陳劍波,武守艷,楊麗華,董春光,韓一超
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,山西太原030032)
隨著養(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的散養(yǎng)模式已逐漸被現(xiàn)代化規(guī)模養(yǎng)殖所取代,變粗放養(yǎng)殖為精細飼養(yǎng),要求營養(yǎng)均衡、飼養(yǎng)環(huán)境良好,把握和重視群體衛(wèi)生防疫及合理的免疫時機和方法,注重健康養(yǎng)殖,樹立養(yǎng)重于防、防重于治的養(yǎng)殖新理念,努力提高養(yǎng)豬業(yè)的經(jīng)濟效益,為廣大消費者提供綠色、安全、健康的肉食產(chǎn)品。規(guī)模化養(yǎng)豬由于其飼養(yǎng)環(huán)境的密閉性、飼喂的精細化和生活空間的固定化,舍區(qū)空氣環(huán)境幾乎伴隨豬一生的成長過程,對其生長、發(fā)育和生產(chǎn)力以及各類疫病的發(fā)生、發(fā)展必然會產(chǎn)生直接而重要的影響。
本研究通過對山西省部分規(guī)?;i場舍區(qū)小氣候環(huán)境中空氣污染物與豬群發(fā)病狀況進行監(jiān)測,對其中主要有毒有害物質(zhì)(NH3,CO2,TSP)與豬病發(fā)生的相關(guān)性進行動態(tài)分析,并對主要污染物的安全閾值進行初步探索,由此制定預(yù)警級別,為規(guī)?;i場的環(huán)境調(diào)控和豬病防制提供參考。
于2012年12月至2013年12月選擇代表性規(guī)模化豬場5個,每個豬場按母豬、仔豬、育肥豬3種類型,分別選擇2棟存欄90%以上的豬舍進行試驗監(jiān)測。
1.2.1 氨氣(NH3) 使用河南福潤德電子設(shè)備有限公司生產(chǎn)的FN30100型便攜式氣體探測器和華瑞科學(xué)儀器(上海)有限公司生產(chǎn)的FGM-1191型氨氣檢測儀進行實時監(jiān)測,并讀數(shù)記錄。
1.2.2 二氧化碳(CO2) 使用美國Agilent科技股份有限公司生產(chǎn)的7890A型氣象色譜儀,對采樣點現(xiàn)場采集的氣體進行二氧化碳定量分析。
1.2.3 總顆粒懸浮物(TSP) 使用北京聚道合盛科技有限公司生產(chǎn)的LD-5型激光粉塵儀進行實時監(jiān)測,并讀數(shù)記錄。
1.3.1 監(jiān)測布點 每棟待測豬舍內(nèi),按網(wǎng)格布點法對舍區(qū)進行網(wǎng)狀布點監(jiān)測。即每棟豬舍以進門入口為視角,縱向分左、中、右,橫向分上、中、下的平行交叉點為采樣點。邊線距墻體30~50 cm,高度為80 cm。
1.3.2 監(jiān)測項目 對豬舍空氣主要污染物氨氣(NH3)、二氧化碳(CO2)以及總顆粒懸浮物(TSP)進行監(jiān)測[1]。
1.3.3 監(jiān)測方法 每月上、中、下旬各監(jiān)測3~5 d,分別于 7:00,11:00,15:00,20:00,24:00 進行監(jiān)測或采樣;同時對豬群發(fā)病情況(凡出現(xiàn)發(fā)病癥狀者均在統(tǒng)計之列,如精神萎靡、體溫升高、食欲不振、皮炎、腹瀉、氣喘咳嗽、流涕噴嚏、呼吸困難等)進行監(jiān)測統(tǒng)計[2]。
按母豬、仔豬、育肥豬3個類型,對各豬場不同類型豬舍監(jiān)測點不同時間采集的數(shù)據(jù)進行平均,用Excel和SPSS生物統(tǒng)計軟件對其平均值進行統(tǒng)計分析[3]。
母豬舍發(fā)病率與二氧化碳、氨氣和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性分析結(jié)果列于表1,2。
通過對5個規(guī)?;i場符合監(jiān)測要求的10個試驗?zāi)肛i舍的實時監(jiān)測,試驗數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS生物統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,結(jié)果表明,發(fā)病率與二氧化碳和氨氣顯著相關(guān)(P<0.05),與總懸浮顆粒物極顯著相關(guān)(P<0.01)(表 2)。
表1 母豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度統(tǒng)計
表2 母豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性統(tǒng)計
母豬舍空氣環(huán)境特點首先是存欄數(shù)量少,單位空間大,降低了有害氣體的產(chǎn)生而加大了有害氣體的消解;其次母豬欄采用限位飼養(yǎng)、仔豬補料使用顆粒飼料等,有效減少了浮塵的產(chǎn)生。因此,母豬舍空氣中主要污染物指標普遍不高,舍區(qū)二氧化碳(CO2)平均值為 2 809.70 mg/m3,多低于 3 000 mg/m3;氨氣(NH3)平均值為 11.1 mg/m3,多在 10 mg/m3左右;總懸浮顆粒物(TSP)平均值為1.92 mg/m3,多在2.0 mg/m3以下(表 1、圖 1)。只有第 1,6試驗豬舍發(fā)病率為8.4%和7.3%,其空氣有害物質(zhì)明顯高于其他豬舍,其余豬舍不發(fā)病或發(fā)病率很低。
仔豬舍發(fā)病率與二氧化碳、氨氣和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性分析結(jié)果列于表3,4。將試驗仔豬舍的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS生物統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,結(jié)果表明,發(fā)病率與二氧化碳、氨氣及總懸浮顆粒物均呈極顯著相關(guān)(P<0.01)。
表3 仔豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度統(tǒng)計
表4 仔豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性統(tǒng)計
仔豬舍空氣環(huán)境中監(jiān)測對象(NH3,CO2,TSP)指標值均較高(圖2),特別是二氧化碳監(jiān)測值較高,平均值達 4 275.1 mg/m3,最高達 7 845 mg/m3;氨氣平均值為 22.62 mg/m3,最高達 57.4 mg/m3;TSP(總懸浮顆粒物)平均值為3.3mg/m3,最高達10.3 mg/m3;平均發(fā)病率為12.28%,最高為43.6%(表3、圖2)。
由于仔豬幼小,抗寒能力差,抗病力弱,對環(huán)境溫度要求高,尤其在北方寒冷季節(jié)更是如此,往往為追求保溫而減少了豬舍的通風(fēng),加大了豬群飼養(yǎng)密度,使得豬群呼吸代謝率增加,形成了二氧化碳的累積性增高[4];其次,仔豬膽小敏感,應(yīng)急性強,加之冬季氣候干燥和飼喂干粉料,極易因驚嚇亂竄撲騰產(chǎn)生過量粉塵[5];另外,由于仔豬欄位高、密度大,很容易造成糞尿蓄積,為豬舍內(nèi)氨氣的產(chǎn)生提供了來源[6]。由圖2可知,除第2試驗豬舍無發(fā)病外,其他均發(fā)病,其中,第7試驗豬舍發(fā)病率最高,相應(yīng)的空氣污染物監(jiān)測值也高。第9,10試驗豬舍雖然二氧化碳值較高,但由于氨氣特別是TSP較低,發(fā)病率相應(yīng)降低,說明TSP和氨氣對仔豬呼吸道疾病的影響比二氧化碳更大;沒有發(fā)病癥狀的第2試驗豬舍監(jiān)測值均較低,二氧化碳值為2 561 mg/m3,氨氣低于 6.7 mg/m3,TSP 為 1.22 mg/m3左右[7]。
育肥豬舍發(fā)病率與二氧化碳、氨氣和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性分析結(jié)果列于表5,6。
表5 育肥豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度統(tǒng)計
表6 育肥豬舍呼吸道發(fā)病率與氨氣、二氧化碳和總懸浮顆粒物濃度之間的相關(guān)性統(tǒng)計
由表6可知,發(fā)病率與二氧化碳濃度間顯著相 關(guān)(P<0.05),與氨氣和總懸浮顆粒物濃度間均極顯著相關(guān)(P<0.01)。
育肥豬舍區(qū)氨氣平均值為21.57 mg/m3,最高為48.5 mg/m3;二氧化碳平均值為 5 003.2 mg/m3,最高為6 623 mg/m3;總懸浮顆粒物平均值為2.93 mg/m3,最高為3.63 mg/m3;平均發(fā)病率為12.76%,最高為27.5%(表 5、圖 3)。
試驗監(jiān)測顯示,育肥豬舍區(qū)空氣主要污染物平均值和發(fā)病率在不同試驗豬舍間差異較小,但均比較高。這主要是由于豬在生長育肥階段飼養(yǎng)管理因素影響相對較小,而豬群代謝旺盛,排泄量大,造成糞尿蓄積分解,釋放大量有害氣體[8]。從圖3可以看出,近1/2的豬舍發(fā)病率大于15%;第9試驗豬舍無發(fā)病,是由于豬舍內(nèi)空氣主要污染物濃度值均低于平均值;發(fā)病率最高的是第5試驗豬舍,其監(jiān)測對象濃度值均顯著高于平均值。
試驗通過對母豬、仔豬和育肥豬三類豬舍空氣主要污染物監(jiān)測顯示,當舍區(qū)空氣環(huán)境中,氨氣平均值為10 mg/m3,TSP平均值為2 mg/m3,二氧化碳為3 000 mg/m3[9]時,豬群基本無疾病發(fā)生;當豬舍主要污染物濃度值區(qū)間氨氣在10~20 mg/m3之間、TSP在2~3 mg/m3之間、二氧化碳在3 000~5 000 mg/m3之間時,豬群則會出現(xiàn)發(fā)病情況,發(fā)病率多在10%以下;當監(jiān)測對象濃度值區(qū)間氨氣在20~60 mg/m3之間、TSP在3~6 mg/m3之間、二氧化碳在5 000~10 000 mg/m3之間時,豬群發(fā)病率則多為10%~35%,甚至更高。據(jù)此可以初步制定出一個規(guī)?;i場舍區(qū)空氣主要污染物的預(yù)警級別,為規(guī)?;i場疫病防制工作提供參考(表7)。
表7 規(guī)模化豬場舍區(qū)空氣污染預(yù)警級別
試驗監(jiān)測結(jié)果表明,規(guī)?;i場舍區(qū)空氣污染物主要來自舍內(nèi)環(huán)境,并與豬群發(fā)病率特別是呼吸道發(fā)病率呈正相關(guān)。在豬舍諸多污染物中,浮塵——TSP(總懸浮顆粒物)、氨氣和二氧化碳是豬病發(fā)生的主要原因,而氨氣和TSP相對二氧化碳危害更大。同時,通過對不同豬舍內(nèi)主要空氣污染物的濃度與豬發(fā)病率進行深入研究,初步制定出山西規(guī)?;i場舍區(qū)空氣污染預(yù)警級別,但需要說明的是,豬舍內(nèi)空氣中主要污染物同時出現(xiàn)時,要比單一有害氣體對豬群疫病發(fā)生的危害大得多,這是否與有害氣體間存在協(xié)同作用和浮塵中微生物氣溶膠有關(guān),還需要進一步研究,也是在規(guī)?;i場空氣環(huán)境預(yù)警工作中需要注意的問題。
本研究對規(guī)?;i場舍區(qū)空氣環(huán)境提出的預(yù)警級別還處于初步試驗階段,由于監(jiān)測手段和試驗范圍相當有限,數(shù)據(jù)不一定十分準確,僅供參考。
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