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(wù)中心，山東東營 257500；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，北京 100083；3.北京市畜禽健康養(yǎng)殖環(huán)境工程技術(shù)研究中心，北京 100083）

畜禽舍構(gòu)成了畜禽生存、生長與生產(chǎn)的主要環(huán)境，畜禽舍內(nèi)的空氣是動(dòng)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(nèi)的有害氣體會對豬只生長產(chǎn)生不利影響，降低機(jī)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(chǎn)生，NH排放與豬只的年齡、體重、飼料的數(shù)量和組成、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、舍內(nèi)外溫度、氧氣濃度、糞污表面積、pH 等因素均有關(guān)系。CO主要來源于舍內(nèi)畜禽呼吸及設(shè)備運(yùn)行等。研究表明1 頭體重100 kg 的豬每小時(shí)可呼出43 L CO，因此豬舍內(nèi)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(nèi)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(nèi)的糞污管理方式仍未有較多探討。

為了解相關(guān)因素對舍內(nèi)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(nèi)氣體環(huán)境因素的變化情況進(jìn)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(nèi)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(yàn)豬場概況 試驗(yàn)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(yàn)在保育舍和育肥舍內(nèi)進(jìn)行。

1.1.1 保育舍概況 試驗(yàn)選取2 棟保育舍，分別標(biāo)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(shè)3 個(gè)單元，單元長19.70 m，寬7.90 m，南北兩側(cè)設(shè)4 組窗戶，每組窗戶寬1.08 m、長3.43 m。南北兩側(cè)均設(shè)有地窗。每個(gè)單元南向設(shè)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(cè)飼喂走道寬1.08 m，沿清糞走道兩側(cè)設(shè)置寬0.24 m 的排水明溝。

保育舍每單元飼養(yǎng)約144 頭豬，設(shè)16 個(gè)圈欄。采用鑄鐵漏縫地板高床飼養(yǎng)，人工喂料和自動(dòng)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(shí)間為08:00 和14:00；②通風(fēng)：每天10:00—12:00 與13:50—15:00 開南側(cè)窗和北側(cè)門，每組窗戶打開1/8；③清糞：人工刮糞與水沖糞溝，清糞時(shí)間為09:00。

1.1.2 育肥舍概況 試驗(yàn)選取4 棟育肥舍進(jìn)行，分別標(biāo)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(cè)各設(shè)10 組窗戶，每組窗戶寬1.08 m、長3.43 m，設(shè)10 個(gè)地窗。東西側(cè)各設(shè)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(cè)飼喂走道寬1.10 m，沿清糞通道兩側(cè)設(shè)寬0.30 m 的排水明溝，靠清糞走道一側(cè)設(shè)寬0.70 m的排尿暗溝，上方鋪設(shè)漏縫地板。

育肥舍共飼養(yǎng)240～320 頭豬，設(shè)40 個(gè)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(shí)間為08:00 和14:00；②通風(fēng)：11 月每天08:00—15:00 開東門和1/10 的南側(cè)窗，12 月底每天08:00—15:00 開啟東門，兩側(cè)窗戶關(guān)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(shí)間點(diǎn)因飼養(yǎng)員習(xí)慣有所不同。

1.1.3 舍外環(huán)境概況 試驗(yàn)于2019 年12 月在江蘇省南京市進(jìn)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(yàn)儀器 Apresys179-TH 溫濕度自動(dòng)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(bào)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(yàn)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(nèi)環(huán)境的變化，每個(gè)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(gè)單元均采用每天1 次的清糞方法，試驗(yàn)舍清糞前不通風(fēng)，試驗(yàn)日期為2019 年12 月18 日—2019 年12 月20 日。

每個(gè)單元內(nèi)布置5 個(gè)檢測點(diǎn)，舍外1 個(gè)測點(diǎn)，具體如圖2 所示。舍內(nèi)測試點(diǎn)高度為距漏縫地板0.3 m 處。經(jīng)過預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)飼喂通道上的2 測點(diǎn)能代表舍內(nèi)有害氣體濃度的平均水平，故將此點(diǎn)作為夜間有害氣體測試點(diǎn)。

圖2 保育舍的測點(diǎn)布置

1.3.2 日齡對保育舍環(huán)境的影響 為減少交叉試驗(yàn)的影響，選擇保育舍B 一單元測試日齡對舍內(nèi)環(huán)境的影響，在整個(gè)仔培期的前、中和后期，分別測試單元內(nèi)環(huán)境狀況。一單元保育豬轉(zhuǎn)豬的日期為2019 年11 月28 日，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。測點(diǎn)布置同1.3.1。

表1 日齡對保育舍環(huán)境影響試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jìn)行連續(xù)的環(huán)境測試，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2，實(shí)驗(yàn)日期為2019 年12 月24 日—2019 年12 月25 日，為保持舍內(nèi)溫度，每天08:00—15:00 開啟東門通風(fēng)，其余門窗基本處于關(guān)閉狀態(tài)，減少通風(fēng)因素對舍內(nèi)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(yàn)設(shè)計(jì)表

每棟舍內(nèi)布置7 個(gè)檢測點(diǎn)，舍外1 個(gè)測點(diǎn)，具體如圖3 所示。舍內(nèi)測試點(diǎn)高度距地面0.5 m。經(jīng)過多次預(yù)實(shí)驗(yàn)，選定舍中間點(diǎn)（點(diǎn)4）作為夜間有害氣體測試點(diǎn)。

圖3 育肥舍的測點(diǎn)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(jìn)行溫濕度和有害氣體濃度測試，試驗(yàn)日期為2019 年12 月26 日—2019 年12 月27日，試驗(yàn)選擇育肥舍B 和D，舍內(nèi)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(diǎn)布置同1.3.3。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)測得數(shù)據(jù)使用Excel 進(jìn)行記錄，SPSS 進(jìn)行處理分析。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(nèi)的NH濃度無顯著差異，可能是由于保育舍中產(chǎn)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(nèi)NH濃度變化趨勢相似，08:00 時(shí)NH濃度最高，10:00—12:00與14:00—15:00 進(jìn)行定時(shí)通風(fēng)，因此舍內(nèi)NH濃度在這兩個(gè)時(shí)間段有明顯的下降。

圖4 不同清糞次數(shù)保育舍內(nèi)NH3 濃度的變化

由表3 可知，清糞后舍內(nèi)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(shí)清糞導(dǎo)致豬的活動(dòng)量增加，進(jìn)而使得舍內(nèi)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(shí)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(chǎn)熱量增加，排泄量增加，舍內(nèi)平均溫濕度和NH濃度增大；同時(shí)由于豬體呼吸作用的影響，舍內(nèi)的平均CO濃度也有所增加。

表4 不同日齡時(shí)期舍內(nèi)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(shí)段。

圖5 不同育肥舍內(nèi)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(fēng)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(shí)間段為豬活動(dòng)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(shí)變化，結(jié)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(nèi)NH濃度最高值出現(xiàn)在05:00—8:00，由于開門通風(fēng)使得舍內(nèi)NH濃度最低值出現(xiàn)在13:00—15:00。清糞前后舍內(nèi)NH濃度有小幅度降低，降低幅度在1.5～2.3 mg/m，而門窗關(guān)閉不通風(fēng)使得舍內(nèi)NH濃度又很快上升。但清糞時(shí)長沒有對NH濃度產(chǎn)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(shí)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(shí)清理。

表5 不同清糞操作方式育肥舍內(nèi)環(huán)境因素對比

圖6 不同清糞操作方式下育肥舍內(nèi)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(yàn)中，隨著豬只日齡增長，舍內(nèi)的溫度、濕度、NH及CO濃度增加，這與Ni 等的研究結(jié)論一致，即日齡增長導(dǎo)致體重增長，從而影響了舍內(nèi)NH產(chǎn)生。為降低舍內(nèi)有害氣體濃度，隨著日齡增長，應(yīng)隨之增加通風(fēng)量來降低舍內(nèi)NH、CO濃度。在冬季可以采用過道通風(fēng)、適當(dāng)增加通風(fēng)時(shí)間和通風(fēng)口的面積等方式改善舍內(nèi)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(yàn)中，日清糞次數(shù)對保育舍內(nèi)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(nèi)的清糞次數(shù)對舍內(nèi)NH濃度影響不大。相較而言，通風(fēng)能夠使得舍內(nèi)NH濃度迅速下降，這與Jacobson研究結(jié)果一致，因此在冬季要進(jìn)行及時(shí)通風(fēng)。

但針對育肥豬舍，日清糞次數(shù)可以顯著降低舍內(nèi)NH濃度，這與Sonya 等的研究結(jié)果一致，可能是因?yàn)橛噬酦H排放相對較多所致。而清糞次數(shù)過于頻繁也增加了舍內(nèi)的用水量、勞動(dòng)力，同時(shí)溫度、濕度和豬的活動(dòng)增多，舍內(nèi)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(shí)，后者舍內(nèi)NH濃度較高，分析原因一方面尿液本身是NH的產(chǎn)生源頭，舍內(nèi)存儲的尿液未及時(shí)清理從而揮發(fā)產(chǎn)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(nèi)NH濃度，在清糞操作中要注意對豬只尿液的清理。

試驗(yàn)測得的保育及育肥舍NH及CO濃度遠(yuǎn)高于大多數(shù)文獻(xiàn)中報(bào)告的NH及CO濃度，也多次超過《畜禽場環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的豬舍內(nèi)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(gè)方面：該試驗(yàn)在冬季進(jìn)行，為保持舍內(nèi)的適宜溫度，通風(fēng)相應(yīng)較少，NH和CO濃度相對較高，體現(xiàn)出了季節(jié)性和時(shí)間性變化；保育及育肥舍的飼養(yǎng)密度相對較高，因此產(chǎn)生NH及CO較多；豬舍采用的飼養(yǎng)管理方式相對落后，舍內(nèi)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(jié)果一致，但與吳勝等研究結(jié)果相反，可能是由于吳勝等的研究中清糞和喂料同時(shí)進(jìn)行，喂料行為可能促進(jìn)了NH產(chǎn)生。同時(shí)清糞過程導(dǎo)致豬的活動(dòng)量增加，進(jìn)而使得舍內(nèi)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(shí)是有效的。石志芳等認(rèn)為豬舍內(nèi)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(jìn)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(chǎn)生的NH在翻動(dòng)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(shí)清理豬舍地面糞污，減少舍內(nèi)有害氣體排放。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著豬日齡增長，舍內(nèi)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(nèi)溫度、濕度、CO濃度上升，因此要根據(jù)實(shí)際工況選取合適的清糞次數(shù)；同時(shí)豬舍的糞污清理不能忽略尿液揮發(fā)產(chǎn)生的影響。