“湿帘-风机”系统自动控制技术对妊娠猪舍内温度影响研究

陈军，何志平，雷云峰，杨跃奎，陈晓晖，杨雪梅，龚建军

（1.绵阳市三台县畜牧兽医局，四川绵阳621100；2.四川省畜牧科学研究院，四川成都610066）

猪场建设与经营

“湿帘-风机”系统自动控制技术对妊娠猪舍内温度影响研究

陈军1，何志平2，雷云峰2，杨跃奎2，陈晓晖2，杨雪梅2，龚建军2

（1.绵阳市三台县畜牧兽医局，四川绵阳621100；2.四川省畜牧科学研究院，四川成都610066）

通过对配套有“湿帘-风机”系统的妊娠猪舍进行自动化改造，研究其夏季降温效果，以及冬季保温效果。结果表明：在夏季，猪舍1（自动控制）与猪舍2（传统模式）的日平均温度分别为26.20℃、27.24℃，猪舍1比猪舍2低1.04℃，低3.8%（P<0.01），降温效果明显；在冬季，猪舍1与猪舍2的日平均温度分别为15.37℃、13.49℃，猪舍1的温度比猪舍2高1.88℃，高13.94%（P< 0.01），保温效果明显。由此可见，对配套有“湿帘-风机”系统的猪舍进行自动化改造，既可满足夏季猪舍降温要求，又可满足猪舍冬季通风要求。

“湿帘-风机”系统；猪舍环境；温度；自动化

近年来，养猪生产水平大幅提高，如引进的丹麦大白猪窝产仔数高达16.02头，公、母猪达100 kg体重日龄分别为158.99 d与164.22 d[1]。它们生长潜能的发挥，除受疫病、营养等因素制约外，还受生长环境因素制约。高温是养猪生产环境中关键影响因素之一，据NRC报道，猪舍环境温度升高1℃，猪只采食量减少40 g[2]。为了减少高温对养猪造成的热应激，四川省内外大部分猪场都配套了“湿帘-风机”系统，用于夏季降温，且效果比较理想。研究证明，室外热空气经湿帘后，温度可降低7.06℃，整个舍内温度较室外低5.72℃[3]。目前，该系统运行主要由饲养员根据经验控制，造成舍内降温效果不理想，特别是在夜间更难控制。冬季，猪舍门窗的开关均由饲养员根据经验控制，感觉温度低时，关闭门窗，猪舍为密闭状态，达到保温的目的。但此时舍内有毒有害气体浓度骤升，饲养员根据自己的嗅觉，又将猪舍门窗开启或部分开启，冷空气趁机进入。所以在冬季猪舍内温度要么温度过低，要么氨气等有毒有害气体的浓度偏高。据报道，舍内氨气浓度过高，可造成猪只咳嗽、打喷嚏等症状[4-5]。因此，如何对现有“湿帘-风机”系统进行优化，并进行自动化控制，达到夏季降温，冬季输送新风的目的，是养殖业者迫切需要解决的问题。针对此问题，该研究对“湿帘-风机”系统自动化改造的效果进行了比较分析，结果如下。

1 材料与方法

1.1 “湿帘-风机”系统改装方法

该研究选择四川省畜牧科学研究院猪育种基地装有“湿帘-风机”系统的妊娠猪舍两栋，每栋长52 m，安装的湿帘面积9.8 m2，厚度15 cm；风机Munte 4台，其直径1.0 m，通风量17 600 m3/h。改装前，系统运行由饲养员在夏季根据经验对其控制。

本研究对其中1栋的“湿帘-风机”系统进行了自动化改造，改造方法：根据妊娠舍内适宜温度为10～18℃[6-7]，当舍内温度低于18℃时，风机保持低续运转，满足舍内每头妊娠母猪最低通风量24.6 m3/h的需要[7]。当舍内温度高于18℃时，利用变频技术，风机运行速度加快，达到降温目的。当舍内温度达到26℃时，抽水电机自动启动，将地下水池中的冷水泵到湿帘中，进一步达到降温目的。且4台风机间隙式运行，即当两台风机运行时，另两台风机休息，每台风机每天运行12 h。

1.2 试验设计

猪舍内猪只存栏量与设施布局：选择的两栋猪舍，其内部的妊娠栏呈双列式排列，栏位150个。本研究将改造后的妊娠舍记为猪舍1，未改造的妊娠舍记为猪舍2。试验期间，每栋饲养的妊娠猪均为137头，猪只平均体重240 kg。

夏季降温效果对比研究：分别在两栋猪舍内选择相同位置（舍内右列妊娠栏中部位置）及室外安装连续式温度测定仪1个，每小时自动记录温度1次，从2015年8月21日至30日，连续测定10 d，对比分析两猪舍及室外温度变化情况。

冬季保温效果对比研究：分别在两栋猪舍内选择相同位置安装连续式温度测定仪5个（舍内呈“米”字型布局），室外安装1个连续式温度测定仪，每小时自动记录温度1次，从2015年12月5日至12月31日，连续测定27 d，对比分析两猪舍及室外温度变化情况。

1.3 试验期间“湿帘-风机”系统管理

试验期间，猪舍1门窗全部关闭，“湿帘-风机”系统全年自动运行，在本文中称为自动控制模式。猪舍2则由饲养员观察舍内温度情况，夏季当温度高于30℃时，开启“湿帘-风机”系统；冬天则“湿帘-风机”系统关闭，猪舍内环境由饲养员根据经验通过关闭门窗控制，在本文中称为传统模式。

1.4 测定用仪器、参数与方法

温度测量选用DS1921纽扣温度仪，其特点、量程、精度、检测方法见参考文献[3]。

1.5 数据处理

测定数据用Excel 2007软件处理，用SPSS 11.5软件进行单因素方差分析，用Duncan法进行多重比较，结果以平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 夏季降温效果分析

分别对猪舍1、猪舍2与室外温度进行对比分析，结果表明：猪舍1与猪舍2的日平均温度分别为26.20℃、27.24℃，猪舍1比猪舍2低1.04℃，低3.8%（P＜0.01）。从时间规律分析（图1），温度按“猪舍2＞猪舍1＞室外”排列的时间段为0：00—8：00与19：00—23：00，其中0：00、1：00、2：00、5：00、6：00、7：00时，三者之间温度达显著差异水平（P＜0.05），猪舍2、猪舍1与室外温度差异达极显著水平（P＜0.01）；3：00与4：00时，三者之间差异达极显著水平（P＜0.01）；在19：00时，猪舍1与猪舍2之间差异达显著水平（P＜0.05），猪舍1与室外之间差异不显著（P＞0.05），猪舍2与室外之间差异极显著（P＜0.01）；在20：00、21：00时，三者之间差异达显著水平（P＜0.05），但猪舍1与室外之间差异未达极显著水平，但与猪舍2之间差异达极显著水平（P＜0.01）；在22：00、23：00时，猪舍2与猪舍1之间差异不显著（P＞0.05），他们与室外差异达极显著水平（P＜0.01）。温度按“猪舍2＞猪舍1=室外”排列时间段为9：00，且三者之间差异不显著（P＞0.05）。温度按“室外＞猪舍2＞猪舍1”排列的时间段为10：00—17：00，其中在10：00与17：00时，三者之间差异不显著（P＞0.05）；在11：00时，猪舍2、猪舍1之间差异不显著（P＞0.05），它们与室外温度差异达显著水平（P＜0.05）；在12：00时，三者之间差异达显著水平（P＜0.05），但猪舍1与猪舍2之间、猪舍2与室外之间差异未达极显著水平，猪舍1与室外之间差异达极显著水平（P＜0.01）；在13：00、14：00、16：00时，猪舍1与猪舍2之间、猪舍2与室外之间差异不显著（P＞0.05），猪舍1与室外之间差异达显著水平（P＜0.05）；在15：00、17：00时，三者之间差异不显著（P＞0.05）。在18：00时，温度排列顺序为“猪舍2＞室外＞猪舍1”，且三者之间差异不显著（P＞0.05）。

图1 夏季室外以及“湿帘-风机”系统不同控制模式下的妊娠猪舍内温度随时间变化对比分析

2.2 冬季舍内温度对比分析

连续测定27日，分别对猪舍1、猪舍2与室外的温度进行对比分析，结果表明：猪舍1、猪舍2与室外的日平均温度分别为15.37℃、13.49℃与9.37℃，猪舍1的温度比猪舍2高1.88℃（P＜0.01），高13.94%。猪舍1、猪舍2舍内温度均比室外日均温度高6.00℃与4.12℃，分别高达64.03%（P＜0.01）、43.97%（P＜0.01）。从时间规律分析（图2），温度按“猪舍1＞猪舍2＞室外”排列的时间段为0：00—10：00与15：00— 23：00，其中除15：00时，猪舍2与室外差异不显著（P＞0.05），猪舍1与他们之间差异极显著（P＜0.01）；其它时间段三者之间差异极显著（P＜0.01）。温度按“猪舍1＞室外＞猪舍2”排列的时间段有11：00、12：00、13：00、14：00，其中在11：00、14：00时，猪舍2与室外差异不显著（P＞0.05），猪舍1与他们之间差异极显著（P＜0.01）；在12：00、13：00时，猪舍1与室外差异不显著（P＞0.05），他们与猪舍2差异极显著（P＜0.01）。

图2 冬季室外以及“湿帘-风机”系统不同控制模式下的妊娠猪舍内温度随时间变化对比分析

3 讨论与小结

3.1 “湿帘-风机”系统在自动控制模式下，夏季降温效果明显优于传统模式

从图1可知，配套有“湿帘-风机”系统的猪舍，在白天高温时都可以起到很好的降温作用，测定期间在12：00时，室外连续7 d的平均温度最高为32.00℃，自动控制模式下的平均温度为27.15℃，传统控制模式下温度为28.10℃，室外分别比自动控制模式与传统控制模式高4.85℃与3.90℃，分别高达17.86%（P<0.01）与13.88%（P<0.05）；在整个测试期内，“湿帘-风机”降温系统采用自动控制模式下的猪舍，其室内温度低于传统模式3.8%（P<0.01），降温效果明显。在自动控制模式下猪舍温度的变异系数为4.54%，传统模式控制下猪舍温度的变异系数为6.09%，表明通过自动模式控制“湿帘-风机”降温系统，舍内温度波动幅度小、稳定性高。夏季猪舍温度低于30℃，则认为降温效果比较满意[6]。该研究中，每种模式与室外均有240次温度记录，在自动控制模式下，舍内温度超过30℃为0次，舍内温度等于30℃为3次，占1.25%，其它次数均低于30℃，占98.75%。在传统控制模式下，舍内温度超过或等于30℃为24次，占10%，其它次数均低于30℃，占90%。而室外温度超过或等于30℃为47次，占19.58%，其它次数均低于30℃，占80.42%。由此可见，自动控制模式下的“湿帘-风机”系统明显优于传统模式。

3.2 “湿帘-风机”系统在自动控制模式下，冬季保温效果明显优于传统模式（自然通风）

从图2可知，在整个测试期间，自动控制模式下的猪舍温度高于室外温度与自然通风模式下的猪舍，温度分别高64.03%（P<0.01）、13.94%（P< 0.01）。室外温度除在11：00—14：00间高于传统模式控制下的猪舍温度外，其它时间段均低于传统模式控制下的猪舍温度。根据德国标准，妊娠母猪适宜的环境温度为10～18℃[6-7]，测定期间，每种模式有3 240次温度记录，在自动控制模式下，猪舍温度低于10℃的次数为69次，占2.13%；在传统模式下（自然通风条件下），猪舍温度低于10℃的次数为105次，占3.24%；而室外温度有648次温度记录，其中371次低于10℃，占57.25%。以上统计结果表明，自动控制模式，既保持了舍内适量的新风，又保持了一定的温度。而传统模式（自然通风）下，门窗的开关全由饲养员感观控制（猪舍内空气难闻时，打开门窗；感觉较冷时，关闭门窗），所以猪舍内温度低于10℃的次数较多，而且饲养员劳动强度大，工作繁琐。

以上研究表明，对现配套有“湿帘-风机”系统的猪舍进行自动化改造，既可满足夏季猪舍降温的要求，又可满足猪舍冬季通风保暖的需要，可实现猪舍内环境的自动控制，减少饲养员的劳动量，从而达到猪只对环境的要求，以发挥猪只的最佳生长潜能。

[1]谢水华，陈文芳，陈瑶生，等.引进丹麦种猪生产性能与适应性的初步研究[J].中国畜牧杂志，2013，49（12）：57-61.

[2]NRC.Nutrient Requirement of Swine[M].10ED Washington, DC,National Academy Press,NRC,1998:90-120.

[3]龚建军，雷云峰，何志平，等.高温季节“湿帘-风机”系统降温效果研究[J].家畜生态学报，2016，37（1）：46-51.

[4]Banhazi T M,Rutley D L,Pitchford W S.Identification of risk factors for sub-optimal housing conditions in Australian piggeries:Part 4.Emission factors and study recommendations[J].J Agric Saf Health,2008,14(1):53-69.

[5]Kim K Y,Jong K H,Kim H T,et al.Quantification of ammonia and hydrogen sulfide emitted from pig buildings in Korea[J].J Environ Manage,2008,88(2):195-202.

[6]H Van den Weghe,Wofgang Büsche,Peter Cremer,et al. Berechnungs-undPlanungsgrundlagenfürdasKlimain geschlossenen Ställen[M].Berlin AEL AEL-Heft 17,2007: 1-20.

[7]Wofgang Büsche,Gerd Franke,Bernhard Haidn.Lueftung von Schweineställen[M].GLG-Arbeitsunterlage,2003:11-12.

（编辑：郭玉翠）

S828

A

1002-1957(2016)03-0075-03

2016-05-09

四川生猪产业技术体系创新团队—生产工艺岗位（SCCXTD-005）；国家生猪产业技术体系—成都综合试验站（CAR-36）；四川省畜禽育种攻关项目—主要畜禽养殖环境控制关键技术研究与示范

陈军（1968-），男，绵阳三台人，兽医师，主要从事畜牧技术推广研究.E-mail：460616227@qq.com

龚建军（1971-）男，四川安岳人，研究员，主要从事猪遗传育种与养猪生产工作.E-mail：gongj2001@126.com