邱進(jìn)杰，卜新宇

（1.重慶市畜牧科學(xué)院，重慶榮昌 402460；2.重慶市黔江區(qū)畜牧生產(chǎn)技術(shù)推廣站，重慶黔江 409000）

在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，影響豬只生長(zhǎng)環(huán)境的因素眾多，包括但不限于濕度、氨氣、光照、噪聲、粉塵等，其中最重要的因素有溫度、濕度和舍內(nèi)有害氣體濃度等，相關(guān)環(huán)控參數(shù)超過標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致豬群發(fā)育異常，生長(zhǎng)遲緩，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)昏厥，甚至死亡[5]。豬是恒溫動(dòng)物，對(duì)環(huán)境溫度感知比較敏感，但體溫調(diào)節(jié)能力較差，并且不同生長(zhǎng)階段的豬對(duì)環(huán)境的冷熱應(yīng)激反應(yīng)差異較大，一般來講，大豬對(duì)熱應(yīng)激比較敏感，小豬對(duì)冷應(yīng)激表現(xiàn)突出。豬只為了維持自身恒定的體溫會(huì)不斷和周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換，豬機(jī)體產(chǎn)生的熱量分為潛熱和顯熱。外界環(huán)境溫度越高，顯熱散失越少，機(jī)體更多通過潛熱即呼吸蒸發(fā)散熱。然而，當(dāng)外界環(huán)境為高溫高濕狀態(tài)時(shí)，環(huán)境濕度接近或已達(dá)到飽和狀態(tài)，呼吸蒸發(fā)受阻，豬的體溫容易超過正常范圍，進(jìn)而引發(fā)豬的熱應(yīng)激反應(yīng)，影響豬群的健康[1-4]。當(dāng)豬舍內(nèi)的相對(duì)濕度低于40%時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響豬體健康，顯著提高呼吸道疾病和皮膚疾病的發(fā)病率[6-7]；當(dāng)豬舍內(nèi)的相對(duì)濕度超過90%時(shí)，會(huì)對(duì)豬只抵抗力產(chǎn)生顯著影響，降低生豬的生產(chǎn)性能。因此，對(duì)豬舍內(nèi)溫度和相對(duì)濕度進(jìn)行準(zhǔn)確、有效的調(diào)控是養(yǎng)豬生產(chǎn)的重要保障。

重慶市黔江區(qū)位于重慶東南部，地處武陵山區(qū)腹地，是渝、鄂、湘、黔四省市的結(jié)合部，雨水和云霧多、濕度大。夏季氣候高溫高濕，冬季陰冷濕潤(rùn)。生豬產(chǎn)業(yè)是黔江畜牧業(yè)中的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。黔江區(qū)連續(xù)14 年獲得“全國(guó)生豬調(diào)出大縣”獎(jiǎng)勵(lì)，2022 年，黔江全區(qū)出欄生豬74.72 萬頭，年末存欄生豬44.59 萬頭，能繁母豬存欄5.34 萬頭，年出欄100 頭以上生豬規(guī)模戶出欄量占總出欄量比重為50.1%。在規(guī)?；i場(chǎng)中，中小規(guī)模養(yǎng)殖占達(dá)到82%以上，以傳統(tǒng)開放式半開放式養(yǎng)殖模式為主，自動(dòng)環(huán)控設(shè)備配置率不高，設(shè)施養(yǎng)殖理念亟需更新。隨著養(yǎng)殖規(guī)?；?、專業(yè)化以及人力資源等成本的不斷上漲，生豬養(yǎng)殖機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化程度有待提升，設(shè)施養(yǎng)殖必將成為新常態(tài)，智能養(yǎng)殖需求空間巨大。良好而舒適的環(huán)境可對(duì)豬的生長(zhǎng)發(fā)育起到促進(jìn)作用，提高豬的生產(chǎn)力、飼料轉(zhuǎn)化率和綜合經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)良性循環(huán)。

1 生豬養(yǎng)殖環(huán)控裝備應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

1.1 環(huán)控設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

黔江區(qū)生豬產(chǎn)業(yè)設(shè)施化水平不高，傳統(tǒng)養(yǎng)殖戶以平層半開放式為主，飼喂方式以人工飼喂為主，通風(fēng)換氣和溫度控制通過簡(jiǎn)單開關(guān)窗戶調(diào)整，少數(shù)懸掛水銀溫度計(jì)查看舍內(nèi)環(huán)境溫度，濕度常常無監(jiān)測(cè)和調(diào)控，氨氣濃度主要依靠人為感知，環(huán)境控制智能控制裝備的安裝和使用率較低。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研黔江區(qū)36 家中小規(guī)模豬場(chǎng)家，這些豬場(chǎng)以傳統(tǒng)開放式半開放式養(yǎng)殖模式為主，調(diào)研發(fā)現(xiàn)只有11 家豬場(chǎng)安裝使用自動(dòng)環(huán)控設(shè)備，安裝使用率占比30.55%，其中9 家都是2020—2022 年內(nèi)新建的豬場(chǎng)，養(yǎng)殖設(shè)施的自動(dòng)化、智慧化水平逐年提升。圈舍采用全封閉模式且安裝了風(fēng)機(jī)水簾通風(fēng)降溫系統(tǒng)的9 家豬場(chǎng)分別位于馮家街道、阿蓬江鎮(zhèn)、金溪鎮(zhèn)、濯水鎮(zhèn)、白石鎮(zhèn)、五里鎮(zhèn)、金洞鄉(xiāng)、新華鄉(xiāng)、白土鄉(xiāng)，養(yǎng)殖規(guī)模均在年出欄3000 頭以上。1 家豬場(chǎng)由于海拔較高，只安裝了風(fēng)機(jī)及溫度傳感器，沒有配備濕簾系統(tǒng)。9 家豬場(chǎng)配懷舍和育肥舍配備了自動(dòng)干料線飼喂系統(tǒng)，1 家豬場(chǎng)保育舍安裝了自動(dòng)干料線飼喂系統(tǒng)。5 家豬場(chǎng)安裝使用氨氣控制系統(tǒng)，重慶六九畜牧等2 個(gè)種豬場(chǎng)安裝了氨氣傳感器聯(lián)合風(fēng)機(jī)調(diào)控，其他3 個(gè)豬場(chǎng)人工開啟排氨扇。8 家豬場(chǎng)采用刮糞工藝，安裝了自動(dòng)刮糞機(jī)，設(shè)置每隔8h或12h 刮糞板自動(dòng)清糞一次，可以有效減少豬舍氨氣等有毒有害氣體的聚集，改善了舍內(nèi)環(huán)境和空氣質(zhì)量。

1.2 自動(dòng)環(huán)控裝備使用現(xiàn)狀

在高溫高濕的渝東南武陵山區(qū)，生豬養(yǎng)殖一般采用如下較適宜的溫濕度范圍：配懷妊娠舍18～21℃、產(chǎn)仔舍20～22℃、保育仔豬舍24～26℃及育肥豬舍15～20℃，適宜濕度65%～85%。針對(duì)黔江區(qū)高溫高濕的氣候特征，安裝自動(dòng)環(huán)控裝備的11 個(gè)豬場(chǎng)基本采用了負(fù)壓風(fēng)機(jī)和降溫水簾的新型通風(fēng)降溫系統(tǒng)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前生產(chǎn)上使用的通風(fēng)降溫裝備主要有以下3 種：第1 種是“風(fēng)機(jī)+水簾”系統(tǒng)。比如，珍溪鎮(zhèn)的一個(gè)豬場(chǎng)，根據(jù)豬舍內(nèi)溫度高低確定開啟1 組或多組風(fēng)機(jī)，當(dāng)溫度低于25℃時(shí)，僅運(yùn)行1 組風(fēng)機(jī)，采用吹風(fēng)5min 停30min 的方式；25～28℃時(shí)，2組風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行，盡量把舍內(nèi)溫度控制在28℃以下，既滿足實(shí)現(xiàn)目標(biāo)溫度，又可節(jié)約用電；當(dāng)溫度高于30℃時(shí)，啟動(dòng)3 組風(fēng)機(jī)，同時(shí)啟動(dòng)水簾系統(tǒng)。通過濕簾風(fēng)機(jī)的合理運(yùn)行，舍內(nèi)能達(dá)到5～10℃的降溫效果。第2 種是“風(fēng)機(jī)+保暖”系統(tǒng)。由于武陵山區(qū)在海拔1800m 以上，夏季天氣涼爽但冬季比較嚴(yán)寒，因此沒有安裝水簾，而是采用自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)加地暖模式。區(qū)內(nèi)有2 家豬場(chǎng)按照這種模式，只安裝風(fēng)機(jī)未裝水簾，夏季開啟風(fēng)機(jī)通風(fēng)換氣降溫，冬季從11 月開始至次年3月份，需采用地暖系統(tǒng)的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5 個(gè)月，即使冬季舍外溫度最低降到-5～10℃，用地暖系統(tǒng)的舍內(nèi)也能達(dá)到較好的目標(biāo)溫度。第3 種是“風(fēng)機(jī)+水簾+排氨換氣扇”系統(tǒng)，這種環(huán)控系統(tǒng)不但能有效地降低豬舍內(nèi)的溫度，適度改善舍內(nèi)空氣的濕度，而且還能引入新鮮空氣，降低豬舍內(nèi)的硫化氫和氨氣等有害氣體的濃度。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，夏季豬舍內(nèi)外溫差在5～14℃，冬季豬舍內(nèi)外溫差在25～35℃。極熱天氣時(shí)最高溫差達(dá)14℃，如威愉豬場(chǎng)；在冬季海拔高度1500m 以上的豬場(chǎng)舍內(nèi)外溫度差高達(dá)35℃，如熙承譽(yù)生豬養(yǎng)殖場(chǎng)。由于不同生理階段豬群對(duì)溫度需求差異較大，因此，應(yīng)該根據(jù)豬群階段需求提供精準(zhǔn)的環(huán)境調(diào)控，最大程度地減少因溫度的不適宜造成豬群過大的環(huán)境溫度應(yīng)激。

1.3 自動(dòng)環(huán)控裝備需求趨勢(shì)

隨著生豬養(yǎng)殖向規(guī)?；?、設(shè)施化、集約化的方向快速發(fā)展，豬舍內(nèi)精準(zhǔn)環(huán)境控制在養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中的重要性日益凸顯，豬舍環(huán)境實(shí)際狀況更是直接影響豬群的健康狀況、生產(chǎn)性能、存活率等，進(jìn)而影響?zhàn)B豬生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益[8,9]。

在非洲豬瘟常態(tài)化背景下，豬場(chǎng)的生物安全保障將會(huì)高位運(yùn)行，智能環(huán)控、自動(dòng)料線等順應(yīng)生豬產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。中小規(guī)模豬場(chǎng)實(shí)現(xiàn)智能化環(huán)控裝備的覆蓋是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康高效發(fā)展的重要力量，利用現(xiàn)代養(yǎng)豬科學(xué)新技術(shù)和設(shè)施設(shè)備來提升養(yǎng)豬生產(chǎn)效率，促進(jìn)管理和生產(chǎn)方式的升級(jí)，生豬養(yǎng)殖環(huán)控裝置走向智慧化是必然，老舊豬場(chǎng)設(shè)施化、自動(dòng)化改造和全新設(shè)施豬場(chǎng)的修建存在巨大的市場(chǎng)需求潛力。

2 自動(dòng)環(huán)控設(shè)備應(yīng)用制約因素

2.1 經(jīng)濟(jì)制約

一是在當(dāng)前豬價(jià)低迷、飼料成本居高不下、疫病防控成本高位運(yùn)行、非洲豬瘟疫情時(shí)有發(fā)生的行業(yè)背景下，生豬價(jià)格迎來了價(jià)格“寒冬”，持續(xù)萎靡的市場(chǎng)行情，導(dǎo)致廣大養(yǎng)殖者處于深度虧損的狀態(tài)。二是近年來環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，提高了生豬養(yǎng)殖的準(zhǔn)入門坎，豬場(chǎng)環(huán)保資金投入較高。多重壓力導(dǎo)致設(shè)施養(yǎng)殖亦面臨較多阻礙。

2.2 技術(shù)制約

自動(dòng)環(huán)控系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)受溫度單個(gè)傳感器控制還是受氨氣和硫化氫等傳感器綜合控制是個(gè)難點(diǎn)。目前這些自動(dòng)環(huán)控系統(tǒng)已在集約化豬場(chǎng)大量普及，但AI 控制和大數(shù)據(jù)還有待充實(shí)。RFID 超高頻技術(shù)受豬舍大小、建筑結(jié)構(gòu)、信號(hào)干擾等原因的影響，自動(dòng)環(huán)控系統(tǒng)的應(yīng)用具有局限性。由于價(jià)格和效果等因素影響，一般豬舍都不安裝氨氣、硫化氫等傳感器，中小規(guī)模豬場(chǎng)基本靠目標(biāo)溫度來設(shè)置啟動(dòng)環(huán)境控制系統(tǒng)，并未在PC 端或手機(jī)端顯示，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用需求潛力巨大。

圖1 風(fēng)機(jī)-水簾系統(tǒng)

圖2 風(fēng)機(jī)-保暖系統(tǒng)

3 應(yīng)對(duì)策略

3.1 加強(qiáng)宣傳提升認(rèn)知

加大宣傳，提高智能化設(shè)備的安裝使用率，助力高效生產(chǎn)。溫濕度及氨氣的控制是養(yǎng)殖環(huán)控中的關(guān)鍵控制指標(biāo)，良好的環(huán)境條件是豬群健康生長(zhǎng)的基礎(chǔ)條件，若控制不好會(huì)導(dǎo)致豬群容易發(fā)病，飼料轉(zhuǎn)化率降低，大大增加養(yǎng)殖成本。智慧化水平高的豬場(chǎng)，不僅可以在減少勞動(dòng)力的情況下提高養(yǎng)豬場(chǎng)生物安全水平，而且還可以較大地提升豬場(chǎng)的生產(chǎn)效率。通過實(shí)地調(diào)研和效益比對(duì)宣傳，引導(dǎo)有條件的養(yǎng)殖戶配備使用自動(dòng)環(huán)控系統(tǒng)，提高養(yǎng)豬質(zhì)量和效益。

3.2 加大物聯(lián)網(wǎng)技研發(fā)和應(yīng)用

自動(dòng)環(huán)控系統(tǒng)主要通過溫度、濕度、氨氣和硫化氫等傳感器進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的快速采集和傳輸，需要加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)移動(dòng)端和計(jì)算機(jī)端的遠(yuǎn)程監(jiān)控及預(yù)警預(yù)報(bào)，精準(zhǔn)調(diào)控豬舍內(nèi)溫度、濕度和有害氣體濃度，實(shí)現(xiàn)舍內(nèi)全天候精準(zhǔn)調(diào)控，避免由于環(huán)控異常導(dǎo)致的生產(chǎn)事故發(fā)生，同時(shí)能較大程度減少能源浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)高效養(yǎng)殖[10]。在提升和優(yōu)化豬舍內(nèi)環(huán)境方面，與計(jì)算機(jī)建模相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化精準(zhǔn)環(huán)控，提高環(huán)控控制效力和豬場(chǎng)的生產(chǎn)效益[11]。

3.3 加強(qiáng)培訓(xùn)促進(jìn)設(shè)備高效使用

已經(jīng)安裝好智能環(huán)控設(shè)備的豬場(chǎng)，要對(duì)生產(chǎn)技術(shù)人員進(jìn)行專門操作培訓(xùn)，使其了解通風(fēng)換氣降溫系統(tǒng)的基本原理。將目標(biāo)溫度的梯度設(shè)置與各階段的最適溫度值匹配，配合濕簾的合理啟用，同時(shí)結(jié)合氨氣、硫化氫等廢氣濃度管理，確保環(huán)控裝備在通風(fēng)、降溫、廢氣排放等方面發(fā)揮最大效果，實(shí)現(xiàn)豬場(chǎng)環(huán)境精準(zhǔn)控制，推動(dòng)生豬產(chǎn)業(yè)向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。

4 小結(jié)

在養(yǎng)豬環(huán)境因素中，溫濕度和空氣品質(zhì)是重要基礎(chǔ)。一般情況下，在高濕度地區(qū)，舍內(nèi)環(huán)境溫度超過25℃，公豬就會(huì)表現(xiàn)出比較嚴(yán)重的熱應(yīng)激反應(yīng)，包括采食量較大程度下降、豬群胸腹式呼吸明顯、飲水頻率和飲水量、大大增加、性欲下降，同時(shí)精液品質(zhì)降低，直線運(yùn)動(dòng)的精子數(shù)減少，精液保存時(shí)間縮短，潛在影響母豬受胎率和產(chǎn)仔數(shù)，并且這種現(xiàn)象具有滯后性，要經(jīng)過2 個(gè)月左右的時(shí)間才能恢復(fù)，這也是造成公豬夏季不育的重要原因。當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃時(shí)，母豬也會(huì)表現(xiàn)出比較嚴(yán)重的熱應(yīng)激反應(yīng)，不食或減食比例增加，內(nèi)分泌失調(diào)，排卵的數(shù)量和卵子的質(zhì)量顯著下降，導(dǎo)致受胎率下降，但斷奶母豬發(fā)情表現(xiàn)不明顯[12]。

在規(guī)模化養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中，豬舍環(huán)境控制日益受到從業(yè)人員的重視，實(shí)現(xiàn)豬群各階段最適宜的精準(zhǔn)環(huán)境控制可對(duì)豬群的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖性狀、飼料轉(zhuǎn)化效率、料肉比、疫病防控等指標(biāo)產(chǎn)生正向的促進(jìn)作用。采用現(xiàn)代化生豬養(yǎng)殖環(huán)境控制和測(cè)控設(shè)備對(duì)養(yǎng)殖舍內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，提供精準(zhǔn)的環(huán)境控制，助力飼養(yǎng)管理工作，幫助生產(chǎn)管理人員了解生長(zhǎng)環(huán)境的實(shí)際情況，促進(jìn)生豬高效養(yǎng)殖[13]。為了保證圈舍內(nèi)的飼養(yǎng)環(huán)境良好，引導(dǎo)有條件的豬場(chǎng)盡量安裝智能化環(huán)控裝置，建立平臺(tái)化養(yǎng)豬聯(lián)盟，采用統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行示范推廣。通過自動(dòng)環(huán)控技術(shù)優(yōu)化參數(shù)，通過集成技術(shù)示范推廣帶動(dòng)更多的養(yǎng)殖場(chǎng)戶走智慧養(yǎng)殖之路，提高畜牧業(yè)科技含量，降低人工成本，增加養(yǎng)殖效益。目前，黔江區(qū)生豬養(yǎng)殖智能環(huán)控等裝備使用效率不高，隨著從業(yè)人員養(yǎng)殖觀念的改變、人力資源成本上升、疫病風(fēng)險(xiǎn)的加大、設(shè)施養(yǎng)殖技術(shù)和環(huán)控設(shè)備的成熟，生豬養(yǎng)殖自動(dòng)設(shè)施設(shè)備將會(huì)在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部快速且大面積地推廣應(yīng)用，給黔江生豬產(chǎn)業(yè)帶來積極的推動(dòng)作用。