内蒙古中部地区2种不同羊舍小气候分析
2016-11-01娜仁花岳远西史彬林
丁 莹,娜仁花,黎 明,岳远西,杨 硕,史彬林,红 雷
(内蒙古农业大学动物科学学院,内蒙古 呼和浩特 010018)
内蒙古中部地区2种不同羊舍小气候分析
丁 莹,娜仁花,黎 明,岳远西,杨 硕,史彬林,红 雷
(内蒙古农业大学动物科学学院,内蒙古 呼和浩特 010018)
目前,养羊业的养殖方式逐步由草原放牧转变为规模化、集约化饲养,饲养方式的改变导致羊舍环境质量成为影响羊只健康的一项重要因素。选取集约化舍饲养羊场为研究对象,分别于2015年4月(春季)、8月(夏季)、11月(秋季)和2016年1月(冬季)对2种有窗式自然通风羊舍进行气候环境指标检测并进行比较分析。结果表明,双坡式羊舍年平均温度为9.2℃,钟楼式羊舍年平均温度为9.9℃;双坡式羊舍年平均相对湿度为45.9%,钟楼式羊舍年平均相对湿度为39.2%;双坡式羊舍年平均风速为0.3 m/s,钟楼式羊舍年平均风速为0.1 m/s;双坡式羊舍年平均照度为251 lx,钟楼式羊舍年平均照度为436 lx;双坡式羊舍年平均噪音强度为52.4 dB,钟楼式羊舍年平均噪音强度为54.8 dB。综上表明,双坡式羊舍的年平均相对湿度和年平均风速高于钟楼式羊舍,而钟楼式羊舍的年平均温度、年平均照度和年平均噪音强度均高于双坡式羊舍。
羊舍;温度;相对湿度;风速;照度;噪音强度
影响畜禽生产的气候环境因素有温度、相对湿度、风速、照度、噪音等。饲养环境的温度对公畜的精子品质以及仔畜的存活率均有影响[1]。适宜的环境湿度有利于畜禽的生长。有报道指出,肉牛肥育的最佳环境湿度为50%~85%[2]。空气湿度会对牛体表水分的蒸发作用产生影响,从而对牛自身的体热调节产生干扰[3]。高湿环境会阻碍牛体的散热,易造成牛体表滋生病原菌和寄生虫[4]。气流主要通过影响畜禽皮肤的散热作用从而影响畜禽机体的健康状态和生产性能[5]。高温条件下提高风速,可缓解奶牛产乳量降低及畜禽采食量下降的情况。一般来讲,风速越大降温效果越明显[6-8]。光照既可以影响动物的睡眠状况和体温,同时也会影响动物的生产与繁殖性能。增强光照对畜禽是有利的,光照不仅可以促进肉牛的繁殖机能,还有利于其生长发育[9],但强烈的光照也会影响温度,如夏季太阳直射时间长,辐射强度大,特别是地面辐射强,极易引发肉牛中暑,从而严重影响肉牛的健康[10]。畜禽养殖场中的噪音主要来自舍外环境、舍内机械运行以及畜禽在嘶鸣、争斗、采食和运动时发出的声音。噪音过高可能会引起奶牛泌乳量下降,甚至可能引发流产和早产,也可导致绵羊平均日增重以及饲料利用率的下降。鸡在受到外界噪音刺激时,副交感神经兴奋性降低,自主神经系统受抑制或受损,出现焦躁不安、神情紧张的状态[11]。
内蒙古地区羊只存栏量居全国前列,养羊业是区域经济发展的重要支柱性产业。近年来,随着生态环境保护意识的不断提高,该地区的养羊业养殖方式逐步由草原放牧转变为规模化、集约化饲养,饲养方式的改变对羊只的健康和生产性能产生了一定的影响。该研究旨在通过对内蒙古中部地区2种不同羊舍在不同季节、不同时间的小气候指标进行测定分析,为进一步评价不同养殖方式和羊舍结构对羊只生产性能的影响提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点与时间 试验分别于2015年4月(春季)、8月(夏季)、11 月(秋季)和 2016 年 1 月(冬季)进行。试验地点为内蒙古赛诺肉羊养殖公司某种羊场的2种不同类型的封闭羊舍(双坡式羊舍和钟楼式羊舍)。该公司位于内蒙古乌兰察布市四子王旗乌兰花镇,该镇位于内蒙古中部,北纬41°36′、东经111°42′,属中温带大陆性季风气候;气候干燥,风多雨少,年降水量为150~300 mm,无霜期120 d左右,年均温度3℃,年大风日数45 d,年日照时数3 062 h。
1.2 试验羊舍基本情况 双坡式羊舍为砖混结构,坐北朝南,东西走向,长75 m,宽9 m,檐高2.7 m,墙厚0.31 m;东西两侧各有1道2.05 m×1.98 m的门,两侧形成对流;该舍采用自然通风和采光,北侧长墙设有15个0.55 m×1.47 m的单层窗,窗下沿距地面1.55 m;南侧长墙设有8个1.57 m×2.90 m、7个1.57 m×1.47 m的单层窗和7个1.95 m×1.35 m的小门通向运动场;沿北墙设有2 m宽的饲喂走道。钟楼式羊舍为砖混结构,坐北朝南,东西走向长114 m,宽11 m,檐高 3.25 m,墙厚 0.26 m;东西两侧各有1道2.57 m×2.47 m的门,两侧形成对流;该舍采用自然通风和采光,北侧长墙设有27个0.9 m×1.8 m的单层窗,窗下沿距地面1.75 m;南侧长墙设有18个0.9 m×1.8 m的单层窗和9个2.4 m×2.1 m的小门通向运动场,窗下沿距地面1.23 m;北侧设有3 m宽的饲喂走道;钟楼式屋顶设有单侧天窗,用于加强畜舍内的自然采光与通风。
该羊场以杜泊羊、小尾寒羊、蒙古羊为主,双坡式羊舍年平均存栏数约为300只,钟楼式羊舍年平均存栏数约为400只。饲喂方式为人工定时饲喂,每日上午、下午各投料(TMR日粮)1次,自由饮水,人工清粪。每日10:00—16:00,将羊全部赶至运动场,并将舍门关闭。
1.3 小气候相关指标的测定 检测2种羊舍在不同季节(春、夏、秋、冬季)、不同时间(8:00、14:00、20:00)的温度、相对湿度、风速、照度。每个羊舍选取6个位置(见图1),分别在每一个位置上选取畜床 10 cm、畜体高(0.9 m)、檐下 50 cm(双坡式/钟楼式,2.20 m/2.75 m)3个位置进行相关指标的测定。于图1中2号点与5号点连线的中点和畜体高(0.9 m)测定噪音强度。舍外选择运动场中央一点进行上述指标的检测。
图1 温度、相对湿度、风速、照度试验位置
1.4 统计分析 使用Microsoft Excel 2007软件对数据进行初步整理后,利用SAS 9.0软件的ANOVA程序进行单因子方差分析,采用Duncan氏法进行多重比较分析,使用Graphpad Prism 5进行绘图。
2 结果与分析
2.1 舍内外温度的变化 由表1可知,从季节来看,2种羊舍的舍内温度均以夏季最高,平均分别为20.6、21.7℃,春季其次,秋季较低,冬季最低,且该种变化规律符合不同季节温度的自然变化规律。从测定时间来看,2种羊舍4个季节的14:00温度均显著或极显著高于其他测定时间 (P<0.05或P<0.01),该种温度变化趋势符合自然变化规律。
双坡式羊舍春、夏、秋、冬季的平均温度分别为16.8、20.6、5.3、-6.7 ℃,钟楼式羊舍春、夏、秋、冬季的平均温度分别为 17.3、21.7、7.3、-6.2℃。 双坡式羊舍年平均温度为9.2℃,钟楼式羊舍年平均温度为9.9℃,钟楼式羊舍的年平均温度略高于双坡式羊舍。春、夏两季2种羊舍舍内温度均低于舍外,秋、冬两季舍内温度均高于舍外。
2.2 舍内外相对湿度的变化 由表2可知,从季节来看,双坡式羊舍的各测定时间均表现为秋季相对湿度最高,分别为 72.5%(8:00)、61.6%(14:00)、73.1%(20:00),其次为冬季,春季相对湿度最低,分别为 13.0%(8:00)、8.0%(14:00)、11.1%(20:00),秋季相对湿度显著高于冬季(P<0.05),且与春、夏两季差异极显著(P<0.01)。从测定时间来看,春、夏两季均表现为8:00的相对湿度最高,分别为13.0%、47.5%;秋、冬两季20:00的相对湿度最高,分别为73.1%、69.8%。各个季节的相对湿度均表现为 14:00 最低,其中,春、夏、秋季 14:00 的相对湿度均显著或极显著低于同季节的其他测定时间(P<0.05 或 P<0.01)。
表1 不同季节、不同时间2种羊舍的舍内温度及舍外温度 ℃
表2 不同季节、不同时间2种羊舍的舍内相对湿度及舍外相对湿度 %
表3 不同季节、不同时间2种羊舍的舍内风速及舍外风速 m/s
钟楼式羊舍的相对湿度同样表现为秋季最高,为62.7%,其次为冬季,春季相对湿度最低。从测定时间来看,春、冬两季20:00的相对湿度显著或极显著高于同季节的其他测定时间 (P<0.05或P<0.01),夏、秋两季8:00的相对湿度最高,与同季节的其他测定时间相比差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。
双坡式羊舍春、夏、秋、冬季的平均相对湿度分别为10.7%、45.3%、69.1%、58.4%,钟楼式羊舍春、夏、秋、冬季的平均相对湿度分别为12.4%、35.4%、62.7%、46.3%。双坡式羊舍年平均相对湿度为45.9%,钟楼式羊舍年平均相对湿度为39.2%。双坡式羊舍各个季节舍内相对湿度均高于舍外,钟楼式羊舍在春、冬两季舍内相对湿度高于舍外,夏、秋两季相对湿度则低于舍外。
表4 不同季节、不同时间2种羊舍的舍内照度及舍外照度 lx
2.3 舍内外风速变化 由表3可知,双坡式羊舍冬季 8∶00、14∶00的风速均显著或极显著高于其他季节的相同测定时间 (P<0.05或P<0.01), 分别为0.20、0.22 m/s;秋季20:00的风速显著或极显著高于其他季节(P<0.05 或 P<0.01),为 0.23 m/s。 从测定时间来看,夏、冬两季14∶00的风速分别为0.08、0.22 m/s,显著或极显著高于相同季节的其他测定时间(P<0.05 或 P<0.01);秋季 20∶00 的风速最高,为0.23 m/s,与其他测定时间相比差异显著或极显著(P<0.05 或 P<0.01)。
钟楼式羊舍冬季的各个测定时间的风速均为最高,显著或极显著高于其他季节相应的测定时间(P<0.05 或 P<0.01);从测定时间来看,夏、秋两季14:00的风速显著低于相同季节的其他测定时间(P<0.05),分别为 0.06、0.09 m/s;冬季不同测定时间的风速略有变化,但相互之间差异均不显著 (P>0.05)。
公司产品主要涉及PVC、PE管材和管件,广泛应用于城乡自来水工程、市政工程、建筑给排水、农田灌溉、喷灌工程、城市排污、室内供暖、海水养殖、电力通信等多个领域。公司具有独立的出口权,产品远销美国、英国、以色列、澳大利亚、日本、俄罗斯等30多个国家和我国台湾地区。
双坡式羊舍春、夏、秋、冬季的风速分别为0.10、0.07、0.18、0.20 m/s;钟楼式羊舍春、夏、秋、冬季的风速分别为 0.06、0.07、0.10、0.18 m/s。 双坡式羊舍的年平均风速为0.3 m/s,钟楼式羊舍的年平均风速为0.1 m/s。双坡式羊舍的年平均风速大于钟楼式羊舍。不同季节2种羊舍的舍内风速均远低于舍外。
2.4 舍内外照度变化 由表4可知,双坡式羊舍春季各个测定时间的照度均为最强,平均照度为382 lx,显著或极显著高于其他季节相应的测定时间(P<0.05 或 P<0.01);夏季其次,秋季最低,秋季照度偏低的主要原因可能是该季节由于气候变化,长期出现雾霾天气,导致照度降低。从测定时间来看,春、夏两季8:00与14:00的照度之间差异不显著(P>0.05),秋、冬两季 14:00 的照度均显著高于8:00(P<0.05)。
钟楼式羊舍夏季8:00的照度最高,为607 lx,其次为春季,秋、冬两季照度较低,春、夏两季8:00的照度显著或极显著高于秋、冬两季(P<0.05或P<0.01);春、夏两季14:00的照度均显著高于秋、冬两季(P<0.05)。 各个季节的照度均表现为 14∶00 高于 8∶00,显著差异(P<0.05)。
除冬季外,钟楼式羊舍各个季节的照度均高于双坡式羊舍。双坡式羊舍的年平均照度为251 lx,钟楼式羊的舍年平均照度为436 lx,钟楼式羊舍的年平均照度高于双坡式羊舍。由于舍外直接接受阳光照射,所以舍外照度远远高于舍内,但秋季由于天气原因,长期出现雾霾天气,影响了太阳照射,使得舍外照度与舍内差别不大。
2.5 舍内外噪音强度的变化 由表5可知,双坡式羊舍各个季节8:00的噪音强度差异不显著 (P>0.05);秋季 14:00 的噪音强度最低,为 42.2 dB,显著低于春、夏两季(P<0.05);夏季 20:00 的噪音强度为 58.9 dB,显著高于其他季节(P<0.05);从测定时间来看,只有秋季14∶00的噪音强度显著低于其他测定时间(P<0.05),其他季节内各个测定时间之间的噪音强度虽有不同程度的波动,但差异均不显著(P>0.05)。
钟楼式羊舍冬季8:00的噪音强度最高,达到71.7 dB,显著或极显著高于其他季节(P<0.05或P<0.01),夏季其次,春季最低;除秋季外,其他季节的14:00与20:00的噪音强度之间差异均不显著(P>0.05),秋季 14:00 的噪音强度显著高于 20:00(P<0.05)。从测定时间来看,各个季节的噪音强度均表现为8:00最高,除夏季外,其他季节8:00的噪音强度均显著高于其他测定时间(P<0.05)。
表5 不同季节、不同时间2种羊舍的舍内噪音强度及舍外噪音强度 dB
双坡式羊舍春、夏、秋、冬季的噪音强度分别为55.9、56.7、46.6、50.5 dB,钟楼式羊舍春、夏、秋、冬季的噪音强度分别为 48.3、59.0、53.3、58.7 dB。双坡式羊舍的年平均噪音强度为52.4 dB,钟楼式羊舍的年平均噪音为54.8 dB。除春季外,钟楼式羊舍各季节的噪音强度均高于双坡式羊舍。2种羊舍的舍内噪音强度与舍外噪音强度之间的变化规律不明显。
3 讨论
3.1 封闭式羊舍温度的变化 温度变化主要影响家畜的能量转化率和采食量[12],高温和低温的环境都会对羊只的生产带来不利的影响。双坡式羊舍和钟楼式羊舍的温度在春、夏、秋、冬季均呈现先升高、后下降的趋势,这一规律与徐明等[13]的研究结果一致。该研究结果表明,内蒙古中部地区的双坡式羊舍的年平均温度为9.2℃,钟楼式羊舍的年平均温度为9.9℃,舍外温度为9.2℃,双坡式羊舍的年平均温度与舍外相同,钟楼式羊舍的年平均温度略高于舍外,这一结果与陈家宏等[14]的研究结果相似。钟楼式羊舍的温度高于双坡式羊舍,可能是由于钟楼式羊舍的结构与双坡式羊舍的结构相比,舍内能够获得更多的光照,从而提高了舍内温度。
春、夏两季2种羊舍的舍内温度均低于舍外,秋、冬两季的舍内温度均高于舍外,表明这2种羊舍的保温效果较好,能够有效地维持舍内温度,减少温度变化对羊只的影响。该研究中2种羊舍的舍内温度均符合《种羊场舍区、场区、缓冲区环境质量:DB11/T 428-2007》[15]的要求。
3.2 封闭式羊舍相对湿度的变化 畜舍内保持一定的相对湿度有利于空气中灰尘的净化,降低呼吸系统疾病的发病率,但相对湿度过高也会影响羊只的热调节功能。该研究结果显示,双坡式羊舍的年平均相对湿度为45.9%,钟楼式羊舍的年平均相对湿度为39.2%,舍外年平均相对湿度为38.1%。有研究指出,羊舍内要保持适当的湿度,北方地区暖棚内适宜的相对湿度一般在60%~80%,而湿度过高或过低均会对羊只的健康产生危害[16]。
研究表明,羊舍的相对湿度与温度呈负相关关系,即随着温度的升高,相对湿度下降,且相对湿度与风速呈现一定的正相关关系[17]。该研究中的试验地点属典型的大陆性干旱气候,全年降水稀少,空气干燥,尤其是春季干旱风多,导致春季相对湿度较低。该研究中2种羊舍的春季相对湿度低于《种羊场舍区、场区、缓冲区环境质量:DB11/T 428-2007》[15]的要求,应及时进行改善。
3.3 封闭式羊舍风速的变化 该研究结果显示,双坡式羊舍的年平均风速为0.3 m/s,钟楼式羊舍的年平均风速为0.1 m/s,双坡式羊舍的年平均风速大于钟楼式羊舍。有研究报道,江淮地区封闭式羊舍夏季舍内风速为0.16 m/s,舍外风速为1.96 m/s,冬季舍内风速为 0.15 m/s,舍外风速为 1.47 m/s[18-19]。该研究中2种羊舍的夏季风速均为0.07 m/s,舍外风速为1.10 m/s,冬季风速分别为 0.20、0.18 m/s,舍外风速为1.10 m/s。2种羊舍不同季节的舍内风速均远低于舍外。此外,该研究中2种羊舍的舍内风速均低于 《种羊场舍区、场区、缓冲区环境质量:DB11/T 428-2007》[15]的要求。
3.4 封闭式羊舍照度的变化 光照能够在一定程度上加快羊只机体的新陈代谢,并且有助于提高羊只机体对疾病的抵抗力,还能促进肉羊的生长[20]。除冬季外,钟楼式羊舍的照度均高于双坡式羊舍。双坡式羊舍的年平均照度为251 lx,钟楼式羊舍的年平均照度为436 lx,钟楼式羊舍的年平均照度高于双坡式羊舍。2种羊舍在秋季的照度与舍外差别不大,可能与大气雾霾较为严重有关。该研究中2种羊舍的照度均符合《种羊场舍区、场区、缓冲区环境质量:DB11/T 428-2007》[15]中舍区照度高于 75 lx的要求。
3.5 封闭式羊舍噪音强度的变化 有报道指出,噪音强度达到85 dB时会引起犊牛发生应激反应,并对犊牛机体的生理机能产生不同程度的影响[21]。该研究结果表明,除春季外,钟楼式羊舍在各个季节的噪音强度均高于双坡式羊舍,2种羊舍的年平均噪音强度分别为52.4、54.8 dB。2种羊舍均符合《种羊场舍区、场区、缓冲区环境质量:DB11/T 428-2007》[15]中舍区噪音不高于 60 dB 的规定。
4 结论
双坡式羊舍的年平均相对湿度和年平均风速高于钟楼式羊舍,而钟楼式羊舍的年平均温度、年平均照度和年平均噪音强度均高于双坡式羊舍。
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Assessment of Microclimate in Two Types of Sheep Houses in a Sheep Farm in Central Region of Inner Mongolia
DING Ying,Narenhua,LI Ming,YUE Yuan-xi,YANG Shuo,SHI Bin-lin,HONG Lei
(College of Animal Science,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018,China)
Currently,the manner of sheep rearing has changed from grazing to scaled and intensive cultivation.The change of sheep rearing manner has become one of the most important factors that influencing the environment quality of sheep house.Here,we conducted a seasonal study to statistically assess the climate and environmental indicators of two types of naturally ventilated sheep houses with windows in an intensive sheep farm in April(spring),August(summer) and November(autumn) of 2015 and January (winter)of 2016.The results revealed that the annual average temperature of double-slope type sheep house was 9.2 ℃and that of belfry type sheep house was 9.9℃;The annual average relative humidity of double-slope type sheep house was 45.9%and that of belfry type sheep house was 39.2%;The annual average wind speed of double-slope type sheep house was 0.3 m/s and that of belfry type sheep house was 0.1 m/s;The annual average illumination intensity of double-slope type sheep house was 251 lx and that of belfry type sheep house was 436 lx;The annual average noise intensity of double-slope type sheep house was 52.4 dB and that of belfry type sheep house was 54.8 dB.It was indicated that the annual average relative humidity and annual average wind speed of double-slope type sheep house were higher than those of belfry type sheep house,whilst the annual average temperature,annual average illumination intensity and annual average noise intensity of belfry type sheep house were higher than those of double-slope type sheep house.
sheep house;temperature;relative humidity;wind speed;illumination intensity;noise intensity
S826.46
A文章顺序编号:1672-5190(2016)04-0098-06
2016-04-02
项目来源:内蒙古自治区高等学校研究项目(NYJC13085)。
丁莹(1990—),女,硕士研究生,主要研究方向为动物环境与营养。
娜仁花(1969—),女,教授,博士,主要研究方向为动物环境与营养。
(责任编辑:赵俊利)