地下水源熱泵系統(tǒng)對規(guī)?；i場豬舍溫?zé)岘h(huán)境及仔豬健康的影響

劉長春 韓戰(zhàn)強(qiáng)* 李鵬偉 衛(wèi)周濤 趙秀敏

（1河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，河南鄭州 451450；2孟州市動物衛(wèi)生監(jiān)督所，河南焦作 454750）

隨著國家環(huán)保力度的加大，提倡使用清潔、環(huán)保的新型能源是畜牧業(yè)發(fā)展的迫切要求。隨著水源熱泵在工業(yè)生產(chǎn)和設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室方面的成熟應(yīng)用[1,2]、以及畜牧業(yè)在水源熱源方面的探索，使得水源熱泵在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸成為現(xiàn)實(shí)[3]。為了解水源熱泵在規(guī)?；i場中對豬舍溫?zé)岘h(huán)境及仔豬健康的影響，以地下水源熱泵供暖在規(guī)?；i場產(chǎn)房和保育舍中的使用情況為研究對象，以產(chǎn)房和保育舍內(nèi)環(huán)境溫?zé)釁?shù)及哺乳仔豬、保育仔豬成活率為研究目標(biāo)，以期為地下水源熱泵在規(guī)?；i場中作為供暖熱源的推廣應(yīng)用提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 地下水源熱泵系統(tǒng)

采用地下水源熱泵方案，挖掘地?zé)峋?眼，井深50m，地?zé)峋鏊疁囟?5℃，回水溫度25℃。

1.2 試驗(yàn)豬舍概況與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)于2020年12月1日至2021年3月15日在河南焦作孟州市許莊村肥德旺養(yǎng)豬場進(jìn)行。試驗(yàn)場共有豬舍12棟，選用該場供暖最遠(yuǎn)端相鄰的產(chǎn)房、保育舍各1棟開展試驗(yàn)。試驗(yàn)豬舍縱長54 m，跨度10 m，檐高3 m；豬舍南端安裝濕簾，面積為20 m2；豬舍縱向通風(fēng)，端墻安裝2臺直徑為2.0 m的風(fēng)機(jī)。試驗(yàn)期間舍外溫度為-10～8℃。

供試產(chǎn)房豬舍采用雙列式產(chǎn)床相對設(shè)置擺放，兩列產(chǎn)床離墻壁1 m各設(shè)置趕豬道，趕豬道靠近產(chǎn)床一側(cè)為寬50 cm、深50 cm糞尿溝，糞尿溝上鋪設(shè)水泥漏糞板。地面上架設(shè)產(chǎn)床網(wǎng)上飼養(yǎng)，即母豬在防壓架內(nèi)飼養(yǎng)，母豬防壓架兩側(cè)設(shè)置仔豬活動欄，仔豬活動欄一端放置仔豬保溫箱，用于哺乳仔豬保暖休息，保溫箱內(nèi)采用紅外線燈供暖。仔豬出生后7 d進(jìn)行人工誘食并安裝自動飲水器，15 d開始進(jìn)行人工補(bǔ)料。每天對產(chǎn)房內(nèi)豬糞尿進(jìn)行清理。

供試保育豬舍采用雙列式塑料編織漏糞地板網(wǎng)上飼養(yǎng)，保育豬欄架置在糞尿溝上，支腿架高度為1 m，豬欄高度為60 cm，每個豬欄面積為12 m2，每個豬欄圈養(yǎng)保育仔豬23頭，在相鄰豬欄之間安裝雙面自動飼喂食槽。保育舍內(nèi)糞尿每天進(jìn)行清理沖刷后隨糞尿溝排出。

養(yǎng)豬場飼養(yǎng)的仔豬品種為杜長大三元商品豬，供試仔豬全部為試驗(yàn)豬場自繁提供，按照試驗(yàn)豬場的飼養(yǎng)管理模式進(jìn)行飼養(yǎng)管理。試驗(yàn)哺乳仔豬42窩，每相鄰14窩為1個試驗(yàn)組，共3組；試驗(yàn)斷奶仔豬690頭，共分成30個保育欄，每相鄰10個豬欄為1個試驗(yàn)組，共3組。產(chǎn)房、保育舍的試驗(yàn)期分別為28 d、35 d。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 豬舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)

在每棟豬舍兩端和中間位置均勻布置3個測定點(diǎn)，測定點(diǎn)距地面高度為1.2 m，試驗(yàn)期間每天6:30時和20:30時讀取不同測定點(diǎn)的溫度、濕度數(shù)據(jù)。試驗(yàn)采用溫、濕度數(shù)據(jù)記錄儀（272-1屋型干濕計，上海華辰醫(yī)用儀表有限公司）測量。

1.3.2 試驗(yàn)期仔豬生產(chǎn)性能

在試驗(yàn)初期統(tǒng)計哺乳仔豬、保育仔豬的頭數(shù)，試驗(yàn)結(jié)束后分別統(tǒng)計哺乳期、保育期仔豬的成活頭數(shù)，最終統(tǒng)計哺乳期、保育期仔豬成活率。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

運(yùn)用Excel 2010對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用SPSS 13.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，單因子方差分析檢驗(yàn)組間差異顯著性，再進(jìn)行LSD多重比較，以＜0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)豬舍內(nèi)溫度的變化

由表1可知，在試驗(yàn)過程中對產(chǎn)房不同測定點(diǎn)的溫度進(jìn)行測定（如表1所示），產(chǎn)房內(nèi)不同測定點(diǎn)存在溫差，第1周至第4周測定產(chǎn)房的中間位置的溫度均顯著高于前、后兩端的溫度（＜0.05），第1周至第4周前、后兩端的溫度差異不顯著（＞0.05）。采用地下水源熱泵系統(tǒng)給試驗(yàn)產(chǎn)房哺乳仔豬供暖，產(chǎn)房豬舍內(nèi)整個哺乳期（第1周至第4周）不同測定點(diǎn)的溫度范圍為20.19～26.08℃。按照規(guī)?；i場產(chǎn)房內(nèi)哺乳母豬對飼養(yǎng)管理的要求，產(chǎn)房內(nèi)溫度一般應(yīng)保持在15～22℃為宜[4]。本次試驗(yàn)產(chǎn)房內(nèi)不同測定點(diǎn)溫度在第3周和第4周基本上滿足了哺乳母豬的生理需求，第1周和第2周不同測定點(diǎn)溫度略高于哺乳母豬所需生理溫度，需加強(qiáng)地下水源熱泵的操作管理，控制產(chǎn)房內(nèi)熱水流量，減少能源浪費(fèi)。

表1 豬舍內(nèi)溫度的變化

由表1可知，在試驗(yàn)過程中對保育舍不同測定點(diǎn)的溫度進(jìn)行測定，保育舍內(nèi)不同測定點(diǎn)同樣存在溫差，第1周至第5周保育舍中間測定點(diǎn)的溫度均顯著高于前、后兩端的溫度（＜0.05），第1周至第5周前、后兩端溫度差異均不顯著（＞0.05）。采用地下水源熱泵系統(tǒng)給試驗(yàn)保育仔豬供暖，保育豬舍整個保育期（第1周至第5周）不同測定點(diǎn)溫度為21.17～26.22℃。按照規(guī)?；i場保育期間保育仔豬對飼養(yǎng)管理的要求，保育舍內(nèi)溫度一般保持在22～25℃為宜。本次試驗(yàn)保育舍內(nèi)不同測定點(diǎn)溫度在第1周至第4周基本上滿足了保育仔豬生理需求。

2.2 試驗(yàn)豬舍內(nèi)相對濕度的變化

由表2可知，通過對試驗(yàn)產(chǎn)房、保育舍不同時間點(diǎn)、不同測定點(diǎn)的相對濕度測定結(jié)果統(tǒng)計分析，產(chǎn)房、保育舍每周前、中、后不同測定點(diǎn)的相對濕度測定結(jié)果不同，但產(chǎn)房、保育舍內(nèi)的前、中、后不同測定點(diǎn)濕度差異均不顯著（＞0.05)。在采用地下水源熱泵系統(tǒng)試驗(yàn)過程中對試驗(yàn)產(chǎn)房和保育舍相對濕度進(jìn)行測定，產(chǎn)房內(nèi)相對濕度為61.42%～65.48%，保育舍內(nèi)相對濕度在61.85%～68.67%。按照規(guī)?；i場豬舍空氣濕度為50%～70%的要求，本次試驗(yàn)過程中濕度控制全部符合豬舍環(huán)境要求。

表2 豬舍內(nèi)濕度的變化

2.3 試驗(yàn)仔豬生產(chǎn)性能分析

由表3可知，產(chǎn)房內(nèi)不同組別哺乳仔豬成活率分別為90.48%、90.91%、90.68%；保育舍不同組別保育仔豬成活率分別為98.18%、98.48%、97.88%。通過對產(chǎn)房和保育舍不同組別仔豬成活率的統(tǒng)計分析，各組間差異均不顯著（＞0.05)。

表3 豬舍內(nèi)仔豬的成活率

3 討論與結(jié)論

豬舍良好的小氣候環(huán)境是豬只健康生長的基礎(chǔ)，豬舍的小氣候環(huán)境主要包括豬舍內(nèi)的溫度、濕度、光照、空氣中有害氣體（氮?dú)?、二氧化碳、硫化氫等）濃度、通風(fēng)條件、飼養(yǎng)密度、飼養(yǎng)方式、粉塵、噪音以及微生物含量等。只有保障豬舍內(nèi)小氣候環(huán)境的穩(wěn)定，才能不斷提高仔豬的生長速度、成活率和保證種豬繁殖性能的充分發(fā)揮，且減少病原微生物對豬只的侵害。豬舍內(nèi)的溫度是豬只所依賴的主要環(huán)境因素之一，低溫直接影響仔豬的生理健康和飼料報酬，特別是產(chǎn)房內(nèi)出生后第1周的仔豬，由于體溫調(diào)節(jié)機(jī)制不完善，對溫度要求比較嚴(yán)格，除了保障產(chǎn)房內(nèi)基礎(chǔ)的環(huán)境溫度在20℃左右外，還要創(chuàng)造局部舒適的仔豬保溫箱內(nèi)溫度，否則因溫度過低會影響初生仔豬正常生長，甚至?xí)斐勺胸i的腹瀉乃至死亡。據(jù)研究，在寒冷的環(huán)境中哺乳仔豬會耗費(fèi)大量時間通過改變行為來調(diào)節(jié)體溫，而不是通過吸奶調(diào)節(jié)，結(jié)果導(dǎo)致初乳攝入量減少，不利于仔豬的免疫。此外，在寒冷環(huán)境中仔豬通過腸道上皮細(xì)胞吸收和傳遞免疫球蛋白的能力也會降低[5]。低溫環(huán)境會導(dǎo)致新生仔豬對機(jī)體自身腸道微生物菌群敏感性發(fā)生改變，生物菌群平衡的破壞會導(dǎo)致胃腸機(jī)能障礙，從而引起仔豬腹瀉[6]。當(dāng)豬舍內(nèi)溫度過低或低溫時間較長時，寒冷會造成新生仔豬的體溫不可逆降低[7]。高溫對產(chǎn)房哺乳母豬的生產(chǎn)性能影響較大，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到28℃時就會有母豬出現(xiàn)中暑，泌乳母豬表現(xiàn)采食量、產(chǎn)奶量下降，仔豬吮乳量減少，影響正常生長[8,9]。只有保持產(chǎn)房相對恒定的溫度，才能使哺乳母豬的泌乳性能正常發(fā)揮，促進(jìn)哺乳仔豬健康生長。本試驗(yàn)中，利用水源熱泵供熱基本能滿足產(chǎn)房母豬、仔豬和保育舍仔豬對溫度的需要。在試驗(yàn)期的第1周和第2周產(chǎn)房內(nèi)的平均溫度略高于母豬所需溫度，需要通過水源熱泵的操作管理來控制產(chǎn)房內(nèi)熱水流量，適當(dāng)降低其產(chǎn)房溫度，以達(dá)到更好滿足母豬生產(chǎn)的需要。同時，同一試驗(yàn)豬舍內(nèi)不同測定點(diǎn)溫度有所偏差，這與王鵬等[3]研究的地下水源熱泵系統(tǒng)供暖對規(guī)模化密閉式肉雞舍中同一試驗(yàn)雞舍內(nèi)不同測定點(diǎn)溫度有所偏差的結(jié)果相一致，同樣說明在規(guī)?；B(yǎng)殖場內(nèi)舍內(nèi)溫度控制難度高于普通農(nóng)業(yè)溫室供暖，需要采用更高的技術(shù)手段和設(shè)備條件來減少舍內(nèi)溫度偏差。

豬舍中的濕度是影響豬生長與生產(chǎn)性能的另一因素。豬舍中的空氣濕度會影響豬體表的水分蒸發(fā)、干擾豬自身的體熱調(diào)節(jié)，阻礙散熱[10]。舍內(nèi)濕度對豬體溫調(diào)節(jié)的影響與舍內(nèi)濕度有關(guān)，在低溫環(huán)境中，潮濕空氣的導(dǎo)熱性強(qiáng)，豬的可感散熱增加；同時濕度對豬的影響往往是在高溫條件下所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)。本試驗(yàn)產(chǎn)房濕度最高為65.48%，最低為61.42%，保育舍濕度最高為68.67%，最低為61.85%，均在60%～70%之間，表明采用地下水源熱泵供暖可以滿足豬舍內(nèi)的濕度需求。

生產(chǎn)性能的高低最能反映豬舍內(nèi)環(huán)境條件、營養(yǎng)水平及飼養(yǎng)管理等是否合理。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，產(chǎn)房哺乳期仔豬4周的成活率最高為90.91%，最低為90.48%，保育舍5周的保育仔豬成活率最高為98.48%，最低為97.88%，表明規(guī)?；i場養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中采用地下水源熱泵系統(tǒng)供暖，能夠基本滿足豬舍溫?zé)岘h(huán)境要求、保障仔豬健康生長。

對試驗(yàn)中采用地下水源熱泵系統(tǒng)供暖系統(tǒng)的運(yùn)行成本進(jìn)行分析，與傳統(tǒng)燃煤取暖和電取暖相比可節(jié)約成本1/3以上，而且采用地下水源熱泵系統(tǒng)供暖可節(jié)約燃煤資源，大大減少環(huán)境污染，社會環(huán)保效果顯著，發(fā)展前景可喜，市場潛力較大。

通過使用水源熱泵系統(tǒng)對規(guī)?；i場的產(chǎn)房和保育舍進(jìn)行供熱，使用過程中分別對產(chǎn)房和保育舍的溫、濕度及仔豬成活率指標(biāo)進(jìn)行測定統(tǒng)計分析表明，采用地下水源熱泵系統(tǒng)對規(guī)?；i場豬舍供暖，能夠基本滿足豬只對溫度的生理要求、保障仔豬健康生長。