楊春花，齊 飛，施正香,3*

（1.東營市墾利區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展服務中心，山東東營 257500；2.中國農業(yè)大學水利與土木工程學院，北京 100083；3.北京市畜禽健康養(yǎng)殖環(huán)境工程技術研究中心，北京 100083）

畜禽舍構成了畜禽生存、生長與生產的主要環(huán)境，畜禽舍內的空氣是動物生存和生長不可缺少的環(huán)境因素，其中NH和CO是養(yǎng)殖場有害氣體的主要成分。研究表明，豬舍內的有害氣體會對豬只生長產生不利影響，降低機體抵抗力，增加死亡率。豬舍NH的來源主要是糞便、尿液發(fā)酵后產生，NH排放與豬只的年齡、體重、飼料的數(shù)量和組成、圍護結構、通風、舍內外溫度、氧氣濃度、糞污表面積、pH 等因素均有關系。CO主要來源于舍內畜禽呼吸及設備運行等。研究表明1 頭體重100 kg 的豬每小時可呼出43 L CO，因此豬舍內的CO含量往往比大氣中的高出許多倍，其影響因素主要是飼養(yǎng)密度、日齡、糞便的微生物分解等。因此豬舍的糞污管理方式對舍內的空氣環(huán)境狀況影響巨大。目前已有不少研究比較了不同清糞工藝、清糞次數(shù)在不同類型豬舍的差異性和適用性，但針對人工刮糞的冬季保育及育肥舍內的糞污管理方式仍未有較多探討。

為了解相關因素對舍內有害氣體濃度的影響，本文對不同糞污管理方式下保育和育肥舍內氣體環(huán)境因素的變化情況進行檢測和比較，綜合分析了清糞方式、清糞次數(shù)、豬的日齡對舍內氣體環(huán)境的影響，為規(guī)?；i舍有害氣體影響因素的研究和豬舍日常管理提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗豬場概況 試驗豬場位于江蘇省南京市，其中公豬舍3 棟，后備母豬舍2 棟，妊娠舍3 棟，分娩舍4 棟，保育舍4 棟，育成育肥舍12 棟。試驗在保育舍和育肥舍內進行。

1.1.1 保育舍概況 試驗選取2 棟保育舍，分別標記為A 和B。保育舍朝向呈東西向，長65.00 m，寬9.40 m，為雙坡單元式建筑。每棟設3 個單元，單元長19.70 m，寬7.90 m，南北兩側設4 組窗戶，每組窗戶寬1.08 m、長3.43 m。南北兩側均設有地窗。每個單元南向設兩扇門，寬1.10 m，高2.05 m。采用雙列三走道布置，中間清糞通道寬1.27 m，兩側飼喂走道寬1.08 m，沿清糞走道兩側設置寬0.24 m 的排水明溝。

保育舍每單元飼養(yǎng)約144 頭豬，設16 個圈欄。采用鑄鐵漏縫地板高床飼養(yǎng)，人工喂料和自動飲水，同一棟舍各單元的飼養(yǎng)與環(huán)境管理情況一致：①喂飼：每天人工喂料2 次，時間為08:00 和14:00；②通風：每天10:00—12:00 與13:50—15:00 開南側窗和北側門，每組窗戶打開1/8；③清糞：人工刮糞與水沖糞溝，清糞時間為09:00。

1.1.2 育肥舍概況 試驗選取4 棟育肥舍進行，分別標記為A、B、C、D。育肥舍朝向呈東西向，長63.00 m，寬11.50 m，南北兩側各設10 組窗戶，每組窗戶寬1.08 m、長3.43 m，設10 個地窗。東西側各設一扇寬1.13 m，高2.14 m 的門。采用兩列三走道布置，中間清糞通道寬1.20 m，兩側飼喂走道寬1.10 m，沿清糞通道兩側設寬0.30 m 的排水明溝，靠清糞走道一側設寬0.70 m的排尿暗溝，上方鋪設漏縫地板。

育肥舍共飼養(yǎng)240～320 頭豬，設40 個圈欄，單元長2.83 m，寬3.58 m，每圈飼養(yǎng)6～8 頭，同一棟舍各單元的飼養(yǎng)與環(huán)境管理情況一致：①喂飼：每天人工喂料2 次，時間為08:00 和14:00；②通風：11 月每天08:00—15:00 開東門和1/10 的南側窗，12 月底每天08:00—15:00 開啟東門，兩側窗戶關閉；③清糞：人工刮糞和水沖糞尿溝，因糞污量較大，飼養(yǎng)員每日工作以清糞為主，因此不同舍每天清糞的次數(shù)及時間點因飼養(yǎng)員習慣有所不同。

1.1.3 舍外環(huán)境概況 試驗于2019 年12 月在江蘇省南京市進行，南京市舍外溫度如圖1 所示。

圖1 舍外溫度變化

1.2 試驗儀器 Apresys179-TH 溫濕度自動記錄儀（相對溫度精度為±0.2℃，相對濕度精度為±1.8%）；二氧化碳自記儀（EZY-1S 型，北京天建華儀科技發(fā)展有限公司，精度為±38.18 mg/m）；便攜式氣體監(jiān)測報警儀（GT901，深圳科爾諾電子科技有限公司，精度為±3%，用于監(jiān)測氨氣濃度）。

1.3 試驗方案

1.3.1 日清糞次數(shù)對保育舍環(huán)境的影響 選擇保育舍A的單元一和二監(jiān)測其舍內環(huán)境的變化，每個單元有144頭豬，平均日齡60 日齡。在單元一采用每天1 次的清糞方式，09:00 清糞；在單元二采用每天2 次的清糞方式，在09:00、17:00 各清糞1 次，人工刮糞、水沖糞溝。在測試前該棟2 個單元均采用每天1 次的清糞方法，試驗舍清糞前不通風，試驗日期為2019 年12 月18 日—2019 年12 月20 日。

每個單元內布置5 個檢測點，舍外1 個測點，具體如圖2 所示。舍內測試點高度為距漏縫地板0.3 m 處。經過預實驗發(fā)現(xiàn)飼喂通道上的2 測點能代表舍內有害氣體濃度的平均水平，故將此點作為夜間有害氣體測試點。

圖2 保育舍的測點布置

1.3.2 日齡對保育舍環(huán)境的影響 為減少交叉試驗的影響，選擇保育舍B 一單元測試日齡對舍內環(huán)境的影響，在整個仔培期的前、中和后期，分別測試單元內環(huán)境狀況。一單元保育豬轉豬的日期為2019 年11 月28 日，試驗設計見表1。測點布置同1.3.1。

表1 日齡對保育舍環(huán)境影響試驗設計表

1.3.3 日清糞次數(shù)對育肥舍環(huán)境的影響 選擇3 棟育肥舍對其進行連續(xù)的環(huán)境測試，試驗設計見表2，實驗日期為2019 年12 月24 日—2019 年12 月25 日，為保持舍內溫度，每天08:00—15:00 開啟東門通風，其余門窗基本處于關閉狀態(tài)，減少通風因素對舍內有害氣體濃度的影響。

表2 日清糞次數(shù)對育肥舍環(huán)境影響試驗設計表

每棟舍內布置7 個檢測點，舍外1 個測點，具體如圖3 所示。舍內測試點高度距地面0.5 m。經過多次預實驗，選定舍中間點（點4）作為夜間有害氣體測試點。

圖3 育肥舍的測點布置

1.3.4 清糞操作方式對育肥舍環(huán)境的影響 對采用不同清糞操作方式的育肥舍進行溫濕度和有害氣體濃度測試，試驗日期為2019 年12 月26 日—2019 年12 月27日，試驗選擇育肥舍B 和D，舍內平均豬只數(shù)為265 頭，平均日齡105 日齡，清糞次數(shù)2 次/d，育肥舍B 采用人工刮糞，水沖糞溝與尿溝的清糞方式，育肥舍D 采用人工刮糞，僅水沖糞溝的清糞方式，主要區(qū)別為是否清理尿溝。測點布置同1.3.3。

1.4 統(tǒng)計分析 試驗測得數(shù)據(jù)使用Excel 進行記錄，SPSS 進行處理分析。結果以平均值±標準差的方式表示。>0.05 表示差異不顯著，<0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 日清糞次數(shù)對保育舍環(huán)境的影響 由圖4 可得，2種處理方式下舍內的NH濃度無顯著差異，可能是由于保育舍中產生糞污量較小，清理糞便次數(shù)增加對氣體濃度的變化無較大影響。06:00—18:00 舍內NH濃度變化趨勢相似，08:00 時NH濃度最高，10:00—12:00與14:00—15:00 進行定時通風，因此舍內NH濃度在這兩個時間段有明顯的下降。

圖4 不同清糞次數(shù)保育舍內NH3 濃度的變化

由表3 可知，清糞后舍內的溫度變化較小，濕度顯著增加，NH濃度顯著降低，但幅度不大，同時清糞導致豬的活動量增加，進而使得舍內CO濃度顯著增加。

表3 清糞前后環(huán)境因素的變化值

2.2 日齡對保育舍環(huán)境的影響 如表4 所示，隨著豬只日齡增長，雖然該時間段的舍外溫度不斷下降（圖1），但隨著豬只日齡增大，體重增加，豬體自身產熱量增加，排泄量增加，舍內平均溫濕度和NH濃度增大；同時由于豬體呼吸作用的影響，舍內的平均CO濃度也有所增加。

表4 不同日齡時期舍內環(huán)境因素的變化值

2.3 日清糞次數(shù)對育肥舍環(huán)境的影響 由圖5 可以看出，育肥舍C 的溫度高于其他兩棟舍，3 棟舍每天的溫度變化趨勢基本一致，但存在顯著差異（<0.05），每天溫度最高值出現(xiàn)在14:00—16:00。育肥舍C 的濕度平均值高于另外兩棟舍（<0.05），育肥舍A 和育肥舍B 無顯著差異3 棟舍每天的濕度變化基本一致，最高值出現(xiàn)在早間和夜間時段。

圖5 不同育肥舍內溫度、濕度、NH3 及CO2 濃度變化

3 棟舍間NH濃度存在顯著差異（<0.05），變化趨勢基本一致，最高值出現(xiàn)在開窗通風前的05:00—08:00，清糞后NH濃度都有所降低，降低值在1.5～2.3 mg/m，幅度較小。3 棟舍間CO濃度不存在顯著差異，其中育肥舍C 的CO濃度略高，3 棟舍的CO濃度變化趨勢基本一致，每天最高值出現(xiàn)在06:00—08:00 和18:00—20:00，該時間段為豬活動高峰期，呼吸代謝比較旺盛。

2.4 清糞操作方式對育肥舍環(huán)境的影響 圖6 是2 種清糞操作方式下育肥舍NH濃度的逐時變化，結合表5可以看出育肥舍D 的NH濃度高于育肥舍B（<0.05）。2 棟舍NH濃度變化趨勢基本一致，由于豬的代謝和糞便積累使得舍內NH濃度最高值出現(xiàn)在05:00—8:00，由于開門通風使得舍內NH濃度最低值出現(xiàn)在13:00—15:00。清糞前后舍內NH濃度有小幅度降低，降低幅度在1.5～2.3 mg/m，而門窗關閉不通風使得舍內NH濃度又很快上升。但清糞時長沒有對NH濃度產生較大影響。由表5 可知，育肥舍B 的溫度、濕度均高于育肥舍D，原因可能是由于育肥舍B 糞污清理時間較長，用水量較大使得濕度升高；育肥舍B 的NH濃度顯著低于育肥舍D，主要原因可能是育肥舍D 僅水沖糞溝，尿溝的NH排放未被及時清理。

表5 不同清糞操作方式育肥舍內環(huán)境因素對比

圖6 不同清糞操作方式下育肥舍內NH3 濃度變化

3 討論

3.1 豬只日齡對豬舍環(huán)境的影響 本試驗中，隨著豬只日齡增長，舍內的溫度、濕度、NH及CO濃度增加，這與Ni 等的研究結論一致，即日齡增長導致體重增長，從而影響了舍內NH產生。為降低舍內有害氣體濃度，隨著日齡增長，應隨之增加通風量來降低舍內NH、CO濃度。在冬季可以采用過道通風、適當增加通風時間和通風口的面積等方式改善舍內氣體環(huán)境。

3.2 日清糞次數(shù)、清糞方式對豬舍環(huán)境的影響 本試驗中，日清糞次數(shù)對保育舍內溫濕度及有害氣體濃度沒有顯著影響，清糞主要是清除糞便以及糞尿混合物，保育舍中的糞便不會連續(xù)幾日堆積，尿液大部分揮發(fā)，改變1 d 內的清糞次數(shù)對舍內NH濃度影響不大。相較而言，通風能夠使得舍內NH濃度迅速下降，這與Jacobson研究結果一致，因此在冬季要進行及時通風。

但針對育肥豬舍，日清糞次數(shù)可以顯著降低舍內NH濃度，這與Sonya 等的研究結果一致，可能是因為育肥舍NH排放相對較多所致。而清糞次數(shù)過于頻繁也增加了舍內的用水量、勞動力，同時溫度、濕度和豬的活動增多，舍內CO濃度上升，可能加速糞便中NH的釋放。鑒于上述矛盾，豬舍管理不能盲目增加每日的清糞次數(shù)，要綜合考慮豬只日齡和舍外環(huán)境，選取合適的清糞次數(shù)。

本研究中，比較水沖糞尿溝和僅水沖糞溝的清糞方式時，后者舍內NH濃度較高，分析原因一方面尿液本身是NH的產生源頭，舍內存儲的尿液未及時清理從而揮發(fā)產生NH，另一方面未清理尿溝使得地面污染程度較高，這也會增加NH排放。因此水沖尿溝可以有效降低舍內NH濃度，在清糞操作中要注意對豬只尿液的清理。

試驗測得的保育及育肥舍NH及CO濃度遠高于大多數(shù)文獻中報告的NH及CO濃度，也多次超過《畜禽場環(huán)境質量標準》中規(guī)定的豬舍內NH濃度上限25 mg/m；CO濃度上限1 500 mg/m。分析原因有以下幾個方面：該試驗在冬季進行，為保持舍內的適宜溫度，通風相應較少，NH和CO濃度相對較高，體現(xiàn)出了季節(jié)性和時間性變化；保育及育肥舍的飼養(yǎng)密度相對較高，因此產生NH及CO較多；豬舍采用的飼養(yǎng)管理方式相對落后，舍內環(huán)境情況較差。

3.3 清糞前后豬舍環(huán)境變化 豬舍采用水沖糞的清糞方式，清糞后NH濃度降低，但幅度不大，這與荊凱凱等研究結果一致，但與吳勝等研究結果相反，可能是由于吳勝等的研究中清糞和喂料同時進行，喂料行為可能促進了NH產生。同時清糞過程導致豬的活動量增加，進而使得舍內CO濃度有所增加。為降低豬舍NH濃度，可以采取干清糞的糞污清理方式，這被證實是有效的。石志芳等認為豬舍內NH濃度由高到低依次為縫隙地面水泡糞、水泥地面干清糞、生物發(fā)酵床舍、縫隙地面刮板清糞。趙云煥等比較了人工干清糞和水沖糞，發(fā)現(xiàn)人工干清糞組NH濃度極顯著高于水沖糞組，其原因可能是水沖糞清理促進了NH溶解于水，降低了空氣中NH濃度，而干清糞方式糞便分解產生的NH在翻動糞便過程中很快釋放出來。因此相比較而言，縫隙地面刮板清糞方式能夠及時清理豬舍地面糞污，減少舍內有害氣體排放。

4 結論

本實驗結果顯示，隨著豬日齡增長，舍內溫度、濕度及有害氣體濃度均有所增長。增加日清糞次數(shù)對保育舍的溫濕度、有害氣體濃度沒有顯著影響，但可以顯著降低育肥舍的NH濃度，但清糞次數(shù)過于頻繁會使舍內溫度、濕度、CO濃度上升，因此要根據(jù)實際工況選取合適的清糞次數(shù)；同時豬舍的糞污清理不能忽略尿液揮發(fā)產生的影響。