不同糞尿收集工藝對豬舍內環境參數影響研究

龔建軍，雷云峰，呂學斌，曾 凱，楊躍奎，陶 璇，楊雪梅，王 言，倪宏彬，何志平

（1.四川省畜牧科學研究院，四川 成都 610066；2.樂至縣農業農村局，四川 資陽 641500）

舍內全環境控制技術是大跨度豬舍建設的關鍵技術，它可降低舍內有毒有害氣體濃度，為豬只提供舒適的環境，最大限度地提高生豬生產潛能。影響舍內環境的主要因素有溫度、濕度、二氧化碳、氨氣等，溫度除受外界環境溫度、豬體自身散熱影響外，還受糞尿貯存的液體介質影響，其它環境參數多由糞尿產生，如氨氣（NH3）主要產生于豬舍內實體地面、漏縫地板和糞溝內尿液變干的過程中[1-2]。二氧化碳（CO2）主要由生豬呼吸產生，也有糞污產生以及供暖用的燃油或天然氣燃燒后產生[1，3-4]。目前糞尿收集工藝在大型規模場主要有兩種：一是水泡糞工藝，該糞尿收集方式簡單，不需要機械設備清理。但因有糞尿長期貯存，排出有毒有害氣體多，對舍內環境影響較大；二是刮糞工藝，用機械定時清除糞尿，需要人員管理和維護，該方法因糞尿及時被清除，排出有毒有害氣體少，對舍內環境影響小。在全自動環境控制條件下，兩種糞尿收集工藝對舍內環境參數影響是否有差異，尚少報道。該研究對比分析了水泡糞工藝和刮糞工藝的對豬舍環境參數影響情況，供國內同行參考。

1 材料與方法

1.1 地點與時間

在采用水泡糞工藝的成都旺江農牧科技有限公司，于2019年1月9日測定了妊娠舍、分娩舍、保育舍、肥育舍的環境參數。在采用刮糞工藝的鐵騎力士集團三臺景福種豬場，于2019年2月6—7日測定了妊娠舍、分娩舍的環境參數。

1.2 環控方案

測定的所有豬舍均采用自動環境控制系統，旺江農牧科技有限公司采用美國Airwork公司通風方案，鐵騎力士采用隧道式通風和吊頂通風窗方案。測定期間均采用冬季屋頂通風模式。

1.3 測定位置

旺江農牧科技有限公司環境參數測定位置：將DS1921紐扣溫度儀置于妊娠舍、分娩舍、保育舍、肥育舍單元內中央通道前、中、后3個位置。將GT-2000多功能復合氣體分析儀置于妊娠舍、分娩舍、保育舍、肥育舍單元內中央通道中間位置。

鐵騎力士集團三臺景福種豬場測定位置：將DS1921紐扣溫度儀置于妊娠舍中間相鄰兩通道（圖1）和分娩舍單元中央通道的前、中、后位置。將GT-2000多功能復合氣體分析儀置于分娩舍一個單元內中央通道和妊娠舍中間中央通道的中間位置。

以上所有儀器置于能代表豬舍內環境參數高度，即離地高0.5 m處[5]。

1.4 測定用儀器、參數與方法

該研究使用DS1921紐扣溫度儀與GT-2000多功能復合氣體分析儀，其特點與用處、量程與方法同參考文獻[6]。

數據采集方法：所有環境參數由測定儀器每5 min自動采集貯存1次。

1.5 數據處理與統計分析

用Excel 2007軟件建立監測數據庫，用SPSS 11.5軟件進行獨立樣本t檢驗或單因素方差分析，用Duncan法進行多重比較，結果以平均數±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 溫度比較分析

2.1.1 水泡工藝對不同類型豬舍溫度的影響 對采用水泡糞工藝的分娩舍、保育舍、妊娠舍與肥育舍，分析其12:40～16:00時間段內的溫度變化情況。由圖2可知，不同豬舍溫度從高到底的順序為：保育舍>肥育舍>分娩舍>妊娠舍，保育舍較妊娠舍高3.17～4.50℃。保育舍溫度位于25.0～27.0℃之間，位于國標《規模豬場環境參數及環境管理》（GB/T 17824.3—2008，以下簡稱國標）臨界溫度范圍內，平均溫度26.09℃，高于國標推薦的舒適范圍高限1.09℃，變異系數1.48%；肥育舍溫度位于23.0～26.0℃之間，位于國標臨界溫度范圍內，平均溫度23.69℃，高于國標推薦的舒適范圍0.69℃，變異系數1.97%；分娩舍溫度位于23.0～25.0℃之間，位于國標臨界溫度范圍內，平均溫度23.93℃，高于國標推薦的舒適范圍高限3.93℃，變異系數1.37%；妊娠舍溫度位于22.0～24.0℃之間，位于國標臨界溫度范圍內，平均溫度22.50℃，高于國標推薦的舒適范圍高限2.50℃，變異系數1.40%。由分析可知，該場溫度在測試期間，各豬舍內溫度均高于國家標準推薦的舒適溫度范圍，建議適當增加各豬舍通風量，以降低舍內環境溫度，為豬只提供舒適的溫度環境。

2.1.2 刮糞工藝對不同類型豬舍溫度的影響 分娩舍：對分娩舍同一單元內的中部（溫度2）、兩邊（溫度1、溫度3）和室外的溫度進行測定。由表1可知，舍內3點位置的溫度明顯高于舍外，單元內中部溫度最高，測定期間內平均為26.62℃，分別較兩邊（溫度1、溫度3）高1.83℃、1.07℃，各點之間溫度平均值達極顯著水平（P<0.01）。單元內測定期間平均溫度為25.65℃，高于國標推薦的舒適范圍高限5.65℃，變異系數3.85%，表明舍內溫度均勻性好。舍內溫度較舍外高14.44℃，差異達極顯著水平（P<0.01），表明舍內采取的保溫技術有效。由分析可知，分娩舍溫度太高，會增加母豬的熱應激，減少采食量，影響母豬的泌乳力，建議增加通風量或減少加溫設施的供熱量，降低舍內溫度，為泌乳母豬提供舒適的溫度環境。

表1 分娩舍不同位置溫度對比

妊娠舍：從2月6日20:40至2月7日16:30，連續測定妊娠舍6個位置（布局詳見圖1）和舍外的溫度。由表2可知，舍內6個點位的溫度比較接近，明顯高于舍外溫度。舍內1-2、2-2位置處溫度均為18.47℃，且各時間點完全一致，此兩點為舍內最高溫度，與2-1，3-1、3-2，舍外之間溫度差異達極顯著水平（P<0.01），位置 1-2和 2-2，1-1和 2-1，3-1和3-2，兩兩之間差異不顯著，但 1-2、2-2，1-1、2-1，3-1、3-2，舍外差異達顯著水平（P<0.05）。 舍內平均溫度為17.42℃，位于國標推薦的舒適溫度范圍之內，高于舍外12.57℃，表明在密閉豬舍內，通過豬只自身產熱，可以滿足妊娠豬只冬季熱需要。舍內變異系數11.69%，低于舍外64.76個百分點，表明舍內溫度穩定性明顯高于舍外，保溫效果較好。

表2 妊娠舍不同位置溫度對比

2.1.3 水泡糞工藝與刮糞工藝對相同類型豬舍溫度的影響 選取12:40～16:05之間的相同時間段，對比水泡糞與刮糞工藝對舍內溫度影響情況，結果見表3。由表3可知，妊娠舍內，采用水泡糞工藝較采用刮糞工藝溫度高2.67℃（P<0.01），這與水的貯熱作用有關。分娩舍內，采用刮糞工藝較采用水泡糞工藝溫度高1.72℃（P<0.01），與兩個場采用的輔助加熱的功率有關。兩種工藝情況下，變異系數均在10%以內，表明舍內溫度均勻度比較理想。

表3 不同收糞工藝對豬舍溫度影響

2.2 二氧化碳濃度比較分析

2.2.1 水泡工藝對不同類型豬舍的二氧化碳濃度的影響 對采用水泡糞工藝的不同豬舍內的CO2濃度進行比較分析（表4），結果表明，舍內CO2濃度高低順序依次為：肥育舍>保育舍>妊娠舍>分娩舍，且差異達極顯著水平（P<0.01）。測定期間，肥育舍CO2濃度 2 768.38 μL/L，有 6 次超過上限 3 000 μL/L；分娩舍CO2濃度1 057.55 μL/L，變異系數21.45%，穩定性欠佳。

表4 水泡工藝對不同類型豬舍的二氧化碳濃度影響

2.2.2 刮糞工藝對不同類型豬舍的二氧化碳濃度的影響 由表5可知，分娩舍內兩個點的CO2濃度與妊娠舍接近，分娩舍內兩點位置差異達極顯著水平，但變異系數均在10%以內，均勻度好。分娩舍第2點位置與妊娠舍內的CO2濃度差異不顯著（P<0.05），但妊娠舍內CO2濃度的變異系數為16.37%，均勻度欠佳。

表5 刮糞工藝對不同類型豬舍的二氧化碳濃度影響

2.2.3 水泡工藝與刮糞工藝對相同類型豬舍二氧化碳濃度對比分析 由表6可知，在妊娠舍內，采用水泡糞工藝的CO2濃度為2 041.57 μL/L，采用刮糞工藝的為1 951.21 μL/L，兩者差異不顯著（P>0.05）。刮糞工藝變異系數較水泡糞工藝多10.41個百分點；在分娩舍內，采用水泡糞工藝的CO2濃度為1 057.55 μL/L，采用刮糞工藝的為 2 031.93 μL/L，兩者差異達極顯著水平（P<0.01）。水泡糞工藝變異系數較刮糞工藝多13.73個百分點。

表6 不同收糞工藝對豬舍二氧化碳濃度影響

2.3 氨氣濃度比較分析

2.3.1 水泡工藝對不同類型豬舍的氨氣濃度的影響對采用水泡糞工藝的不同豬舍內的NH3濃度進行比較分析（表7），結果表明舍內NH3濃度高低順序依次為：肥育舍>保育舍>妊娠舍>分娩舍，且差異達極顯著水平（P<0.01）。肥育舍 NH3濃度 26.87 μL/L，高于歐美標準（20 μL/L）34.35%。測定期間，舍內變異系數高低順序依次為：分娩舍>妊娠舍>肥育舍>保育舍，各舍變異系數均超10%，均勻度欠差。

表7 水泡工藝對不同類型豬舍的氨氣濃度影響

2.3.2 刮糞工藝對不同類型豬舍的氨氣濃度的影響 由表8可知，妊娠舍的NH3濃度均高于分娩舍，分別是分娩舍兩個點（分娩舍1、分娩舍2）的5.08倍、4.91倍。分娩舍兩點間差異不顯著（P>0.05），妊娠舍氨氣濃度在測定期間內有12次超過歐美標準。位于分娩舍2點與妊娠舍NH3濃度的變異系數均超10%，均勻度較差。

表8 刮糞工藝對不同類型豬舍的氨氣濃度影響

2.3.3 水泡工藝與刮糞工藝對相同類型豬舍氨氣濃度的影響 由表9可知，在妊娠舍內，采用兩種糞尿收工藝的NH3濃度均在20 μL/L以內，低于歐美標準；采用刮糞工藝的NH3濃度為17.53 μL/L，是采用水泡糞工藝的2.49倍，兩種糞尿收工藝舍內NH3濃度穩定性不夠，變異系數均超10%；在分娩舍內，采用兩種糞尿收工藝的NH3濃度均在5 μL/L以內，遠低于歐美標準。采用刮糞工藝的氨氣濃度為3.51 μL/L，是采用水泡糞工藝的3.46倍。兩種糞尿收集工藝舍內氨氣濃度均勻度較差，變異系數均超20%。

表9 不同糞尿收集工藝對豬舍氨氣濃度影響

3 討論與小結

3.1 豬舍環控系統應根據測定環境參數情況的進行調節：各場應該定期開展環境監測工作，根據環境參數情況，對豬舍的環境控制系統進行適時調整。從舍內溫度參數分析，采用水泡糞工藝場，其舍內溫度均超舒適度范圍；采用刮糞工藝場，分娩舍溫度明顯超舒適度范圍。從舍內CO2濃度分析，各場豬舍內CO2濃度均在3 000 μL/L之內。在測定期間，采用水泡糞工藝肥育舍CO2濃度，有6次超過3000μL/L；從NH3濃度分析，僅有一場肥育舍的氨氣濃度超過20 μL/L。以研究結果表明，應減少保育舍、分娩舍供熱，降低舍內溫度，使其保持在舒適溫度范圍之內，避免人為因素造成豬體熱應激；應加大妊娠舍，特別是肥育舍的通風量，以降低溫度，減少舍內氨氣的含量，保持溫度、氨氣濃度在舒適度范圍內。

3.2 通過全環境控制技術，可平衡不同的糞尿收集工藝對豬舍內環境環境參數影響：豬舍常見的糞尿收集工藝主要有全漏縫水泡糞工藝與刮糞工藝，舍內氨氣、硫化氫氣體等主要由糞尿產生。采用水泡糞工藝的豬舍，其糞尿長期貯存于圈欄下面；刮糞工藝的場，糞尿定時被排出舍外。故采用水泡糞工藝的豬舍內有毒有害氣體濃度應比采用刮糞工藝的高。該研究結果表明：采用水泡糞工藝的場其妊娠舍的CO2濃度與刮糞工藝的妊娠舍差異不大，其分娩舍CO2濃度卻極顯著低于刮糞工藝的分娩舍（P<0.01）；其妊娠舍、分娩舍的NH3濃度極顯著低于刮糞工藝（P<0.01）。綜上分析，通過舍內全環境控制技術，可平衡不同的糞尿收集工藝對豬舍內環境參數影響。