漏缝地板下粪水贮存周期内猪舍空气环境的监测

Monitoring air environment in pig houses during the storage cycle of manure water under leaky floors

摘要

目的 研究漏缝地板下粪水贮存周期内猪舍空气环境，为猪健康生长和生产提供参考。 方法 选取1栋分娩猪舍，测定粪水贮存周期（21 d）内猪舍的空气环境指标。沿猪舍对角线方向均匀选5个测定点，粪水贮存周期内每3 d测1次，每次分别在6:00、11:00、13:00、18:00测定。 结果 猪舍粪水贮存周期内平均温度（26.08±1.45） ℃，相对湿度（93.44±3.96）%，氨气质量浓度为（3.58±1.62） mg/m³，二氧化碳质量浓度为（1 760.63 ±284.98） mg/m³。第18天的温度、相对湿度、二氧化碳浓度最高，各指标基本与其他测定时间差异显著；第21天氨气浓度最高，与第3天、第6天差异显著； 结论 漏缝地板下粪水贮存周期内，温度略高，相对湿度过高，氨气浓度持续上升但未超过标准，二氧化碳浓度较高，应增加通风设备，改善猪舍空气环境。

关键词

漏缝地板 / 水泡粪 / 分娩舍 / 空气质量 / 猪舍 / 环境监测

Key words

leaky floors / blistered dung / delivery house / air quality / pig houses / monitoring environment

适宜的猪舍空气环境是猪只健康生长和稳定生产性能的重要条件。随着我国生猪养殖规模化集约化程度的提高，在密闭猪舍内采用的传统粪污清理方式严重影响猪舍的空气质量。漏缝地板下水泡粪是一种先进的猪舍清粪方法^[1]，可以对猪舍内的粪便、尿液进行有效清除，从而降低对粪污清理所需的人力成本，降低冲洗猪舍的需水量，提升养殖场的自动化管理水平，因而得到了广泛应用^[2]。但由于粪尿在猪舍内贮存时间过长，很容易在发酵过程中产生有害气体^[3]，并且由于粪、尿、冲洗用水等都储存在猪舍内，容易形成高温潮湿的环境，影响猪的健康和生产。本研究通过测定分娩舍漏缝地板下粪水贮存周期内不同时间的空气环境指标，分析评价猪舍的空气环境，从而制定改善与控制猪舍空气环境的措施，以期为水泡粪工艺在生猪养殖方面的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验猪舍

试验选择在山东省某规模化猪场分娩猪舍的1个单元进行，该分娩猪舍采用漏缝地板下水泡粪方式贮存粪水。分娩舍长165 m，宽30 m，共分为12个单元。每个单元有64头临产母猪，分为4列。分娩舍北墙安装湿帘，每单元猪舍均设有天窗，主要依靠门和天窗进风，南墙安装排风机，每个单元共5个风机。每列猪漏缝地板下有长20 m、宽1.5 m、高0.8 m的空间，初始存水深度20 cm，粪水贮存周期为21 d。

1.2 主要仪器

温湿度计（型号HX100），购自温州米特尔智能科技有限公司；氨气测定仪（型号为OS50），购自深圳市欧森杰科技有限公司；二氧化碳测定仪（型号为AR8200），购自香港希玛科技有限公司。

1.3 试验设计

粪水贮存周期（21 d）内每3 d分别测定温度、相对湿度、二氧化碳浓度和氨气浓度，每次分别在6:00、11:00、13:00、18:00测定。测定位置为猪舍对角线方向均匀选取的5个点，分别标记为A、B、C、D、E。同时在室外距离猪舍5 m处任选3个点，测定相关指标。

1.4 饲养管理

分娩猪舍哺乳母猪采用限位栏饲养，机械和人工结合饲喂颗粒料，杯式自动饮水器饮水。

1.5 数据统计分析

试验数据用Excel 2019进行处理，用SPSS 26.0进行统计分析，结果用“平均值±标准差”表示，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 猪舍温度的变化分析

粪水贮存期内猪舍内外温度变化见图1。由图1可知，在粪水贮存周期内猪舍内温度均高于舍外。在粪水贮存第18天猪舍温度最高（27.13±0.78） ℃，除第12天外，与其他时期差异显著（P<0.05）。在粪水贮存第3天舍内温度最低（25.08±0.85） ℃。猪舍平均温度（26.08±1.45） ℃高于舍外平均温度（25.51±1.25） ℃，二者差异不显著（P<0.05）。在粪水贮存周期内，猪舍内温度较高。

2.2 猪舍相对湿度的变化分析

猪舍粪水贮存期内舍内外相对湿度变化见图2。由图2可知，在粪水贮存期内，猪舍内相对湿度平均在90%左右，第18天相对湿度最高，为（96.87±2.15）%，与其他贮存时间的差异显著（P<0.05）。在粪水贮存周期内，猪舍内相对湿度较高。

2.3 猪舍氨气浓度的变化分析

猪舍粪水贮存期内猪舍内外的氨气浓度变化见图3。由图3可知，在整个粪水贮存期内，舍内氨气浓度持续上升，第21天时氨气浓度最高。猪舍内平均氨气质量浓度为（3.58±1.62） mg/m³，而舍外平均氨气质量浓度为（1.15±0.30） mg/m³，二者差异显著（P<0.05）。

2.4 猪舍二氧化碳浓度的变化分析

猪舍粪水贮存期内舍内外二氧化碳浓度变化见图4。由图4可知，舍内二氧化碳浓度在整个贮存期内呈现上升趋势，第18天二氧化碳质量浓度最高，为（2 044.82 ±434.32） mg/m³，与其他粪水贮存时间差异显著（P<0.05）。舍内的二氧化碳质量浓度为（1 760.63 ±284.98） mg/m³，明显高于舍外的（1 436.40 ±110.67） mg/m³，差异显著（P<0.05）。

2.5 猪舍环境参数相关性分析

猪舍内各环境参数间Pearson相关系数见表1。由表1可知，猪舍内温度与舍内氨气浓度呈极显著正相关（P<0.01），相对湿度与舍内氨气呈极显著负相关（P<0.01）；猪舍内二氧化碳浓度与舍内氨气浓度极显著正相关（P<0.01）。

3 讨论

3.1 猪舍内温湿度的变化

生猪处于适宜的温湿度时，有利于正常的生长发育，并且此时猪的自身免疫力较强，不易受到外界病原体侵入，能发挥出更高的生产性能。试验猪舍采用机械通风，风速根据猪舍的情况自动变化，舍内温度、相对湿度受外界环境影响。在粪水贮存周期内，舍内温度（26.08±1.45） ℃高于舍外温度（25.51±1.25） ℃，这与猪的活动、饲养密度、呼吸等密切相关；舍内相对湿度始终处于过高水平，主要是猪的呼吸、每天进行压力水枪消毒处理和粪水池表面水分蒸发导致的。根据GB/T 17824.3—2008《规模猪场环境参数及环境质量管理》，分娩猪舍的舒适范围为18~22 ℃，高临界值为27 ℃；相对湿度舒适范围60%~70%，高临界值为80%。本试验结果在粪水贮存期舍内平均温度为（26.08±1.45） ℃，超出了猪舍最适宜温度范围，且相对湿度处在较高水平（平均90%左右），也超出了其舒适范围。因此，应采取防暑降温、通风措施，改变猪舍的消毒方式以及清扫方式，以降低舍内温度和相对湿度。

3.2 猪舍内氨气和二氧化碳浓度的变化

氨气是有毒气体，气味刺鼻，氨气浓度与猪的健康密切相关。猪舍内的氨气浓度过高，不仅会对猪的生长和发育产生不利的影响，还会使猪的免疫力下降，引发各种疾病，给养猪生产带来巨大的经济损失。同时，氨气对猪群周围的环境也有一定的危害。由于猪舍采用漏缝地板水泡粪方式贮存粪水，氨气主要来源于猪的粪尿中的含氮物质，随着粪尿的长期贮存，有机物会发酵分解而产生氨气^[4]。李路路^[5]研究发现，猪粪尿中氮含量越高，氨气浓度也越高。随着时间的推移，猪舍内氨气浓度不断升高。猪舍内过高的二氧化碳浓度，会使猪处于低氧环境导致慢性缺氧，从而造成其精神萎靡、食欲减退、生长迟缓、体质虚弱等，还容易发生慢性传染病。

试验猪舍在粪水贮存周期内二氧化碳浓度不断上升。猪舍二氧化碳主要是由粪便分解和猪呼吸产生^[6]。随着粪尿的不断产生积累和哺乳仔猪的生长，猪舍内产生的二氧化碳浓度不断增加。与张永等^[7]研究结果相似，猪舍内二氧化碳浓度在粪水贮存周期内不断增加。根据GB/T 17824.3—2008，分娩猪舍空气中的氨气不宜超过20 mg/m³，二氧化碳不宜超过1 300 mg/m³。虽然试验猪舍内氨气浓度没有超过标准，但随着贮存时间的延长，氨气浓度不断上升，且猪舍二氧化碳浓度明显超标。因此，应合理通风换气以控制有害气体。

3.3 猪舍环境参数之间的互作效应

分娩猪舍内温度与氨气浓度呈显著正相关。因为猪舍内氨气是由粪尿、饲料的残渣等分解产生，在一定温度范围内，尿素酶的活力随温度升高而增加，粪尿、饲料残渣腐败分解产生氨气的速率也会随着温度升高而加快。猪舍内相对湿度与舍内氨气浓度呈显著负相关，这是由于氨气易溶于水，湿度较大时部分有害气体会随之溶解^[8]。分娩猪舍内二氧化碳与舍内氨气浓度呈极显著正相关，表明猪舍通风不良，有害气体不能及时排出舍外。

4 结论

根据GB/T 17824.3—2008，在漏缝地板下粪水贮存周期内，温度略高于分娩猪舍的适宜温度（18~22 ℃）；相对湿度始终超过高临界值80%。随着粪水贮存时间的延长，氨气浓度和二氧化碳浓度持续升高，虽然氨气浓度没有超标，但二氧化碳浓度明显超标，表明猪舍通风不良。

为改善分娩猪舍在粪水贮存周期的空气环境，建议增加通风设备，加强通风，在降低舍内温度和相对湿度的同时，可降低猪舍二氧化碳和氨气等有害气体的浓度。还需要安装防暑降温设备，使猪舍温度更为适宜。此外，应合理配制饲粮，减少粪便中有害气体的产生。

参考文献

[1] 娄薇, 王歆, 胥翠萍. 浅谈生猪高床养殖方式下漏缝地板的应用[J]. 江西畜牧兽医杂志, 2021(5):19-20．

[2] 姚维斌. 水泡粪工艺和异位发酵床技术联合模式的推广与应用[J]. 现代农业科技, 2021(1):195-198．

[3] 龚建军, 雷云峰, 吕学斌, 不同粪尿收集工艺对猪舍内环境参数影响研究[J]. 养猪, 2020(2):69-72．

[4] 暴雪艳, 张静, 张楠, 冬季分娩猪舍内主要有害气体分布规律及其影响因素探究[J]. 山西农业科学, 2018,46(6):1019-1023．

[5] 李路路. 粪污存储过程中温室气体和氨气排放特征与减排研究[D]. 北京: 中国农业科学院, 2016.

[6] ZONG C, ZHANG G Q, FENG Y, et al. Carbon dioxide production from a fattening pig building with partial pit ventilation system[J]. Biosystems engineering, 2014, 126:56-68．

[7] 张永. 存储时间和固体含量对猪舍水泡粪厌氧发酵的影响研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2018.

[8] 王美芝, 吴中红, 刘继军, 猪舍有害气体及颗粒物环境参数研究综述[J]. 猪业科学, 2016,33(4):94-97．