山東夏冬季節層疊式籠養肉鴨舍環境參數測定

管清苗，丁為民，郭彬彬，李 康，施振旦

山東夏冬季節層疊式籠養肉鴨舍環境參數測定

管清苗1，丁為民1※，郭彬彬2，李 康1，施振旦2

（1. 南京農業大學工學院，南京 210031；2. 江蘇省農業科學院畜牧研究所，南京 210014）

為分析夏、冬季節層疊式籠養肉鴨舍不同位置環境參數的分布規律以及各環境參數對肉鴨出欄質量的影響，本研究以櫻桃谷鴨為研究對象，對舍內48個測點進行整個生長周期的測定，以期為肉鴨養殖提供參考依據。結果表明：不同季節舍內不同位置的環境參數存在顯著性差異。1）夏季水平方向上距離凈道端27.3、45.3 m處溫濕度與9.3 、63.3 m處溫濕度相比顯著降低（<0.05），9.3 m處風速顯著低于其他測點（<0.05），氨氣及二氧化碳濃度由凈道端至污道端呈上升趨勢；垂直方向上，中層溫濕度顯著高于上、下層（<0.05），上層風速顯著高于中、下層（<0.05），下層氨氣及二氧化碳濃度較高。2）冬季水平方向上1～3周齡時溫度由凈道端至污道端呈下降趨勢，4～5周齡時溫度呈上升趨勢，而45.3 m處風速達到最低，氨氣和二氧化碳濃度均值達到最大；垂直方向上，中層溫度、氨氣及二氧化碳濃度顯著高于上、下層（<0.05），中層風速顯著低于上、下層（<0.05）。3）夏、冬季節鴨舍中層平均體重略低于上、下兩層，后端平均體重略低于前端。4）相關分析結果表明，夏、冬季節溫度與相對濕度呈極顯著負相關（<0.01），風速與氨氣濃度及二氧化碳濃度呈極顯著負相關（<0.01），氨氣濃度與二氧化碳濃度呈極顯著正相關（<0.01）；夏季相對濕度與肉鴨出欄質量呈顯著負相關（<0.05）。該結果建議根據舍內環境參數分布規律，對通風弱區進行定點通風、加大籠間距或者更換冬季供暖設備等，從而提高舍內氣流分布的均勻性，降溫除濕，減少有害氣體的集聚，為肉鴨提供良好的生長環境。

養殖；動物；環境調控；出欄質量

0 引 言

傳統養鴨模式以南方開放及半開放鴨舍或露天水源養鴨和北方舍內旱養為主，在環保、食品安全、效率及土地利用等方面存在諸多弊端[1-2]。基于養鴨業的現狀，近年來出現了一種新型養鴨模式——層疊式籠養[3-4]。層疊式籠養可以提高肉鴨飼養規模、緩解用水用地壓力，是一種比較安全可靠的現代化養殖方式，但同時也存在養殖成本大、通風不均勻、易引起鴨應激等問題[5-6]。有研究表明，環境對家禽生產性能的貢獻率可達30%～40%[7-9]，多層籠養禽舍內的溫濕度、風速、氨氣以及二氧化碳濃度等環境參數對家禽的生長發育具有重要影響[10-13]。亓麗紅等同時對比3種飼養模式對肉雞生產性能的影響，認為籠養模式氨氣濃度較低且肉雞生產性能較高[14]；周瑩等認為高濕的養殖環境會加強熱應激，不利于蒸發散熱[15]；高云等認為如果雞舍內通風不良，二氧化碳濃度持續過高，會造成慢性中毒，雞只容易引起精神萎靡、食欲不振、抵抗力減弱等問題，降低養殖效益[16]；尉傳坤等認為下層光照、溫度及風速均低于上層，這些因素可能與下層蛋鴨生產性能較差有關[17]；朱永強認為籠養肉鴨舍內風速與二氧化碳濃度呈正相關，但其風速與二氧化碳測點個數及籠內外位置分布均不一致，可能會對相關性分析產生影響[18]。本研究以櫻桃谷鴨為研究對象，對夏、冬季節層疊式籠養肉鴨舍內的溫度、相對濕度、風速、氨氣濃度、二氧化碳濃度以及肉鴨出欄質量等指標進行測定，分析不同位置環境參數分布規律以及各環境參數對肉鴨出欄質量的影響，以期對籠養肉鴨舍內環境質量進行評估，為肉鴨養殖提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

本試驗于2019-07-22—2019-08-25、2019-12-01—2020-01-04在山農省濟寧市嘉祥縣老僧堂鎮韋莊村新希望六和祥榮鴨場展開。

1.2 試驗鴨舍概況

籠養肉鴨舍呈東西走向，長80 m、寬14 m、檐口高3 m、屋頂高6 m。舍內籠具為3層層疊式鴨籠，共4列鴨架、5個走道，每列鴨架含36個獨立鴨籠，各鴨籠長2 m、寬2 m、高0.6 m。夏、冬季節舍內分別采取濕簾進風—風機縱向通風、側窗進風—風機縱向通風的通風模式。凈道端山墻及南北側墻各安裝一定面積的濕簾，夏季濕簾正常開啟，冬季呈關閉狀態。南墻共分布有30個小窗，長0.56 m、寬0.4 m、高0.27 m，離地2.4 m；北墻分布有同等規格的小窗33個。東墻分布有16臺1 380型風機，外形尺寸為1 380 mm×1 380 mm×400 mm，扇葉為6片，分三層排列，中、下兩層每層7臺風機，電機功率為1.1 kW，排風量為45 000 m3/h；上層分布有2臺風機，其中1臺為變頻風機，排風量為20 000 m3/h。夏、冬季節肉鴨集中于中層育雛，均于9日齡進行分群。日常飼養管理采用自動供料系統、自動飲水系統以及傳送帶自動清糞系統等進行，冬季使用鍋爐供暖。肉鴨從進苗到出欄共37 d，全程籠養。

1.3 測定儀器

RC-4HA溫濕度記錄儀（江蘇精創電器股份有限公司）測定溫濕度值；無線熱線式風速儀（德圖公司）可測定風速；Innova 1412i紅外光聲譜氣體監測儀（LumaSence公司）可測定氨氣、二氧化碳等氣體濃度；質量秤可對肉鴨出欄質量進行測定。

1.4 測定指標及方法

每列籠具在距離西山墻9.3、27.3、45.3及63.3 m（即第3籠、12籠、21籠、30籠）的上、中、下層分別布置一個測點，縱向距離分別記為L9.3m、L27.3m、L45.3m和L63.3m。舍內共布置48個測點，測點示意圖如圖1所示。試驗期間，每天持續監測各測點處的溫濕度、氨氣及二氧化碳等環境參數指標，每5 min自動記錄保存一次數據；每天14:00-15:00手動測量舍內測點處的風速；出欄前對舍內各測點處的肉鴨隨機選取10只，共選取480只肉鴨進行出欄質量的測定。在肉鴨生長的整個周期進行測定，分析夏、冬季節舍內不同位置環境參數的變化規律以及各環境參數與肉鴨出欄質量的相關性。

圖1 凈道端至污道端測點示意圖

《肉鴨安全生產技術規范》DB37/T 381—2020[19]（以下簡稱為“標準”）指出，各環境參數適宜的范圍如表1所示。

表1 商品肉鴨舍適宜環境參數隨日齡的變化[19]

1.5 數據統計與分析

數據用Excel進行初步處理，用SPSS 23進行單因素方差分析，差異顯著時用Duncan法進行多重比較，<0.05時表示差異顯著，數據以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 夏季舍內環境質量參數變化趨勢與分析

2.1.1 水平方向

夏季試驗鴨舍采用濕簾進風—風機縱向通風模式，風機運行由環控人員借助T616環境控制儀按照既定參數人工控制風機、濕簾的開閉，鴨舍水平方向環境質量隨周齡的變化趨勢如表2所示。統計分析結果顯示，鴨舍不同測點的環境質量呈現顯著性差異。1周齡時，L9.3m處均溫顯著高于其他測點，L45.3m與L63.3m兩側點的平均相對濕度顯著高于其他測點且兩側點無顯著性差異；2 周齡時，L9.3m與L63.3m處的平均溫濕度顯著高于其他測點且兩側點無顯著性差異；3 周齡時，L9.3m處均溫顯著高于其他測點，L9.3m與L63.3m處的平均溫濕度顯著高于其他測點且兩側點無顯著性差異；4～5周齡時，L63.3m處均溫度顯著高于其他測點，而L9.3m處的平均相對濕度顯著高于其他測點，可能是由于前期通風量較小、鴨舍末端保溫性能差，導致前期前端溫度高、相對濕度低，而后期隨著通風量加大，鴨舍末端出現熱量累積，使得溫度高于前端，與申李琰等[20]的研究結果一致。測定期間，L9.3m與L27.3m處的風速顯著低于L45.3m、L63.3m，這表明縱向通風模式使得舍內氣流分布不均勻，鴨舍前端的氣流較小；從凈道端到污道端氨氣和二氧化碳濃度呈上升趨勢，在空氣流動的過程中，由于肉鴨呼吸、糞便分解產生的氣體以及空氣中的粉塵逐漸累積，導致污道端空氣環境質量較差。

表2 夏季鴨舍水平方向環境質量隨周齡的變化趨勢

注：表中同列小寫字母不同表示在<0.05水平差異顯著。 /p>

Note: Values within a column with different lowercase was significant difference in<0.05 level.

2.1.2 垂直方向

夏季鴨舍垂直方向不同籠層環境質量隨周齡的變化趨勢如表3所示。統計結果表明，上、中、下3層環境質量呈顯著性差異。1周齡時肉鴨集中于中層育雛，中層溫度、相對濕度均值分別為32.98 ℃、78.39%，均高于標準規定的32～24 ℃、60%～65%；中層風速均值為0.51 m/s，基本符合標準規定的0.5 m/s；中層氨氣平均濃度為2.78 mg/m3，保持在合理范圍之內；二氧化碳平均濃度為1 831.91 mg/m3，超過標準規定的1 500 mg/m3。2～5周齡時，中層平均溫度、相對濕度顯著高于上、下層，且高于標準規定的18 ～15 ℃、55%～60%，表明中層更易形成高溫高濕的環境，這可能與籠間距較小、中層空氣流通性差有關；上層平均風速為1.00 m/s，顯著高于中、下兩層但中、下層風速均無顯著性差異；下層氨氣及二氧化碳濃度最高，均值分別為1.36、1 519.98 mg/m3，這可能與鴨只密度大且籠間距較小有關。

2.1.3 不同位置出欄質量

夏季鴨舍不同區域肉鴨出欄質量如表4所示。由統計結果可知，各測點處肉鴨均值為2.88kg。在數值上，上層出欄質量均值為2.94 kg，高于中層和下層，其中中層出欄質量為最低為2.82 kg；測點L9.3m處的平均質量為2.90 kg，測點L63.3m處肉鴨平均質量為2.84 kg，鴨舍后端肉鴨質量略微低于前端。

2.1.4 鴨舍環境參數與肉鴨出欄質量的相關性分析

鴨舍環境參數與肉鴨出欄質量之間存在一定的相關性。由表5可知，夏季鴨舍內溫度與相對濕度呈極顯著負相關（<0.01），與氨氣濃度呈極顯著正相關（<0.01）；相對濕度與氨氣濃度、二氧化碳濃度呈極顯著負相關（<0.01），與出欄質量呈顯著負相關（<0.05）；風速與氨氣濃度、二氧化碳濃度呈極顯著負相關（<0.01）；氨氣濃度與二氧化碳濃度呈極顯著正相關（<0.01）。

表3 夏季鴨舍垂直方向環境質量隨周齡的變化趨勢

表4 夏季鴨舍不同位置肉鴨出欄質量變化趨勢

表5 夏季鴨舍環境質量與肉鴨出欄質量相關性分析

注：表中 * 表示在<0.05水平顯著相關，** 表示在<0.01水平極顯著相關。

Note: In the table, * indicates significant correlation at<0.05, and * * indicates extremely significant correlation at<0.01.

2.2 冬季舍內環境質量參數變化趨勢與分析

2.2.1 水平方向

冬季試驗鴨舍采用側窗進風—風機縱向通風的模式，風機運行由環控人員借助T616環境控制儀按照既定參數人工控制風機的開閉。鴨舍水平方向環境質量隨周齡的變化如表6所示。統計分析表明，鴨舍不同位置的環境質量呈現顯著性差異。1～3周齡時溫度由凈道端至污道端呈下降趨勢，4～5周齡時呈上升趨勢，這可能與鴨舍前期通風量較小，末端保溫性能差，后期隨著通風量加大，鴨舍末端出現熱量累積有關。測定期間，L45.3m處風速均值達到最低，而氨氣和二氧化碳濃度均值達到最大，由此表明L45.3m處氣體流動性較差。

2.2.2 垂直方向

冬季鴨舍垂直方向不同籠層環境質量隨周齡的變化趨勢如表7所示。統計結果表明，上、中、下3層的環境質量呈現顯著性差異。1周齡時，中層風速均值分別為0.06 m/s，低于標準規定的0.5 m/s；二氧化碳濃度均值為5 132.96 mg/m3，遠高于標準規定的1 500 mg/m3，這可能與冬季鍋爐供暖有關，由此表明冬季舍內通風不足易引起有害氣體集聚。2～5周齡時，中層溫度顯著高于上、下層，下層相對濕度顯著高于上、中層，上層風速顯著高于中、下層，中層氨氣和二氧化碳平均濃度均高于上、下層。

2.2.3 不同位置出欄質量

冬季鴨舍不同測點肉鴨出欄質量如表8所示。在數值上，上層肉鴨出欄質量為3.10 kg，高于中層和下層，其中中層出欄質量為最低為3.01 kg；測點L9.3m與L27.3m處肉鴨平均質量為3.06 kg，測點L63.3m處平均質量為3.01 kg，鴨舍后端質量略微低于前端。

表6 冬季鴨舍水平方向環境質量隨周齡的變化趨勢

表7 冬季鴨舍垂直方向環境質量隨周齡的變化趨勢

表8 冬季鴨舍不同位置肉鴨出欄質量的變化趨勢

2.2.4 鴨舍環境參數與生產性能的相關性分析

鴨舍環境參數之間存在一定的相關性。由表9可知，冬季鴨舍內溫度與相對濕度、氨氣濃度呈極顯著負相關（<0.01），與風速、二氧化碳濃度呈極顯著正相關（<0.01）；相對濕度與風速、二氧化碳濃度呈極顯著負相關（<0.01），與氨氣濃度呈極顯著正相關（<0.01）；風速與氨氣濃度、二氧化碳濃度呈極顯著負相關（<0.01）；氨氣濃度與二氧化碳濃度呈極顯著正相關（<0.01）。

表9 冬季鴨舍環境質量與肉鴨出欄質量相關性分析

3 討 論

規模化生產過程中，一旦環境的變化超出家禽的適應能力就會使其產生應激反應，從而導致家禽生產性能下降[21]。本研究發現，夏冬季節水平方向上L63.3m處的相對濕度較大，這與匡偉等人研究一致[22]；溫度隨周齡呈現不同的變化趨勢，其中1-3周齡時L9.3m溫度較高，4-5周齡時L63.3m溫度較高，這與林勇等研究不一致[6]。冬季L45.3m處風速最小，存在通風弱區，這與張英等研究一致[23]。夏季下層、冬季中層氨氣及二氧化碳濃度較高，而李俊營等人認為隨著籠層的遞增，氨氣及二氧化碳濃度呈遞增趨勢，這可能與舍內籠層及風機排布不同有關[24]。夏、冬季節舍內氨氣濃度保持在合理范圍之內，但二氧化碳濃度值明顯超標，表明籠養鴨舍主要的有害氣體為二氧化碳，而非氨氣，這與牛晉國等人研究一致[25]。

本研究中夏季中層及L63.3m處肉鴨出欄質量較其他位置偏低，可能與該處相對濕度較大有關，建議適當減少濕簾開啟時間或開啟次數，使舍內相對濕度達到65%左右；冬季相對濕度與肉鴨出欄質量雖未體現相關性，但中層及L9.3m處平均出欄質量均較其他籠層及測點低，可能與該處總體環境質量較差有關。建議根據舍內環境參數分布規律，對通風弱區進行定點通風、加大籠間距，從而提高舍內氣流分布的均勻性，降溫除濕，減少有害氣體的集聚，為肉鴨提供良好的生長環境。

本試驗在進行縱向布點時，每列每層布置4個點，為確保準確找出通風弱區，應在實際條件允許的情況下，在縱向布置多個測點。對肉鴨質量進行測定時，由于現場實際條件有限，每個測點僅選取10只進行測定，為保證測定數據的準確性，建議盡可能對整籠肉鴨進行測定，進一步驗證籠養肉鴨舍環境參數與肉鴨出欄質量的相關性。

4 結 論

1）水平方向上，夏冬季節1~3周齡時9.3 m處溫度最高，4~5周齡時63.3 m處溫度最高；夏季1~3周齡時63.3 m處相對濕度最高，4~5周齡時9.3 m處相對濕度最高，冬季1~5周齡時63.3 m處相對濕度最高；夏季45.3 m處風速最高，而冬季45.3 m處風速最低，存在通風弱區。夏季氨氣及二氧化碳濃度由凈道端至污道端呈上升趨勢，而冬季45.3 m處氨氣及二氧化碳濃度最高。

2）垂直方向上，夏季中層溫濕度均值高于上、下層，而冬季中層溫度最高，下層相對濕度最高；夏、冬季節中層風速均為最低；夏季下層氨氣及二氧化碳濃度最高，而冬季中層氨氣及二氧化碳濃度最高。

3）夏、冬季節中層肉鴨出欄質量略低于上、下層， L63.3m處肉鴨出欄質量略低于其他測點。夏季相對濕度與肉鴨出欄質量呈現負相關，這表明夏季有待在避免產生應激的基礎上加強通風降溫管理，減少高濕對肉鴨質量的影響。

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Measurement of environmental parameters of cascading caged-rearing duck houses in Shandong of China in summer and winter

Guan Qingmiao1, Ding Weimin1※, Guo Binbin2, Li Kang1, Shi Zhendan2

(1.,,210031,; 2.,,210014,)

This study aims to investigate the influence of environmental parameters on the outgoing quality of meat ducks. In this experiment, Cherry Valley ducks were taken as the research object. 48 measuring points were selected in the breeding house to measure the whole growth cycle, in order to explore the distribution law of environmental parameters in different positions of the cascading caged-rearing meat duck house in summer and winter. The results showed that there were significant differences in the environmental parameters collected from various locations in different seasons. In summer, the temperature and humidity at the distance of 27.3m (28.81℃, 79.89%) and 45.3m (28.60℃, 79.64%) away from the clear road end were significantly lower than (<0.05) those at 9.3m (28.95℃, 80.50%) and 63.3m (28.87℃, 80.22%). The wind speed at the position of 9.3m (0.34 m/s) was significantly lower than (<0.05) that at other measuring point. The concentration of ammonia and carbon dioxide showed an upward trend from the end of clean channel to the end of the sewage channel. In the vertical direction, the temperature and humidity in the upper middle layer (29.01℃, 80.59%) were significantly higher than (<0.05) those in the upper and lower layers. The wind speed in the upper layer (1.00m/s) was significantly higher than (<0.05) that in the middle and lower layers, indicating that there was no significant difference between the middle and lower layers. The concentrations of ammonia (1.36mg/m3) and carbon dioxide (1519.98mg/m3) in the lower layer were higher than others. In winter in the horizontal direction, the temperature decreased from the clean end to the sewage end at the age of 1~3 weeks, but increased at the age of 4~5 weeks. During the test period, the relative humidity, wind speed, concentration of ammonia and carbon dioxide showed an upward trend from the clean road end to the dirty road end. Vertically, the temperature (24.50℃), concentration of ammonia concentration (6.25mg/m3), and carbon dioxide (5215.87mg/m3) in the middle layer were significantly higher than (<0.05) those in the upper and lower layers. The wind speed in the middle layer (0.07m/s) was significantly lower than (<0.05) that in the upper and lower layers. In summer and winter, the average outgoing quality of the middle floor (2.88, 3.05 kg) was slightly lower than that of the upper and lower floors, while, the average outgoing quality of the back end (2.84, 3.01 kg) was slightly lower than that of the front end. The results of correlation analysis showed that there was a very significant negative correlation between temperature and relative humidity in summer and winter (<0.01), while, an extremely significant negative correlation between wind speed and concentration of ammonia concentration and carbon dioxide (<0.01). There was an extremely significant positive correlation between ammonia concentration and carbon dioxide concentration (<0.01). The relative humidity in summer was negatively correlated with the outgoing quality of meat ducks (<0.05). The results demonstrated that the fixed-point ventilation, increasing cage spacing or replacing heating equipment in winter can be recommended in the areas with weak ventilation, according to the distribution law of environmental parameters in the house. This finding can provide a sound reference to improve the uniformity of air distribution in the house, while, reduce the temperature and dehumidification, particularly to alleviate the accumulation of harmful gases, for a good growing environment for meat ducks breeding.

breed;animal; environmental regulation; outgoing quality

管清苗，丁為民，郭彬彬，等. 山東夏冬季節層疊式籠養肉鴨舍環境參數測定[J]. 農業工程學報，2020，36(20)：246-253.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.20.029 http://www.tcsae.org

Guan Qingmiao, Ding Weimin, Guo Binbin, et al. Measurement of environmental parameters of cascading caged-rearing duck houses in Shandong of China in summer and winter[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(20): 246-253. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.20.029 http://www.tcsae.org

2020-06-13

2020-10-04

國家現代農業產業技術體系建設專項資金（CARS-42-20）；農業部長江中下游設施農業工程重點實驗室開放課題

管清苗，主要從事農業生物環境與能源工程研究。Email：qmguan2020@163.com

丁為民，教授，博士生導師，主要從事智能化農業裝備研究。Email：wmding@njau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.20.029

S811.5；S834

A

1002-6819(2020)-20-0246-08