精准调控肉鸡生长环境的智能化养殖技术

摘要

为了探讨智能化养殖技术如何通过精准调控肉鸡生长环境来提高生产效率和肉质，同时促进养殖业的可持续发展，本文综述了几项与环境调控有关的肉鸡智能化养殖关键技术，并分析了这些技术在肉鸡生长环境调控中的应用。智能化环境监测技术和自动化精准环境控制技术优化了鸡舍环境，智能化喂料与饮水控制技术提高了饲喂效率，鸡舍粪便智能化清理技术维护了环境卫生，肉鸡疫病监测预警技术增强了鸡群健康管理能力。这些技术的应用改善了鸡舍环境，提升了生产效率，推动了养殖业的可持续发展。智能化养殖技术在肉鸡生长环境精准调控中发挥了关键作用。随着技术的进步，智能化养殖将在肉鸡生产中扮演更加重要的角色，推动行业的持续进步。

关键词

智能化养殖技术 / 精准调控 / 肉鸡生长环境 / 自动化系统 / 数字化管理

随着现代畜牧业的快速发展，传统养殖模式面临着环境污染、资源浪费和生产效率低等问题。肉鸡作为全球消费量最大的禽类，其生产方式的革新对于整个畜牧业的转型具有重要意义。在此背景下，智能化养殖技术应运而生，其能够进行精准的环境监测与控制，实时调整鸡舍内的温湿度、空气流速、光照等关键因素，为肉鸡创造了更加舒适、健康的生长环境。这不仅能减少因环境因素引发的疾病，还能提高肉鸡的生长速度和鸡肉品质，在提高养殖场经济效益与社会效益方面也有着重要意义。本文将探讨智能化养殖技术如何提升肉鸡生长环境的精准调控，具体涵盖智能环控技术、自动化精准环境控制系统、数字化精准饲喂管理系统、鸡舍粪便清理系统、肉鸡疫病监测预警系统、智能网关报警系统，以及智能化升级带来的数字化效益与发展前景。

1 养殖环境对肉鸡的影响

肉鸡的生产效率和肉质受到多个环境因素的直接影响。不同环境下的养殖，如商品化养殖、庭院散养和林地养殖，对肉鸡的生长和品质产生显著影响。这些影响主要体现在环境温湿度、空气流速、光照、氨气浓度以及饲养密度等方面。

1）温湿度。温度和湿度对肉鸡的生长和健康有直接影响。过高或过低的温度会导致热应激或冷应激，从而影响肉鸡的食欲、生长速度及健康状况。湿度过高会促进霉菌和微生物的滋生，而湿度过低则可能引起肉鸡的躁动和呼吸道疾病。因此，维持适宜的温度和湿度对肉鸡的生长至关重要^[1]。有研究表明，在控制温度和湿度的鸡舍内，肉鸡的生长速度提高了12%，健康状况明显改善^[2]。

2）空气流速。空气流速不仅影响鸡舍内的温度分布，还直接关系到鸡只的舒适度和健康状况。适宜的空气流速能够有效促进鸡舍内的空气流通，降低湿度，减少有害气体和尘埃的积聚，从而改善肉鸡的生长环境。过高或过低的空气流速都会对肉鸡产生不利影响，如导致鸡只呼吸困难、应激反应增加等。有研究表明，空气流速优化可以减少鸡舍内氨气含量20%，显著提升肉鸡的呼吸健康^[2]。

3）光照。光照条件的合理调控对肉鸡的生长速度和健康状况起着至关重要的作用。光照不仅影响肉鸡的采食行为、活动习性，还与其生理发育和繁殖性能密切相关。适当的光照强度和时间安排，能够刺激肉鸡的食欲，促进其活动量的增加，从而加快生长发育速度。同时，光照还有助于肉鸡体内维生素D的合成，进而促进钙的吸收和利用，对骨骼发育和整体健康状况大有裨益。过高的光照强度或过长的光照时间，可能导致肉鸡出现应激反应，影响其生长性能和健康状况。有研究表明，使用全光谱光照技术的鸡舍，其肉鸡的生长速度提高，肉质评分也有所提升^[3]。

4）空气质量。在肉鸡养殖过程中，空气质量的重要性不容忽视。除了常规的氧气和氮气外，二氧化碳、氨气、硫化氢以及粉尘等微量成分的含量和比例，均会对肉鸡的生长速度、饲料转化率、疾病发生率及肉质品质产生显著影响。高浓度的二氧化碳会抑制肉鸡的呼吸功能，影响其新陈代谢，长期处于高二氧化碳环境下，肉鸡会出现生长迟缓、免疫力下降等问题。氨气和硫化氢对肉鸡的呼吸道有刺激作用，易引发呼吸道疾病，高浓度氨气会导致肉鸡体重下降和肉质水分丧失，稳定的氨气水平对于肉鸡的增重和健康具有重要作用。通过控制氨气浓度，可以有效减少肉鸡的呼吸道疾病发生率，提升整体健康水平^[4]。

5）饲养密度。饲养密度是影响肉鸡生长及健康状态的关键因素之一。适当的饲养密度有助于优化肉鸡的生长环境和健康水平^[5]。在控制饲养密度的情况下，肉鸡的生长均匀性和肉质评分都有所提高。过高的饲养密度会导致肉鸡之间的争斗频繁，使得鸡群中出现更多的啄癖、挤压等异常行为，不仅影响肉鸡的生长速度，还会导致肌肉纤维发育不良，肉质下降。此外，打斗产生的伤口还可能导致感染，增加疾病传播的风险。

2 肉鸡生长环境智能化精准调控技术

2.1 智能化环境监测技术

智能化环境监测技术利用传感器收集环境数据，能够实时监测鸡舍的温度、湿度和光照等因素，此类技术与风机、湿帘和加热设施等联用，能够优化鸡舍环境条件，减少环境因素对肉鸡生长的负面影响，确保肉鸡在理想环境中生长。

智能化环境监测技术通过安装在鸡舍内的各种传感器，实时监测温度、湿度、光照等环境因素。这些传感器将数据传输至中央控制系统，系统通过分析数据自动调节通风设备（如风机）、加热设备（如暖风机）和遮阳设施，以确保环境参数保持在预设范围内。例如，当温度过高时，系统会自动启动通风设备加快空气流通，或启动加湿装置降低湿度，从而维持适宜的生长环境。这种技术能有效提升肉鸡的生长表现和健康状况，减少环境因素对肉鸡生长的负面影响。

传统的气体浓度监测设备响应时间较长，难以实现畜禽舍有害气体的实时监测。针对此问题，杨东轩等^[6]打造了禽舍氨气实时监测系统，该系统是基于深度学习模型和边缘计算搭建的，具有良好的精准度，且大大提高了监测时效性。龙长江等^[7]研究了一套适用于畜禽养殖场的环境智能监测平台，该平台基于无线定位系统和各类环境传感器，能够对养殖场舍内外的环境因子进行全域监测。连京华等^[8]研发了一种智能巡检机器人，该机器人能够结合传感技术实时获取舍内温湿度、光照强度以及有害气体浓度等信息，以此代替人工巡检能够大大提升巡检效率，减少人力消耗。

此类环境监测设备不但降低了硬件成本，还提高了监测效率，推动了畜禽养殖的现代化发展。将各类监测技术与物联网技术结合，形成的智能网关报警系统是保障鸡舍环境稳定的关键工具。智能网关报警系统集成多种传感器和智能算法，能够实时监测鸡舍内的环境参数，如温湿度、空气质量、光照强度等。例如，系统利用温度传感器监测鸡舍的温度变化，湿度传感器检测空气湿度，气体传感器监控氨气浓度等。当系统检测到任何超出预设范围的异常数据时，系统将立即触发报警机制，通过声光报警、短信通知或远程推送等多种方式，迅速通知养殖人员。这种即时反应机制有助于养殖人员及时采取措施，调整环境参数，防止肉鸡因环境不适而引发疾病或生长受阻。

此外，智能网关报警系统还具备历史数据记录与分析功能，为养殖人员提供环境变化趋势的参考，帮助他们更好地理解和管理鸡舍环境，进一步提升养殖效率和肉鸡品质。

2.2 自动化精准环境控制技术

自动化精准环境控制技术在对禽舍环境进行检测的基础上，能够实现自动化调节，使鸡舍内的温度、湿度、光照和气体浓度等环境参数保持在最适宜范围内。

例如，通过智能化的通风和加热控制，鸡舍的温度波动可以控制在±0.5 ℃内，湿度维持在±5%RH的范围。梁超等^[9]设计出鸡舍湿热环境预测模型，该模型在热湿平衡理论的基础上，考虑了湿帘降温系统的增湿作用对鸡舍内热湿环境的影响，能够较为准确地对鸡舍的热湿环境进行实时预测。于群等^[10]设计的禽舍环境智能控制系统能够自动采集和分析禽舍内温湿度、光照度及空气质量，该系统以MSP430微处理器为控制核心，当环境参数超过预设范围时，系统能够自动启动相应的调控设备，智能控制禽舍的环境。

依据此类技术创造的禽舍精准环境控制系统，能够模拟自然光周期，并将光照周期调整为肉鸡最适周期，有效提高肉鸡的生长性能 ^[11]。武志强等^[12]设计的光色调控系统能够依据不同生长期肉鸡对光照的需求调控光照，该系统利用牛顿三原色光的基本原理，以LED为基础设备，通过脉宽调制方式精准调节红、蓝、绿光的亮度，产生不同强度的黄、青、白等色光，实现不同生长期肉鸡光照调控的自动化。

2.3 智能化喂料与饮水控制技术

智能化喂料与饮水控制技术能够降低饲养员工作量，保持鸡舍安静，减少饲养员行为对鸡群产生的影响。该技术集成了智能传感器、数据分析算法和自动化控制设备，能够实时监测肉鸡的饲养情况，包括饲料的摄入量、饮水情况以及肉鸡的体质量变化等关键数据。

将此类技术结合能够形成数字化精准饲喂管理系统，该系统可以根据肉鸡的生长发育阶段、品种特性以及环境条件，智能推荐饲料配方和投喂量。料塔中安装有称重传感器和自动控制器，可以实时监控饲料的进出情况，并根据鸡只的需求自动调节投料量。通过计算机或物联网记录鸡只的日常采食量，并根据数据调整饲料配方和投喂计划。行车系统则利用电机驱动钢丝绳均匀投料，并具备低噪音设计，以保持鸡舍环境的安静。智能化水质控制技术也是该系统的重要组成部分。该系统不仅提供常规供水，还具有加药和冲洗功能，以确保水质安全。这一系统显著提高了饲喂的精确性和效率，优化了资源使用，减少了人工成本^[13]。

2.4 鸡舍粪便智能化清理技术

鸡舍粪便智能化清理技术通过自动化和智能化的手段，实现了对鸡舍粪便的高效、精准清理。该技术系统通常包括粪便带、传输装置和清理装置。粪便带通常由耐磨、耐腐蚀的材料制成，以确保长期运行而不受损坏。它们铺设在鸡舍底部，通过连续运转，将粪便从鸡只活动的区域带离，保持鸡舍内部的清洁和干燥。传输装置则负责将粪便从粪便带上收集并输送到指定的处理区域。这些装置可能包括各种机械臂、刮板或传送带，它们根据设计自动工作，无需人工干预。传输过程高效且连续，确保粪便能够迅速被清除，避免在鸡舍内积聚并产生不良气味或细菌滋生。清理装置则是整个系统的末端处理部分，负责对收集到的粪便进行进一步的处理和处置。包括固液分离、干燥、发酵或堆肥等过程。清理装置的设计旨在减少人工干预，提高处理效率，并确保最终处理产物的质量和安全性。

清理系统运行时，粪便带通过电动机驱动，将粪便从鸡舍底部输送至清理区域，然后通过刮板和吸尘装置进行处理。清理后的粪便被收集到专用容器中，便于后续处理或作为肥料使用^[11]。自动化清理系统不仅减少了人工干预，提高了清理效率，还改善了鸡舍的卫生环境，有效降低了病原体的滋生。此外，系统还能够将清理数据实时上传至云端服务器，供养殖管理人员进行远程监控和分析，为养殖决策提供更加科学、准确的依据。

2.5 肉鸡疫病监测预警技术

肉鸡疫病监测预警技术通过实时监测鸡只的健康状况，及时发现和预警潜在的疫病风险。该技术系统通常包括温度探头、湿度传感器和空气质量传感器，这些设备实时监测鸡舍内的关键环境指标^[14]。例如，系统能够通过温度探头监测到鸡舍内的微小温度波动，并通过湿度传感器监测湿度的变化。一旦检测到异常数据，如温度过高或湿度过低，系统会立即发出预警，并通过智能分析算法预测潜在的疫病风险。结合图像采集技术，系统能够监测肉鸡的活动状态和行为变化，例如发现食欲减退或异常行为时，系统会自动生成警报。养殖场能够及时采取疫病防控措施，从而提高肉鸡的存活率，并减少疫病带来的经济损失。

3 结语

智能化养殖技术在肉鸡生长环境的精准调控中发挥了关键作用，不仅显著改善了肉鸡的生长条件和肉质，还推动了养殖业的可持续发展。随着技术的不断进步，智能化养殖将进一步提升生产效率和产品质量。未来，智能化养殖技术将面临更多的发展机会和挑战，包括技术融合的潜力和行业的长期影响。智能环控、自动化控制、数字化饲喂、粪便清理和疫病监测等技术的应用，将持续推动养殖行业向更加精准、高效和环保的方向发展。国家政策的支持和市场需求的变化，将为智能化养殖技术的进一步发展奠定坚实基础，并促进农业高质量发展和乡村振兴。未来的研究和应用应关注新兴技术的发展，探索如何将这些技术更好地结合，以实现更加精准和高效的肉鸡养殖，为行业的持续进步提供有力支持。

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