冬季八层层叠式笼养鸡舍环境质量测定与分析

李俊营, 杨选将, 詹 凯*, 李华龙, 刘盛南，刘 伟, 李 岩, 马瑞钰, 王 双

(1. 安徽省农业科学院畜牧兽医研究所, 安徽 合肥 230031; 2. 中国科学院合肥物质科学研究院, 安徽 合肥 230031; 3. 安徽圣迪乐村生态食品有限公司, 安徽 铜陵 244131)



冬季八层层叠式笼养鸡舍环境质量测定与分析

李俊营1, 杨选将2, 詹 凯1*, 李华龙2, 刘盛南1，刘 伟1, 李 岩1, 马瑞钰1, 王 双3

(1. 安徽省农业科学院畜牧兽医研究所, 安徽 合肥 230031; 2. 中国科学院合肥物质科学研究院, 安徽 合肥 230031; 3. 安徽圣迪乐村生态食品有限公司, 安徽 铜陵 244131)

【目的】试验旨在对八层层叠式笼养密闭式鸡舍冬季环境质量进行测定和分析，为层叠式笼养密闭式鸡舍环境控制提供依据。【方法】使用环境智能监控系统和粉尘采样器每天6:00-8:00、12:00-14:00和18:00-20:00测定八层层叠式笼养密闭式鸡舍水平和垂直方向上不同位置的环境质量参数(温度、相对湿度、风速、光照强度、CO2浓度、粉尘浓度、氨气浓度和PM10)。【结果】在采取侧窗进风、纵向通风的通风模式下，冬季八层层叠式笼养蛋鸡舍内平均温度、相对湿度、风速和光照强度分别为19.11 ℃、52.02 %、0.25 m/s和34.00 lx，空气中平均二氧化碳浓度、粉尘浓度、氨气浓度和PM10分别是2083.22 mg/m3、2.85 mg/m3、1.04 mg/m3和26.01 μg/m3。不同测定点之间环境质量存在差异，从湿帘端到风机端鸡舍温度、二氧化碳浓度、氨气浓度、粉尘浓度和PM10浓度呈逐渐增大的趋势，上层测定点H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的温度、二氧化碳浓度和氨气浓度显著高于下层测定点H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m。相关分析结果表明，风速与温度、二氧化碳浓度、氨气浓度、粉尘浓度呈极显著负相关，温度与氨气浓度呈显著正相关。【结论】冬季八层层叠式笼养鸡舍内不同位置环境质量参数存在差异，环境质量基本符合《畜禽场环境质量标准》(NY/T 388-1999)。

蛋鸡；冬季；密闭式鸡舍；环境质量

【研究意义】在家禽生产中，家禽生产力水平的30 %～40 %取决于环境条件[1]。我国商品蛋鸡饲养方式以笼养为主，其中阶梯式笼养占总存栏量89.9 %，层叠式笼养的比例逐渐上升[2]。鸡舍环境包括空气环境质量和生态环境质量[3]，鸡舍环境质量与鸡舍类型、饲养方式等密切相关[4-6]，同时也影响着家禽的生理机能、行为活动、生产水平、蛋品安全等[7-12]。【前人研究进展】目前，已有国内学者对鸡舍环境质量开展了研究，如陈洪[13]对现代化超大规模蛋鸡舍冬春季环境控制模式的环境参数变化及其与蛋鸡产蛋性能的关系进行了研究；黄仁录[14]研究了秋季不同类型蛋鸡舍内环境参数的变化；吴俊锋等[15]对冬季有窗封闭式鸡舍内环境参数变化及对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响进行了研究；查凌雁等[16]研究了在侧窗进风、纵向风机排风调控方式下冬季鸡舍内温度、风速、氨气浓度环境特征，结果表明温度是影响蛋鸡冬季产蛋率的主要环境因子。上述研究结果表明，鸡舍环境通常存在一致性差、冬季有害气体和粉尘浓度高等问题。【本研究切入点】随着蛋鸡产业的转型发展，单栋养殖规模不断增加，鸡舍环境控制变得愈发重要。八层层叠式笼养密闭式鸡舍因具有节约土地、养殖密度高、自动化控制程度高、节约劳动力成本等优点而发展迅速[17]。但是，针对八层层叠式笼养密闭式鸡舍的环境控制研究相对较少，对其环境控制缺乏深入的了解。【拟解决的关键问题】因此，开展八层层叠式笼养密闭式鸡舍冬季环境质量参数测定和分析，有助于分析鸡舍环境状况，发现鸡舍环境控制中存在的问题，为八层层叠式笼养密闭式鸡舍环境控制提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验鸡舍概况

试验在安徽圣迪乐村食品有限公司的一栋密闭鸡舍内进行，存栏53周龄罗曼粉壳蛋鸡5万只。鸡舍南北走向，长73.00 m，宽16.00 m，高6.30 m。舍内布局为四列五走道，笼具为八层层叠式鸡笼，中间由钢网管理走道隔开为上下两层。冬季采取侧窗进风、纵向通风的环境控制方式。鸡舍净道端山墙及两侧墙体安装有湿帘，面积138.00 m2，用塑料薄膜封闭。风机位于污道端山墙上，分3层排列，每层6台，风机直径为1.30 m。饲养管理采用行车喂料、乳头饮水器饮水、传送带清粪、自动集蛋系统的生产工艺。光照系统采用带有伞型灯罩的9 W节能灯照明，光照时间14.5 h，灯间距3.15 m，灯具交错排列，高度分别距地面2.50和2.05 m。鸡舍环境控制系统为广州广兴牧业设备集团有限公司生产的自动化环境控制系统。

1.2 测定仪器设备

环境智能监控系统由安徽省农业科学院国家蛋鸡产业技术体系南方生产技术体系岗位与中国科学院合肥智能机械研究所联合研制，由无锡中科智能农业发展有限责任公司生产。测定仪器主要由空气温湿度、光照、CO2一体传感器(CG-01，合肥恒孚电子科技有限公司)、风速传感器(TM-FS，意大利DELTA公司)、氨气传感器(TM-AQ，邯郸市益盟电子有限公司)、PM10颗粒物浓度检测变送器(DS-200，合肥恒孚电子科技有限公司)、485集线器、显示屏和三角支架等部件组成，该仪器可通过无线每分钟传输一次测定数据，并储存于电脑终端服务器。该仪器由数据采集、数据处理和数据传输3部分组成。粉尘浓度测定使用粉尘采样器(ETF-30D，江苏金坛市亿通电子有限公司)测定。

1.3 测定指标与方法

试验时间为2015年1月20日至2月10日，每天6:00-8:00、12:00-14:00和18:00-20:00测定温度、相对湿度、光照强度、CO2浓度、风速、H2S浓度、PM10、氨气浓度和粉尘浓度，从湿帘端至风机端分别在5个过道依次在距湿帘端9.15、20.65、32.15、43.65、55.15和66.65 m处(下文简写为L9.15m、L20.65m、L32.15m、L43.65m、L55.15 m和L66.65 m)测定(图1-A)；由第一层至第八层分别距地面0.60、1.30、1.90、3.80、4.50和5.10 m(下文简写为H0.60 m、H1.30 m、H1.90 m、H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m)处测定(图1-B)。

粉尘浓度测定时采集时间20 min，流量为25 L/min，根据下面公式计算粉尘浓度：

C=(m2-m1)/(Qt)×1000

式中：C——粉尘浓度(mg/m3)；m2——采样后滤膜质量(mg)；m1——采样前滤膜质量(mg)；Q——采气流量(L/min)；t——采样时间(min)。

1.4 数据分析

使用Microsoft Office Excel 2007对试验数据进行初步处理，利用SPSS 20.0来计算描述性统计参数，差异显著性检验采用单因素方差分析，多重比较采用LSD法，当P<0.05时，表明在95 %的置信区间内具有统计学意义上的差异，当P<0.01时，表明在99 %的置信区间内具有统计学意义上的差异。表中数据以(平均数±标准差)表示。

图1 测定点示意图Fig.1 Measurement point diagram

2 结果与分析

2.1 从湿帘端到风机端鸡舍环境质量变化趋势分析

冬季鸡舍采取侧窗进风、纵向风机排风的通风模式，从湿帘端到风机端鸡舍生态环境质量见表1。冬季鸡舍内平均温度为19.11 ℃，从湿帘端到风机端鸡舍温度呈逐渐增大的趋势，不同测定点之间存在差异，鸡舍前后最大温差3.68 ℃，鸡舍湿帘端测定点L9.15 m处温度最低，显著低于其他测定点温度(P<0.05)；鸡舍风机端测定点L66.65 m处温度显著低于L55.15 m测定点温度(P<0.05)，可能是由于鸡舍风机端安装风机导致保温性能差所造成的。鸡舍内相对湿度为52.02 %，测定点L9.15 m处相对湿度最低，显著低于其他测定点温度(P<0.05)。鸡舍内平均风速和光照强度分别为0.25 m/s和34.00 lx，不同测定点之间风速存在差异，L20.65 m测定点的风速和光照强度测定值均显著低于其他测定点(P<0.05)。

由表2可知，冬季鸡舍内平均二氧化碳浓度、氨气浓度、粉尘浓度和PM10浓度分别为2083.22 mg/m3、1.04 mg/m3、2.85 mg/m3和26.01 μg/m3。从湿帘端到风机端二氧化碳浓度、氨气浓度、粉尘浓度和PM10浓度呈逐渐增大的趋势。笼具末端(L66.65 m处)的二氧化碳浓度、氨气浓度、粉尘浓度和PM10浓度比前端(L9.15 m处)分别高13.64 %、22.34 %、36.96 %和53.80 %(P<0.05)。

2.2 鸡舍不同笼层之间环境质量变化趋势分析

由表3可知，温度随着笼层的增高呈逐渐增大的趋势，上层测定点H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的温度显著高于下层测定点H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m(P<0.05)，笼层最大温差为5.04 ℃。不同笼层的相对湿度之间也存在差异，上层测定点H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的相对湿度显著低于下层测定点H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m(P<0.05)。不同笼层的风速之间存在差异(P<0.05)，H3.80 m处风速最小，显著低于其他笼层测定点(P<0.05)。不同笼层的光照强度之间存在差异，其中H3.80 m处光照强度最低，显著低于其他测定点的光照强度(P<0.05)，这可能是由于灯具交叉布置高度有关。

表1 鸡舍从湿帘端到风机端生态环境质量参数变化趋势

注：同列肩注含有小写字母不同者表示差异显著(P<0.05)，下同。

表2 鸡舍从湿帘端到风机端空气环境质量参数变化趋势

表3 不同笼层生态环境质量参数变化趋势

由表4可知，二氧化碳浓度和氨气浓度随着笼层增高呈逐渐增大的趋势。上层3个测定点(H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m)的二氧化碳浓度和氨气浓度显著高于下层(H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m)(P<0.05)，其中H0.60 m测定点的二氧化碳浓度和氨气浓度最低。不同笼层的粉尘浓度和PM10之间存在差异，H3.80 m测定点粉尘浓度和PM10最低，这可能与该处风速最小，导致空气流动性较低。

2.3 鸡舍不同时间环境质量变化趋势分析

由表5可知，冬季12:00-14:00之间鸡舍温度最高，风速最大，相对湿度最低，空气中二氧化碳浓度、粉尘浓度低于6:00-8:00和18:00-20:00(P<0.05)。18:00-20:00的二氧化碳浓度和氨气浓度最高，显著高于6:00～8:00(P<0.05)。6:00-8:00的PM10和粉尘浓度最高，显著高于18:00-20:00(P<0.05)。

2.4 环境质量参数之间相关性分析

鸡舍环境质量参数之间存在一定的相关性，由表6可知，冬季鸡舍内温度与二氧化碳浓度、PM10、氨气浓度呈显著正相关(P<0.01)，与相对湿度和风速呈极显著负相关(P<0.01)。相对湿度与风速呈极显著正相关(P<0.01)，与二氧化碳浓度、氨气浓度和粉尘浓度呈显著负相关(P<0.05)。二氧化碳浓度与风速呈极显著负相关(P<0.01)，与氨气浓度和粉尘浓度呈极显著正相关(P<0.01)；风速与氨气浓度和粉尘浓度呈极显著负相关(P<0.01)。

表4 不同笼层空气环境质量参数变化趋势

表5 不同时间段鸡舍环境质量参数变化趋势

表6 鸡舍环境质量参数相关性分析

注：*表示差异显著(P<0.05)，**表示差异极显著(P<0.01)。

3 讨 论

通风和保温是冬季鸡舍环境控制的难点，如何平衡通风和保温的关系，对于高密度层叠式笼养鸡舍环境控制至关重要。密闭式鸡舍冬季一般采取通风小窗进风的纵向通风模式，鸡舍通风量相对较小，导致鸡舍内空气环境质量相对较差，粉尘浓度、二氧化碳浓度等超标，影响蛋鸡生产[18-19]。本次测定的八层层叠式笼养密闭式鸡舍冬季舍内平均温度为19.11 ℃，能维持在蛋鸡生产适宜范围；鸡舍最大温差3.68 ℃，但舍内不同笼层之间温度分布不均匀，温度最低值与最高值之间相差5.04 ℃，这与王世鹏[20]、俞宏军[21]等研究结果一致。试验鸡舍平均相对湿度52.02 %，略低于蛋鸡生产适宜的相对湿度为60 %～70 %，容易导致鸡舍内粉尘含量增加、鸡只羽毛松散干燥。

通风是改善鸡舍环境最重要的方式，理想通风状态是保持鸡舍内风速适合而稳定。试验鸡舍冬季平均风速0.29 m/s，不同位置的风速存在差异。鸡舍内风速较小导致换气量不高，鸡舍内空气质量差，主要表现为二氧化碳浓度超出了《畜禽场环境质量标准》(NY/T 388-1999)规定的要求，鸡舍平均二氧化碳浓度为2083.22 mg/m3，上层测定点H3.80 m、H4.50 m和H5.10 m的相对湿度显著低于下层测定点H0.60 m、H1.30 m和H1.90 m。浓度过高可导致家禽缺氧，从而使生产性能的发挥受到抑制。此外，鸡舍内氨气浓度、粉尘浓度和PM10浓度分别达到1.04 mg/m3、2.85 mg/m3和26.01 μg/m3，高于夏季测定结果[22]。

查凌雁等[16]研究发现，冬季蛋鸡产蛋率与温度、风速分别呈现正相关和负相关，温度是冬季影响产蛋率的主要环境因子。本试验相关分析结果表明，风速与温度、二氧化碳浓度、氨气浓度、粉尘浓度呈极显著负相关，这表明鸡舍内风速越高、温度越低、空气质量越佳。温度与氨气浓度呈显著正相关，与程秀花等[23]研究结果一致。因此，在冬季为了维持蛋鸡较高的产蛋率，可以通过改善鸡舍外围护结果的保温隔热效果提高鸡舍温度，然后增加通风量，提高鸡舍空气环境质量。

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(责任编辑 李山云)

Determination and Analysis of Environmental Quality of Enclosed Layer House with Eight Overlap Tiers Cages in Winter

LI Jun-ying1, YANG Xuan-jiang2, ZHAN Kai1*, LI Hua-long2, LIU Sheng-nan1, LIU Wei1, LI Yan1, MA Rui-yu1, WANG Shuang3

(1. Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Agricultural Academy of Anhui Province, Anhui Hefei 230031 China; 2. China Academy of Hefei Institutes of Physical Science, Anhui Hefei 230031 China; 3. Anhui Sun Daily Farm Ecological Food Co. Ltd, Anhui Hefei 244131 China)

【Objective】The environment quality parameters of enclosed layer house with eight overlap tiers cages in winter was measured and analyzed in order to provide preference for environment quality of layer production. 【Method】The environment quality parameters (temperature, relative humidity, light intensity, CO2concentration, air velocity, dust concentration,NH3concentration and PM10) were measured by the intelligent monitoring system and dust sampler horizontally and vertically in an enclosed layer house with six overlap tiers cages, respectively. These data were collected during the period of 6:00 to 8:00, 12:00 to 14:00 and 18:00 to 20:00 every day in winter, respectively. 【Result】The average values of temperature, relative humidity, air velocity, light intensity, carbon dioxide concentration, dust concentration, NH3concentration, and PM10in enclosed layer house with eight overlap tiers equipped with side window ventilation system in winter were 19.11 ℃, 52.02 %, 0.25 m/s, 34.00 lx, 2083.22 mg/m3, 2.85 mg/m3, 1.04 mg/m3and 26.01 μg/m3, respectively. The environmental quality parameters of different measuring points were different in the experimental layer house. The temperature, the concentration of CO2, dust concentration, NH3concentration, and PM10became greater along with the distance from the damp curtain to fan side, respectively. The temperatures, carbon dioxide concentration, and NH3concentration of upper measuring points of H3.80 m,H4.50 mand H5.10 mwere significantly higher than that of thelower measuring points of H0.60 m, H1.30 mand H1.90 m, respectively. Correlation analysis indicated that, there was extremely significantly positive correlation between temperature and carbon dioxide concentration and oxygen content. The air velocity and temperature, CO2concentration, NH3concentration, dust concentration was significantly negative correlated. The temperature showed extremely significantly positive correlation with NH3concentration. 【Conclusion】The environment quality parameters were different at horizontal and vertical measuring points in the enclosed layer house with eight overlap tiers cages in winter, and could meet the demands of standard of Environmental quality standard for the livestock and poultry farm (NY/T388-1999).

Layer； Winter； Enclosed poultry house； Environment quality

1001-4829(2017)6-1467-06

10.16213/j.cnki.scjas.2017.6.039

2016-06-13

国家蛋鸡产业技术体系(CARS-41-K19)；安徽省农业科学院学科建设项目(15A0412)；安徽省公益性研究联动计划项目(1604f0704049)；安徽省农业科学院人才发展专项资金项目(16F0404)

李俊营(1980-)，助理研究员，研究方向：家禽生产与环境控制技术方面研究，E-mail: lijunying2007@163.com，*为通讯作者， E-mail: zhankai633@126.com。

S831.4

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