現(xiàn)代生態(tài)豬場規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

余傳剛，肖石軍

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)省部共建豬遺傳改良與養(yǎng)殖技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌 330045）

現(xiàn)代豬場養(yǎng)殖密度大、集約化程度高，生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢氣和糞污給周邊環(huán)境造成極大影響。由于建設(shè)初期對豬場規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理，造成后期能源消耗大、經(jīng)濟(jì)效益低、飼養(yǎng)環(huán)境差、污染嚴(yán)重、疾病多且防控難等一系列問題。如何因地制宜科學(xué)合理設(shè)計(jì)現(xiàn)代生態(tài)豬場，對保障豬場可持續(xù)生產(chǎn)和保持環(huán)境生態(tài)安全穩(wěn)定具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 場址選擇

1.1 地形地勢

現(xiàn)代生態(tài)豬場場址以選擇地勢較高但坡度小于25度的緩坡為宜，在不影響后期場內(nèi)運(yùn)輸?shù)臈l件下充分利用地勢排水排污，利于保持地面干燥，減少病原微生物、蚊蠅和寄生蟲等滋生。依據(jù)當(dāng)?shù)厝旯庹?、主?dǎo)風(fēng)向選擇一個背風(fēng)向陽的位置，降低御寒防暑工作中能源消耗。在條件充裕的情況下盡量選擇在無污染、透氣性好、吸濕性和導(dǎo)熱性小、質(zhì)地均勻的沙壤土或壤土上建設(shè)豬場[1]。

1.2 水電保障

養(yǎng)殖行業(yè)中，水電問題一直是重中之重。豬場運(yùn)行時(shí)刻都要消耗大量水電資源，選址時(shí)要確保有充足的水電供應(yīng)，同時(shí)還需準(zhǔn)備應(yīng)急發(fā)電設(shè)備和物資，場內(nèi)水井要做好水質(zhì)凈化和消毒工作。以萬頭豬場為例，日用水量需求80～150 t，電力容量需求70～120 kw。

1.3 周圍環(huán)境

考慮到飼料供應(yīng)和商品豬銷售運(yùn)輸量大以及豬場的生物安全，場址選擇時(shí)既要保證交通便利又要與各種傳染源保持合適距離，一般要求離交通要道1 000 m以上，離居民點(diǎn)1 500 m以上，離其他養(yǎng)殖場3 000 m以上[2]。為方便無害化處理后有機(jī)肥、沼液的消納，采用種養(yǎng)結(jié)合模式，周圍需配套相應(yīng)規(guī)模的果園、農(nóng)田、林地等。

2 場區(qū)布局

場址選定后，可將豬場劃分為生活區(qū)、更衣區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、隔離區(qū)、糞污處理區(qū)五個部分。為保障場內(nèi)員工生活質(zhì)量，生活區(qū)應(yīng)建在上風(fēng)向地勢較高處；更衣區(qū)設(shè)置于生產(chǎn)區(qū)入口，污衣和凈衣儲物柜應(yīng)分別置于淋浴間兩頭的污區(qū)和凈區(qū)，員工淋浴后再進(jìn)入凈區(qū)穿上工作服通過噴霧消毒通道進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)；生產(chǎn)區(qū)道路凈道和污道單獨(dú)建設(shè)，互不交叉[3]，生產(chǎn)人員和車輛按照管理要求的路線進(jìn)出，道路兩旁和豬舍外做好綠化，用于改善場內(nèi)環(huán)境、吸收有害氣體、吸附灰塵和減少噪音；隔離區(qū)設(shè)置在生產(chǎn)區(qū)下風(fēng)向地勢較低處，生產(chǎn)區(qū)和隔離區(qū)之間設(shè)置隔離帶，隔離區(qū)要用專用道路與生產(chǎn)區(qū)相通，設(shè)計(jì)專用大門與場外相通[3]；糞污處理區(qū)設(shè)在生產(chǎn)區(qū)下風(fēng)向地勢低洼處，遠(yuǎn)離場區(qū)水源，周圍需建立圍墻和綠化隔離帶，減少疫病傳播。

3 欄舍設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)原則

不同生長階段的豬只對溫度、濕度、通風(fēng)、光照等條件需求不同，為保障豬只健康生長，需針對不同豬只為其提供一個穩(wěn)定適宜的小氣候環(huán)境，且要有足夠的建筑面積和合理的舍內(nèi)結(jié)構(gòu)。

3.2 豬舍布局

現(xiàn)代生態(tài)豬場應(yīng)根據(jù)場址所在地的風(fēng)向和地勢，自上而下依次為公豬舍、配種舍、妊娠舍、分娩舍、保育舍、育肥舍[5]。

3.3 豬舍朝向

一個好的朝向能在御寒防暑工作中節(jié)省大量水電資源。南方地區(qū)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向規(guī)劃豬舍朝向，促進(jìn)自然通風(fēng)，減少太陽輻射；北方地區(qū)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)囟局鲗?dǎo)風(fēng)向設(shè)計(jì)朝向，減少冷風(fēng)滲透，增加太陽輻射[6]。豬場建設(shè)前，需采集當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)年氣候數(shù)據(jù)，借助Weather Tool等氣候分析軟件確定豬舍最佳朝向，以南昌為例，該地區(qū)豬舍最佳朝向?yàn)槟掀珫|15度，如圖1所示。

圖1 南昌地區(qū)豬舍最佳朝向

3.4 豬舍間距

豬舍間距關(guān)系到豬舍通風(fēng)、光照條件，間距不規(guī)范還可能會存在防疫、火災(zāi)等安全隱患。間距過大浪費(fèi)土地資源且給員工增加工作負(fù)擔(dān)，間距過小無法給豬舍提供足夠的光照和通風(fēng)，不利于豬場防疫工作。兩相鄰舍間距應(yīng)不小于豬舍的寬度或屋脊高度的3～5倍，至少應(yīng)為12～15 m[7]。

3.5 豬舍的基本結(jié)構(gòu)

3.5.1 豬舍地面。豬舍地面要求堅(jiān)實(shí)、耐腐蝕、防滑且平整，便于清掃和消毒；有一定坡度，便于保持地面干燥；地面為全漏糞或半漏糞地板，采用尿泡糞工藝收集糞污，利用虹吸管道排污系統(tǒng)排污。

3.5.2 豬舍墻面。豬舍墻壁要求堅(jiān)固耐用、隔熱保溫和防火防潮等，內(nèi)墻一側(cè)裝修應(yīng)平整光滑便于清洗和消毒，外墻一側(cè)鋪設(shè)石子防鼠帶，防止老鼠打洞，減少疫病傳播。

3.5.3 豬舍屋頂。豬舍屋頂要求堅(jiān)固防水且不透風(fēng)，有一定承重能力，屋頂在夏季時(shí)接收過多太陽輻射，冬季又大量散失舍內(nèi)熱量，因此，屋頂應(yīng)設(shè)置隔熱保溫層。屋頂上可安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，減少輻射同時(shí)為豬場提供電力保障。河北定州國香養(yǎng)豬場，在豬舍屋頂安裝了46 569塊太陽能電池組件，安裝容量為10MV，豬舍屋頂太陽能年發(fā)電量達(dá)1 200萬度，如圖2所示。

圖2 豬舍太陽能屋頂

4 設(shè)施設(shè)備

4.1 圍欄設(shè)備

圍欄設(shè)備可分為公豬欄、配種欄、妊娠欄、分娩欄、保育欄、生長育肥欄等，為保障豬場經(jīng)濟(jì)效益及豬只健康，應(yīng)根據(jù)豬只需求合理使用圍欄設(shè)備，各類圍欄參數(shù)指標(biāo)見表1。母豬群養(yǎng)系統(tǒng)：將妊娠母豬放入配有電子飼喂站的大欄中飼養(yǎng)，通過重量傳感器和射頻讀卡器采集母豬體重和身份信息，實(shí)現(xiàn)對豬群的精確飼喂和數(shù)據(jù)管理，如圖3所示；升降式產(chǎn)床：母豬站起時(shí)產(chǎn)床自動升起，躺下時(shí)自動降下，能有效降低母豬壓到小豬的概率，平均每頭母豬可提升0.8頭哺乳豬。

圖3 母豬群養(yǎng)系統(tǒng)

表1 圍欄參數(shù)指標(biāo)

4.2 供料設(shè)備

現(xiàn)代生態(tài)豬場采用自動化供料系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將飼料定時(shí)定量精確供應(yīng)到每一個料槽中，適用于大欄群養(yǎng)、限位欄個體飼養(yǎng)、母豬群養(yǎng)系統(tǒng)、哺乳母豬精確飼喂等飼養(yǎng)模式。通過飼料車將飼料運(yùn)送到飼料塔中，PLC控制驅(qū)動電機(jī)啟動賽盤料線將飼料輸送到各豬舍內(nèi)，再通過定量下料設(shè)備實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飼喂。自動化供料系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)同舍豬只同時(shí)供料，有效避免豬群應(yīng)激反應(yīng)，同時(shí)提高勞動生產(chǎn)效率并減少飼料損耗和污染，如圖4所示。

圖4 自動化供料系統(tǒng)

4.3 環(huán)控設(shè)備

現(xiàn)代豬場養(yǎng)殖密度大，豬舍環(huán)境穩(wěn)定性差，為給豬只提供一個溫度、濕度和通風(fēng)良好的小氣候環(huán)境，需配置相應(yīng)的環(huán)境控制設(shè)備。

4.3.1 通風(fēng)。豬舍通風(fēng)模式可分為自然通風(fēng)、全機(jī)械通風(fēng)和機(jī)械與自然綜合通風(fēng)模式[8]。純自然通風(fēng)模式因不能精確控制舍內(nèi)溫濕度，已被現(xiàn)代豬場所淘汰?，F(xiàn)代豬場多為封閉式豬舍，其可細(xì)分為有窗和無窗兩種形式，有窗封閉式豬舍采用機(jī)械與自然綜合通風(fēng)模式，無窗封閉式豬舍采用全機(jī)械通風(fēng)模式。目前國內(nèi)集約化豬場多采用機(jī)械與自然綜合通風(fēng)模式，全機(jī)械通風(fēng)模式與之相比前期建場投資和后期運(yùn)營成本增加，但能保障豬只各階段生長所需的最適小氣候環(huán)境，所以全機(jī)械通風(fēng)是現(xiàn)代生態(tài)豬場比較理想的選擇，通風(fēng)系統(tǒng)需與空氣過濾系統(tǒng)配套，減少塵埃顆粒、氣溶膠和病原微生物等有害物質(zhì)進(jìn)入。封閉式全機(jī)械通風(fēng)豬舍見圖5。

圖5 封閉式全機(jī)械通風(fēng)豬舍

4.3.2 供暖保溫。全局供暖保溫：現(xiàn)代豬場常用的全局供暖保溫方式有熱風(fēng)供暖系統(tǒng)和熱水供暖系統(tǒng)。熱風(fēng)供暖系統(tǒng)由溫度感應(yīng)器、風(fēng)機(jī)、空氣加熱器和管道等組成，舍內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí)，熱風(fēng)供暖系統(tǒng)開始工作，經(jīng)加熱后的空氣，通過管道輸送到舍內(nèi)，再從管道上的小孔噴出與舍內(nèi)空氣混合。熱水供暖系統(tǒng)由溫度感應(yīng)器、鍋爐、循環(huán)水泵、管道、散熱器等組成，水經(jīng)過鍋爐加熱后，循環(huán)水泵通過管道將熱水輸送到舍內(nèi)散熱器，散熱后通過管道返回鍋爐，熱水不斷的在管道中循環(huán)流動。

局部供暖保溫：產(chǎn)房中哺乳母豬和仔豬所需環(huán)境溫度不同，單靠全局供暖無法滿足這一需求，為保障仔豬的健康成長，需對仔豬進(jìn)行補(bǔ)償性供暖。在哺乳區(qū)專門為仔豬設(shè)置一個局部供暖保溫區(qū)，保溫區(qū)內(nèi)設(shè)置保溫箱、保溫?zé)粢约凹訜岬匕濉?/p>

4.3.3 防暑降溫。豬舍降溫方式有濕簾降溫、噴霧降溫、空調(diào)降溫以及濕簾冷風(fēng)機(jī)與管道組合降溫等。濕簾降溫是豬舍一端安裝濕簾及水循環(huán)系統(tǒng)，另一端安裝風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)促使熱空氣經(jīng)過濕簾達(dá)到降溫效果；噴霧降溫為噴霧設(shè)備使水霧落于豬只體表，蒸發(fā)吸熱加快皮膚散熱；空調(diào)降溫效果直接高效，但耗電量大；濕簾冷風(fēng)機(jī)與管道組合降溫主要由控制箱、排污閥、水泵電機(jī)、風(fēng)機(jī)及管道組成，水泵電機(jī)使水不斷從濕簾頂部沿著波紋表面流下濕潤濕簾，風(fēng)機(jī)作業(yè)時(shí)，產(chǎn)生負(fù)壓，迫使干燥熱空氣流經(jīng)濕簾實(shí)現(xiàn)降溫增濕，再通過管道定位送冷風(fēng)，這種方式在產(chǎn)房防暑工作中，既能兼顧母豬需求又能保障仔豬不著涼，并且降溫效果好，耗能少，是現(xiàn)代生態(tài)豬場防暑降溫工作的理想選擇之一。

5 無害化處理

豬場每天都會產(chǎn)生大量廢棄物，處理不善極易對周邊環(huán)境造成污染，影響人與豬的健康，降低生產(chǎn)效益。

5.1 糞污的處理

糞污和雨水采取雨污分流措施，從源頭減少糞污處理量，豬舍糞污通過污水管網(wǎng)收集，再經(jīng)過機(jī)械柵格過濾以及固液分離機(jī)分離，將糞污分為固體糞渣和污水。固體糞渣通過特定工藝堆肥發(fā)酵，制成生物高效有機(jī)肥進(jìn)行銷售，可用于花卉種植、果樹施肥等。污水經(jīng)過厭氧消化分解為沼氣和沼液，沼氣可用于生活區(qū)食堂煮飯、生產(chǎn)區(qū)豬舍供暖等，也可用于發(fā)電，保障豬場正常運(yùn)營，多余電量并入國家電網(wǎng)增加豬場收入，沼液用于豬場周邊配套設(shè)施農(nóng)田、果園、林地的澆灌。

5.2 病死豬的處理

豬場生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的病死豬和母豬胎盤等分娩物，可通過焚燒、安全填埋、高溫生物降解、化尸池和無害化堆肥等方式處理?，F(xiàn)代生態(tài)豬場建議采用無害化堆肥技術(shù)，堆肥區(qū)地面和墻壁要做好防滲漏工作，以防造成地下水資源的污染，上方要有遮雨棚，以免雨水進(jìn)入[9]。堆肥時(shí)需加入豬糞、秸稈、木屑等材料制造一個微生物繁殖的有利環(huán)境，微生物分解過程中產(chǎn)生的高溫，能夠殺死大部分的病毒、細(xì)菌，豬只尸體最終被分解成有機(jī)肥料，過程中無其它污染物的產(chǎn)生[10]。糞污和病死豬無害化處理流程見圖6。

圖6 糞污和病死豬無害化處理流程

5.3 廢氣凈化

豬場排放的廢氣含有大量氨氣、硫化氫、灰塵和病菌等有害物質(zhì)，直接排放會嚴(yán)重危害豬只和員工健康，污染周邊環(huán)境[10]。為保障豬場可持續(xù)生產(chǎn)、保持生態(tài)環(huán)境安全穩(wěn)定需對豬場廢氣進(jìn)行凈化處理，如北歐農(nóng)場采用的空氣凈化系統(tǒng)分為緩沖洗滌、微生物過濾和工藝水監(jiān)測三個過程，豬舍排出的廢氣經(jīng)密封管道匯總，通過化學(xué)液的緩沖洗滌對廢氣進(jìn)行吸收、除塵和加濕，再通過微生物過濾系統(tǒng)進(jìn)行吸附和降解吸收，同時(shí)對凈化過程中產(chǎn)生的工藝水進(jìn)行監(jiān)測，確保排放的空氣達(dá)到生態(tài)友好型。

6 生態(tài)養(yǎng)殖模式

生態(tài)養(yǎng)殖是在養(yǎng)殖的基礎(chǔ)上最大限度地利用資源，減少污染，取得最佳的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，以下幾種模式可有效促進(jìn)現(xiàn)代豬場的生態(tài)養(yǎng)殖。

6.1 種養(yǎng)結(jié)合

通過將養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)有機(jī)結(jié)合，在豬場旁建立與養(yǎng)殖規(guī)模匹配的生態(tài)種植基地，實(shí)行綠色養(yǎng)殖和綠色種植結(jié)合的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式[12]。養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污可直接用于農(nóng)田、果園和林地施肥，也可進(jìn)行堆肥發(fā)酵制成生物有機(jī)肥，不僅能變廢為寶更能減少化肥的使用保護(hù)環(huán)境；種植收獲的糧食蔬菜可用于飼料加工，也可直接為豬只提供青飼料。泗洪德康太平種豬場，其農(nóng)牧循環(huán)、種養(yǎng)結(jié)合模式，預(yù)計(jì)年產(chǎn)沼氣3 600萬m3，有機(jī)肥7.2萬t，能顯著提升農(nóng)業(yè)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式見圖7。

圖7 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式

6.2 觀光農(nóng)場

現(xiàn)代生態(tài)豬場在做好規(guī)劃設(shè)計(jì)的前提下，可實(shí)現(xiàn)以優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品與觀光體驗(yàn)相結(jié)合的“養(yǎng)殖-種植-親身體驗(yàn)-餐飲-特產(chǎn)”有機(jī)經(jīng)營模式。豬場設(shè)計(jì)專門的觀光通道和觀景臺，讓游客能現(xiàn)場觀看飼喂、配種、分娩和哺乳等豬場日常工作。劃分出特定區(qū)域讓游客親身體驗(yàn)豬只飼喂、蔬菜種植、果實(shí)收獲等農(nóng)業(yè)文化活動，體驗(yàn)活動與餐飲、特產(chǎn)相配套可拉動游客消費(fèi)并打響知名度吸引游客[13]。發(fā)展觀光農(nóng)場不僅能增加豬場收入分擔(dān)豬肉價(jià)格波動帶來的風(fēng)險(xiǎn)，還能起到科普的功能。

6.3 樓房式養(yǎng)豬

隨著土地資源日益緊缺、環(huán)保要求提高以及非洲豬瘟使豬場防疫更加復(fù)雜，樓房式養(yǎng)豬因其用地少、污染少、易管理、效率高等特點(diǎn)備受關(guān)注[14]?，F(xiàn)代生態(tài)豬場采用樓房式豬舍，充分發(fā)掘土地潛力，提高單位面積生豬產(chǎn)量；便于防疫制度、消毒流程實(shí)施以及糞污的高效收集；利于運(yùn)用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、移動通信、云計(jì)算等現(xiàn)代科技構(gòu)建豬舍，提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本[15]。廣西揚(yáng)翔股份有限公司提出的鐵桶樓房豬場不僅經(jīng)受住非洲豬瘟的考驗(yàn)，而且在飼養(yǎng)同規(guī)模豬只情況下用地僅為傳統(tǒng)豬場的1/10。

6.4 “公司+養(yǎng)殖小區(qū)”養(yǎng)殖模式

在強(qiáng)調(diào)畜禽養(yǎng)殖綠色發(fā)展的今天，現(xiàn)代生態(tài)豬場最大的問題就是沒有足夠的土地進(jìn)行種養(yǎng)結(jié)合，為減小糞污集中處理壓力，“公司+農(nóng)戶”養(yǎng)殖模式被大力推行，使公司出欄量大幅提升，同時(shí)解決了農(nóng)戶資金、技術(shù)和銷路等問題，實(shí)現(xiàn)雙贏。但非洲豬瘟在我國爆發(fā)之后，該模式暴露出生物防疫差、管理措施不到位和生豬存活率低等問題，為解決這些問題，可將養(yǎng)殖模式調(diào)整為“公司+養(yǎng)殖小區(qū)”，公司按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)養(yǎng)殖小區(qū)，實(shí)現(xiàn)對散養(yǎng)的統(tǒng)一管理，降低管理成本，提高養(yǎng)殖效益。

（致謝：感謝黃路生院士對本文寫作思路、案例選擇的指導(dǎo)以及論文的修改建議。）