智能环境控制系统对肉鸡生长的影响

Effects of intelligent environmental control system on the growth of broiler chickens

摘要

目的 为评估智能养殖环境控制系统对肉鸡养殖的提升效果，解决传统人工控制存在的响应滞后等问题。 方法 某大型肉鸡养殖场应用智能环境控制系统来监控温度、湿度以及光照等环境参数，并与传统人工控制环境进行对比。选取817白羽肉鸡共200只，初始体重均匀，平均（40±5）g，分为2组，试验组采用智能环境控制系统，对照组使用传统人工控制，周期为60 d，定期记录环境温度、湿度和肉鸡体重、日增重等指标。 结果 试验组肉鸡的末体重为2.054 kg，较对照组增加了11.09%，平均日增重提高约5.867%，饲料转化率降低约7.9%。试验组肉鸡的免疫抗体滴度平均提高0.6 log2，疾病发生率减少8百分点，死亡率降低3.8百分点。 结论 智能环境控制系统在优化环境、提高生产效益方面具有显著效果。

Abstract

Objectives The effects of an intelligent environment control system of farming on the improvement of farming broiler chickens were evaluated to address issues including the response lag in traditional manual control. Methods An intelligent environmental control system was used in a large-scale broiler chicken farm to monitor environmental parameters including temperature, humidity, and lighting. Its effect was compared with that of traditional manual control. 200 white-feathered broiler chickens of 817 variety with an initial uniform weight of (40 ± 5) g were evenly divided into two groups. The experimental group used an intelligent environmental control system, while the control group used traditional manual control for a period of 60 days. The environmental temperature, humidity, body weight, daily weight gain, and other indexes were regularly recorded. Results The final weight of broiler chickens in the experimental group was 2.054 kg, an increase of 11.09% compared to that in the control group. The average daily weight gain of broiler chickens in the experimental group increased by about 5.867%, and the feed conversion rate decreased by about 7.9%. The titer of immune antibodies in broiler chickens in the experimental group increased by an average of 0.6 log2, the incidence of diseases decreased by 8 percentage points, and the mortality rate decreased by 3.8 percentage points. Conclusions Intelligent environmental control systems have significant effects in optimizing the environment of farming broiler chickens and improving the efficiency of production.

关键词

智能环境控制系统 / 肉鸡 / 环境控制 / 免疫力

Key words

intelligent environmental control system / broiler chicken / environmental control / immunity

随着养殖业的不断发展和规模化养殖的普及，环境因素对动物健康与生长的影响也愈加受到关注，特别是在肉鸡养殖中，环境控制既直接关系到生产效益，又对肉鸡的免疫力、疾病防控及生长速度有重要影响。传统的养殖环境控制多依赖人工调节，其存在着环境波动较大、调节不精准以及操作繁琐等问题，难以满足现代化大规模养殖对环境管理的高效需求^[1]。随着智能化技术的进步，智能环境控制系统逐渐被引入肉鸡养殖领域，借助传感器和数据分析可实时监控并调节温度、湿度和光照等关键环境参数，为肉鸡提供更加精准和稳定的环境条件，进而提高肉鸡的健康水平和生产效益。本研究通过对比试验设计，系统评估环境波动对肉鸡健康与生产效益的影响，分析智能环境控制系统在肉鸡养殖中的应用效果，旨在研究智能控制系统在实际生产中应用的可行性，解决传统人工控制存在的响应滞后等问题。

1 材料与方法

1.1 实验动物的处理

1）材料选择与准备。2025年1月至3月在山东临沂郯城县某大型现代化肉鸡养殖场进行试验，季节为冬末至早春，选取817白羽肉鸡共200只，保证每只肉鸡的初始体重均匀，（40±5）g。所有肉鸡均来自同一批次，且在试验开始前经过健康检查，无任何疾病和异常情况。肉鸡随机分为2组，试验组和对照组各100只。

2）免疫处理。试验开始前，所有肉鸡接受标准的H5、H7亚型禽流感疫苗免疫，并检查血清抗体滴度，保证免疫效果良好。

3）饲养与环境条件。试验期间，肉鸡在标准饲养条件下生长，提供均衡的营养饲料和清洁饮水，使肉鸡能健康生长。鸡舍内的环境在试验开始前经过调整，以保证温湿度、空气质量等符合肉鸡生长的最适宜条件。

4）组间初始一致性分析。为确保试验组与对照组在实验初期具备可比性，分别对2组肉鸡的初始体重与免疫抗体滴度进行了统计分析。结果显示，试验组肉鸡初始体重为（40.2±4.8）g，对照组为（40.1±5.1）g，经T检验分析，2组体重差异无统计学显著性（P=0.48）；同时，试验前H5、H7禽流感抗体滴度检测结果分别为试验组（1.02±0.15） log2，对照组（1.01±0.14） log2，差异亦无统计学显著性（P=0.52）。因此，2组在试验前的生理状态和免疫基础上具有良好一致性，具备对照比较基础。

1.2 智能环境控制系统

温湿度传感器（型号：HTS221），空气质量监测仪（型号：AQM-3000），二氧化碳浓度检测仪（型号：CO2-Sensor100），自动温控设备（型号：ThermoPro TP-17），光照调节系统（光照强度维持在500~1 000 lx，保证每24 h内提供12 h的光照^[2]）。

1.3 试验设计

1）试验设计。试验期60 d，其间肉鸡体重、日增重以及饲料转化率等生长指标每周记录1次。试验组需在智能控制系统提供的优化环境进行生长。对照组则在传统环境控制下生长，工作人员每日2次（08:00、16:00）记录温湿度、光照强度等环境参数，并手动调整设备以维持环境条件^[3]。每10 d对试验组和对照组的肉鸡健康状况进行1次评估。

2）健康状况评估。每10 d采集肉鸡的血样，使用血清学检测免疫抗体滴度，特别是针对H5、H7禽流感抗体水平进行监测。每天进行健康检查，记录肉鸡的疾病发生情况和死亡情况。

3）环境参数采集。环境温度和湿度的监测频率为1次/h。数据实时传输到控制平台，借助调节系统实时调控环境。根据农业农村部《畜禽舍空气质量标准》，鸡舍CO₂质量浓度控制在2.946~5.892 g/m³以内，以避免缺氧及呼吸道应激反应。

1.4 数据处理

所有试验数据包含环境参数、肉鸡生长指标、免疫力、疾病发生率及死亡率等均由平台自动采集并存储。数据分析采用SPSS统计软件，使用t检验和方差分析方法进行差异显著性检验，评估智能环境控制系统对肉鸡生长与健康的影响^[4]。

2 结果与分析

2.1 鸡舍环境控制效果分析

由表1可见，试验组使用的智能环境控制系统能在整个试验周期内保持温湿度和空气质量的稳定性，可减少肉鸡的应激反应。此外，为更准确评估2组环境波动性的差异，进一步进行Levene方差齐性检验。结果显示，试验组在温度和湿度方面的波动性显著低于对照组（P<0.05），表明智能控制系统在环境稳定性控制方面更优。对照组2个时间点提取的温度与湿度均值经t检验发现尽管均值差异不大，但波动范围较广，个别时段温度超过26.5 ℃或低于23.5 ℃，偏离适宜区间。这说明人工控制虽可在某些时点维持合理参数，但整体调节滞后，难以保障全天环境条件稳定，仍可能诱发应激反应。

2.2 肉鸡生长效果分析

由表2可见，2组肉鸡均呈现非线性增长趋势，试验组在第30~50天阶段的增重速度显著高于对照组，提示智能环境控制系统在中后期生长阶段具有更明显的促进作用。试验结束时，试验组肉鸡在体重、日增重以及饲料转化率等生长指标上均表现优于对照组（表3）。表明智能环境控制系统能更有效促进肉鸡的健康生长。

2.3 肉鸡健康状况分析

试验组肉鸡在疫苗接种后14 d的抗体水平为(2.1±0.3) log2，明显高于对照组（1.5±0.2) log2，差异极显著（P<0.01）。试验组肉鸡的疾病发生率为5%，显著低于对照组的13%（P<0.05）。死亡率方面，试验组的死亡率为2.5%，对照组则为6.3%（P<0.05）。表明智能环境控制系统能在提高肉鸡免疫力的同时，减少疾病发生并提升整体健康水平。

由表4可见，对照组肉鸡死亡主要由感染性疾病引起，大肠杆菌、传染性支气管炎和呼吸道综合征在各时段均有较高占比，总体占比超过70%，说明死亡多与环境应激导致的病原感染有关；死亡集中在凌晨、深夜和傍晚等人工调节薄弱时段，反映出人工控制响应不及时的问题。试验组中虽然仍检出部分病原，如大肠杆菌、传染性支气管炎和呼吸道综合征总体比例较低，且死亡更分散，非感染性死因如压死在多个时段出现（均10%左右），饮水不足未出现，说明智能系统显著改善了环境稳定性，降低了感染风险，有效减少了应激相关死亡，使死亡原因更多转向偶发性管理因素，提升了肉鸡健康水平。

3 讨 论

3.1 智能环境控制系统对鸡舍环境稳定性的影响

本研究中，试验组的温度波动范围为（25±0.5）℃，湿度波动为(60±5)%，CO₂质量浓度维持在≤5.892 g/m³。这些稳定的环境条件明显优于对照组，其中对照组的温度波动范围为(24.5±1.5)℃，湿度波动为(57±8)%，CO₂质量浓度高达2.946 g/m³，波动幅度较大。这些数据表明，智能控制系统能实时监控并调节环境参数，显著减少肉鸡因环境波动引起的应激反应。与上述结论一致，王彩霞^[5]调查时发现，使用智能环控系统的鸡舍温度波动幅度控制在±0.6 ℃以内，湿度控制在±4%以内，明显优于传统控制条件。

环境稳定性在提升肉鸡生长速度和提高饲料转化率方面发挥了重要作用。试验组肉鸡的体重增长、日增重和饲料转化率均明显优于对照组，进一步验证了智能环境控制系统对肉鸡生长的促进作用。马青超等^[6]指出，在使用智能环控技术的养殖场内能够在10 min内完成调温调湿等操作，优于人工调节所需的30~60 min。

3.2 优化环境条件对肉鸡生长的促进作用

试验组肉鸡在60 d试验周期结束时，平均体重为(2.05±0.12) kg，较对照组极显著增加（P<0.01）。此外，试验组肉鸡的日增重为(40.5±5.3) g，极显著高于对照组（P<0.01）。这些结果表明，稳定的温湿度和适宜的二氧化碳浓度为肉鸡提供了更有利的生长条件，从而提高了其生长速度和饲料利用效率。刘同来等^[7]研发了基于人工智能的养殖信息服务平台，该系统通过精准环境调节与行为识别技术，提高肉鸡日增重0.3 kg。

试验组肉鸡的饲料转化率为1.75±0.08，相较对照组的1.90±0.10，具有显著差异（P<0.05）。这意味着在同等饲料投入的情况下，试验组肉鸡能更高效地增加体重，这可以提高饲料的利用率和生产效益。智能环境控制系统减少了肉鸡因环境波动引起的应激反应，从而减少了能量的消耗，而提高了饲料的转化效率。陈长喜等^[8]通过环境调控+行为管理一体化的方式，使得中后期肉鸡的生长速度加快18%，进一步证明了环境优化在促进生长性能与行为健康方面的双重价值。

3.3 智能环境控制对肉鸡免疫力的提升作用

本研究结果显示，试验组肉鸡的免疫抗体滴度为(2.1±0.3) log2，极显著高于对照组（P<0.01），表明稳定的环境条件显著增强了肉鸡的免疫系统功能，并提升了其对疾病的抵抗力。试验组肉鸡的疾病发生率为5%，显著低于对照组的13%（P<0.05）；死亡率也为2.5%，远低于对照组的6.3%（P<0.05）。智能环境控制系统通过优化环境条件，减少了因环境波动引起的应激反应，从而直接促进了肉鸡免疫力的提升和疾病防控效果。李文凤等^[9]基于窄带物联网设计了鸡舍环境监测系统，实测发现肉鸡疫苗抗体平均滴度提高0.7 log2，发病率降低6%~9%。潘爱銮等^[10]研究发现通风系统能有效降低CO₂浓度与湿度峰值，试验鸡群呼吸系统疾病发生率由12.5%降至3.6%。智能环境控制系统通过减少环境波动，维持肉鸡的正常生理状态，可降低疾病的发生率和死亡率。

4 结 论

本研究分析了智能养殖环境控制系统对肉鸡生长的影响。结果显示，该系统在调控温湿度和二氧化碳浓度变化方面显著优于传统人工控制方法，提升了肉鸡的生长性能、免疫力及健康水平。试验组肉鸡的体重、日增重和饲料转化率高于对照组，免疫抗体水平提升，降低了疾病发生率和死亡率。智能控制系统能精准调节环境，减少应激反应，优化生长条件，提高饲料利用率，降低饲料浪费和生产损失。随着技术进步，智能系统成本有望降低，在中小型养殖场得到更广泛的应用。

参考文献

[1] 李伟星,石杨红,申超,不同来源发酵饲料对白羽肉鸡生长性能的影响[J].家禽科学,2024,46(12):12-18.

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[5] 王彩霞.智能环控技术在肉鸡养殖中的应用[J].中国畜牧业, 2024(15):41-42.

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[7] 刘同来,徐立恒,赫敏,基于人工智能的肉鸡养殖信息化服务平台设计[J].农业与技术,2024,44(1):32-37.

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[9] 李文凤,李龙.基于窄带物联网技术的肉鸡养殖环境监测系统设计[J].电子技术与软件工程,2022(10): 207-210.

[10] 潘爱銮,申杰,杨延林,白羽肉鸡养殖精细化通风技术[J].湖北农业科学,2021,60(S2):346-349.