趙壽培，王 超，趙娟娟，車大璐，王 紅，張偉濤，郭偉婷，高玉紅*

(1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，河北 保定071001；2. 河北省畜牧總站，河北 石家莊 050035；3. 石家莊市畜牧技術(shù)推廣站，河北 石家莊 050031)

當(dāng)前，關(guān)于環(huán)境控制的研究已經(jīng)在牛[1-3]、豬[4]和雞[5]方面取得了一定的成就，但關(guān)于羊環(huán)境的研究報(bào)道相對(duì)較少[6-8]。目前羊場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，羊舍建筑類型隨意性較強(qiáng)，嚴(yán)重影響了羊產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。為了真正實(shí)現(xiàn)高效、健康、可持續(xù)的羊業(yè)發(fā)展，必須改善現(xiàn)有的養(yǎng)殖環(huán)境，規(guī)范羊場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。本研究針對(duì)河北省平原地區(qū)規(guī)?；驁?chǎng)的不同類型羊舍，測(cè)定和分析羊舍溫度、二氧化碳(CO2)、氨氣(NH3)、風(fēng)速、和光照，為河北省羊舍的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)羊場(chǎng)

選擇河北省平原地區(qū)規(guī)?；驁?chǎng)中3種建筑類型羊舍(5棟舍)，試驗(yàn)羊舍的建筑特點(diǎn)如表1所示。

表1 試驗(yàn)羊舍的建筑特點(diǎn)Table 1 Architectural characteristics of sheep sheds

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2018年7-8月(夏季)和2019年1-2月(冬季)對(duì)所選羊場(chǎng)的不同建筑類型羊舍溫度、CO2和氨氣NH3含量、風(fēng)速、光照進(jìn)行檢測(cè)。每棟羊舍連續(xù)檢測(cè)3個(gè)晴天，計(jì)算每個(gè)參數(shù)各檢測(cè)點(diǎn)的平均值。檢測(cè)樣點(diǎn)的選擇采用均勻布點(diǎn)原則，舍內(nèi)送料通道和羊欄內(nèi)均勻設(shè)6～9點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)設(shè)4～6點(diǎn)，檢測(cè)高度均為75～90 cm。檢測(cè)時(shí)間段分別為早6:00-7:00、午12:00-13:00和晚18:00-19:00。

溫度檢測(cè)儀器為溫度表(TENMARS，臺(tái)灣)；CO2檢測(cè)儀器為CO2測(cè)定儀(Gas Alert Micro5IR，加拿大)；NH3檢測(cè)儀器為NH3檢測(cè)儀(Z-800XP，美國(guó))；風(fēng)速檢測(cè)儀器為電子風(fēng)速記錄儀(WFWZY-1)；光照的檢測(cè)儀器為光照計(jì)(TES-1 350A)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)初步處理和圖表的繪制，采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，多重比較采用Duncan法進(jìn)行分析。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，P>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬夏兩季不同建筑類型羊舍的環(huán)境溫度

由表2可見(jiàn)，冬季不同建筑類型羊舍溫度各時(shí)間段均表現(xiàn)為顯著性差異(P<0.05)，有窗封閉舍溫度最高，棚舍溫度最低，有窗舍不同時(shí)間段的溫度均值分別比棚舍和半開(kāi)放舍高4.26和2.95 ℃，而夏季不同舍溫度未表現(xiàn)為顯著性差異(P>0.05)。

表2 冬夏兩季不同建筑類型羊舍不同時(shí)間段的環(huán)境溫度Table 2 Ambient temperatures at different time in different styles of sheep sheds in winter and summer ℃

2.2 冬夏兩季不同建筑類型羊舍的有害氣體含量

由表3可見(jiàn)，各季節(jié)各時(shí)段有窗封閉舍CO2含量最高，棚舍最低(夏季半開(kāi)放舍中午除外)，且兩季有窗封閉舍和棚舍之間CO2含量差異為極顯著水平(P<0.01)，有窗封閉舍和半開(kāi)放舍之間冬季的早、晚CO2含量均表現(xiàn)出顯著性差異(早P<0.01；晚P<0.05)。兩季CO2含量均表現(xiàn)為早上高于中午和晚上，并且有窗封閉舍早上CO2含量極顯著(P<0.01)高于中午和晚上。從3種不同類型羊舍來(lái)看，兩季CO2日均含量均表現(xiàn)為有窗封閉舍最高，棚舍最低，兩季各舍的CO2日均平均值組間表現(xiàn)為差異極顯著(P<0.01)，且有窗封閉舍、半開(kāi)放舍CO2日均含量分別是棚舍的1.63和1.40倍(夏季)、3.50和1.41倍(冬季)。此外，所有試驗(yàn)舍未檢測(cè)到NH3。

表3 冬夏兩季不同建筑類型羊舍不同時(shí)間段的CO2含量(mg/m3)Table 3 The CO2 concentration at different time in different styles of sheep sheds in winter and summer

夏季和冬季3種建筑類型羊舍和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)CO2含量的比較結(jié)果如圖1所示。兩個(gè)季節(jié)有窗封閉舍CO2含量均顯著高于舍外運(yùn)動(dòng)場(chǎng)(P<0.01)，而另兩類舍的舍內(nèi)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)含量之間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。有窗舍冬季CO2含量顯著高于夏季(P<0.01)，其他舍兩個(gè)季節(jié)間差異不顯著(P>0.05)。

圖1 冬夏兩季不同建筑類型羊舍及其運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的CO2含量不同小寫(xiě)字母者為差異顯著 (P<0.05) ,不同大寫(xiě)字母者為差異極顯著(P<0.01)。下同。Fig.1 CO2 concentration in different styles of sheep sheds and playgrounds in winter and summer Values with different lowercase superscripts in the same column mean significant difference(P<0.05),different uppercase superscripts mean highly significant different(P<0.01).The same below.

2.3 冬夏兩季不同建筑類型羊舍的風(fēng)速

由圖2可見(jiàn)，兩個(gè)季節(jié)所測(cè)羊舍風(fēng)速范圍分別為0.06～0.36 m/s(夏季)和0.03～0.26 m/s(冬季)，其中有窗封閉舍夏季舍內(nèi)風(fēng)速顯著高于冬季(P<0.01)，另外兩舍并無(wú)顯著性差異(P>0.05)。各季節(jié)有窗封閉舍內(nèi)風(fēng)速顯著低于其他兩類舍(P<0.01)，棚舍和半開(kāi)放舍風(fēng)速分別是有窗封閉舍的3.35倍(夏季)和3.88倍(夏季)、3.50倍(冬季)和4.11倍(冬季)。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)與舍內(nèi)風(fēng)速比較，有窗封閉舍運(yùn)動(dòng)場(chǎng)極顯著高于舍內(nèi)(P<0.01)，棚舍運(yùn)動(dòng)場(chǎng)顯著高于舍內(nèi)(P<0.05)，尤其是冬季，有窗密閉運(yùn)動(dòng)場(chǎng)風(fēng)速是舍內(nèi)的7.12倍，而兩個(gè)季節(jié)半開(kāi)放舍與運(yùn)動(dòng)場(chǎng)之間風(fēng)速未達(dá)到顯著性差異(P>0.05)。

圖2 冬夏兩季不同建筑類型羊舍及其運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的風(fēng)速Fig. 2 Wind speed in different styles of sheds and playgrounds in winter and summer

2.4 冬夏兩季不同建筑類型羊舍的光照強(qiáng)度

夏季和冬季3種建筑類型羊舍光照強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。所測(cè)羊舍中，棚舍光照強(qiáng)度最高，顯著高于其他兩類舍(P<0.01)，分別是夏季有窗舍和半開(kāi)放舍的3.10和5.38倍以及冬季兩類舍的的6.58和3.89倍。夏季與冬季比較，除了有窗舍，其他兩類舍光照強(qiáng)度差異不顯著(P>0.05)。

圖3 冬夏兩季不同建筑類型羊舍的光照強(qiáng)度Fig. 3 Light intensity in different styles of sheep sheds in winter and summer

3 討 論

隨著養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化的發(fā)展，養(yǎng)殖環(huán)境對(duì)家畜生長(zhǎng)發(fā)育和健康的影響越來(lái)越明顯[9-10]。本研究比較了河北省平原地區(qū)3種建筑類型羊舍的溫度、有害氣體和風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)。本試驗(yàn)中冬季不同建筑類型羊舍的溫度差異均較大，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能好的有窗封閉舍溫度最高，而簡(jiǎn)易的棚舍溫度最低，甚至棚舍早上的舍內(nèi)溫度僅-4.13 ℃，有窗封閉舍早上的溫度也只有2.04 ℃，實(shí)際生產(chǎn)中，羊舍的溫度低于-5 ℃時(shí)，其繁殖和生產(chǎn)性能就會(huì)受到影響。已有研究[11]也指出，冬季長(zhǎng)期處于寒冷環(huán)境下的羊群容易使機(jī)體失去失衡，導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢、免疫力下降以及生產(chǎn)性能受阻等現(xiàn)象，所以冬季不宜用棚舍，如果采用半開(kāi)放或者有窗舍，應(yīng)加強(qiáng)其外圍護(hù)的保溫性能，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要性早已在豬的研究上有所體現(xiàn)[12]。本試驗(yàn)中夏季各舍的溫度差異不顯著，中午溫度最高，3種舍溫度范圍高達(dá)31.25～32.95 ℃，說(shuō)明試驗(yàn)中不管是何種建筑類型的羊舍，羊均遭受嚴(yán)重的熱應(yīng)激。也有研究表明，當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，容易引起羊血液氣體、電解質(zhì)代謝紊亂，生長(zhǎng)和繁殖性能下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡[13-14]?？梢?jiàn)，夏季羊舍不僅要重視外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱性能，還要考慮降溫設(shè)施，如風(fēng)扇和遮陽(yáng)網(wǎng)，冬天應(yīng)加強(qiáng)舍內(nèi)的保溫，以保障羊群的健康生長(zhǎng)。

本研究中不同建筑類型羊舍的CO2和風(fēng)速差異也較大。有窗封閉舍冬夏兩季CO2含量基本表現(xiàn)為早上高于中午和晚上的規(guī)律，這可能與通風(fēng)有關(guān)，早上風(fēng)速小，CO2不易擴(kuò)散，導(dǎo)致舍內(nèi)CO2含量增加，這與任春環(huán)等[6]和馮豆等[15]關(guān)于春冬兩季畜舍早上CO2含量較高的研究結(jié)果基本一致，但本研究中并未表現(xiàn)出舍內(nèi)晚上CO2含量高于中午的規(guī)律性，這可能因?yàn)椴煌囼?yàn)的檢測(cè)時(shí)間和管理水平不同造成的。本研究中冬季有窗舍CO2含量顯著高于夏季，這與丁瑩等[16]研究結(jié)果一致，舍內(nèi)CO2含量冬季最高，可能是由于冬季天氣寒冷，多數(shù)羊喜歡停留在舍內(nèi)，CO2容易在舍內(nèi)積累，導(dǎo)致其濃度升高。CO2本身無(wú)毒，但當(dāng)濃度較高時(shí)，空氣中氧氣含量會(huì)降低，導(dǎo)致家畜精神萎靡、食欲不振。CO2濃度的積累往往意味著空氣流通不暢、空氣污濁，此時(shí)可能空氣中其他有害物質(zhì)的濃度也較高[17]。另外，不同羊舍建筑類型直接影響舍內(nèi)環(huán)境，有窗封閉舍的封閉性比較強(qiáng)，CO2含量最高，尤其是冬季，早上含量可高達(dá)2336.8 mg/m3，已經(jīng)超過(guò)了國(guó)家畜禽場(chǎng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(NY/T388，<1500 mg/m3)，是國(guó)家行標(biāo)的1.6倍，而半開(kāi)放舍和棚舍因其封閉性較差，通風(fēng)效果較好，這兩類舍夏季的平均風(fēng)速是有窗封閉舍的3.35倍和3.88倍，冬季是有窗舍的3.50倍和4.11倍，所以舍內(nèi)CO2含量相對(duì)較低，該結(jié)果與劉昭華等[18]的研究結(jié)果相一致，該研究認(rèn)為，彩鋼結(jié)構(gòu)卷簾羊舍的CO2和NH3日均含量均低于彩鋼結(jié)構(gòu)封閉式羊舍，原因是彩鋼結(jié)構(gòu)配套卷簾羊舍通風(fēng)效果明顯好于封閉舍。類似研究[19]也指出，卷簾羊舍CO2日均含量比舍外高15.8%，比封閉羊舍CO2含量低21.2%。本研究中，夏季有窗封閉舍CO2日均含量比半開(kāi)放舍和棚舍高16.3%和63.2%，冬季比半開(kāi)放舍和棚舍高148.4%和250.5%，比舍外運(yùn)動(dòng)場(chǎng)高28.6%(夏季)和222.9%(冬季)。因此，密閉舍羊舍可加強(qiáng)冬季的通風(fēng)換氣，從而使羊舍CO2含量降低，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，改善羊舍環(huán)境。從舍內(nèi)光照強(qiáng)度來(lái)看，棚舍光照強(qiáng)度最高。雖然棚舍保溫性能較差，但敞開(kāi)面積較大，通風(fēng)和采光都較好，其次是半開(kāi)放舍，有窗舍的采光往往通過(guò)是門(mén)窗來(lái)實(shí)現(xiàn)，光線進(jìn)入舍內(nèi)相對(duì)較少，所以光照強(qiáng)度較弱[20]，從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，所測(cè)羊舍的光照強(qiáng)度均符合國(guó)家畜禽場(chǎng)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(NY/T388，>50 lux)，但各類羊舍應(yīng)考慮光照的均勻度。

4 結(jié) 論

河北省不同建筑類型羊舍的環(huán)境差異較大。冬季有窗封閉舍環(huán)境溫度較高，但空氣質(zhì)量較差，CO2含量超標(biāo)，應(yīng)該加強(qiáng)冬季的換氣，兼顧保溫，棚舍冬季溫度過(guò)低。夏季棚舍和半開(kāi)放舍通風(fēng)效果較好，但羊群仍遭受熱應(yīng)激，應(yīng)注意遮陽(yáng)和降溫，采用有窗密閉結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)安裝風(fēng)扇或其他降溫設(shè)施。