冬季八層層疊式籠養雞舍環境質量測定與分析

李俊營, 楊選將, 詹 凱*, 李華龍, 劉盛南，劉 偉, 李 巖, 馬瑞鈺, 王 雙

(1. 安徽省農業科學院畜牧獸醫研究所, 安徽 合肥 230031; 2. 中國科學院合肥物質科學研究院, 安徽 合肥 230031; 3. 安徽圣迪樂村生態食品有限公司, 安徽 銅陵 244131)

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冬季八層層疊式籠養雞舍環境質量測定與分析

李俊營1, 楊選將2, 詹 凱1*, 李華龍2, 劉盛南1，劉 偉1, 李 巖1, 馬瑞鈺1, 王 雙3

(1. 安徽省農業科學院畜牧獸醫研究所, 安徽 合肥 230031; 2. 中國科學院合肥物質科學研究院, 安徽 合肥 230031; 3. 安徽圣迪樂村生態食品有限公司, 安徽 銅陵 244131)

【目的】試驗旨在對八層層疊式籠養密閉式雞舍冬季環境質量進行測定和分析，為層疊式籠養密閉式雞舍環境控制提供依據。【方法】使用環境智能監控系統和粉塵采樣器每天6:00-8:00、12:00-14:00和18:00-20:00測定八層層疊式籠養密閉式雞舍水平和垂直方向上不同位置的環境質量參數(溫度、相對濕度、風速、光照強度、CO2濃度、粉塵濃度、氨氣濃度和PM10)。【結果】在采取側窗進風、縱向通風的通風模式下，冬季八層層疊式籠養蛋雞舍內平均溫度、相對濕度、風速和光照強度分別為19.11 ℃、52.02 %、0.25 m/s和34.00 lx，空氣中平均二氧化碳濃度、粉塵濃度、氨氣濃度和PM10分別是2083.22 mg/m3、2.85 mg/m3、1.04 mg/m3和26.01 μg/m3。不同測定點之間環境質量存在差異，從濕簾端到風機端雞舍溫度、二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度呈逐漸增大的趨勢，上層測定點H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的溫度、二氧化碳濃度和氨氣濃度顯著高于下層測定點H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m。相關分析結果表明，風速與溫度、二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度呈極顯著負相關，溫度與氨氣濃度呈顯著正相關。【結論】冬季八層層疊式籠養雞舍內不同位置環境質量參數存在差異，環境質量基本符合《畜禽場環境質量標準》(NY/T 388-1999)。

蛋雞；冬季；密閉式雞舍；環境質量

【研究意義】在家禽生產中，家禽生產力水平的30 %～40 %取決于環境條件[1]。我國商品蛋雞飼養方式以籠養為主，其中階梯式籠養占總存欄量89.9 %，層疊式籠養的比例逐漸上升[2]。雞舍環境包括空氣環境質量和生態環境質量[3]，雞舍環境質量與雞舍類型、飼養方式等密切相關[4-6]，同時也影響著家禽的生理機能、行為活動、生產水平、蛋品安全等[7-12]。【前人研究進展】目前，已有國內學者對雞舍環境質量開展了研究，如陳洪[13]對現代化超大規模蛋雞舍冬春季環境控制模式的環境參數變化及其與蛋雞產蛋性能的關系進行了研究；黃仁錄[14]研究了秋季不同類型蛋雞舍內環境參數的變化；吳俊鋒等[15]對冬季有窗封閉式雞舍內環境參數變化及對蛋雞生產性能和蛋品質的影響進行了研究；查凌雁等[16]研究了在側窗進風、縱向風機排風調控方式下冬季雞舍內溫度、風速、氨氣濃度環境特征，結果表明溫度是影響蛋雞冬季產蛋率的主要環境因子。上述研究結果表明，雞舍環境通常存在一致性差、冬季有害氣體和粉塵濃度高等問題。【本研究切入點】隨著蛋雞產業的轉型發展，單棟養殖規模不斷增加，雞舍環境控制變得愈發重要。八層層疊式籠養密閉式雞舍因具有節約土地、養殖密度高、自動化控制程度高、節約勞動力成本等優點而發展迅速[17]。但是，針對八層層疊式籠養密閉式雞舍的環境控制研究相對較少，對其環境控制缺乏深入的了解。【擬解決的關鍵問題】因此，開展八層層疊式籠養密閉式雞舍冬季環境質量參數測定和分析，有助于分析雞舍環境狀況，發現雞舍環境控制中存在的問題，為八層層疊式籠養密閉式雞舍環境控制提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗雞舍概況

試驗在安徽圣迪樂村食品有限公司的一棟密閉雞舍內進行，存欄53周齡羅曼粉殼蛋雞5萬只。雞舍南北走向，長73.00 m，寬16.00 m，高6.30 m。舍內布局為四列五走道，籠具為八層層疊式雞籠，中間由鋼網管理走道隔開為上下兩層。冬季采取側窗進風、縱向通風的環境控制方式。雞舍凈道端山墻及兩側墻體安裝有濕簾，面積138.00 m2，用塑料薄膜封閉。風機位于污道端山墻上，分3層排列，每層6臺，風機直徑為1.30 m。飼養管理采用行車喂料、乳頭飲水器飲水、傳送帶清糞、自動集蛋系統的生產工藝。光照系統采用帶有傘型燈罩的9 W節能燈照明，光照時間14.5 h，燈間距3.15 m，燈具交錯排列，高度分別距地面2.50和2.05 m。雞舍環境控制系統為廣州廣興牧業設備集團有限公司生產的自動化環境控制系統。

1.2 測定儀器設備

環境智能監控系統由安徽省農業科學院國家蛋雞產業技術體系南方生產技術體系崗位與中國科學院合肥智能機械研究所聯合研制，由無錫中科智能農業發展有限責任公司生產。測定儀器主要由空氣溫濕度、光照、CO2一體傳感器(CG-01，合肥恒孚電子科技有限公司)、風速傳感器(TM-FS，意大利DELTA公司)、氨氣傳感器(TM-AQ，邯鄲市益盟電子有限公司)、PM10顆粒物濃度檢測變送器(DS-200，合肥恒孚電子科技有限公司)、485集線器、顯示屏和三角支架等部件組成，該儀器可通過無線每分鐘傳輸一次測定數據，并儲存于電腦終端服務器。該儀器由數據采集、數據處理和數據傳輸3部分組成。粉塵濃度測定使用粉塵采樣器(ETF-30D，江蘇金壇市億通電子有限公司)測定。

1.3 測定指標與方法

試驗時間為2015年1月20日至2月10日，每天6:00-8:00、12:00-14:00和18:00-20:00測定溫度、相對濕度、光照強度、CO2濃度、風速、H2S濃度、PM10、氨氣濃度和粉塵濃度，從濕簾端至風機端分別在5個過道依次在距濕簾端9.15、20.65、32.15、43.65、55.15和66.65 m處(下文簡寫為L9.15m、L20.65m、L32.15m、L43.65m、L55.15 m和L66.65 m)測定(圖1-A)；由第一層至第八層分別距地面0.60、1.30、1.90、3.80、4.50和5.10 m(下文簡寫為H0.60 m、H1.30 m、H1.90 m、H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m)處測定(圖1-B)。

粉塵濃度測定時采集時間20 min，流量為25 L/min，根據下面公式計算粉塵濃度：

C=(m2-m1)/(Qt)×1000

式中：C——粉塵濃度(mg/m3)；m2——采樣后濾膜質量(mg)；m1——采樣前濾膜質量(mg)；Q——采氣流量(L/min)；t——采樣時間(min)。

1.4 數據分析

使用Microsoft Office Excel 2007對試驗數據進行初步處理，利用SPSS 20.0來計算描述性統計參數，差異顯著性檢驗采用單因素方差分析，多重比較采用LSD法，當P<0.05時，表明在95 %的置信區間內具有統計學意義上的差異，當P<0.01時，表明在99 %的置信區間內具有統計學意義上的差異。表中數據以(平均數±標準差)表示。

圖1 測定點示意圖Fig.1 Measurement point diagram

2 結果與分析

2.1 從濕簾端到風機端雞舍環境質量變化趨勢分析

冬季雞舍采取側窗進風、縱向風機排風的通風模式，從濕簾端到風機端雞舍生態環境質量見表1。冬季雞舍內平均溫度為19.11 ℃，從濕簾端到風機端雞舍溫度呈逐漸增大的趨勢，不同測定點之間存在差異，雞舍前后最大溫差3.68 ℃，雞舍濕簾端測定點L9.15 m處溫度最低，顯著低于其他測定點溫度(P<0.05)；雞舍風機端測定點L66.65 m處溫度顯著低于L55.15 m測定點溫度(P<0.05)，可能是由于雞舍風機端安裝風機導致保溫性能差所造成的。雞舍內相對濕度為52.02 %，測定點L9.15 m處相對濕度最低，顯著低于其他測定點溫度(P<0.05)。雞舍內平均風速和光照強度分別為0.25 m/s和34.00 lx，不同測定點之間風速存在差異，L20.65 m測定點的風速和光照強度測定值均顯著低于其他測定點(P<0.05)。

由表2可知，冬季雞舍內平均二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度分別為2083.22 mg/m3、1.04 mg/m3、2.85 mg/m3和26.01 μg/m3。從濕簾端到風機端二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度呈逐漸增大的趨勢。籠具末端(L66.65 m處)的二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度比前端(L9.15 m處)分別高13.64 %、22.34 %、36.96 %和53.80 %(P<0.05)。

2.2 雞舍不同籠層之間環境質量變化趨勢分析

由表3可知，溫度隨著籠層的增高呈逐漸增大的趨勢，上層測定點H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的溫度顯著高于下層測定點H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m(P<0.05)，籠層最大溫差為5.04 ℃。不同籠層的相對濕度之間也存在差異，上層測定點H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的相對濕度顯著低于下層測定點H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m(P<0.05)。不同籠層的風速之間存在差異(P<0.05)，H3.80 m處風速最小，顯著低于其他籠層測定點(P<0.05)。不同籠層的光照強度之間存在差異，其中H3.80 m處光照強度最低，顯著低于其他測定點的光照強度(P<0.05)，這可能是由于燈具交叉布置高度有關。

表1 雞舍從濕簾端到風機端生態環境質量參數變化趨勢

注：同列肩注含有小寫字母不同者表示差異顯著(P<0.05)，下同。

表2 雞舍從濕簾端到風機端空氣環境質量參數變化趨勢

表3 不同籠層生態環境質量參數變化趨勢

由表4可知，二氧化碳濃度和氨氣濃度隨著籠層增高呈逐漸增大的趨勢。上層3個測定點(H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m)的二氧化碳濃度和氨氣濃度顯著高于下層(H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m)(P<0.05)，其中H0.60 m測定點的二氧化碳濃度和氨氣濃度最低。不同籠層的粉塵濃度和PM10之間存在差異，H3.80 m測定點粉塵濃度和PM10最低，這可能與該處風速最小，導致空氣流動性較低。

2.3 雞舍不同時間環境質量變化趨勢分析

由表5可知，冬季12:00-14:00之間雞舍溫度最高，風速最大，相對濕度最低，空氣中二氧化碳濃度、粉塵濃度低于6:00-8:00和18:00-20:00(P<0.05)。18:00-20:00的二氧化碳濃度和氨氣濃度最高，顯著高于6:00～8:00(P<0.05)。6:00-8:00的PM10和粉塵濃度最高，顯著高于18:00-20:00(P<0.05)。

2.4 環境質量參數之間相關性分析

雞舍環境質量參數之間存在一定的相關性，由表6可知，冬季雞舍內溫度與二氧化碳濃度、PM10、氨氣濃度呈顯著正相關(P<0.01)，與相對濕度和風速呈極顯著負相關(P<0.01)。相對濕度與風速呈極顯著正相關(P<0.01)，與二氧化碳濃度、氨氣濃度和粉塵濃度呈顯著負相關(P<0.05)。二氧化碳濃度與風速呈極顯著負相關(P<0.01)，與氨氣濃度和粉塵濃度呈極顯著正相關(P<0.01)；風速與氨氣濃度和粉塵濃度呈極顯著負相關(P<0.01)。

表4 不同籠層空氣環境質量參數變化趨勢

表5 不同時間段雞舍環境質量參數變化趨勢

表6 雞舍環境質量參數相關性分析

注：*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)。

3 討 論

通風和保溫是冬季雞舍環境控制的難點，如何平衡通風和保溫的關系，對于高密度層疊式籠養雞舍環境控制至關重要。密閉式雞舍冬季一般采取通風小窗進風的縱向通風模式，雞舍通風量相對較小，導致雞舍內空氣環境質量相對較差，粉塵濃度、二氧化碳濃度等超標，影響蛋雞生產[18-19]。本次測定的八層層疊式籠養密閉式雞舍冬季舍內平均溫度為19.11 ℃，能維持在蛋雞生產適宜范圍；雞舍最大溫差3.68 ℃，但舍內不同籠層之間溫度分布不均勻，溫度最低值與最高值之間相差5.04 ℃，這與王世鵬[20]、俞宏軍[21]等研究結果一致。試驗雞舍平均相對濕度52.02 %，略低于蛋雞生產適宜的相對濕度為60 %～70 %，容易導致雞舍內粉塵含量增加、雞只羽毛松散干燥。

通風是改善雞舍環境最重要的方式，理想通風狀態是保持雞舍內風速適合而穩定。試驗雞舍冬季平均風速0.29 m/s，不同位置的風速存在差異。雞舍內風速較小導致換氣量不高，雞舍內空氣質量差，主要表現為二氧化碳濃度超出了《畜禽場環境質量標準》(NY/T 388-1999)規定的要求，雞舍平均二氧化碳濃度為2083.22 mg/m3，上層測定點H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的相對濕度顯著低于下層測定點H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m。濃度過高可導致家禽缺氧，從而使生產性能的發揮受到抑制。此外，雞舍內氨氣濃度、粉塵濃度和PM10濃度分別達到1.04 mg/m3、2.85 mg/m3和26.01 μg/m3，高于夏季測定結果[22]。

查凌雁等[16]研究發現，冬季蛋雞產蛋率與溫度、風速分別呈現正相關和負相關，溫度是冬季影響產蛋率的主要環境因子。本試驗相關分析結果表明，風速與溫度、二氧化碳濃度、氨氣濃度、粉塵濃度呈極顯著負相關，這表明雞舍內風速越高、溫度越低、空氣質量越佳。溫度與氨氣濃度呈顯著正相關，與程秀花等[23]研究結果一致。因此，在冬季為了維持蛋雞較高的產蛋率，可以通過改善雞舍外圍護結果的保溫隔熱效果提高雞舍溫度，然后增加通風量，提高雞舍空氣環境質量。

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(責任編輯 李山云)

Determination and Analysis of Environmental Quality of Enclosed Layer House with Eight Overlap Tiers Cages in Winter

LI Jun-ying1, YANG Xuan-jiang2, ZHAN Kai1*, LI Hua-long2, LIU Sheng-nan1, LIU Wei1, LI Yan1, MA Rui-yu1, WANG Shuang3

(1. Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Agricultural Academy of Anhui Province, Anhui Hefei 230031 China; 2. China Academy of Hefei Institutes of Physical Science, Anhui Hefei 230031 China; 3. Anhui Sun Daily Farm Ecological Food Co. Ltd, Anhui Hefei 244131 China)

【Objective】The environment quality parameters of enclosed layer house with eight overlap tiers cages in winter was measured and analyzed in order to provide preference for environment quality of layer production. 【Method】The environment quality parameters (temperature, relative humidity, light intensity, CO2concentration, air velocity, dust concentration,NH3concentration and PM10) were measured by the intelligent monitoring system and dust sampler horizontally and vertically in an enclosed layer house with six overlap tiers cages, respectively. These data were collected during the period of 6:00 to 8:00, 12:00 to 14:00 and 18:00 to 20:00 every day in winter, respectively. 【Result】The average values of temperature, relative humidity, air velocity, light intensity, carbon dioxide concentration, dust concentration, NH3concentration, and PM10in enclosed layer house with eight overlap tiers equipped with side window ventilation system in winter were 19.11 ℃, 52.02 %, 0.25 m/s, 34.00 lx, 2083.22 mg/m3, 2.85 mg/m3, 1.04 mg/m3and 26.01 μg/m3, respectively. The environmental quality parameters of different measuring points were different in the experimental layer house. The temperature, the concentration of CO2, dust concentration, NH3concentration, and PM10became greater along with the distance from the damp curtain to fan side, respectively. The temperatures, carbon dioxide concentration, and NH3concentration of upper measuring points of H3.80 m,H4.50 mand H5.10 mwere significantly higher than that of thelower measuring points of H0.60 m, H1.30 mand H1.90 m, respectively. Correlation analysis indicated that, there was extremely significantly positive correlation between temperature and carbon dioxide concentration and oxygen content. The air velocity and temperature, CO2concentration, NH3concentration, dust concentration was significantly negative correlated. The temperature showed extremely significantly positive correlation with NH3concentration. 【Conclusion】The environment quality parameters were different at horizontal and vertical measuring points in the enclosed layer house with eight overlap tiers cages in winter, and could meet the demands of standard of Environmental quality standard for the livestock and poultry farm (NY/T388-1999).

Layer； Winter； Enclosed poultry house； Environment quality

1001-4829(2017)6-1467-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.6.039

2016-06-13

國家蛋雞產業技術體系(CARS-41-K19)；安徽省農業科學院學科建設項目(15A0412)；安徽省公益性研究聯動計劃項目(1604f0704049)；安徽省農業科學院人才發展專項資金項目(16F0404)

李俊營(1980-)，助理研究員，研究方向：家禽生產與環境控制技術方面研究，E-mail: lijunying2007@163.com，*為通訊作者， E-mail: zhankai633@126.com。

S831.4

A