重慶黔江中小規模豬場自動環控設備應用現狀調查

邱進杰，卜新宇

（1.重慶市畜牧科學院，重慶榮昌 402460；2.重慶市黔江區畜牧生產技術推廣站，重慶黔江 409000）

在養豬生產中，影響豬只生長環境的因素眾多，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、濕度和舍內有害氣體濃度等，相關環控參數超過標準會導致豬群發育異常，生長遲緩，嚴重者會出現昏厥，甚至死亡[5]。豬是恒溫動物，對環境溫度感知比較敏感，但體溫調節能力較差，并且不同生長階段的豬對環境的冷熱應激反應差異較大，一般來講，大豬對熱應激比較敏感，小豬對冷應激表現突出。豬只為了維持自身恒定的體溫會不斷和周圍環境進行熱交換，豬機體產生的熱量分為潛熱和顯熱。外界環境溫度越高，顯熱散失越少，機體更多通過潛熱即呼吸蒸發散熱。然而，當外界環境為高溫高濕狀態時，環境濕度接近或已達到飽和狀態，呼吸蒸發受阻，豬的體溫容易超過正常范圍，進而引發豬的熱應激反應，影響豬群的健康[1-4]。當豬舍內的相對濕度低于40%時，會嚴重影響豬體健康，顯著提高呼吸道疾病和皮膚疾病的發病率[6-7]；當豬舍內的相對濕度超過90%時，會對豬只抵抗力產生顯著影響，降低生豬的生產性能。因此，對豬舍內溫度和相對濕度進行準確、有效的調控是養豬生產的重要保障。

重慶市黔江區位于重慶東南部，地處武陵山區腹地，是渝、鄂、湘、黔四省市的結合部，雨水和云霧多、濕度大。夏季氣候高溫高濕，冬季陰冷濕潤。生豬產業是黔江畜牧業中的傳統優勢產業。黔江區連續14 年獲得“全國生豬調出大縣”獎勵，2022 年，黔江全區出欄生豬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 頭以上生豬規模戶出欄量占總出欄量比重為50.1%。在規模化豬場中，中小規模養殖占達到82%以上，以傳統開放式半開放式養殖模式為主，自動環控設備配置率不高，設施養殖理念亟需更新。隨著養殖規模化、專業化以及人力資源等成本的不斷上漲，生豬養殖機械化、自動化、智能化程度有待提升，設施養殖必將成為新常態，智能養殖需求空間巨大。良好而舒適的環境可對豬的生長發育起到促進作用，提高豬的生產力、飼料轉化率和綜合經濟效益，實現生產良性循環。

1 生豬養殖環控裝備應用現狀和發展趨勢

1.1 環控設備應用現狀

黔江區生豬產業設施化水平不高，傳統養殖戶以平層半開放式為主，飼喂方式以人工飼喂為主，通風換氣和溫度控制通過簡單開關窗戶調整，少數懸掛水銀溫度計查看舍內環境溫度，濕度常常無監測和調控，氨氣濃度主要依靠人為感知，環境控制智能控制裝備的安裝和使用率較低。

現場調研黔江區36 家中小規模豬場家，這些豬場以傳統開放式半開放式養殖模式為主，調研發現只有11 家豬場安裝使用自動環控設備，安裝使用率占比30.55%，其中9 家都是2020—2022 年內新建的豬場，養殖設施的自動化、智慧化水平逐年提升。圈舍采用全封閉模式且安裝了風機水簾通風降溫系統的9 家豬場分別位于馮家街道、阿蓬江鎮、金溪鎮、濯水鎮、白石鎮、五里鎮、金洞鄉、新華鄉、白土鄉，養殖規模均在年出欄3000 頭以上。1 家豬場由于海拔較高，只安裝了風機及溫度傳感器，沒有配備濕簾系統。9 家豬場配懷舍和育肥舍配備了自動干料線飼喂系統，1 家豬場保育舍安裝了自動干料線飼喂系統。5 家豬場安裝使用氨氣控制系統，重慶六九畜牧等2 個種豬場安裝了氨氣傳感器聯合風機調控，其他3 個豬場人工開啟排氨扇。8 家豬場采用刮糞工藝，安裝了自動刮糞機，設置每隔8h或12h 刮糞板自動清糞一次，可以有效減少豬舍氨氣等有毒有害氣體的聚集，改善了舍內環境和空氣質量。

1.2 自動環控裝備使用現狀

在高溫高濕的渝東南武陵山區，生豬養殖一般采用如下較適宜的溫濕度范圍：配懷妊娠舍18～21℃、產仔舍20～22℃、保育仔豬舍24～26℃及育肥豬舍15～20℃，適宜濕度65%～85%。針對黔江區高溫高濕的氣候特征，安裝自動環控裝備的11 個豬場基本采用了負壓風機和降溫水簾的新型通風降溫系統。調研發現，目前生產上使用的通風降溫裝備主要有以下3 種：第1 種是“風機+水簾”系統。比如，珍溪鎮的一個豬場，根據豬舍內溫度高低確定開啟1 組或多組風機，當溫度低于25℃時，僅運行1 組風機，采用吹風5min 停30min 的方式；25～28℃時，2組風機同時運行，盡量把舍內溫度控制在28℃以下，既滿足實現目標溫度，又可節約用電；當溫度高于30℃時，啟動3 組風機，同時啟動水簾系統。通過濕簾風機的合理運行，舍內能達到5～10℃的降溫效果。第2 種是“風機+保暖”系統。由于武陵山區在海拔1800m 以上，夏季天氣涼爽但冬季比較嚴寒，因此沒有安裝水簾，而是采用自動控制風機加地暖模式。區內有2 家豬場按照這種模式，只安裝風機未裝水簾，夏季開啟風機通風換氣降溫，冬季從11 月開始至次年3月份，需采用地暖系統的時間長達5 個月，即使冬季舍外溫度最低降到-5～10℃，用地暖系統的舍內也能達到較好的目標溫度。第3 種是“風機+水簾+排氨換氣扇”系統，這種環控系統不但能有效地降低豬舍內的溫度，適度改善舍內空氣的濕度，而且還能引入新鮮空氣，降低豬舍內的硫化氫和氨氣等有害氣體的濃度。

調研發現，夏季豬舍內外溫差在5～14℃，冬季豬舍內外溫差在25～35℃。極熱天氣時最高溫差達14℃，如威愉豬場；在冬季海拔高度1500m 以上的豬場舍內外溫度差高達35℃，如熙承譽生豬養殖場。由于不同生理階段豬群對溫度需求差異較大，因此，應該根據豬群階段需求提供精準的環境調控，最大程度地減少因溫度的不適宜造成豬群過大的環境溫度應激。

1.3 自動環控裝備需求趨勢

隨著生豬養殖向規模化、設施化、集約化的方向快速發展，豬舍內精準環境控制在養豬生產過程中的重要性日益凸顯，豬舍環境實際狀況更是直接影響豬群的健康狀況、生產性能、存活率等，進而影響養豬生產成本和經濟效益[8,9]。

在非洲豬瘟常態化背景下，豬場的生物安全保障將會高位運行，智能環控、自動料線等順應生豬產業化發展方向。中小規模豬場實現智能化環控裝備的覆蓋是推動產業健康高效發展的重要力量，利用現代養豬科學新技術和設施設備來提升養豬生產效率，促進管理和生產方式的升級，生豬養殖環控裝置走向智慧化是必然，老舊豬場設施化、自動化改造和全新設施豬場的修建存在巨大的市場需求潛力。

2 自動環控設備應用制約因素

2.1 經濟制約

一是在當前豬價低迷、飼料成本居高不下、疫病防控成本高位運行、非洲豬瘟疫情時有發生的行業背景下，生豬價格迎來了價格“寒冬”，持續萎靡的市場行情，導致廣大養殖者處于深度虧損的狀態。二是近年來環保要求日趨嚴格，提高了生豬養殖的準入門坎，豬場環保資金投入較高。多重壓力導致設施養殖亦面臨較多阻礙。

2.2 技術制約

自動環控系統中的風機受溫度單個傳感器控制還是受氨氣和硫化氫等傳感器綜合控制是個難點。目前這些自動環控系統已在集約化豬場大量普及，但AI 控制和大數據還有待充實。RFID 超高頻技術受豬舍大小、建筑結構、信號干擾等原因的影響，自動環控系統的應用具有局限性。由于價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，中小規模豬場基本靠目標溫度來設置啟動環境控制系統，并未在PC 端或手機端顯示，物聯網技術的應用需求潛力巨大。

圖1 風機-水簾系統

圖2 風機-保暖系統

3 應對策略

3.1 加強宣傳提升認知

加大宣傳，提高智能化設備的安裝使用率，助力高效生產。溫濕度及氨氣的控制是養殖環控中的關鍵控制指標，良好的環境條件是豬群健康生長的基礎條件，若控制不好會導致豬群容易發病，飼料轉化率降低，大大增加養殖成本。智慧化水平高的豬場，不僅可以在減少勞動力的情況下提高養豬場生物安全水平，而且還可以較大地提升豬場的生產效率。通過實地調研和效益比對宣傳，引導有條件的養殖戶配備使用自動環控系統，提高養豬質量和效益。

3.2 加大物聯網技研發和應用

自動環控系統主要通過溫度、濕度、氨氣和硫化氫等傳感器進行環境參數的快速采集和傳輸，需要加強物聯網技術研發，結合物聯網信息化技術，實現智能手機移動端和計算機端的遠程監控及預警預報，精準調控豬舍內溫度、濕度和有害氣體濃度，實現舍內全天候精準調控，避免由于環控異常導致的生產事故發生，同時能較大程度減少能源浪費，降低生產成本，實現高效養殖[10]。在提升和優化豬舍內環境方面，與計算機建模相結合，實現現代化精準環控，提高環控控制效力和豬場的生產效益[11]。

3.3 加強培訓促進設備高效使用

已經安裝好智能環控設備的豬場，要對生產技術人員進行專門操作培訓，使其了解通風換氣降溫系統的基本原理。將目標溫度的梯度設置與各階段的最適溫度值匹配，配合濕簾的合理啟用，同時結合氨氣、硫化氫等廢氣濃度管理，確保環控裝備在通風、降溫、廢氣排放等方面發揮最大效果，實現豬場環境精準控制，推動生豬產業向自動化、智能化方向發展。

4 小結

在養豬環境因素中，溫濕度和空氣品質是重要基礎。一般情況下，在高濕度地區，舍內環境溫度超過25℃，公豬就會表現出比較嚴重的熱應激反應，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，同時精液品質降低，直線運動的精子數減少，精液保存時間縮短，潛在影響母豬受胎率和產仔數，并且這種現象具有滯后性，要經過2 個月左右的時間才能恢復，這也是造成公豬夏季不育的重要原因。當環境溫度超過25℃時，母豬也會表現出比較嚴重的熱應激反應，不食或減食比例增加，內分泌失調，排卵的數量和卵子的質量顯著下降，導致受胎率下降，但斷奶母豬發情表現不明顯[12]。

在規模化養豬生產過程中，豬舍環境控制日益受到從業人員的重視，實現豬群各階段最適宜的精準環境控制可對豬群的生長發育、繁殖性狀、飼料轉化效率、料肉比、疫病防控等指標產生正向的促進作用。采用現代化生豬養殖環境控制和測控設備對養殖舍內各項參數和指標進行檢測，提供精準的環境控制，助力飼養管理工作，幫助生產管理人員了解生長環境的實際情況，促進生豬高效養殖[13]。為了保證圈舍內的飼養環境良好，引導有條件的豬場盡量安裝智能化環控裝置，建立平臺化養豬聯盟，采用統一技術標準進行示范推廣。通過自動環控技術優化參數，通過集成技術示范推廣帶動更多的養殖場戶走智慧養殖之路，提高畜牧業科技含量，降低人工成本，增加養殖效益。目前，黔江區生豬養殖智能環控等裝備使用效率不高，隨著從業人員養殖觀念的改變、人力資源成本上升、疫病風險的加大、設施養殖技術和環控設備的成熟，生豬養殖自動設施設備將會在產業內部快速且大面積地推廣應用，給黔江生豬產業帶來積極的推動作用。