高航，袁雄坤，姜麗麗，王軍軍，臧建軍

?

豬舍環(huán)境參數(shù)研究綜述

高航，袁雄坤，姜麗麗，王軍軍，臧建軍

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院/動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

適宜的畜舍環(huán)境是保障畜禽健康養(yǎng)殖的重要條件。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)表明：在2017年我國豬肉產(chǎn)量5 340萬t，增長0.8%，生豬存欄量68 861萬頭，增長0.5%，我國是傳統(tǒng)的豬生產(chǎn)和豬肉消費(fèi)大國，隨著我國養(yǎng)豬業(yè)規(guī)?；?、福利化的發(fā)展，在當(dāng)前已經(jīng)擁有了高產(chǎn)品種豬和優(yōu)質(zhì)全價(jià)的配合飼料之后，豬舍內(nèi)小氣候環(huán)境對(duì)豬群健康的影響引起越來越多的關(guān)注和重視。早在20世紀(jì)40年代，歐美等西方發(fā)達(dá)國家學(xué)者就開始建立家畜人工氣候室，通過在畜舍中模擬自然環(huán)境的氣候變化，研究在不同氣候條件下家畜的生理變化規(guī)律，制定豬適宜環(huán)境參數(shù)并應(yīng)用于生產(chǎn)管理，以較好的環(huán)境換取更高的生產(chǎn)效益。近年來，歐美國家更加關(guān)注飼養(yǎng)環(huán)境對(duì)畜禽精準(zhǔn)飼養(yǎng)和動(dòng)物福利與健康的影響。美國NRC（2012）提出了以環(huán)境溫度和飼養(yǎng)密度為變量的代謝能攝入量動(dòng)態(tài)模型，實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)供給的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。我國生態(tài)氣候復(fù)雜，生產(chǎn)要素的集成缺乏統(tǒng)一的環(huán)境基礎(chǔ)，當(dāng)豬舍環(huán)境較差時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響豬群的健康并制約豬生長性能的發(fā)揮。文章以我國現(xiàn)有的豬舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的相關(guān)環(huán)境參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與試驗(yàn)研究，比較并分析了國內(nèi)外豬舍內(nèi)環(huán)境溫度、濕度、有害氣體濃度和飼養(yǎng)密度等適宜參數(shù)的異同；畜舍中溫度主要影響豬的采食量進(jìn)而對(duì)其生長性能產(chǎn)生影響，在高溫環(huán)境中生長豬采食量降低從而導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降，低溫環(huán)境條件下生長豬增加的采食量，更多的用于維持體溫的恒定，能量利用率因而較低；畜舍中的濕度往往是伴隨著舍內(nèi)溫度產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)；豬舍中的有害氣體主要包括氨氣、硫化氫、二氧化碳、甲烷和氧化氮，有害氣體不僅影響人類身體健康，同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重影響豬的健康生長，誘發(fā)疾病以及降低飼料轉(zhuǎn)化效率。豬是社會(huì)性很強(qiáng)的動(dòng)物，在規(guī)模化豬場(chǎng)發(fā)展的前提下，群居會(huì)給豬帶來一定的好處，但因飼養(yǎng)密度增加導(dǎo)致的應(yīng)激，會(huì)破壞豬的生理機(jī)能、行為習(xí)慣和環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)平衡，從而嚴(yán)重影響豬的健康，制約豬生長性能的發(fā)揮。

豬；環(huán)境參數(shù)；溫度；濕度；空氣質(zhì)量；飼養(yǎng)密度

現(xiàn)代畜牧業(yè)高度集約化、規(guī)?；陌l(fā)展，極大的提高了動(dòng)物的生產(chǎn)效率，但在集約化的生產(chǎn)模式下，也會(huì)給動(dòng)物的健康生長帶來一定的影響。這一影響主要來自于畜舍環(huán)境、日糧營養(yǎng)供給以及傳染病[1]。COLE等[2]研究表明：在家畜生產(chǎn)過程中，制約其生長性能發(fā)揮的因素約20%取決于品種和個(gè)體遺傳能力，40%—50%取決于飼料和日常管理因素，而20%—30%則取決于畜舍環(huán)境。在品種和日常管理一定的情況下，畜舍環(huán)境對(duì)我國集約化養(yǎng)豬生產(chǎn)的影響日益明顯，畜舍環(huán)境是指舍內(nèi)溫度、濕度、空氣質(zhì)量、飼養(yǎng)密度以及光照等因素彼此間相互影響，共同構(gòu)成的豬舍內(nèi)小氣候環(huán)境。因此，綜合確定豬舒適畜舍環(huán)境的適宜參數(shù)對(duì)于保障豬的健康生長和高效生產(chǎn)具有重要意義。本文在總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)有豬舍環(huán)境參數(shù)的基礎(chǔ)上，比較、分析了不同國家對(duì)豬舍環(huán)境參數(shù)推薦值的異同，進(jìn)而為我國今后研究、修訂豬舒適環(huán)境參數(shù)，科學(xué)調(diào)控豬舍內(nèi)環(huán)境提供參考和理論依據(jù)。

1 溫?zé)岘h(huán)境

畜舍溫?zé)岘h(huán)境是由舍內(nèi)溫度、濕度和通風(fēng)三者相互作用而組成。而這三者又會(huì)被多種因素所影響，如豬的體重和數(shù)量、豬自身健康狀況、地板類型、空氣流速、室溫和豬舍隔熱性能等因素[3]。在實(shí)際規(guī)?；B(yǎng)殖生產(chǎn)中，由于飼養(yǎng)管理水平、氣候條件等因素的限制，豬舍溫度未能控制在豬“舒適區(qū)”范圍內(nèi)，體溫調(diào)節(jié)機(jī)制無法維持體溫的恒定。圖1為環(huán)境溫度對(duì)豬的影響示意圖[4]：以產(chǎn)熱和散熱平衡的調(diào)節(jié)點(diǎn)可將壞境溫度劃分為3個(gè)區(qū)域：舒適區(qū)（即等熱區(qū)）、高溫區(qū)、低溫區(qū)[5]。當(dāng)豬舍溫度低于“舒適區(qū)”范圍時(shí)，豬會(huì)通過顫抖和其他機(jī)理來增加產(chǎn)熱進(jìn)行調(diào)節(jié)，而當(dāng)環(huán)境溫度低于下限臨界溫度時(shí)（lower critical temperature, LCT），豬自身不能進(jìn)一步增加產(chǎn)熱，隨著深部體溫的降低，體內(nèi)代謝速率降低，產(chǎn)熱進(jìn)一步減少[6]；當(dāng)豬舍溫度高于“舒適區(qū)”范圍，顯熱損失（輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)散熱）減少，當(dāng)環(huán)境溫度進(jìn)一步高于上限臨界溫度（upper critical temperature，UCT），動(dòng)物不能進(jìn)一步增加蒸發(fā)散熱，結(jié)果導(dǎo)致體內(nèi)產(chǎn)熱和散熱不平衡，進(jìn)而影響豬群的生長性能[7]。由此可見，當(dāng)豬舍溫度低于LCT或高于UCT時(shí)，都將調(diào)動(dòng)豬的體溫調(diào)節(jié)機(jī)制以維持體溫恒定，此時(shí)無論溫度的高低，都是一種應(yīng)激，豬體內(nèi)的各種生理機(jī)制必須做出相應(yīng)的反應(yīng)，進(jìn)而影響豬采食用于生長和生產(chǎn)的能量效率[8]。

圖1 溫度升高對(duì)豬的影響[4]

豬舍溫度是影響豬群生產(chǎn)性能的首要溫?zé)嵋蛩兀i的生產(chǎn)潛力只有在適宜的溫度范圍內(nèi)才能達(dá)到最大發(fā)揮。由于初生仔豬對(duì)環(huán)境溫度有較高要求，因此畜舍溫度較低時(shí)會(huì)對(duì)仔豬產(chǎn)生較大影響，主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：①寒冷對(duì)仔豬體溫的影響：新生仔豬體溫調(diào)節(jié)機(jī)制未完全發(fā)育完善，當(dāng)豬舍內(nèi)溫度過低或低溫時(shí)間較長時(shí)，超過豬代謝產(chǎn)熱的最高限度，寒冷會(huì)對(duì)新生仔豬的體溫造成不可逆降低[9]。②寒冷對(duì)仔豬初乳采食量的影響：對(duì)于仔豬而言，由于胎盤屏障的作用，豬的胎盤不能將母源抗體運(yùn)送給胎兒，因此，采食初乳是新生仔豬獲得被動(dòng)免疫的重要途徑。PARKER等[8]研究表明，在寒冷環(huán)境中仔豬花大量時(shí)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)致初乳吸收量減少。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(huì)降低。③寒冷對(duì)仔豬腹瀉率的影響：健康仔豬腸道微生物與環(huán)境中的微生物處于動(dòng)態(tài)平衡，低溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致新生仔豬對(duì)機(jī)體自身腸道微生物菌群敏感性發(fā)生改變，其平衡的破壞會(huì)導(dǎo)致胃腸機(jī)能障礙，從而引起腹瀉[8]。

在不同的環(huán)境溫度條件下，豬的自由采食量和能量的利用有較大差別。對(duì)于北方嚴(yán)寒地區(qū)，制約其養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的主要因素是由于全年低溫期較長，當(dāng)豬舍環(huán)境溫度較低時(shí)，機(jī)體皮膚血管收縮、血流量減少，使得環(huán)境與體溫間溫差減少。而當(dāng)環(huán)境溫度低于LCT時(shí)，機(jī)體為了維持自身體溫的恒定，在采食量增加的前提下，用于產(chǎn)熱的能量增多，導(dǎo)致機(jī)體用于生產(chǎn)的能量減少。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)豬舍溫度低于LCT，豬平均采食量增加25 g/d/℃或代謝能攝入量增加328 kJ/d/℃[10-14]。

與其他家畜相比，豬的散熱能力較差，因此當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，其主要是通過減少代謝產(chǎn)熱來維持體溫恒定。在熱應(yīng)激條件下豬自身產(chǎn)熱的減少主要是通過降低采食量[18]。研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，平均每升高1℃采食量減少73 g/d，或代謝能采食量減少985 MJ/d/℃[15-18]。因此在規(guī)?；B(yǎng)豬生產(chǎn)中，應(yīng)合理調(diào)控豬舍內(nèi)環(huán)境溫度。通過對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)中給出的適宜溫度參數(shù)進(jìn)行比較分析（表1）發(fā)現(xiàn)：①隨著豬體重的增加，豬LCT、UCT和蒸發(fā)散熱臨界溫度（evaporative critical temperature, ECT）的推薦值均降低，這表明隨著豬體重的增加，其對(duì)低溫的適應(yīng)能力增強(qiáng)。②同一體重階段，不同國家給出的適宜溫度參數(shù)也不相同，對(duì)于2—7 kg的斷奶仔豬，我國與加拿大LCT的推薦值均為27℃，而美國與澳大利亞給出的LCT推薦值分別為30℃與24℃，LE DIVIDCH等[10]分別研究了20、24和28℃對(duì)早期斷奶仔豬產(chǎn)熱的影響，發(fā)現(xiàn)隨著豬舍溫度的降低，仔豬產(chǎn)熱呈線性上升，豬舍溫度20℃比溫度為28℃時(shí)產(chǎn)熱增加11—12.5 kJ/d/kg0.75，因此，對(duì)于早期斷奶仔豬，LCT的確定對(duì)于能量用于生長的有效利用有重要作用；對(duì)于體重55—110 kg的生長豬，我國與美國給出的UCT推薦值較為接近，分別為27℃與26.7℃，而加拿大與澳大利亞的UCT推薦值分別為24℃與36℃，差異較大。③與國外標(biāo)準(zhǔn)中豬適宜溫度參數(shù)相比，我國給出的適宜溫度參數(shù)值按豬生長階段劃分，然而在同一生長階段，不同體重的豬對(duì)環(huán)境適應(yīng)性也有較大差別；因此，在我國今后環(huán)境參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂中，也應(yīng)對(duì)不同生長階段豬體重其對(duì)應(yīng)的舒適環(huán)境溫度進(jìn)行進(jìn)一步的確立與完善。

畜舍中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(huì)影響體表水分蒸發(fā)、干擾豬自身的體熱調(diào)節(jié)，阻礙散熱[22]。由于豬舍中飲水設(shè)備以及豬排泄物的存在，在實(shí)際生產(chǎn)中豬舍濕度均較高。畜舍內(nèi)濕度對(duì)豬體溫調(diào)節(jié)的影響與舍內(nèi)溫度有關(guān)，在低溫環(huán)境中，潮濕空氣的導(dǎo)熱性強(qiáng)，豬可感散熱增加；同時(shí)濕度對(duì)豬的影響往往是在高溫條件下所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)。Huynh[23]研究了61.7kg豬在不同的濕度環(huán)境下（50%、65%、80%）其生理指標(biāo)的變化趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)：隨著畜舍中濕度增加，豬呼吸頻率和直腸溫度發(fā)生快速升高的拐點(diǎn)溫度顯著前移，畜舍中濕度為80%時(shí)，豬直腸溫度較濕度為50%時(shí)升高2℃。Curtis等[24]研究表明，在豬舍溫度為30℃時(shí)，濕度增加18%相當(dāng)于溫度增加1℃。中國《規(guī)?；i場(chǎng)環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理》（GB/T 17824.3-2008）對(duì)豬舍內(nèi)空氣相對(duì)濕度規(guī)定見表2[14-19]。發(fā)現(xiàn)當(dāng)豬舍溫度在豬的舒適區(qū)范圍內(nèi)，對(duì)舍內(nèi)濕度的要求在60%—75%的范圍內(nèi)，當(dāng)舍內(nèi)溫度處于舒適區(qū)，空氣濕度對(duì)豬的熱調(diào)節(jié)影響較小。

2 空氣質(zhì)量

集約化的家畜生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的空氣污染物，通常將這些污染物分為4類：有害氣體、顆粒物、生物溶劑和有毒的微生物副產(chǎn)物[25]。豬對(duì)周圍環(huán)境具有本能的趨利避害反應(yīng)，若長期生活在有害氣體的環(huán)境中，豬對(duì)有害氣體的感知能力會(huì)降低。DONE等[26]研究表明，豬舍內(nèi)有害氣體過量會(huì)誘發(fā)呼吸道疾病，導(dǎo)致豬呼吸困難、喘氣咳嗽、食欲不振、免疫力降低等，從而降低豬的生長性能。

在動(dòng)物生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染氣體主要包括NH3、H2S、CO2、CH4和N2O；其中NH3和H2S被認(rèn)為是在動(dòng)物生產(chǎn)中產(chǎn)生的最重要的排放物，CO2是對(duì)全球變暖具有重要影響的溫室氣體，CH4和N2O是對(duì)全球氣候變化具有潛在影響的溫室氣體[27]。

2.1 氨氣

NH3為無色、具有刺激性氣味的氣體，易溶于水。在畜舍內(nèi)產(chǎn)生于豬舍內(nèi)漏縫地板、水泥地面和糞溝內(nèi)排泄物變干的過程中[28]。主要分布于地面、豬只周圍和屋頂。在通風(fēng)良好的畜舍中，NH3濃度在5—20μL·L-1范圍內(nèi)，當(dāng)畜舍中的通風(fēng)較差時(shí)，其濃度可高達(dá)50μL·L-1。WAH等[29]研究表明，全球一年NH3排放量約為54億t，主要來源于畜禽糞便和肥料排放。豬舍中NH3的危害主要包括降低豬的免疫性能，導(dǎo)致各種病原微生物隨之侵入機(jī)體，從而誘發(fā)各種呼吸道疾病，降低生產(chǎn)性能[30]。表3針對(duì)不同濃度NH3水平對(duì)不同生長階段豬生長性能和健康的影響進(jìn)行了總結(jié)：豬舍中低濃度的NH3會(huì)引起呼吸中樞的興奮，并且與血紅蛋白結(jié)合，使得血紅蛋白與氧氣的結(jié)合減少，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)缺氧的癥狀[31]；Lillie等[32]的研究表明，在畜舍中當(dāng)NH3濃度低于100μL·L-1時(shí)，將刺激鼻子、眼睛、支氣管和肺部，作為一種慢性應(yīng)激因子對(duì)仔豬的健康生長產(chǎn)生影響。NH3濃度過高會(huì)引起斷奶仔豬存活率降低、關(guān)節(jié)炎、豬應(yīng)激綜合征等疾病發(fā)生率提高[33]。伊利諾伊大學(xué)的學(xué)者研究了空氣中不同濃度的NH3含量對(duì)斷奶仔豬的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)豬舍中NH3含量為50μL·L-1時(shí)，仔豬的生長速率降低12%，并未對(duì)其呼吸系統(tǒng)造成損傷；當(dāng)豬舍中NH3含量為100—150μL·L-1之間時(shí)，生長速率降低30%，并且其氣管上皮細(xì)胞和鼻甲均有病變情況，同時(shí)其研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)豬舍中NH3濃度為50或75μL·L-1時(shí)，仔豬肺中清除細(xì)菌的能力減弱[34]。此外，NH3不僅會(huì)對(duì)畜禽呼吸道產(chǎn)生影響，還會(huì)使得舍內(nèi)微生物氣溶膠濃度增加，病原體數(shù)量增多。MICHIELS[35]等研究了NH3濃度和PM10對(duì)豬肺組織病變的影響，發(fā)現(xiàn)隨著NH3濃度的升高，生長豬死亡率和支原體肺炎的患病率都顯著增加。

表1 不同國家推薦適宜豬生長溫度值

表2 豬舍空氣相對(duì)濕度[19]

表3 不同NH3濃度對(duì)豬生長性能和健康的影響

2.2 硫化氫

H2S是由厭氧細(xì)菌分解蛋白質(zhì)等含硫有機(jī)物產(chǎn)生的一種有毒有害氣體，豬舍內(nèi)H2S主要產(chǎn)生于糞便厭氧變性的過程中，并且在攪動(dòng)糞污時(shí)，其釋放量會(huì)更大[28]。H2S作為一種刺激性氣體會(huì)對(duì)眼睛周圍和呼吸道粘膜造成局部炎癥反應(yīng)，情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐煞嗡[。表4總結(jié)了不同H2S濃度對(duì)人和豬健康的影響[33]，隨著豬舍內(nèi)H2S濃度的增加，其對(duì)豬和人體的危害加重。在畜舍中低濃度的H2S會(huì)導(dǎo)致豬免疫力降低，高濃度的H2S會(huì)阻礙豬的呼吸中樞，從而使豬窒息死亡。劉希穎等[40]研究推薦豬舍中的H2S濃度低于10mg·m-3，舍內(nèi)H2S濃度過高會(huì)導(dǎo)致豬采食量下降。

2.3 二氧化碳

CO2是一種無色、無毒、無臭略帶酸味的氣體[41]。豬舍內(nèi)CO2主要來源于豬的呼吸、糞污排放以及取暖設(shè)備。CO2本身并無毒害作用，其主要危害是當(dāng)CO2達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)造成豬缺氧，誘發(fā)CO2慢性中毒，畜舍內(nèi)的CO2較高，說明畜舍通風(fēng)不良、氧氣含量降低、其他有害氣體含量會(huì)增高，因此，CO2可作為評(píng)價(jià)豬舍中通風(fēng)量的標(biāo)志性氣體[28]。Rodriguez等[42]研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)仔豬進(jìn)入CO2濃度10%的環(huán)境中，（設(shè)定空氣中的CO2濃度為1%），未出現(xiàn)失衡和規(guī)避反應(yīng)，進(jìn)入CO2濃度為20%的環(huán)境中，出現(xiàn)呼吸速率增加，行為異常等反應(yīng)；進(jìn)入CO2為30%的環(huán)境中6分鐘后機(jī)體失去平衡，此外在CO2濃度為20%和30%的環(huán)境中仔豬肌肉神經(jīng)高度興奮。比較美國愛荷華州立大學(xué)推廣中心[43]（表5）與我國規(guī)?；h(huán)境豬場(chǎng)給出的有害氣體限值[19]（表6），結(jié)果發(fā)現(xiàn)：我國豬舍內(nèi)CO2濃度值限值與美國推薦的豬舍內(nèi)CO2濃度值相比偏高，CO2作為豬舍環(huán)境潔凈程度的重要指標(biāo)，豬舍中CO2濃度越低，表明豬舍中通風(fēng)量與潔凈程度均較好，但對(duì)于在北方冬季的豬舍而言，豬舍內(nèi)CO2濃度越低，表明豬舍內(nèi)通風(fēng)良好，同時(shí)其供暖耗能也會(huì)增加。

表4 不同濃度H2S對(duì)人和豬的危害[33]

表5 美國愛荷華州立大學(xué)推廣中心推薦的豬舍內(nèi)有害氣體濃度限值[43]

表6 中國豬舍有害氣體環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中濃度參數(shù)限值[19]

2.4 顆粒物

豬舍空氣中的顆粒物主要來源于豬的糞便和飼料。糞便干燥后被大量的微生物和微生物副產(chǎn)物嚴(yán)重污染，并且通過氣流流動(dòng)很容易被豬和人吸入（吸入量>40%），從而危害動(dòng)物的健康，豬、牛、家禽等畜禽傳染病和呼吸道疾病的發(fā)生與空氣中的懸浮顆粒物濃度相關(guān)[41]。顆粒物增多會(huì)使得豬生長速率降低，還會(huì)引起鼻甲骨病變[21]。WATHES等[44]研究表明：將斷奶仔豬暴露于豬舍環(huán)境顆粒物濃度為5.1和9.9 mg·m-3的環(huán)境中，其采食量和體重要顯著低于在環(huán)境顆粒物濃度為1.2和2.7 mg·m-3的環(huán)境中。生物氣溶膠濃度增加會(huì)降低豬的生長速率，飼料轉(zhuǎn)化率減少，同時(shí)由于呼吸系統(tǒng)疾病和膿腫引起豬的發(fā)病率和死亡率增加[34]。

3 飼養(yǎng)密度

飼養(yǎng)密度是指動(dòng)物在一定空間范圍內(nèi)的密集程度，通常用單位數(shù)量家畜所占有的生活空間面積或者一定面積的載畜量來表示[5]?？紤]到生產(chǎn)成本和豬的健康生長，應(yīng)將飼養(yǎng)密度控制在一定范圍內(nèi)。傳統(tǒng)上飼養(yǎng)密度的適宜范圍會(huì)依據(jù)不同物種以及不同生長體重階段進(jìn)行劃分。我國生豬養(yǎng)殖業(yè)長期以小規(guī)模、小群體的農(nóng)戶散養(yǎng)為主，隨著國內(nèi)規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖的發(fā)展，在2016年《全國生豬生產(chǎn)規(guī)劃（2016—2020年）》報(bào)告中提出了“十三五”期間生豬規(guī)?；B(yǎng)殖需達(dá)到52%[45]，因此，健康養(yǎng)豬工藝、福利化養(yǎng)殖環(huán)境的實(shí)現(xiàn)受到了越來越多的關(guān)注和重視。

飼養(yǎng)密度的大小會(huì)直接影響豬舍環(huán)境，對(duì)豬舍溫濕度、有害氣體、噪音甚至有害微生物的數(shù)量都有直接的影響[46]，從而影響豬的健康，導(dǎo)致生產(chǎn)性能的降低。當(dāng)飼養(yǎng)密度過小，并且在豬舍溫度相對(duì)較低的情況下，一方面，豬的維持凈能增加，競(jìng)爭(zhēng)性采食減少，導(dǎo)致料重比增加，增重減緩[47]；另一方面，豬舍利用率較低，會(huì)使得豬場(chǎng)生產(chǎn)成本增加，影響豬場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)飼養(yǎng)密度過大時(shí)，由于采食空間和活動(dòng)空間的限制，豬的反常行為（咬尾、咬柵欄、空嚼、過度修飾等）和斗爭(zhēng)行為增多，豬的生產(chǎn)凈能減少，飼料利用率降低，增重速率降低[5]。此外，飼養(yǎng)密度較高會(huì)導(dǎo)致豬的行為出現(xiàn)一系列的問題。飼養(yǎng)密度是建立豬群社會(huì)等級(jí)的重要因素，當(dāng)在圈欄中飼養(yǎng)密度較大，豬的生存活動(dòng)空間受到限制時(shí)，豬群社會(huì)等級(jí)會(huì)發(fā)生變化[48]；打斗能力強(qiáng)社會(huì)等級(jí)高的豬采食時(shí)間長，而打斗能力低社會(huì)等級(jí)低的豬在采食的競(jìng)爭(zhēng)中占劣勢(shì)，導(dǎo)致強(qiáng)壯的豬越來越強(qiáng)壯，弱小的豬越來越弱小，加劇了個(gè)體之間的差異。從表7可以得出[49]，隨著畜舍內(nèi)飼養(yǎng)密度增大，豬群咬斗的頻率增加，并且其站立時(shí)間增多而臥息時(shí)間減少，采食量的多少可直觀反應(yīng)出豬群的健康狀況和生長性能，Hyun等[50]對(duì)生長育肥豬的研究表明，與飼養(yǎng)密度為0.56 m2/頭相比，0.25 m2/頭的飼養(yǎng)密度條件下豬采食量顯著減少，增重緩慢，同時(shí)由于在高飼養(yǎng)密度的環(huán)境中，豬應(yīng)激反應(yīng)增加，導(dǎo)致兒茶酚胺和糖皮質(zhì)激素的釋放增多，機(jī)體新陳代謝速率加快，豬增重速率降低[51]。

表7 飼養(yǎng)密度對(duì)豬行為的影響[49]

我國對(duì)規(guī)?；i場(chǎng)的飼養(yǎng)密度推薦參數(shù)分別于2007年頒發(fā)了《標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模豬場(chǎng)建設(shè)規(guī)范》（NY/T 1568-2007）[52]、于2008年頒發(fā)了《規(guī)模豬場(chǎng)建設(shè)》（GB/T 17824.1-2008）[19]（表8）?？傮w而言，規(guī)?；i場(chǎng)關(guān)于飼養(yǎng)密度的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國家標(biāo)準(zhǔn)無較大差別，但國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)空懷妊娠母豬、哺乳母豬和生長豬規(guī)定的飼養(yǎng)密度低于對(duì)應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、而對(duì)后備母豬規(guī)定的飼養(yǎng)密度則高于對(duì)應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

在歐盟的相關(guān)動(dòng)物福利協(xié)議中對(duì)健康養(yǎng)殖工藝、實(shí)體與漏縫地板的比例及相關(guān)的福利設(shè)施做出了明確的規(guī)定，從1999年1月1日起逐步將妊娠母豬的限位飼養(yǎng)過度為舍飼散養(yǎng)，于2013年1月1日前完成改造；從2016年1月1日起，歐盟各成員國需完全禁止母豬的拴系飼養(yǎng)[53]。表9列出了歐盟和歐洲主要國家對(duì)規(guī)模化豬場(chǎng)飼養(yǎng)密度的相關(guān)推薦參數(shù)，從表中我們可以看出對(duì)于英國、丹麥和荷蘭所規(guī)定的飼養(yǎng)密度與歐盟標(biāo)準(zhǔn)基本相同，不同國家對(duì)公豬空間容量的規(guī)定稍有差異，其中荷蘭對(duì)于50—110 kg的生長豬飼養(yǎng)密度的規(guī)定要低于歐盟標(biāo)準(zhǔn)和英國、丹麥的標(biāo)準(zhǔn)。

表8 國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)密度對(duì)比

表9 歐洲主要國家飼養(yǎng)密度標(biāo)準(zhǔn)

表10[54]、11[20]分別列出了美國與加拿大對(duì)不同階段豬飼養(yǎng)密度推薦參數(shù)值。通過比較不同標(biāo)準(zhǔn)中的飼養(yǎng)密度推薦參數(shù)值發(fā)現(xiàn)：①與其他國家的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)相比，我國《標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)建設(shè)規(guī)范》對(duì)不同生長階段中每欄豬頭數(shù)給出了較為詳細(xì)的規(guī)定。②我國豬群飼養(yǎng)密度的劃分主要依據(jù)豬的不同生長階段，未對(duì)不同生長階段豬體重進(jìn)行更細(xì)致的飼養(yǎng)密度的確立，對(duì)于生長階段只給出了一個(gè)大概范圍，飼養(yǎng)工藝比較粗獷，特別是在生長豬前期規(guī)定的飼養(yǎng)密度要低于歐盟標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致單位飼養(yǎng)面積的生長豬數(shù)量少于歐盟等國；對(duì)于哺乳母豬，歐盟推薦通過小群飼養(yǎng)模式來滿足母豬的社交行為，而我國主要是單欄飼養(yǎng)為主，因此，在中國和歐盟飼養(yǎng)密度標(biāo)準(zhǔn)之間的差異也可能是歐洲規(guī)?；i場(chǎng)商品豬年出欄量高于我國的原因之一。在美國和加拿大的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于不同體重生長階段和地板類型下的飼養(yǎng)密度給出了較為詳細(xì)的推薦值。同時(shí)基于經(jīng)驗(yàn)公式：A=K×BW0.667，根據(jù)不同階段豬的體重和k值來確定其飼養(yǎng)密度。③不同國家標(biāo)準(zhǔn)所推薦的參數(shù)值，對(duì)于在同一體重階段下，其每頭豬占欄面積也有不同（歐洲＞美國＞加拿大）。

表10 美國對(duì)生長育肥豬飼養(yǎng)密度的最小推薦值[54]

表11 加拿大對(duì)豬群飼養(yǎng)密度的規(guī)定[20]

[1] LEE K I, KYE C Y, GIRAK K, HAN W K, MIN J K, JOHNNY U, KARTINI M, SUNG W K, CHEOL H Y. Stress, nutrition, and intestinal immune responses in pigs., 2016, 29 (8):1075-1082.

[2] COLE D, TODD L, WING S. Concentrated swine feeding operations and public health: a review of occupational and community health effect., 2000, 108(8):685-699.

[3] LAMMERS P J, STENDER D R, HONEYMAN M S. Niche Pork Production.IPIC NPP 230, 2007.

[4] KRUGER I G, TAYLOR G, Ferrier M. Plan and Build it.. NSW Agriculture, Tamworth NSW Australia.

[5] 顏培實(shí), 李如治. 家畜環(huán)境衛(wèi)生學(xué), 第4版. 北京：高等教育出版社, 2011.

YAN P S, LI R Z.. Beijing: Higher Education Press, 4, 2011. (in Chinese)

[6] 郭春華. 環(huán)境溫度對(duì)生長育肥豬蛋白質(zhì)和能量代謝及利用影響模式研究[D]. 雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2004.

GUO C H. Effects of Environmental temperature on protein and Energy Metabolism and Utilization of growing and fattening pigs [D]. Yaan: Sichuan Agricultural University, 2004. (in Chinese)

[7] 高航, 姜麗麗, 王軍軍, 車向榮, 臧建軍. 熱應(yīng)激對(duì)豬生長性能、行為、生理的影響及調(diào)控措施. 中國畜牧雜志, 2017, 53(11): 11-15.

GAO H, JIANG L L, WANG J J, CHE X R, ZANG J J. Effects of heat stress on growth performance, behavior and physiology of pigs.2017, 53 (11): 11-15. (in Chinese)

[8] 陶秀萍, 董紅敏. 低溫對(duì)仔豬生產(chǎn)的影響及其機(jī)制. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 1997, 13 (Suppl. 1): 53-57.

TAO X P, DONG H M. Effects of low temperature on piglet production and its mechanism.1997, 13 (Suppl. 1): 53-57. (in Chinese)

[9] CURTIS S E. Responses of the piglet to perinatal stressors., 1974, 38 (5):1031-1036.

[10] DIVIDICH J L, NOBLET J, BIKAWA T. Effect of environmental temperature and dietary energy concentration on the performance and carcass characteristics of growing-finishing pigs fed to equal rate of gain., 1987, 17 (3):235-246.

[11] STAHLY T S, CROMWELL G L. Effect of environmental temperature and dietary fat supplementation on the performance and carcass characteristics of growing and finishing swine., 1979, 46(3):173-176.

[12] QUINIOU N, NOBLET J, VAN M J, DUBOIS S. Modelling heat production and energy balance in group-housed growing pigs exposed to low or high ambient temperatures., 2001, 85 (1):97-106.

[13] NIENABER J A, Hahn L R, Yen J T. Thermal Environment Effects on Growing-Finishing Swine Part I Growth, Feed Intake and Heat Production., 1987, 30 (6):1772-1775.

[14] LEFAUCHEUR L, LE D J, MOUROT J, MONIN G, ECOLAN P, KRAUSS D. Influence of environmental temperature on growth, muscle and adipose tissue metabolism, and meat quality in swine., 1991, 69 (7):2844.

[15] COLLIN A, JVAN M, LE D J. Modelling the effect of high, constant temperature on food intake in young growing pigs., 2001, 72 (3):519-527.

[16] LE B L, JVAN M, NOBLET J. Effect of high ambient temperature on protein and lipid deposition and energy utilization in growing pigs., 2016, 75:85-96.

[17] SHIMOZAWA A. Voluntary feed intake and feeding behaviour of group-housed growing pigs are affected by ambient temperature and body weight., 2000, 63 (3):245-253.

[18] KATSUMATA M, SAITOH Y K M. Growth and carcass fatness responses of finishing pigs to dietary fat supplementation at a high ambient temperature., 1996, 62 (3):591-598.

[19] 季海峰, 張董燕, 單達(dá)聰, 王四新, 黃建國, 呂利軍, 王雅民, 蘇布敦格日樂. GB/T 17824.3-2008 規(guī)模豬場(chǎng)環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008:11.

JI H F, ZHANG D Y, SHAN D C, WANG S X, HUANG J G, LV L J, WANG Y M, SU B D G R L. GB/T 17824.3-2008 scale pig farm environmental parameters and environmental management. Beijing: China Standard Press, 2008: 11. (in Chinese)

[20] TAYLOR N, PRESCOTT N, PERRY G, POTTER M. Code of practice for the care and handling of pigs. National Farm Animal Care Council. Canada: Canadian Pork Council, 2014.

[21] MYER R, BUCKLIN R. Influence of hot humid environment on growth performance and reproduction of swine. Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida2001.

[22] 楊潤泉, 方熱軍, 楊飛云, 黃金秀, 劉虎, 周水岳, 周曉蓉, 王浩. 環(huán)境溫濕度和豬舍空氣質(zhì)量對(duì)妊娠母豬生產(chǎn)性能的影響. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào), 2016, 37(12):40-43.

YANG R Q, FANG R J, YANG F Y, HUANG J X, LIU H, ZHOU S Y, ZHOU X R, WANG H. Effects of environmental temperature and humidity and air quality of pigsty on performance of pregnant sows.2016, 37 (12): 40-43. (in Chinese)

[23] HUYNH T T, AARNINK A J, VERSTEGEN M W, GERRITS WJ, HEETKAMP M J, KEMP B, CANH T T. Effects of increasing temperatures on physiological changes in pigs at different relative humidity-., 2005, 83(6):1385-1396.

[24] Curtis S E. Environmental management in animal agriculture.1983, 17 (3):152.

[25] Ni J Q. Research and demonstration to improve air quality for the U.S. animal feeding operations in the 21st century – A critical review., 2015, 200:105-119.

[26] DONE S H, CHENNELLS D J, Gresham A C, WILLIAMSON S, HUNT B, TAYLOR LL, BLAND V, JONES P, ARNSTRONG D, WHITE RP, DEMMERS TG, TEER N, WATHES CM. Clinical and pathological responses of weaned pigs to atmospheric ammonia and dust., 2005, 157(3):71-80.

[27] HEYDEN C V D, DEMEYER P, VOLCKE E I P. Mitigating emissions from pig and poultry housing facilities through air scrubbers and biofilters: State-of-the-art and perspectives., 2015, 134:74-93.

[28] 王美芝, 吳中紅, 劉繼軍, 趙婉瑩. 豬舍有害氣體及顆粒物環(huán)境參數(shù)研究綜述. 豬業(yè)科學(xué), 2016, 33 (4):94-97.

WANG M Z, WU Z H, LIU J J, ZHAO W Y. Review of Environmental parameters of harmful gases and particulate matter in pig house.2016, 33 (4): 94-97. (in Chinese)

[29] WAH A, SUTTON M A, SCHJORRING J K. Ammonia: emission, atmospheric transport and deposition., 1998, 139(1): 27-48.

[30] 李季, 王同心, 姚衛(wèi)磊, 胡麟, 高云, 黃飛若. 畜禽舍氨氣排放規(guī)律及對(duì)畜禽健康的危害. 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào), 2017, 29(10): 3472-3481.

LI J, WANG T X, YAO W L, HU L, GAO Y, HUANG F R. Regulation of ammonia discharge from livestock and poultry houses and its harm to livestock and poultry health.2017, 29 (10): 3472-3481. (in Chinese)

[31] 李雪, 陳鳳鳴, 熊霞, 吳信, 劉剛, 印遇龍. 飼養(yǎng)密度對(duì)豬群健康和豬舍環(huán)境的影響. 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào), 2017, 29(7):2245-2251.

LI X, CHEN F M, XIONG X, WU X, LIU G, YIN Y L. Effects of feeding density on pig health and pigsty environment.2017, 29 (7): 2245-2251. (in Chinese)

[32] LILLIE R J. Air pollutants affecting the performance of domestic animals. a literature review. USDA Agriculture Handbook, 1970.

[33] KLIEBENSTEIN J. Iowa concentrated animal feeding operation air quality study. Staff General Research Papers Archive, 2002.

[34] DRUMMOND J G, CURTIS S E, SIMON J, NORTON H W. Effects of aerial ammonia on growth and health of young pigs.1980, 50 (6):1085-1091.

[35] MICHIELS A, PIEPERS S, ULENS T, VAN R, DEL P Z, SIERENS A, HAESEBROUCK F, DEMEYER P, MAES D. Impact of particulate matter and ammonia on average daily weight gain, mortality and lung lesions in pigs., 2015, 121 (1–2): 99-107.

[36] HAMILTON T D, ROE J M, WEBSTER A J. Synergistic role of gaseous ammonia in etiology of-induced atrophic rhinitis in swine.1996, 34 (9):2185-2190.

[37] 曹進(jìn), 張崢. 封閉豬場(chǎng)內(nèi)氨氣對(duì)豬群生產(chǎn)性能的影響及控制試驗(yàn). 養(yǎng)豬, 2003 (4):42-44.

CAO J, ZHANG Z. Effect and control of ammonia gas on performance of pig swarm in closed pig farm.2003 (4): 42-44. (in Chinese)

[38] Cheng Z, O’Connor E A, Jia Q, DEMMERS T G, WATHES C M, WATHES D C. Chronic ammonia exposure does not influence hepatic gene expression in growing pigs., 2014, 8 (2):331-337.

[39] MURPHY T, CARGILL C, RUTLEY D, STOTT P. Pig-shed air polluted by α-haemolytic cocci and ammonia causes subclinical disease and production losses., 2012, 171 (5):123.

[40] 劉希穎, 趙越, 趙永. 封閉豬舍中硫化氫氣體濃度變化的研究. 中 國飼料, 2004 (17):21-22.

LIU X Y, ZHAO Y, ZHAO Y. Study on the change of hydrogen sulfide gas concentration in closed pigsty.2004 (17): 21-22. (in Chinese)

[41] 陳健, 陳絲宇, 李淦, 楊春合, 彭丹丹, 趙越, 韓麗, 王占彬, 顧憲紅. 北京市典型奶牛舍春季溫?zé)岘h(huán)境和空氣質(zhì)量的研究. 家畜生態(tài)學(xué)報(bào), 2017, 38 (8):45-50.

CHEN J, CHEN S Y, LI J, YANG C H, PENG D D, ZHAO Y, HAN L, WANG Z B, GU X H. Study on the temperature and Air quality of typical cow houses in Beijing in spring. J2017, 38 (8): 45-50. (in Chinese)

[42] RODRíGUEZ P, DALMAU A, MANTECA X, LITVAN H, JENSEN E, VELARDE A. Assessment of aversion and unconsciousness during exposure to carbon dioxide at high concentration in lambs., 2016, 25(1):73-82.

[43] HARMON D J, XIN H W. Health hazards in swine confinement housing: How bad is bad. Iowa State University Extension, 1995.

[44] WATHES C M, TGM D, TEER N, WHITE R P, TAYLOR L L, BLAND V, JONES P, ARMSTRONG D, GRESHAM A C J, HARTUNG J. Production responses of weaned pigs after chronic exposure to airborne dust and ammonia., 2002, 78(1): 87-98.

[45] 劉源, 張?jiān)浩? 全國生豬生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年). 中國畜牧業(yè), 2016 (10):30-40.

LIU Y, ZHANG Y P. National Plan for the Development of Pig production (2016-2020)., 2016(10): 30-40. (in Chinese)

[46] 陳潤生. 豬生產(chǎn)學(xué). 中國農(nóng)業(yè)出版社, 1995.

CHEN R S.. Beijing: China Agricultural Press, 1995. (in Chinese)

[47] SCHMOLKE S A, LI Y Z, GONYOU H W. Effects of group size on social behavior following regrouping of growing–finishing pigs., 2004, 88 (1):27-38.

[48] JIN H C, KIM I H. Effect of stocking density on pig production., 2011, 10(63):13688-13692.

[49] DAMM B I, PEDERSEN L J. Long-stemmed straw as an additional nesting material in modified Schmid pens in a commercial breeding unit: effects on sow behaviour, and on piglet mortality and growth., 2005, 92(1):45-60.

[50] HYUN Y, ELLIS M, JOHNSON R W. Effects of feeder type, space allowance, and mixing on the growth performance and feed intake pattern of growing pigs., 1998, 76(11): 2771-2778.

[51] Kaswan S, Patel B H M, Mondal S K, MONDAL T, DUTT M R, VERMA A K, DEEPAK U. Effect of reduced floor space allowances on performance of crossbred weaner barrows., 2016, 49(2):241.

[52] 全國畜牧總站, 農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院. NY/T 1568-2007 標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)建設(shè)規(guī)范. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2008.

National Animal Husbandry General Station, Ministry of Agriculture Planning and Design Research Institute.Beijing: China Agricultural Press, 2008. (in Chinese)

[53] KILBRIDE A L, MENDL M, STATHAM P, HELD S, HARRIS M, COPPER S, GREEN L E. A cohort study of preweaning piglet mortality and farrowing accommodation on 112 commercial pig farms in England.2012, 104(3-4):281-291.

[54] PAUL B, JOYCE, EDWARD E B. SWINE CARE HANDBOOK. [M]. National Pork Board. Des Moines, IA USA. 2003.

（責(zé)任編輯 林鑒非）

Review of Environmental Parameters in Pig House

GAO Hang, YUAN XiongKun, JIANG LiLi, WANG JunJun, ZANG JianJun

(College of Animal Science and Technology, China Agricultural University/State Key Laboratory of Animal Nutrition, Beijing 100193)

The environment is the most important to protect the health of livestock and poultry breeding. According to the data published in the "2016 Statistical Communique on National Economic and Social Development", the total output of meat in 2016 was 85.4 million tons, including 52.99 million tons pork and 435.04 million pigs, and were kept at the end of the year. With the development of large-scale and welfare pig rising of pig industry in China, China, as a traditional pig production and consumption of pork in the current, has a high yield of pig breeds and high-quality feed, and more and more attention has been paid to the effect of microclimate environment on the health of pigs. The developed countries, such as Europe and the United States, attach great importance to the optimal control and research on the environmental management of livestock and continuously develop new technologies to ensure the healthy and sustainable development of livestock husbandry and aquaculture. From the 60s of the last century, the effects of temperature, humidity, harmful gases and stocking density on feed performance and livestock production performance were studied, and the requirements and thresholds for environmental parameters such as temperature, humidity and stocking density were proposed. However, the ecological climatic zone in our country is complex, livestock breeding facilities are poor, the technology lacks standards, and the integration of factors of production lacks a unified environmental basis. When the swine house environmental is terrible, it will impact on health and restrict the growth performance of pigs. Based on the existing environmental parameters of pigs in our country, combined with the existing relevant environmental parameters and experimental studies both our country and other countries, this paper analyzed the effects of temperature, humidity, concentration of harmful gases and stocking density on the growth of pigs, so as to provide a reference and basis for the research, renewal and application of pig comfort environmental parameters in China.

pig; environmental parameters; temperature; humidity; air quality; stocking density

2018-04-12；

2018-05-23

“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFD0500506）

高航，E-mail：13935032440@163.com。

臧建軍，E-mail：zangjj@cau.edu.cn