十二层层叠式笼养蛋鸡舍环境质量监测与分析

刘 玮，赵桂省，韩海霞，雷秋霞，周 艳，刘 杰，曹顶国，陈 辉，于友利，李福伟*

(1. 山东省农业科学院 家禽研究所/山东省家禽育种工程技术研究中心，山东 济南 250100； 2. 济南市畜牧技术推广站，山东 济南 250300； 3.河北农业大学 动物科技学院，河北 保定 071000；4. 青岛田瑞牧业科技有限公司，山东 青岛 266000 )

随着畜禽养殖向规模化、密闭式发展，畜禽舍内环境质量已成为直接影响畜禽养殖健康、福利、持续发展的重要因素，也是影响畜禽产品对外贸易的直接因素。在家禽生产中，家禽生产力水平的30%～40%取决于环境条件，也有研究指出，环境对畜禽生产力的影响率可达到50%～90%。鸡舍环境质量与鸡舍类型、饲养方式等密切相关。我国高密度饲养模式下的舍内环境调控，缺少对环境空间分布的关注，对舍内空间环境及笼内环境的调控思路和技术都有待调整和提升。随着蛋鸡产业的快速发展，单栋养殖规模不断增加，鸡舍环境控制变得愈发重要。目前，郑树利等对八层层叠笼养蛋鸡舍最小通风温度场进行了分析，李俊营等对冬季八层层叠式笼养鸡舍环境质量进行了测定与分析，但针对十二层层叠式笼养密闭式鸡舍的环境监测缺乏相关研究。因此，开展十二层层叠式笼养密闭式鸡舍环境质量参数测定，分析鸡舍环境状况，发现环境控制中存在的问题，从而改善鸡舍生产环境，为十二层层叠式笼养鸡舍环境控制提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验鸡舍

试验在青岛某公司的一栋密闭鸡舍内进行，存栏26周龄海兰褐壳蛋鸡15万只，自动喂料、乳头自由饮水、传送带自动清粪、自动集蛋。鸡舍东西走向，长90 m，宽19.5 m，高12 m。鸡舍净道端山墙湿帘面积78 m，两侧墙体湿帘面积273 m。舍内布局为六列七走道，饲养模式为十二层层叠式笼养，每层笼层高0.70 m，每四层之间由钢网管理走道隔开，每四层两面侧墙各有64个通风小窗。风机位于污道端山墙上，分6层排列，每层12台，风机直径为1.4 m。光照系统采用7W LED灯照明，光源高低交错排列，光照均匀，平均光照强度为27.53LUX，光照时间14.5 h。鸡舍环境控制系统为青岛田瑞集团科技有限公司生产的自动化环境控制系统。

1.2 测定指标与方法

本试验为监测山东地区初冬季节舍内空气质量，选择2020年11月12日至13日进行试验。因为该时间段早晚温差较大，湿度较低，平均气温低于10 ℃，符合山东地区立冬以后初冬季节气候特征。每天8∶00-9∶00、11∶00-12∶00和13∶00-14∶00 使用畜禽舍动态环境监测仪(河北鼎力科技有限公司)，将仪器探头放在各监测点的笼门位置，测定各点温度、相对湿度、CO、NH、HS浓度，风速，每隔10秒记录一组数据，每组重复6次。A1、A2和A3，B1、B2和B3，C1、C2和C3笼内监测平均值分别代表舍内水平方向A组(距湿帘端4 m)、B组(距湿帘端45 m)、C组(距湿帘端86 m)的监测数值；A1、B1和C1，A2、B2和C2，A3、B3和C3监测平均值分别代表垂直方向第1列(距南侧墙1.6 m)，第2列(距南侧墙4.6 m)，第3列(距南侧墙7.6 m)的监测数值，因为本试验监测鸡舍南北两侧鸡舍布局对称，养殖量一致，所以只监测了一侧的环境指标；第1～12层监测点距离地面高度分别为0.40、1.10、1.80、2.50、3.20、3.90、4.60、5.30、6.00、6.70、7.40和8.10 m。

1.3 数据分析

使用Excel 整理数据后，采用SPSS 22.0软件进行相关性分析，使用One-Way ANOVA方法进行方差分析，同时采用LSD法进行多重比较。<0.05表示差异显著，>0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 不同笼层环境指标比较分析

由表1可知，上层和中间层测定点的温度显著高于下层(<0.05)。不同笼层的相对湿度差异不显著(>0.05)。本次试验监测到NH浓度极小。CO浓度呈上层较小，中下层较大的趋势。风速除第12层显著高于其他层，第1层显著高于第3层外(<0.05)，其他层间差异不显著(>0.05)。

表1 不同笼层环境指标比较Table 1 Comparison of environmental indexes of different cages of hen house

2.2 不同方向监测点环境指标比较分析

由表2可知，不同水平方向监测点之间A组温度显著高于B组(<0.05)，相对湿度差异不显著(>0.05)。B组和C组NH浓度显著高于A组(<0.05)，但是浓度很低。B组和C组CO浓度显著高于A组(<0.05)。C组风速显著高于A组和B组(<0.05)。

不同垂直方向监测点之间温度和相对湿度均差异不显著(>0.05)。NH浓度第2列较大，但是浓度很低。CO浓度第1列显著高于第2和第3列(<0.05)。风速第2列显著高于第1和第3列(<0.05)，第3列显著高于第1列(<0.05)。

表2 不同方向监测点环境指标比较Table 2 Comparison of environmental indexes of different direction monitor points

2.3 不同监测时间环境指标比较分析

由表3可知，舍内温度随舍外温度的升高而升高(<0.05)。NH和CO浓度8∶00-9∶00显著高于另外两个时间段(<0.05)，11∶00-12∶00显著高于13∶00-14∶00(<0.05)。风速8∶00-9∶00显著低于另外两个时间段(<0.05)，11∶00-12∶00显著低于13∶00-14∶00(<0.05)。

表3 不同监测时间环境指标比较Table 3 Comparison of environmental indicators in different monitoring time

2.4 各环境指标间的相关系数和回归分析

由表4可知，舍内平均温度与相对湿度、CO浓度呈极显著负相关(<0.01)，与风速呈极显著正相关(<0.01)。相对湿度与CO浓度呈极显著正相关(<0.01)，与风速呈极显著负相关(<0.01)，CO浓度与风速呈极显著负相关(<0.01)。

表4 各环境指标间的相关系数和回归分析Table 4 Correlation coefficient and regression analysis among environmental indicators

3 讨 论

蛋鸡的舒适度是多种因素相互作用的结果，其状况的好坏目前仍无法定量描述。Cerci等认为16～25 ℃为蛋鸡适宜生长的环境温度。Marsden等研究表明蛋鸡最适宜生产的环境温度为21 ℃，本试验设定的目标温度为21 ℃，监测的舍内平均温度为21.35 ℃，其他季节能否保持还需进一步开展试验研究。其中，温度随着层高的增高呈逐渐增高的趋势，最大温差为2.82 ℃，不同垂直方向监测点之间温度差异不显著，不同水平方向监测点之间前部温度显著高于中部，但是温差只有0.88 ℃，在利用相同占地面积，饲养量超出其他标准化蛋鸡舍2～3倍的条件下，舍内不同区域温度均能维持在蛋鸡生产适宜范围，说明该环境控制系统在初冬季节能够合理的通过通风换气调节舍内温度。环境湿度对家禽的影响与温度有关，在适温环境下湿度对家禽体温调节的影响不显著。李继连等认为舍内适宜的相对湿度为50%～70%，本试验中平均相对湿度为59.04%，不同笼层，不同水平和垂直方向之间相对湿度均差异不显著。

有害气体是影响蛋鸡舍环境水平的重要环境参数之一，主要包括NH、CO、HS等有害气体。蛋鸡舍环境控制的优劣直接影响蛋鸡的生产性能和鸡群健康水平，蛋鸡舍环境的精准控制依赖于鸡舍环境参数的有效监测与科学评价。NH是畜禽舍内有害气体之一，养殖场排放的NH是周边环境PM形成的主要原因之一。本次试验中几乎没有监测到NH而CO浓度呈现上层较小，中下层较大的趋势。因为试验鸡舍为密闭式鸡舍，外界空气通过侧墙小窗进入鸡舍，试验期间外界温度较低，为保证舍内温度，设定的通风量较小，为确保舍外冷空气进入鸡舍时不直接吹到鸡身上，侧墙小窗进风口开口向上，并且挡风板开口角度较小，环控系统设置的风机运行数量与小窗开口面积相匹配，外界空气进入鸡舍时风速较大，直接到达鸡舍顶部中间区域，所以上层混入的外界空气较多，CO浓度较小。CO浓度第1列显著高于第2和3列。因为为保证舍内温度和进入鸡舍中间的外界空气的流动方向，达到充分通风换气的目的，初冬季节山墙风机每层只能轮换开启中间3～6台，所以靠近侧墙处的Ⅰ组存在通风死角，CO浓度较高。CO浓度中部和后部显著高于前部，这与沈丰菊等的研究结果一致，由于鸡舍为负压通风，为保证舍内水平方向不同区域空气流动速度均匀和整个鸡舍得到充分通风换气，侧墙小窗开口从前到后逐渐减小，前部区域进入的外界新鲜空气比例较高，整个鸡舍产生的CO均通过后端山墙风机排出舍外，CO存在累积效应，所以中后部CO浓度较高。本试验中平均CO浓度为1858.54 mg/m，超出了《畜禽场环境质量标准》( NY/T 388-1999)规定要求的1 500 mg/m。Kocaman等研究表明，鸡舍内CO浓度小于5 000 mg/m、NH浓度小于 15 mg/m，蛋鸡生产性能、健康、免疫力不受影响，施正香等研究表明，舍内CO浓度小于5 000 mg/m，对蛋鸡健康及生产性能基本没有影响。王阳等认为中国现行的蛋鸡舍内CO浓度控制的农业行业标准1 500 mg/m，主要适用于传统的刮板式清粪鸡舍，传送带清粪蛋鸡舍内CO浓度参数控制标准建议可取5 000 mg/m。HS是一种无色、易挥发、具有腐败臭鸡蛋气味的毒性气体，HS浓度较高会诱发多种疾病，本试验中未检测到HS。

通风是改善鸡舍环境最重要的方式，理想通风状态可保持鸡舍内风速适合而稳定。本试验鸡舍平均风速0.3 m/s，除第12层风速较高外，其他层之间差异不大，垂直方向第2列显著高于第1和3列，第3列显著高于第1列，因为初冬季节山墙风机与侧墙小窗匹配，每层只轮换开启中间3～6台，舍外空气通过侧墙小窗进入鸡舍后在山墙风机的作用下向中间聚拢，所以第2列风速高于第3列，但是由于外界温度较低，为保证舍内温度，通风量设定较小，靠近侧墙处的Ⅰ组存在通风死角，所以风速最低。因为后端监测点靠近风机，所以水平方向后端风速显著高于中部和前部。本试验中舍内风速小于《畜禽场环境质量标准》( NY/T 388-1999)规定要求，不同位置存在差异，但是舍内空气质量较好，舍外温度降低通风量减小时能否符合标准要求还需进一步试验监测。

本试验中，初冬季节8∶00-14∶00舍内平均温度随着舍外温度的升高而升高，与相对湿度、CO浓度呈极显著负相关，这与毛彦玲的研究结果一致，与风速呈极显著正相关。相对湿度与CO浓度呈极显著正相关，与风速呈极显著负相关，CO浓度与风速呈极显著负相关。因为随着外界温度的升高，舍内温度升高，通风量增加，风速加大，舍内外气体交换加快，舍内相对湿度和CO浓度随之降低。

4 结 论

十二层层叠式蛋鸡舍在初冬季节通过合理的环境控制技术能够保证舍内各项环境指标符合相关要求，不同笼层间上层环境质量较好，水平方向中部和前部优于后部，垂直方向靠近侧墙区域较差。舍内平均温度随舍外温度的升高而升高，与相对湿度、CO浓度呈极显著负相关，与风速呈极显著正相关。