龐 超 閆之春李修松劉繼軍 崔維浩 周均青 張 杰楊玉鵬
(1青島大牧人機械股份有限公司,山東青島 26600;2新希望六和股份有限公司,北京 100083;3中國農業大學,北京 100089)
非洲豬瘟是一種急性、出血性、烈性傳染病,發病率高,致死率高達100%[1],自2018年8月3日中國首例非洲豬瘟在沈陽確診以來[2],目前非洲豬瘟疫情已在我國全面點狀發生,給我國生豬養殖業帶來了巨大損失。經歷疫情的洗禮,豬場的生物安全受到了養殖者們的高度重視。
在過去的幾十年間,隨著人民生活水平的快速提高,國人對豬肉的需求量日益增長,促使我國集約化、工廠化的規模豬場迅速增多。非洲豬瘟疫情的發生使中國生豬養殖產業發生了巨大的變革,生物安全等級低、集約化程度低的小型豬場變得難以生存,在非洲豬瘟的催化作用下,中國生豬養殖業正快速邁向工廠化、集約化、高效化、智能化的時代。
我國豬肉需求量大與養殖用地緊缺的矛盾逐漸凸顯,基于對如何利用有限的土地養更多豬的考慮,人們將目光投向樓房養豬,即將“平面化”的豬舍布局變為“立體式”的樓房結構,用多層建筑來進行工業化養殖。隨著非洲豬瘟疫情的威脅,環保要求的提高,2019年12月17日自然資源部和農業農村部在聯合發布的《關于設施農業用地管理有關問題的通知》中提出“允許養殖設施建設多層建筑”。各大養殖集團開始向樓房養豬模式探索[3],如華統集團的40萬頭生豬產業基地,廣西揚翔“鐵桶”模式的多層豬舍,新希望集團的5s樓房養豬模式等[4]。在“后非洲豬瘟時代”下,建設和維護穩定的生物安全體系是高度集約化的樓房模式豬舍健康發展的根本。
樓房養殖模式豬舍的養殖密度大,因此更需要注重場址選擇的合理性。豬場選址時應避開限養區和禁養區,遠離居民區,接近農田;選擇地勢高燥,工程地質良好的地區,防止滑坡、斷層,確保不會受到臺風、暴雨等重大災害影響;保證場區位置排水良好,水源充足,水質達標;交通便利,便于豬只和物料的運輸[5]。
豬場的整體規劃主要是解決各功能分區間的人員、物品、豬只和廢棄物的流動問題,豬場的布局除了滿足生產流程、便于完成養殖流程及養殖者的管理與操作外,必須要在所有功能分區間的流動上制定一系列方案措施,以保障豬場的生物安全,確保豬群健康[6]。
作為集約化程度較高的樓房模式養豬場,必須做好整場的生物安全規劃布局。病原體需要依附載體進行傳播,因此控制好豬場與外部以及豬場內部的人流、物流、豬流是控制疾病傳播的關鍵。場區內部應進行生產區、內生活區、外生活區、隔離區、環保區等生物安全等級分區,各區嚴格按照由高至低的等級進行單向流動,每個分區間的界限要明晰,從低生物安全級別區域到高生物安全級別區域要設立洗消防線或采取相應措施,切斷病毒傳播途徑。
1棟樓房式的豬舍相對來說是個較為封閉的區域,即可視其為豬場的1個獨立生產區,因此樓房豬場的飼養模式也可按照現代化豬場的飼養模式進行分類,可分為母豬樓房、育肥樓房、全程飼養樓房。整棟樓房應做到層間相對獨立,并宜采用小單元批次化飼養的養殖模式,做到每批次“全進全出”,杜絕疾病在豬舍內部擴大傳播,更加有利于傳染性疾病的防控。
以母豬樓房為例,樓房養豬建設時應注意保障樓內的生物安全控制,設計時每層為1條生產線,各層獨立設置人員、物資、洗消設備等。樓房內部同樣設置好區域分級,明確生物安全界限。例如轉豬坡道的生物安全分級,后備母豬樓層與妊娠母豬樓層間的坡道視為場內生產區,可視為高生物安全級別區域;各層分娩舍轉出斷奶仔豬的坡道則可視為場區的緩沖區域[7]。母豬樓房內增設祖代豬為各層生產線提供后備母豬的方式能夠使整棟豬舍形成閉環飼養,一次引種后基本不需要再次引入活體,可以有效降低外來病原體的入侵風險[8]。
樓房豬舍的多層結構意味著豬只必然存在垂直方向上的轉運,這對于層間生產線的防疫是一個巨大考驗。為保障豬舍內生物安全,在設計和生產中應減少跨層中轉,在豬只流轉工藝設計中盡量做到逐層單向轉運,層間的豬只轉運需要對健康豬、淘汰豬和病死豬進行嚴格區分,不得產生交叉。健康豬的轉運可以以坡道為主,中轉平臺為輔的方式;而淘汰豬和異常豬則可采用專用電梯進行轉運;病死豬要封閉后采用專用電梯或采用死豬管道的方式進行轉運。
對于樓房豬舍的集約化高效養豬場,豬舍內部的熱環境及空氣質量對豬和養殖者的健康都至關重要。合理的通風能夠為舍內豬群提供并保持舒適的環境,它不僅可以引入新風系統為豬只提供新鮮空氣,還可以去除舍內有毒有害氣體、塵埃與微生物、以及多余的熱量和濕氣。樓房養豬不同于平房養豬,由于缺少閣樓等建筑結構,在豬舍內的機械通風系統設計上,無法采用屋頂風機和屋頂進風口等通風結構。此外,不同樓層與外部環境的熱交換情況有一定差異,如頂層熱輻射、底層地板保溫等影響,可能導致相同面積、相似的通風系統條件下,不同樓層中的環境控制效果有差異,從而對養豬生產造成較大的影響。因此,在樓房豬舍的整體通風設計中,必須注意不同樓層豬舍內部環境的通風規律,并針對不同樓層特點在豬舍通風系統設計以及運行方式上做進一步的調整和優化。
目前大部分樓房豬舍采用每層獨立的進出風系統,部分樓房則嘗試采用集中通風的模式。2種模式的主要區別在于出風是層間獨立的體系還是整體集成的控制。樓房豬舍夏季的通風模式大多采用傳統的隧道通風模式,每層的新風從各層的濕簾端降溫進入舍內,利用濕簾的蒸發降溫以及風速帶來的風冷效應為豬只提供較為舒適的環境溫度。冬季則在各層的吊頂處設置進風窗或在舍內布置風管(或風箱)進行垂直通風,為豬舍提供新風進行換氣。目前,部分養殖企業也在嘗試進行集中通風模式的探索,這種模式是在頂層設有集中風房,將各層豬舍的出風通過風井合并進行集中排放。此模式結合風管或風箱采用精準通風的方式可實現對每頭豬進行局部輸送新鮮空氣,增加豬體周圍的有效風速,以提高豬只生活空間的環境舒適度,提高豬舍的溫度分布和清潔空氣分布的均勻度。精準送風的模式可以用更低的通風量來給豬只提供適宜的小環境條件,而由于通風量需求的減少,豬舍通風系統配置的風機數量也能夠隨之降低,使得豬舍風機集中放置成為可能。同時,豬舍風機集中放置有利于實現豬舍廢氣有組織排放。
空氣是豬繁殖與呼吸綜合征(PRRS,藍耳病)、豬流行性腹瀉(PED)、豬甲型流感等傳染性疾病的重要傳播途徑之一[9]。丹麥技術大學、丹麥DTU國家獸醫研究所和歐盟非洲豬瘟參考實驗室在聯合研究中也證實了非洲豬瘟病毒可以通過空氣進行傳播[10]。空氣中粒徑小于1 μm的微粒數占總微粒數量的99.9%,這些微型顆粒能夠在空氣中漂浮幾天甚至1個月之久,而病原體正是附著于這些微粒上隨氣流進行散播的[11]。空氣過濾系統能夠對空氣中不同粒徑的顆粒進行捕捉和吸附,從而有效阻斷病原體的傳播途徑。因此,將空氣過濾系統合理應用于樓房豬舍的新風入口處,能夠有效降低需要依附塵粒傳播的病毒。
空氣過濾設備雖然是較為成熟的產品,但應用于豬舍空氣處理時,需要注意結合豬舍的通風模式、建筑結構、生產模式以及氣候特點做出合理設計,尤其對于樓房養殖的多層建筑來說更需要考慮空氣過濾與豬舍的系統性設計。
場內飼料一般由飼料車定期從飼料廠配送到各個豬場,這種一對多的配送形式增加了非洲豬瘟病毒及其他病原體傳播的風險。杜絕外來飼料車輛入場以及減少人員接觸飼料能夠有效切斷病原體的傳播,因此,場外送料是加強飼料運輸環節生物安全管理的重要措施。
樓房豬舍飼養豬只種類多,體量大,相較于平層豬舍,樓房豬舍飼料具有種類多、儲備量大的特點。供料設備可能會受輸送距離和爬升角度的限制,因此,料塔不能距離豬舍過遠。基于生物安全因素,場外運料車如果直接給樓房豬舍附近的料塔打料,會增加引入外來病原體的風險,因此,在高效化的樓房式豬場常采取設置集中料塔群作為場內供料源,場外飼料車定期將配送的飼料輸送到集中料塔群內,不進入場區。從集中料塔群至豬舍邊料塔的飼料輸送有以下3種方式:氣動送料、架空料線送料、場內飼料車中轉送料等[12]。而從豬舍邊料塔至樓房各層豬舍的運送同樣需要采用智能化系統的配送,避免人員接觸造成疾病傳播風險,通常飼料輸送至各層有塞鏈直接輸送、設置中轉平臺及使用垂直提升機提升等。
病死豬對于豬場來說是污染源,更是高風險的致病源,能否對病死豬進行安全轉運以及妥善處理決定著樓房豬舍安全防控的關鍵,同時也關系到生豬產業的健康發展以及食品安全問題。樓房豬舍飼養密度大,建筑結構復雜,一旦發生傳染性疾病后控制難度很大。當出現病死豬時,必須做到及時隔離、嚴格轉運、專人操作、消毒滅菌,并全程做好“封、轉、消、殺”的無害化處理[13]。
我國病死豬處理方法主要有掩埋法、焚化法、化制法、發酵法(包括沼氣處理、堆肥處理、化尸井處理和生物降解)[14]。對于養殖密度極高的樓房豬舍來說,安全有效消殺動物尸體所攜帶的病原體是保障整場生物安全的重要步驟。作為大型養殖場應配置專業設備,自行就近、及時、高效處理病死豬,推薦采用“機械處理+生物發酵+高溫滅菌”的方法來確保病死豬的安全處理,即先通過多組刀片對動物尸體進行切分和絞碎,再利用耐高溫發酵菌將其發酵分解,處理槽內溫度設定在120~160℃,經過3 h以上高溫處理有效殺滅病菌。
豬舍排放的廢氣主要來源于豬的糞尿、污水、食物殘渣、呼出的氣體及其皮膚分泌物等,這些物質不但會對空氣產生一定污染,而且會存在傳播疫病的風險,因此樓房豬舍采取廢氣處理系統十分必要。目前比較有效的豬場廢氣處理方式是在豬舍排氣系統末端設置過濾系統,在尾氣排放至外界大氣之前進行有效處理。廢氣處理系統設有噴淋裝置,廢氣經過濾料時,大部分有害氣體及粉塵能夠溶于水中,降低排放氣體的污染。同時,噴淋系統的循環水可添加酸性溶液、次氯酸消毒液或微生物,能夠將廢氣處理得充分,減少有害氣體及病原體的散播。
養殖過程中產生的糞污是病原體傳播的重要載體,豬的糞尿不但會產生有害氣體污染大氣,而且其中的N、P、K等元素以及病原體和寄生蟲會對周圍的水體和土壤造成破壞[15]。因此,豬場內糞污的收集及處理是生豬疫情防控的重點。
在樓房式豬舍中,由于樓層不同,豬舍的高低有一定落差,更加便于各樓層糞便污水的集中處理,更能夠發揮現代清糞模式的優勢。目前在樓房豬舍中,水泡糞、平刮板、“V”型刮板的清糞方式都有采用,但在設計和建設中,不論采用哪種清糞模式,都應保證各層氣密性,做好各層間的阻斷,防止層間的病原通過糞污進行傳播。
排出生產區的糞污需要統一集中處理,通常采用自然氧化塘處理模式、厭氧生物處理模式或厭氧—好氧生物處理模式。在豬場規劃建設時應根據占地面積、周邊土地的消納能力、投資運營能力來選擇適宜的生產工藝,按照“減量化、無害化、資源化”的原則進行處理[16]。糞污處理區應配置專人、專車,做好消毒、隔離等防疫措施,確保疾病不在場內進行交叉傳播。糞污的集污池、發酵池等所有儲存設施必須做到防漏防滲,以防止對地下水源或土壤造成污染。污水必須充分處理后進行再利用或排放,不得隨意將未經無害化處理或未達標的糞污水直接灌溉農田或排放。
非洲豬瘟疫情威脅下養豬業的變革大勢已經形成,樓房養豬作為新興的生豬養殖模式,生物安全仍是其充分發揮自身優勢的重要保障。各大養殖企業研發建設的樓房豬舍已經為新一代樓房養豬模式探索出可行性方案,這或能成為未來中國集約化、高效化養殖的一條重要道路。只有通過合理的規劃布局、有效的環控模式、智能的設施設備、穩固的生物安全結構以及高效的生產管理,建立安全、高效、環保的“養豬工廠”,樓房模式豬舍才能真正做到“小面積高產出,少人工高收益”,成為現代畜牧業的主力軍。