健康高效規模養豬新技術

惠 雪，李保明，施正香

（中國農業大學 農業部設施農業工程重點實驗室，北京　100083 ）

健康高效規模養豬新技術

惠 雪，李保明，施正香*

（中國農業大學 農業部設施農業工程重點實驗室，北京100083 ）

文內主要介紹我國規?；i場面臨的主要問題，從空間環境和空氣環境系統介紹了健康高效養豬對環境的需求以及豬舍躺臥區局部環境調控新技術。以案例模式介紹了國外養豬生產工藝模式特點，定位飼養方式及福利化養豬生產工藝流程及特點。簡單介紹了我國自主研發的自動干清糞技術和新型圈欄特點和用途。

規模豬場；健康養殖；豬舍環境；福利養豬；養豬新技術

為更好的適應世界養豬業的發展要求，推進我國養豬產業的健康和可持續發展，需要從養豬生產工藝模式著手，通過合理的生產工藝和相關配套技術，來提高資源利用率、減少糞污排放量、降低運行成本和能耗，協調好豬、環境與人之間的關系，以保障豬肉品質質量和安全。舍飼散養工藝就是其中比較突出的例子，在歐盟發達國家已取得良好的經濟、社會與生態效益。該工藝根據動物生理、行為習性、環境生物學特點，通過動物福利技術設施的研究與應用，改善了規模化養殖的空間環境條件，滿足動物生物學要求，從而實現增產增值、提高肉的品質和品位的目標。

1　規模化豬場面臨的主要問題

經過30多年的發展，我國規模化養豬業得到了長足發展。但是也存在諸多問題，例如疫病多，病情復雜，母豬的繁殖力還比較低，仔豬的死淘率也比較高。隨著城鎮化步伐加快，勞動力大量涌向城市，養殖場勞動力成本不斷提升。由于養殖場的工作環境較差、勞動強度大，很多人不愿意從事相關工作；飼養員的流動性也很大，要找到合適的飼養人員愈來愈困難。在這種背景下，要保持養殖場的可持續發展，必須加大養殖設備與設施投入，將依靠飼養員管理豬群轉變為通過機械設備對豬群實現自動化飼養管理，通過設施設備的高投入獲取養殖場的規模經濟效益。

此外，由于我國土地資源緊缺，規?；i場在選址時無法做到科學合理，能找一塊合適的地進行養豬場建設難度愈來愈大。一旦找到一塊場地，老板們都會考慮盡量增加其飼養量，這為豬場后續運行帶來隱患。絕大部分規?；i場無法獲取足夠的配套土地用于消納糞污，糞污不能及時得到處理與處置，造成場區內及周邊環境污染嚴重。由于疫情等原因，我國養豬生產中疫病和死亡率一直較高。嚴重影響了豬肉生產的質量安全，影響了養豬產業健康發展。

2　健康高效養豬的環境需求

2.1健康高效養豬對空氣環境的需求

現代高產豬種的育種特點導致豬群對環境應激的抵抗力差，要求豬舍溫度盡量穩定。為此，養豬業發達的國家多采用高保溫性能的密閉式豬舍和自動化環境控制系統，以確保豬舍內環境穩定。

2.1.1影響豬場健康環境的因素

影響豬場健康環境的關鍵因素包括以下幾個方面：1）舍內溫度的穩定性。溫度波動過大會對豬群健康產生不利影響。當舍內溫度驟降超過5 ℃，就可能對仔豬產生急性冷應激，豬群易發生感冒、腹瀉等癥狀。2）保持飼料與飲水衛生。俗話說“病從口入”，養豬也不例外。實現全封閉的料塔和管道送料系統能最大程度降低飼料進場后被病原微生物污染，減少飼料霉變等。3）重視豬群的活動空間。傳統的母豬定位飼養模式，將妊娠母豬局限在限位欄內，除了進行站立和躺臥運動外，限制了其他正常行為的表達，造成異常行為頻現。長期缺乏運動導致豬的身體健康狀況下降，抵抗力差，蹄病及肢體損傷多發，很多豬場依靠藥物和疫苗來維護養豬生產。常言道，“健康是走出來的”，只有為豬提供足夠的活動空間，才能增強豬自身抵抗力，依靠提高豬自身的免疫力來減少疾病發生。4）及時清糞、保持舍內空氣新鮮。很多豬場采用液泡糞系統，糞污在舍內的漏縫地板下儲存和發酵過程中，會散發大量濕氣，并產生大量的有害氣體。這種模式的豬舍通風系統設計對氣流組織難度較大，導致舍內空氣污濁，損害豬群健康。同時，給后續糞污處理也增加難度。采用干清糞方式，可實現糞尿自動分離，將污染物從源頭減量化。同時，每日及時清糞可有效減少舍內有害氣體揮發。

2.1.2須根據我國的氣候特點進行環境控制

我國大部分地區屬于大陸性季風氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，春秋換季冷空氣頻繁。加之我國的大部分豬舍建筑相對簡陋，環境控制設施不配套，外界環境變化對豬舍內環境影響較大，要做到穩定的溫度控制非常困難，生產實踐中，普遍存在環境控制成本高，成本效益低等問題。

目前我國使用的自動化環境控制系統多從國外進口，這些國家四季氣候變化不大，環境控制相對容易，與我國氣候差別大，將進口的自動化環境控制系統直接應用在我國實際生產，達不到環境控制的效果。在我國畜禽環境控制系統中，要取得良好的調控效果，在引進、吸收國外環境控制系統的基礎上，必須根據我國的氣候特點，調整環境控制技術方案。

2.2豬的正常行為與環境需求

舍飼條件下，豬對環境的需求可分為空氣質量環境和空間活動環境兩種，空氣質量環境對豬的健康影響起外因作用，而空間環境則決定了豬的正常行為是否得以表達和自身免疫力的高低問題。

2.2.1豬對空間環境的需求

豬是社會性群居動物，其正常行為包括采食、躺臥、飲水、排泄、拱土、蹭癢、運動等行為，見圖1。在舍飼條件下，為豬群提供實施其正常行為的機會，有利于發揮豬群的生產潛能，滿足動物福利要求，減少豬群應激，可增強自身抵抗力和減少疫苗和用藥，進而為生產安全豬肉奠定基礎。

圖1　舍飼條件下豬的行為需求

2.2.2豬對空氣質量環境的需求

研究表明，豬對溫度的要求不是一個恒定值，公豬與母豬的適宜溫度不同，見圖2。仔豬要求環境溫度高于大豬，見圖3。更為有趣的是，豬的不同身體部位對溫度的要求也不同，其中軀體要求溫度最高，以30 ℃為宜，頭頸則要低溫，10～15 ℃適宜，而鼻子部位呼吸要求清新涼爽，5 ℃左右即可，見圖4。因此，在自然狀態下，當豬將自己身體掩埋在稻草中取暖時，通常會把鼻子露在外面，以保持清涼，見圖5。

2.3豬躺臥區的局部環境調控技術

2.3.1暖床

在舍飼條件下，豬約有80%的時間處于躺臥狀況，提供舒適的躺臥區環境溫度是健康養豬的關鍵。根據豬軀體不同位置對溫度需求不同，在豬躺臥區設置暖床，可供豬舒適地躺臥休息。

暖床外殼由用良好的保溫材料制成，前側壁用PVC塑料做成的雙層條形軟門簾。豬躺臥在暖床內，豬頭部朝外，鼻端露于簾外，可保證呼吸到新鮮的空氣。軀體留在床內，可利用自身散發的熱量（仔豬需采用加熱器補充熱量），使暖床內的溫度保持在生理需求范圍之內。由于豬沒有汗腺，箱內相對濕度不會太高，因而暖床內環境十分適宜豬的生長需要。此外，暖床前側敞開，豬可自由進出并選擇軀體躺臥于床內的比例，將溫度其調整到自身舒適范圍內。由于豬的腦袋一直露在暖床外，即便是舍內整體溫度較低，豬群從暖床內出來后，也不會著涼感冒。

圖2　公豬與母豬的溫度需求不同

圖3　大豬與仔豬溫度需求不同

圖4　豬軀體不同位置對溫度需求不同

圖5　豬鼻子露在稻草外

2.3.2局部降溫豬床

我國南方地區不少豬場采用開放舍，夏季無法使用濕簾降溫系統。即便采用濕簾降溫，也難以確保豬躺臥區的舒適溫度范圍。為此，開發了豬舍局部冷水降溫豬床，見圖7。降溫豬床主骨架由水管連接而成，床頂覆蓋隔熱層，每頭豬一個床位。將降溫豬床安裝在躺臥區，降溫時，地下井水直接泵入水管，由于地下水溫度一般在15 ℃左右，在舍溫35 ℃以上時，可降低躺臥區局部溫度6 ℃以上。為了防止降溫過程中床內頂部滴露，設計了三角尖頂降溫豬床，并在床底設置了排水槽，如圖7，這種降溫豬床的降溫效果和躺臥區的舒適性得到有效改善。

圖6　地下水局部降溫豬床

圖7　改良型局部降溫豬床

圖8　德國仔豬飲水溫度控制系統

2.4仔豬飲水溫度的控制

冬季，控制仔豬飲水溫度對其健康尤其是減少腹瀉有重要作用。國外，通過會嚴格控制仔豬的飲水溫度，見圖8。我國的研究表明，與13 ℃水相比，給仔豬提供25 ℃飲用水，仔豬的飲水量提高23.3%，日增重顯著提高（P＜0.05），料重比降低14.7%，發病率由6.37%降低至2.56%，腹瀉率由4.85%降低至1.69%。

3　健康養豬工程工藝——福利養豬模式

3.1國際現代養豬生產方式的發展

3.1.1美國現代養豬生產模式與環境控制需求

美國現代養豬生產模式及環境控制方案，其發展歷程可劃分為4個階段：1）20世紀70年代起步階段： 每個豬場的飼養規模以100頭母豬為主，采用一點式生產，環境調控以自然通風為主。2）20世紀80年代：每個豬場的飼養規模發展到300～500頭母豬為主，仍采用一點式生產，豬舍開始采用密閉舍，環境調控以機械通風為主。3）20世紀90年代：豬場規模不斷擴大，以1 000～3 000頭母豬為主，開始采用三點式生產方式，環境調控以機械通風為主。4）進入21世紀后：豬場規模達到2 500～6 000頭母豬，為了節省勞動力，多采用兩點式，自動化環境控制系統得到廣泛應用與推廣。

目前，美國仍然以定位飼養為主，見圖9。為了獲得更高生產性能，緩減定位飼養模式下豬群運動受限等造成的不良影響，美國的豬場多采用自動化環境控制系統，盡量為豬群提供溫度舒適的空氣環境。

3.1.2歐洲現代養豬生產方式的發展——以荷蘭現代豬場為例

1999年歐洲福利法要求在2013年開始禁止對妊娠母豬采用限位飼養。母豬群養工藝在歐盟國家得到快速發展，到目前為止，丹麥、荷蘭、德國等以基本形成各具特色的成熟工藝。母豬福利化飼養工藝的大力推廣，改善了母豬體況，顯著提高了母豬的生產性能，仔豬的健康狀況也得到明顯改善，丹麥、荷蘭等國家每頭母豬每年提供斷奶仔豬頭數高達30～32頭。而我國的規?；i場約為18頭，與發達國家存在很大差距。

圖10為荷蘭某現代化家庭農場，該豬場于2011年投產使用的，能繁母豬存欄900頭，全部飼養在1棟豬舍（40 m×80 m），空懷配種母豬采用可自由出入的定位欄，見圖11，妊娠階段采用散養模式，舍內配有智能飼喂站，見圖12、13。初產母豬一般100頭/群，經產母豬200頭/群。分娩母豬采用單獨產欄飼養，為防止仔豬被壓死，母豬躺臥的床面可以升降。斷奶仔豬采用大群飼養方式，見圖14。

圖9　美國定位飼養豬舍

圖10　荷蘭某現代化家庭農場

圖12　妊娠母豬散養系統

圖13　分娩母豬單欄飼養

圖14　仔豬大群飼養

縱觀荷蘭現代養豬，均具有以下特點：1）高度依賴設施設備，基建投資占總投資的75%以上。2）人員需求量少，上述案例豬場（含保育）只需3個人管理。3）嚴格的消毒措施，工作人員進入豬舍前需要洗澡消毒。4）嚴格按照生產節拍組織生產，例如在上述案例豬場一般在周四進行分娩豬轉群。5）國家對豬場氣體排放有嚴格的標準控制，每個豬場都安裝有凈化排放空氣的生物過濾系統，舍內污濁空氣凈化后再排放到舍外，見圖15。

圖15　凈化排放空氣的生物過濾系統

3.1.3歐洲豬小群散養模式——以德國為例

舍飼散養工藝是以豬的行為習性、環境生理需求為基礎，硬件設施都是根據豬的行為需要專門設計的。主要設施設備包括：專供豬睡臥的“暖床”，見圖16，適于豬群定點排糞并可自行出入的“豬廁所”，見圖17；為適應豬采食拱料行為的可干可濕的“自拌”料箱；為散發體熱滿足水浴要求的自行開關淋浴器；以及克服啃咬以滿足豬只磨牙生理要求的磨牙鏈和拱癖槽，滿足豬蹭癢用的蹭癢架等裝置，見圖18；此外還在舍內布置拱球等玩具供豬玩耍，見圖19。

3.2我國規?；B豬新技術

3.2.1自動干清糞技術

我國土地資源緊缺，幾乎所有豬場都沒有足夠的土地資源來消納糞污，采用液泡糞系統，雖然簡化了糞污收集難度，但將糞污經發酵后呈稠糊狀，給豬場糞污后續處理帶來極大難度，豬場內部及周邊環境污染嚴重。鑒于以上原因，我國環保部門不提倡采用水泡糞的方案，鼓勵使用糞尿分離的干清糞技術。

糞尿分離的干清糞技術，收集的干糞經堆肥直接做有機肥，豬舍沖洗水量也顯著減少，從源頭降低了污染物總量。由于尿液和沖洗水中帶有的有機物含量少，降低了污水處理難度。但傳統的干清糞多采用人工清糞方式，勞動強度大，工作環境不良，清糞工非常難找。因此，自動化的干清糞工藝技術與設備被研發采用。

采用自動干清糞自動時，豬舍排泄區域地面需要設置漏縫地板，清糞機安裝在糞溝內。糞溝地面向中間形成坡度坡度，坡底有排尿管。糞便留在坡面，尿液經排尿管排出舍外。

圖16　仔豬暖床

圖17　豬廁所

圖18　蹭癢架與磨牙鏈

圖19　豬玩具

圖20　豬舍圈欄設計

圖21　豬舍圈欄設計

3.2.2圈欄設計及轉群

豬舍內采用分群飼養時，隔欄的設置非常重要。根據動物領地意識及豬定點排便習性，將隔欄設置為實體，可大大減少豬群在活動區域排便。圈欄需為長方形，且長與寬的比例需不小于2。同時，將排便區設置為可封閉式，豬群剛轉入時，將其封閉在豬廁所內，待其在廁所內排便后再放出，就可將豬群的排便位置定位。如圖20的豬廁所設計，也可用于轉群。如圖21，首先將豬廁所的圍欄全部打開，使其形成轉群通道，豬群逐個進入通道，如圖21a，待每個欄內滿足豬飼養數量時，關閉該欄門，如圖21b，待所有欄位豬數量滿足后，將豬封閉在廁所區域，見21c，待所有豬群排便后，將通往活動區的欄門開，供豬自由活動，見圖21d。

2016-03-21）

“十二五”農村領域國家科技計劃課題：畜禽健康養殖環境控制關鍵技術研究與集成/2012BAD39B02