要大量的能量來(lái)調(diào)節(jié)自身體溫,因此會(huì)極大地降低飼料轉(zhuǎn)化率及豬只的生長(zhǎng)和增重速度。嚴(yán)重的熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致豬只生長(zhǎng)和增重的停止,甚至可能出現(xiàn)減重現(xiàn)象[4]。Morrison研究結(jié)果表明,濕度對(duì)豬只的影響受溫度變化而改變,當(dāng)環(huán)境溫度為23℃時(shí),濕度對(duì)豬只的日增重和采食量影響甚微。但當(dāng)溫度為27℃時(shí),濕度的增大會(huì)引起日增重量和采食量的降低。
適宜的溫度環(huán)境能顯著提高豬只的繁殖能力、日增重、健康水平和肉質(zhì)等。隨著豬只日齡和體重的增長(zhǎng),豬只所需要的環(huán)境溫度逐漸降低。試驗(yàn)研究表明,豬只生長(zhǎng)所需要的適宜豬舍溫度與豬只體重的關(guān)系表達(dá)式如下[5,6]:
從式(1)可以推算出,豬只在飼養(yǎng)過(guò)程中,每增加10kg體重,豬舍內(nèi)所需要的環(huán)境溫度應(yīng)下降0.6℃。當(dāng)豬只在低于適宜的環(huán)境溫度下飼養(yǎng)時(shí),環(huán)境溫度每下降1℃,舍內(nèi)豬只的日增重將減少10~17.8g。當(dāng)豬只在高于適宜的環(huán)境溫度下飼養(yǎng)時(shí),則舍內(nèi)豬只的日增重下降得更多。經(jīng)計(jì)算,當(dāng)豬只體重在45kg、溫度高于37℃時(shí),豬只日增重量為負(fù)值。
(3)對(duì)豬只健康的影響。在持續(xù)高溫高濕環(huán)境下,會(huì)促使舍內(nèi)致病性真菌、細(xì)菌和寄生蟲(chóng)的發(fā)育,導(dǎo)致豬只免疫力明顯下降,進(jìn)而誘發(fā)多種疾病。并且還會(huì)引起豬只精神沉郁、心跳加快、呼吸急促和仔豬腹瀉。
豬只的體感溫度決定了豬只的舒適程度。影響豬只體感溫度的因素主要是室內(nèi)溫度,除此之外還包括豬只躺臥地板的類型、舍內(nèi)風(fēng)速、豬舍外部保溫隔熱性能、豬舍降溫散熱方式(其中包括水簾降溫、滴水降溫和噴霧降溫等)和通風(fēng)系統(tǒng)的類型等[7]。為了使豬舍達(dá)到豬只健康快速生長(zhǎng)的適宜溫度,必須根據(jù)影響因素采取適宜的降溫措施。
(1)豬舍外部降溫措施。由于南方地區(qū)夏季日照強(qiáng)且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),所以豬舍外部降溫十分重要。豬舍外部降溫的主要手段是隔熱遮陽(yáng)。從熱傳遞角度分析,隔熱方式主要有:在豬舍墻體與屋頂鋪裝保溫層;豬舍屋頂預(yù)留充足的空間進(jìn)行一定的隔熱。從熱輻射角度分析,降低太陽(yáng)輻射的方式主要是使用白水泥或者建筑白色隔熱涂料刷白遮擋太陽(yáng)輻射,或者使用遮陽(yáng)網(wǎng)阻擋太陽(yáng)直射。此外降溫方式還有在豬舍周圍進(jìn)行綠化,其不僅能夠吸收太陽(yáng)輻射、蒸發(fā)水分、降低溫度,而且可以改善豬舍外部環(huán)境。
(2)豬舍內(nèi)部降溫措施。導(dǎo)致豬舍高溫的因素大部分聚集在豬舍內(nèi)部,所以豬舍的內(nèi)部降溫格外重要。通風(fēng)降溫與蒸發(fā)降溫是豬舍內(nèi)部降溫的主要措施。通風(fēng)降溫主要有自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)和地道通風(fēng)3種方式。自然通風(fēng)是在豬舍建筑中設(shè)置合適的進(jìn)出風(fēng)口,利用風(fēng)力和熱空氣上浮原理來(lái)達(dá)到通風(fēng)換氣的目的。機(jī)械通風(fēng)是在豬舍墻壁安裝風(fēng)機(jī),依靠風(fēng)機(jī)強(qiáng)制進(jìn)行舍內(nèi)外空氣交換,進(jìn)而達(dá)到通風(fēng)換氣的目的。機(jī)械通風(fēng)按照舍內(nèi)外有無(wú)壓差分為正壓通風(fēng)和負(fù)壓通風(fēng),按照舍內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)特征又分為水平通風(fēng)(橫向通風(fēng)與縱向通風(fēng))與垂直通風(fēng)。地道通風(fēng)是將通風(fēng)風(fēng)道修筑于地表下層,由于地表下層具有溫度波延遲的特性,地下通道具有冬暖夏涼的自然屬性,在炎熱的夏季使得室外空氣通過(guò)地下風(fēng)道的同時(shí)被降低溫度。
水簾蒸發(fā)降溫與滴水蒸發(fā)降溫是蒸發(fā)降溫最重要的方式。水簾降溫原理是當(dāng)室外干熱空氣穿過(guò)濕簾紙墊時(shí),水膜上的水會(huì)吸收空氣中的熱量進(jìn)而蒸發(fā)成水蒸氣,吸收進(jìn)舍空氣的熱量,達(dá)到降溫目的。滴水降溫則是將水滴滴落到豬只身體上,在蒸發(fā)帶走熱量的同時(shí),通過(guò)傳導(dǎo)吸收身體部分熱量。滴落位置以血管分布多的豬只耳后頸部最佳。因?yàn)樨i只大部分時(shí)間躺臥在地板上,除通風(fēng)降溫與蒸發(fā)降溫外,豬舍地板類型也對(duì)豬只溫度影響很大。研究發(fā)現(xiàn),實(shí)板條地面會(huì)使有效溫度降低5~10℃,此影響尤以仔豬最為明顯[8]。
(1)豬舍外部降溫措施對(duì)比。從成本角度對(duì)比,鋪設(shè)隔熱層、吊頂和豬舍周圍及屋頂綠化的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于使用遮陽(yáng)網(wǎng)和白水泥或者建筑白色隔熱涂料刷白。從效果角度對(duì)比,豬舍周圍及屋頂綠化效果最好,因?yàn)槠洳粌H能夠遮擋太陽(yáng)輻射,而且可以通過(guò)蒸發(fā)水分降低溫度。鋪設(shè)20mm聚苯乙烯泡沫塑料夾層隔熱,可以使溫度降低0.2~1.1℃;懸掛黑色遮陽(yáng)網(wǎng)可以降低豬舍溫度0.4~1.8℃,并且減少太陽(yáng)輻射進(jìn)入豬舍。同時(shí)遮陽(yáng)網(wǎng)對(duì)現(xiàn)有的各類結(jié)構(gòu)豬舍適應(yīng)性強(qiáng),而且投資小,夏季過(guò)后易于拆除與保管,增加低溫季節(jié)屋頂?shù)奶?yáng)輻射[9]。
(2)豬舍內(nèi)部降溫措施對(duì)比。自然通風(fēng)由于其不借助其他設(shè)備,可以減少溫室氣體排放,對(duì)于生態(tài)保護(hù)具有重要意義。但是受外界環(huán)境影響比較大,適用范圍比較局限,不適合當(dāng)前規(guī)模化、集約化的豬舍通風(fēng)。負(fù)壓通風(fēng)成本和管理費(fèi)用較低,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,但是對(duì)豬舍的密閉性和通風(fēng)跨度有要求,當(dāng)跨度超過(guò)25m時(shí),將無(wú)法對(duì)舍內(nèi)空氣狀態(tài)進(jìn)行控制[10]。因?yàn)檎龎和L(fēng)更容易對(duì)空氣進(jìn)行加熱、冷卻或過(guò)濾等預(yù)處理,所以正壓通風(fēng)系統(tǒng)更適合于嚴(yán)寒或炎熱地區(qū),但其也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資大和使用成本高等缺點(diǎn)[11,12]。地道通風(fēng)利用地層結(jié)構(gòu)溫度波延遲原理,使室外空氣流經(jīng)地道后冬暖夏涼,但其存在一次性投資成本大,并且存在受地質(zhì)類型影響較大的問(wèn)題。
水平通風(fēng)超過(guò)75%的風(fēng)都從豬只上方流過(guò),只有少量的風(fēng)經(jīng)過(guò)豬只;而垂直通風(fēng),由于風(fēng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是自上而下,所以幾乎全部的風(fēng)都從豬只身體經(jīng)過(guò)。其次,垂直通風(fēng)風(fēng)程更短,空氣更新鮮,空氣運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)獨(dú)立,減少病菌大面積擴(kuò)散傳播。而水平通風(fēng)由于其風(fēng)程過(guò)長(zhǎng),使得風(fēng)流經(jīng)豬舍后部時(shí)溫度相對(duì)較高,對(duì)豬舍后部降溫效果不明顯,并且會(huì)加大細(xì)菌病毒的傳播。盡管垂直通風(fēng)可以將幾乎100%的風(fēng)吹到豬只身體,風(fēng)程更短、空氣更新鮮、空氣運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)獨(dú)立,但是降溫效果卻不如水平通風(fēng)降溫效果明顯。如果在高溫高濕地區(qū)采用垂直通風(fēng),需要在豬舍內(nèi)安裝擾流風(fēng)機(jī)來(lái)增加風(fēng)速,進(jìn)而達(dá)到更好的降溫效果?;蛘咴诙静捎么怪蓖L(fēng),在夏季采用水平通風(fēng)。
呼吸散熱與皮膚散熱是動(dòng)物主要的兩種散熱方式。由于豬只的汗腺系統(tǒng)不發(fā)達(dá),豬只大部分熱量是通過(guò)呼吸作用散發(fā)的。影響呼吸散熱的一個(gè)重要因素就是舍內(nèi)濕度,濕度越高呼吸散熱效率越低。水簾雖然可以有效降低室內(nèi)溫度,但會(huì)提高舍內(nèi)空氣濕度,對(duì)于通過(guò)呼吸作用散熱的豬只來(lái)說(shuō)降溫效果不明顯。而滴水降溫則只會(huì)增加1%~2%的豬舍整體濕度,更加有利于豬只呼吸散熱。其次由于水滴滴落在豬只頸部,水分直接在豬只身上蒸發(fā)吸熱,降溫效果更加明顯。
(1)對(duì)于豬舍外部降溫方面,采用豬舍周圍及屋頂綠化降溫效果最明顯,但其成本是目前室外降溫措施中最高的。雖然采用遮陽(yáng)網(wǎng)的降溫效果不如豬舍綠化降溫效果明顯,但同樣能夠滿足降溫效果,并且方便安裝與拆卸,能夠極大地節(jié)省成本。
(2)對(duì)于機(jī)械通風(fēng)建議采用負(fù)壓通風(fēng),因?yàn)橥顿Y成本與使用成本較正壓通風(fēng)成本低,并且與地道通風(fēng)結(jié)合相對(duì)容易。由于地道通風(fēng)具備冬暖夏涼的特征,所以兩者相結(jié)合不僅節(jié)能環(huán)保,降溫效果也比較明顯。
(3)舍內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)方向建議采用垂直通風(fēng)加擾流風(fēng)機(jī)增加風(fēng)速的方式,這樣既可以達(dá)到水平通風(fēng)的降溫效果,也可以保持氣流運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)獨(dú)立,避免病菌大規(guī)模傳播。
(4)蒸發(fā)降溫推薦滴水降溫,因?yàn)檫@種降溫方式對(duì)舍內(nèi)濕度影響很小,更加適合高溫高濕地區(qū)。
(5)在設(shè)計(jì)豬舍降溫系統(tǒng)時(shí),可以將良好的、適宜的降溫措施相結(jié)合,進(jìn)而帶來(lái)更好的降溫效果。
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