周忠凱， 李 輝， 秦 竹， 孫 倩， 顧洪如， 夏禮如， 余 剛

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所，江蘇 南京 210014； 2.農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江中下游設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210014； 3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，江蘇 南京 210014)

空氣溫濕度是影響生豬生長(zhǎng)和健康的主要因素，特別是夏季由于缺乏必要的降溫措施，高溫環(huán)境使生豬遭受長(zhǎng)時(shí)間的熱應(yīng)激，導(dǎo)致生豬活動(dòng)量和采食量減少、飲水增加、生長(zhǎng)緩慢,甚至出現(xiàn)負(fù)增重等熱應(yīng)激反應(yīng)[1-2]，嚴(yán)重影響生豬的物質(zhì)和能量代謝等生理過程[3]。此外，近年來由于氣候變化導(dǎo)致極端炎熱氣候出現(xiàn)頻次的增加[4-5]，對(duì)集約化生產(chǎn)條件下生豬的健康以及生產(chǎn)性能產(chǎn)生不利的影響。有研究結(jié)果表明當(dāng)舍內(nèi)環(huán)境溫度高于26.1 ℃時(shí)，為維持舍內(nèi)適宜的溫度，需要使用降溫系統(tǒng)[6]，但同時(shí)濕度需要控制在80%以下[7]，以提高生豬的生產(chǎn)效率。

為改善夏季高溫對(duì)生豬的影響，目前對(duì)豬舍降溫管理措施進(jìn)行了大量的研究，由于豬舍的結(jié)構(gòu)類型以及養(yǎng)殖模式的不同降溫方式的選擇存在很大的差異。其中，夏季密閉式機(jī)械通風(fēng)畜禽舍通常采用負(fù)壓風(fēng)機(jī)-濕簾降溫方式[8-9]和水空調(diào)方式[10]，但該設(shè)備的應(yīng)用對(duì)豬舍的密閉隔熱性要求較高。自然通風(fēng)豬舍采用的降溫方式主要有滴水降溫、噴淋降溫和霧化降溫等[11]，以上3種降溫措施都采用了蒸發(fā)降溫的原理，與機(jī)械制冷方法相比，由于其投資運(yùn)行費(fèi)用較低，目前被廣泛采用。其中，滴水降溫與噴淋降溫主要通過淋濕生豬體表，通過體表水的蒸發(fā)帶走熱量降低豬體溫度，而滴水降溫主要應(yīng)用于單體定位飼養(yǎng)的公豬和分娩母豬舍，噴淋降溫方式主要應(yīng)用于成豬舍，同時(shí)需要使用較多的水資源。霧化降溫方式，由于霧滴直徑較小，不打濕地面，在空氣濕度較低的條件下，具有較好的降溫效果，在自然通風(fēng)豬舍內(nèi)被廣泛采用，目前主要霧化方式有噴霧冷風(fēng)機(jī)降溫[12-13]和高壓噴霧降溫等方式[14-15]。有研究結(jié)果顯示[14]，高壓噴霧降溫系統(tǒng)的壓力大于5 MPa時(shí)，即使豬舍內(nèi)相對(duì)濕度較高，噴霧霧滴仍然具有較好的蒸發(fā)特性，同時(shí)可降低生豬呼吸頻率和呼吸水分的蒸發(fā)，有效降低生豬遭受的熱應(yīng)激反應(yīng)。由于噴霧系統(tǒng)的降溫效果和霧滴的蒸發(fā)特性受到空氣的溫度、相對(duì)濕度、噴霧水體溫度以及空氣流動(dòng)的影響[16]，同時(shí)采用高壓噴霧降溫措施的豬舍由于建筑結(jié)構(gòu)和覆蓋材料保溫隔熱性能的差異，導(dǎo)致相同降溫管理措施在豬舍中的降溫效果不同，從而對(duì)夏季自然通風(fēng)豬舍的降溫管理提出更高的要求。

本研究通過分析高壓噴霧降溫系統(tǒng)在中國(guó)東部地區(qū)夏季炎熱季節(jié)的適用性,對(duì)自然通風(fēng)大棚發(fā)酵床豬舍夏季在不同氣候條件下的降溫效率，以及噴霧過程對(duì)舍內(nèi)濕熱環(huán)境的影響，為該地區(qū)規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)(小區(qū))自然通風(fēng)發(fā)酵床豬舍選擇合理的夏季降溫管理措施提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)豬舍

在梅雨季節(jié)過后，于 2015年7月31日至2015年9月24日在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動(dòng)物科學(xué)試驗(yàn)基地發(fā)酵床豬場(chǎng)(經(jīng)緯度為：32°29′ N，118°37′ E；海拔：15 m)進(jìn)行。選擇2棟半鐘樓結(jié)構(gòu)發(fā)酵床豬舍，分別設(shè)為試驗(yàn)豬舍(噴霧)和對(duì)照豬舍(無噴霧)，其主要結(jié)構(gòu)類型及尺寸見圖1a。豬舍采用鋼架結(jié)構(gòu)，表面由塑料薄膜和遮陽網(wǎng)覆蓋，采用自然通風(fēng)方式，通過控制門D1～D2和卷簾S1～S3的開關(guān)來控制豬舍通風(fēng)口O1～O3進(jìn)行通風(fēng)換氣。試驗(yàn)豬舍生豬養(yǎng)殖量為54 頭，測(cè)試開始和結(jié)束時(shí)的生豬體質(zhì)量分別為45.5 kg和84.5 kg，分為4欄飼養(yǎng)，每欄設(shè)有1個(gè)飲水槽和1個(gè)飼料槽(圖1b)。試驗(yàn)期間豬舍通風(fēng)口全開，生豬飼養(yǎng)采用自由采食方式，飲水采用鴨嘴式自動(dòng)飲水系統(tǒng)。

1.2 高壓噴霧降溫系統(tǒng)的建立

集約化高壓噴霧裝置委托青島昌潤(rùn)空氣凈化設(shè)備有限公司制造，系統(tǒng)由進(jìn)水過濾器、貯水箱、可調(diào)壓力的高壓柱塞泵、回水管路、電機(jī)和電子控制系統(tǒng)、高壓噴霧管路及噴嘴組成，系統(tǒng)供水28 L/min，多余的水由回水管路返回貯水箱，采用地下水水源(平均水溫16.0 ℃)。該高壓噴霧系統(tǒng)的1臺(tái)高壓噴霧主機(jī)可對(duì)9棟豬舍進(jìn)行高壓噴霧降溫，設(shè)備投資較低。高壓噴霧主機(jī)功率為2.2 kW，工作壓力5.5 MPa。選擇單路管路，管路安裝在睡臺(tái)的上方，距床體 2.0 m(圖1)。選擇2 號(hào)高壓噴頭，直徑為0.3 mm，單噴頭模式，間隔1.15 m，噴頭噴霧量為5.45 L/h。高壓噴霧主機(jī)的循環(huán)間隔時(shí)間為 5 min，其中噴霧運(yùn)行 2 min，停止 3 min。本研究中高壓噴霧系統(tǒng)累計(jì)使用32 d。

D1～D2：控制門；S1～S3：卷簾；O1～O3：通風(fēng)口。圖1 試驗(yàn)豬舍結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic depiction of the pig barn

1.3 環(huán)境指標(biāo)的測(cè)定

1.4 高壓噴霧降溫系統(tǒng)的降溫效率計(jì)算模型

高壓噴霧降溫效率的計(jì)算[17-18]參照公式(1)：

(1)

式中ncool為高壓噴霧系統(tǒng)的降溫效率，Tunfog.dbi為無噴霧豬舍內(nèi)干球溫度(℃)，Tfog.dbi為噴霧豬舍內(nèi)干球溫度(℃)，Tfog.wbi為噴霧豬舍內(nèi)濕球溫度(℃)。濕球溫度的計(jì)算參考Stull[19]的換算方法，詳見公式(2)：

Twbi/o=Ti/oatan[0.151 977(RHi/o+8.313 659)1/2]+

atan(Ti/o+RHi/o)-atan[RHi/o-1.676 331]+

0.003 918RHi/o3/2atan(0.023 101RHi/o)-

4.686 035

(2)

式中，Ti/o為舍內(nèi)或舍外溫度(℃)，RHi/o為舍內(nèi)或舍外相對(duì)濕度(%)。

③墊層區(qū)。該區(qū)為面板下墊層料，水平寬度4 m，采用砂礫料場(chǎng)篩分料。特殊墊層區(qū)位于周邊縫下部，其作用是利用反濾周邊縫滲漏水流中的上游鋪蓋區(qū)土料，阻塞滲漏通道。

舍內(nèi)外空氣中水汽含量的計(jì)算見公式(3)與公式(4)：

(3)

(4)

式中，Wi/o為舍內(nèi)或舍外空氣中水汽含量(g/kg)，Patm為大氣壓(Pa)，Psat為飽和蒸汽壓(Pa)。

1.5 熱應(yīng)激指標(biāo)計(jì)算模型

為確定高壓噴霧降溫系統(tǒng)對(duì)豬舍內(nèi)環(huán)境的影響，選擇溫濕度指數(shù)(THI)、熱負(fù)荷指數(shù)(DailyTHI-hrs)和綜合氣候指數(shù)(CCI)3種指標(biāo)對(duì)舍內(nèi)的熱環(huán)境狀況進(jìn)行分析。THI計(jì)算參考NOAA的推薦方法[20]，該方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖濕熱環(huán)境的評(píng)估[21-24]，詳見公式(5)：

THI=[(1.80Ti/o)+32.00]-[0.55(RHi/o/100.00)]· [(1.80Ti/o+32.00)-58.00]

(5)

生豬熱應(yīng)激狀態(tài)通常分為4類：當(dāng)THI<75時(shí)，無熱應(yīng)激；當(dāng)75≤THI≤78時(shí)，為中等熱應(yīng)激；當(dāng)79≤THI≤83時(shí)，為嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激；當(dāng)THI≥84時(shí)，為極端嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激。舍內(nèi)不同熱應(yīng)激狀況由4類應(yīng)急狀態(tài)的THI分布比例確定。

熱負(fù)荷指標(biāo)[25-26]主要揭示噴霧豬舍與無噴霧豬舍內(nèi)熱應(yīng)激的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，計(jì)算方法見公式(6)：

(6)

式中，DailyTHI-hrs為每日熱負(fù)荷，THI′為每1 h的溫濕度指數(shù)值，base為不存在熱應(yīng)激的域值(75)。

綜合氣候指數(shù)是綜合考慮空氣溫度、濕度、風(fēng)速和太陽輻射4個(gè)因素計(jì)算的溫度值，計(jì)算方法見公式(7)：

CCI=Ti/o+RHcf+WScf+RADcf

(7)

式中，CCI為綜合氣候指數(shù)(℃)，RHcf為濕度相關(guān)因子，WScf為風(fēng)速相關(guān)因子，RADcf為太陽輻射相關(guān)因子。濕度、風(fēng)速以及太陽輻射相關(guān)因子的計(jì)算方法參考Mader等研究[27]，由于豬舍覆蓋遮陽網(wǎng)，遮陽網(wǎng)的遮光率(φ)和投射率(τs)分別為0.86和0.10，豬舍內(nèi)的太陽輻射照度根據(jù)太陽總輻射照度的25%計(jì)算[28]。

1.6 數(shù)據(jù)整理及統(tǒng)計(jì)分析

為確定不同大氣溫度條件下，高壓噴霧系統(tǒng)的降溫效率及對(duì)環(huán)境的影響，將整個(gè)試驗(yàn)期間的測(cè)試數(shù)據(jù)，按照舍外大氣溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，分別是：Ⅰ組舍外溫度為 25～27 ℃；Ⅱ組為 28～30 ℃；Ⅲ組為 31～33 ℃；Ⅳ組為 34～36 ℃。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SAS9.03軟件(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) PROC GLM程序進(jìn)行，采用Tukey檢驗(yàn)法，對(duì)不同豬舍內(nèi)外的溫度和濕度平均值進(jìn)行兩兩比較，分析其差異顯著性，顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴霧豬舍內(nèi)溫濕度的變化

試驗(yàn)測(cè)試期間 8∶0～18∶00舍外氣象數(shù)據(jù)見表1。經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，2015年7月31日—2015年9月24日，大氣日平均氣溫在Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組區(qū)間的天數(shù)分別為4 d、4 d、30 d 、15 d，其中日均溫度小于25 ℃的為3 d。

表1試驗(yàn)期間(8∶0～18∶00)氣象數(shù)據(jù)

Table1Meteorologicaldataduringthetestperiod(8∶0-18∶00)

變 量平均值標(biāo)準(zhǔn)差最小值最大值氣溫(℃)30.74.221.737.2太陽輻射(W/m2)511114341008空氣濕度(%)61.66.348.490.0風(fēng)速(m/s)2.480.4404.09風(fēng)向(?)173710286W*o-Wo(kg/kg)11.64.21.822.4

舍內(nèi)外溫濕度差異性比較見圖2。舍外日平均溫度 25～36 ℃條件下，噴霧豬舍內(nèi)平均溫度和濕度分別為29.4 ℃和72.2%，舍外分別為30.7 ℃和61.6%，無噴霧豬舍內(nèi)分別為 35.6 ℃和48.3%，無噴霧豬舍內(nèi)溫度顯著高于噴霧豬舍和舍外溫度(P<0.05)；舍外溫度條件在 31～36 ℃時(shí)噴霧豬舍內(nèi)溫度顯著低于舍外溫度(P<0.05)，而舍外溫度在 25～30 ℃時(shí)噴霧豬舍內(nèi)與舍外溫度的差異不顯著(P>0.05)。無噴霧豬舍內(nèi)濕度顯著低于噴霧豬舍內(nèi)和舍外濕度(P<0.05)，其中，在舍外溫度 31～36 ℃時(shí)，噴霧豬舍內(nèi)濕度顯著高于舍外濕度(P<0.05)，而在舍外溫度為 25～30℃時(shí)噴霧豬舍內(nèi)與舍外濕度的差異不顯著(P>0.05)。

圖2 噴霧豬舍內(nèi)外溫濕度差異(8∶0-18∶00)Fig.2 Temperature and humidity difference in the fogged and un-fogged pig barn (8∶0-18∶00)

a：豬舍外溫度34～36 ℃；b：豬舍外溫度31～33 ℃；c：豬舍外溫度28～30 ℃；d：豬舍外溫度25～27 ℃。圖3 使用高壓噴霧期間豬舍內(nèi)外溫度與濕度指標(biāo)變化Fig.3 Changes of the temperatures and relative humidity in the fogged and un-fogged pig barn

試驗(yàn)期間噴霧豬舍溫度比無噴霧的豬舍平均降低6.2 ℃，最高降低10.5 ℃，最低降低0.7 ℃；噴霧豬舍內(nèi)濕度比無噴霧豬舍平均增加了23.9個(gè)百分點(diǎn)，最高增加41.1個(gè)百分點(diǎn)，最低增加5.4個(gè)百分點(diǎn)(圖3)。

2.2 高壓噴霧降溫系統(tǒng)的降溫效率

圖4顯示，不同舍外溫度條件影響高壓噴霧系統(tǒng)的降溫效率，整個(gè)試驗(yàn)期間降溫效率為 18.4%～89.2%，平均為59.1%。其中，舍外平均溫度為 31～33 ℃和 34～36 ℃時(shí)噴霧降溫系統(tǒng)的平均降溫效率分別為64.2%和65.2%，差異不顯著(P>0.05)，顯著高于舍外平均溫度為 28～30 ℃和 25～27℃時(shí)的56.9%和50.2%(P<0.05)。說明隨著舍外溫度的降低噴霧降溫系統(tǒng)的降溫效率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

不同字母表示差異達(dá)到0.05顯著水平。圖4 不同舍外溫度條件下高壓噴霧系統(tǒng)的降溫效率Fig.4 Cooling efficiency of the high-pressure fogging system under different outside temperature conditions

圖5 高壓噴霧系統(tǒng)降溫效率與大氣中水汽含量差值的相關(guān)關(guān)系Fig.5 The relationship between the cooling efficiency of high-pressure fogging system and difference of moisture content

2.3 噴霧豬舍溫濕度指數(shù)(THI)的變化

表2為不同豬舍溫濕度指數(shù)、熱負(fù)荷指數(shù)以及綜合氣候指數(shù)值。表2表明，豬舍遭受熱應(yīng)激的時(shí)間通常發(fā)生在上午8∶00到下午18∶00之間。試驗(yàn)期間(8∶00-18∶00)噴霧豬舍內(nèi)THI比無噴霧豬舍平均降低12.2，最高降低21.3，最低降低2.6；噴霧豬舍內(nèi)THI比舍外平均降低了2.9，最高降低6.4，最低降低了0.8，噴霧豬舍內(nèi)THI指標(biāo)值平均為 74.3，顯著低于無噴霧豬舍內(nèi)的86.5(P<0.05)；整個(gè)試驗(yàn)期間噴霧豬舍生豬遭受的熱應(yīng)激(THI≥75)比無噴霧豬舍減少23.7%，嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激和極端嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激(THI≥79)減少27.3%。熱負(fù)荷指標(biāo)分析結(jié)果顯示，整個(gè)試驗(yàn)期間，無噴霧豬舍內(nèi)熱負(fù)荷值為2 970，顯著高于噴霧豬舍內(nèi)的257，是噴霧豬舍熱負(fù)荷的11.6倍。熱負(fù)荷指數(shù)的增加說明無噴霧豬舍遭受熱應(yīng)激的強(qiáng)度和時(shí)間顯著高于噴霧豬舍。試驗(yàn)期間舍外的綜合氣候指數(shù)(CCI)平均為38.9 ℃，噴霧豬舍內(nèi)和無噴霧豬舍內(nèi)綜合氣候指數(shù)分別為37.5 ℃、42.3 ℃，與無噴霧豬舍相比噴霧豬舍平均CCI降低4.8 ℃(表2)。本研究中豬舍采用塑料薄膜和遮陽網(wǎng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，夏季易出現(xiàn)高溫，使用高壓噴霧降溫系統(tǒng)可有效減緩生豬的熱應(yīng)激反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)發(fā)酵床豬舍內(nèi)的局部降溫。

表2不同豬舍溫濕度指數(shù)(THI)、熱負(fù)荷指數(shù)(DailyTHI-hrs)以及綜合氣候指數(shù)(CCI)

Table2Thetemperaturehumidityindex(THI),dailyTHI-hrsindex(DailyTHI-hrs)andcomprehensiveclimateindex(CCI)indifferentpigbarns

位置溫度范圍(℃)溫濕度指數(shù)(THI)平均值標(biāo)準(zhǔn)差(STDEV)最大值最小值THI分布比例(%)THI≥75THI≥79THI≥84DailyTHI-hrsCCI(℃)噴霧豬舍34～3677.82.681.370.210.72.10257c42.1±1.731～3376.02.178.971.240.8±1.928～3073.42.876.466.335.2±1.225～2769.92.472.463.831.8±1.5無噴霧豬舍34～3694.55.3102.684.134.429.421.52970a46.7±2.631～3389.25.296.576.745.6±3.028～3084.56.592.469.640.6±3.025～2777.95.284.666.436.3±2.8舍外34～3683.83.387.777.616.57.31.6551b42.0±2.331～3379.12.682.272.439.9±2.728～3074.93.078.167.338.8±2.525～2771.12.573.764.634.8±2.0

統(tǒng)計(jì)時(shí)間為768 h。同一列中不同小寫字母表示差異達(dá)到0.05顯著水平。

對(duì)不同氣候條件下每日THI的分布比例進(jìn)行分析，結(jié)果(圖6)表明使用高壓噴霧降溫系統(tǒng)可顯著降低生豬的嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激反應(yīng)。在舍外溫度為 34～36 ℃時(shí)，噴霧豬舍和無噴霧豬舍生豬遭受的嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激(THI≥79)分別占15.3%和47.3%，相比無噴霧豬舍，噴霧豬舍生豬遭受的嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激減少32.0個(gè)百分點(diǎn)；舍外溫度分別為 25～27 ℃、28～30 ℃、31～33 ℃時(shí)，噴霧豬舍生豬沒有遭受嚴(yán)重的熱應(yīng)激(THI≥79)反應(yīng)，而無噴霧豬舍生豬遭受的嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激分別占20.9%、32.6%和38.9%。使用高壓噴霧的豬舍生豬沒有發(fā)生極端嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激(THI≥84)，而無高壓噴霧的豬舍生豬遭受極端嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激的時(shí)間在4種不同氣候條件下分別占4.2%、25.7%、33.3%、43.1%。

a：34～36 ℃；b：31～33 ℃；c：28～30 ℃；d：25～27 ℃。1′:75≤THI≤78;2′:79≤THI≤83;3′:THI≥84。圖6 不同舍外溫度條件下THI分布的比例(24 h)Fig.6 Distribution ratio of THI under different outside temperature conditions (24 h)

2.4 高壓噴霧降溫系統(tǒng)的電力和水消耗

電力和水資源的消耗是高壓噴霧系統(tǒng)應(yīng)用的主要制約因素。夏季高溫季節(jié)通常有40 d左右，使用時(shí)間通常為8∶00-18∶00。本研究中高壓噴霧降溫系統(tǒng)實(shí)際使用時(shí)間為32 d，每頭豬水消耗平均為 10.1 L/d，每頭豬電力消耗平均為0.163 kW/(h·d)。

3 討 論

目前對(duì)于畜禽舍蒸發(fā)降溫效率的研究大部分集中在密閉式畜禽舍-濕簾降溫系統(tǒng)。由于密閉型畜禽舍保溫隔熱性能較好，降溫效率選擇舍外干濕球溫度和使用降溫系統(tǒng)的舍內(nèi)干球溫度數(shù)據(jù)[29]計(jì)算，降溫效率在52.1%至90.1%之間[9]，平均值高于本研究自然通風(fēng)豬舍-高壓噴霧降溫系統(tǒng)的降溫效率(59.1%)。有研究者對(duì)塑料大棚中高壓噴霧系統(tǒng)的降溫效率進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示平均降溫效率為53%[30]，具有很好的可比性。

對(duì)于開放式畜禽舍，舍外溫度變化、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能以及動(dòng)物的數(shù)量影響高壓噴霧系統(tǒng)的降溫效率。朱志平對(duì)開放式豬舍冷風(fēng)機(jī)噴霧降溫效果進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示平均降幅為3～7 ℃，相對(duì)濕度增加10%[13]。本研究結(jié)果顯示試驗(yàn)期間噴霧豬舍內(nèi)日平均濕度為72.2%，與無噴霧豬舍平均濕度48.3%相比平均增加23.9個(gè)百分點(diǎn)，與舍外相比濕度平均增加了8.3個(gè)百分點(diǎn)，雖然增加了豬舍內(nèi)濕度，但在最佳濕度控制范圍(50%～80%)之內(nèi)[31]，與朱志平的研究結(jié)果[13]具有很好的可比性。與舍外相比噴霧豬舍內(nèi)溫度平均值僅僅降低1.3 ℃，最高僅降低4.3 ℃，但與無噴霧豬舍相比，溫度平均降低6.2 ℃，最高降低10.5 ℃，具有較好的降溫效果。舍內(nèi)較低的濕度有利于霧滴的蒸發(fā)，日間使用高壓噴霧降溫技術(shù)在自然通風(fēng)發(fā)酵床豬舍中具有很好的適用性，而夜晚豬舍的濕度相對(duì)較高，平均濕度值大于80%，不建議夜晚使用高壓噴霧降溫系統(tǒng)。

整個(gè)試驗(yàn)期間無噴霧豬舍中，75≤THI≤78的分布比例為5.0%，79≤THI≤83的分布比例為7.9%，THI≥84的分布比例為21.5%，使用高壓噴霧系統(tǒng)的豬舍分別為8.6%、2.1%和0，顯著降低了噴霧豬舍的熱應(yīng)激值。噴霧豬舍熱負(fù)荷與無噴霧豬舍相比減少2 713，綜合氣候指數(shù)(CCI)降低4.8 ℃，高壓噴霧降溫可顯著減少豬舍內(nèi)熱應(yīng)激特別是嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激(THI≥79)的發(fā)生。按照實(shí)際使用時(shí)間計(jì)算，當(dāng)舍外日平均溫度大于25 ℃時(shí)，高壓噴霧降溫系統(tǒng)的水消耗量為每頭豬10.1 L/d。有學(xué)者對(duì)密閉型機(jī)械通風(fēng)豬舍內(nèi)高壓噴霧系統(tǒng)水的使用量進(jìn)行研究，結(jié)果顯示水消耗量為每頭豬4.9 L/d[14]，，噴淋降溫系統(tǒng)水的使用量達(dá)到每頭豬19.0 L/d[32]，與其他降溫方式相比本試驗(yàn)的高壓噴霧降溫系統(tǒng)可有效降低水的用量。

[1] PLACE S E, MITLOEHNER F M. The nexus of environmental quality and livestock welfare [J]. Annual Review of Animal Biosciences, 2014, 2:555-569.

[2] NISSIM S. Effects of heat stress on the welfare of extensively managed domestic ruminants [J]. Livestock Production Science,2000, 67:1-18.

[3] BAUMGARD L H, RHOADS J R P. Effects of heat stress on postabsorptive metabolism and energetics [J]. Annual Review of Animal Biosciences, 2013, 1: 311-337.

[4] KUCZYNSKI T, BLANESVIDAL V, LI B M, et al. Impact of global climate change on the health, welfare and productivity of intensively housed livestock [J]. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 2011, 4(1):1-22.

[5] NARDONE A, RONCHI B, LACETERA N, et al. Effects of climate changes on animal production and sustainability of livestock systems [J]. Livestock Science, 2010, 130: 57-69.

[6] PANAGAKIS P, AXAOPOULOS P. Comparing fogging strategies for pig rearing using simulations to determine apparent heat-stress indices [J]. Biosystems Engineering, 2008, 99: 112-118.

[7] BRIDGES T C, GATES R S, TURNER L W. Stochastic assessment of evaporative misting for growing-finishing swine in Kentucky [J]. Applied Engineering in Agriculture, 1992, 8(5): 685-693.

[8] WANG C, CAO W, LI B, et al. A fuzzy mathematical method to evaluate the suitability of an evaporative pad cooling system for poultry houses in China [J]. Biosystems Engineering, 2008, 101(3): 395-405.

[9] LUCAS E M, RANDALL J M, MENESES J F, et al. Potential for evaporative cooling during heat stress periods in pig production in Portugal (Alentejo) [J]. Journal of Agricultural Engineering Research, 2000, 76: 363-371.

[10] 謝雨晴,劉瀠蔚,王美芝,等. 有窗密閉式豬舍水空調(diào)技術(shù)夏季降溫效果[J]. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào), 2015, 36(10): 49-55.

[11] 馬承偉,苗香雯. 農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[12] DONG H, TAO X, LI Y, et al. Comparative evaluation of cooling systems for farrowing sows [J]. American Society of Agricultural Engineers, 2001, 17: 91-96.

[13] 朱志平. 開放式豬舍通風(fēng)與噴霧蒸發(fā)降溫系統(tǒng)的研究[D]. 合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

[14] HAEUSSERMANN A, HARTUNG E, JUNGBLUTH T, et al. Cooling effects and evaporation characteristics of fogging systems in an experimental piggery [J].Biosystems Engineering, 2007, 97: 395-405.

[15] BOTTO L, LENDELOVJ, STRMEVOVA, et al. The effect of evaporative cooling on climatic parameters in a stable for sows [J]. Research in Agricultural Engineering, 2014, 60 (Special Issue):85-91.

[16] TOIDA H, KOZAI T, OHYAMA K, et al. Enhancing fog evaporation rate using an upward air stream to improve greenhouse cooling performance. Biosystems Engineering, 2006, 93(2)：205-211.

[17] ABDELGHANY A M, KOZAI T. Cooling efficiency of fogging systems for greenhouses [J]. Biosystems Engineering, 2006, 94(1): 97-109.

[18 ]FRANCO A, VALERA D L, PEA A. Energy efficiency in greenhouse evaporative cooling techniques: cooling boxes versus cellulose pads [J]. Energies ,2014, 7: 1427-1447

[19] STULL R B. Wet-Bulb temperature from relative humidity and air temperature [J]. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 2011, 50 (11): 2267-2269.

[20] BOHMANOVA J, MISZTAL I, COLE J B. Temperature-humidity indices as indicators of milk production losses due to heat stress[J]. Journal of Dairy Science, 2007, 90(4): 1947-1956.

[21] SEGNALINI M, BERNABUCCI U, VITALI A, et al. Temperature humidity index scenarios in the Mediterranean basin [J]. International Journal of Biometeorology, 2013, 57: 451-458.

[22] SEGNALINI M, NARDONE A, BERNABUCCI U, et al. Dynamics of the temperature-humidity index in the Mediterranean basin [J]. International Journal of Biometeorology, 2011, 55: 253-263.

[23] WEGNER K, LAMBERTZ C, DAG, et al. Climatic effects on sow fertility and piglet survival under influence of a moderate climate [J]. Animal, 2014, 8(9): 1526-1533.

[24] ZHOU Z, QIN Z, LI H, et al. Evaluation of temperature-humidity index in a growing-finishing pig bedding system [C]//NI J Q, LIM T T, WANG C. Animal environment and welfare-proceedings of international symposium. Beijing: China Agriculture Press, 2015: 34-41.

[25] PAPANASTASIOU D, BARTZANAS T, PANAGAKIS P. Assessment of a typical Greek sheep barn based on potential heat-stress of dairy ewes [J]. Applied Engineering in Agriculture, 2015, 30(6): 953-959.

[26] PANAGAKIS P, CHRONOPOULOU E. Preliminary evaluation of the apparent short term heat-stress of dairy ewes reared under hot summer conditions [J]. Applied Eng in Agric, 2010, 26(6):1035-1042.

[27] MADER T L, JOHNSON L J, GAUGHAN J B. A comprehensive index for assessing environmental stress in animals [J]. Journal of Animal Science, 2010, 88:2153-2165

[28] 張艷玲. 遮陽網(wǎng)對(duì)夏季溫室小氣候影響的研究[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[29] FRANCO A, VALERA D L, PEA A. Energy efficiency in greenhouse evaporative cooling techniques: Cooling boxes versus cellulose pads [J]. Energies, 2014, 7: 1427-1447.

[30] LI S, WILLITS D H. Comparing low-pressure and high-pressure fogging systems in naturally ventilated greenhouses [J]. Biosystems Engineering, 2008, 101(1): 69-77.

[31] CIGR. Report of working group on climatization of animal houses [EB/OL].(1984)[2016-04-25] http://www.cigr.org/documents/CIGR-Workinggroupreport1984.

[32] AXAOPOULOS P, PANAGAKIS P. Simulation comparison of evaporative pads and fogging on air temperature inside a growing swine building [J]. Transactions of the ASABE, 2006, 49(1): 215-219.