猪舍冬季通风技巧和关键控制点
2020-02-19孟柏金
孟柏金
(北京伟农生物科技有限公司,北京 怀柔 101400)
若问冬季通风和保温哪个重要,绝大多数养猪人会告诉你“同样”重要,但事实上,许多人还是把温度放在首位,当通风和保温发生矛盾时,除了简单的封闭门窗,舍不得额外增加供暖成本,习惯性缩减通风,在酷寒季节更是不惜牺牲通风保温度,舍内空气质量差,猪群抵抗力下降,导致猪场呼吸道疾病失控,猪群生长延缓、成活率下降、均匀度变差,诸病继发,给猪场造成不可估量的经济损失。
不是所有养猪人都不想通风,大家都知道通风不良的危害,问题是通风势必会引起降温,保温的压力实在太大,供暖的条件和成本承受不了。如何解决冬季通风和保温的矛盾是每一个养猪人必须面对的难题,本文抛砖引玉,分享个人多年猪舍冬季通风管理的经验,供大家参考。
1 冬季通风的重要性和必要性
众所周知,氨气(NH3)等有害气体浓度高会刺激呼吸道黏膜受损,诱发呼吸道疾病,这是偏面的,以致于在生产实践中,采取通风以外的降低舍内NH3浓度的其它手段(如及时清粪、饲料中添加益生菌、吸附剂等)难见成效。
通风的基本作用是换气,将舍内污浊的空气置换成新鲜的空气,排除动物代谢产生的有害气体[二氧化碳(CO2)、NH3、硫化氢(H2S)],补充生命必需的氧气(O2)。O2是动物生命代谢所必需的,缺氧会导致动物新陈代谢降低,精神不振、食欲下降、生长延缓,免疫细胞活性下降、抵抗力降低,严重的出现多系统功能紊乱,甚至窒息死亡。表1给出缺氧和富氧对人体的影响。
除了换气,通风还具有除尘、降湿的作用。灰尘是病原微生物的滋生地和传播媒介,湿度影响动物的热调节,动物呼吸、粪尿等源源不断地产生的水汽作用于环境影响动物的体感温度,并且高湿的环境促进病原的滋生和繁殖。
因此,通风是必须的,冬季通风不仅很重要,而且是必要的。通风和保温是两个完全不同的概念,不管温度够不够,都必须保证动物最基本的通风需求,以确保动物的健康和生产。
表1 缺氧和富氧对人体的影响
冬季呼吸道疾病频发,是动物赖以生存的环境灰尘大、湿度高、缺氧和有害气体浓度超标等多因素综合作用的结果,仅仅通过其它手段降低有害气体浓度不足以解决呼吸道疾病的全部诱因,更不能解决动物自身抵抗力差的根本原因,只有通风、保持舍内空气清新,才能从本质上提升动物自身抵抗力,有效控制冬季呼吸道疾病。这也从理论上解释了冬季呼吸道疾病药物控制效果不好,而放到空气好的地方(甚至不保温)隔离饲养反而能自然康复的不争事实。
2 冬季通风技巧
通风促进空气流动,加快动物体表对流散热,起到降温的效果,同时,冬季通风会引起舍内热量的流失,势必引起降温,因此,冬季通风需要技巧,通过控制进风高度、风速和流向,削弱通风的降温效果,从而达到通风换气而又尽可能不影响舍内温度的目的。
2.1 避免冷风直吹
冬季通风切忌冷风直接吹到猪身上,应控制进风高度、风速和风向,使动物活动区没有风的感觉,只是换了一下空气,即流经动物体表的风速接近为0米/秒。
2.2 使用负压通风
负压通风可以分散进风,而且便于控制进风位置、速度和风向,有条件的用负压横向通风效果更好。
2.3 从高处进风
从高处进风可以利用屋顶热空气(剩余热量)预热新进冷空气(如图1),而底部进风或漏风,不但直接引起降温,而且因动物活动区空气流动,加快对流散热,加重冷应激。
2.4 控制进风速度
控制进风速度的目的是使新进的冷空气有时间与屋顶的热空气进行热交换,如图1烟雾试验所示。相较于通风量,进风速度对舍内温度的影响似乎更大,因为只有足够的风速才有足够的时间利用屋顶剩余热量预热新进的冷空气。进风速度不够,冷空气得不到充分预热就下沉到动物体表,直接影响动物所在区域的温度;进风速度太快,冷空气在屋顶飘逸时间太长,虽然得到了充分的预热,但下沉速度就会受到影响,甚至有一部分来不及下沉,直接随气流排出舍外,影响换气效率。因此,控制进风速度很关键,必须根据舍内外温差设定合适的进风速度,使冷空气落到动物身上时恰好接近舍内温度。一般冬季通风负压控制在0.08~0.12英寸水柱或20~30帕斯卡,进风速度控制在4.0~5.0米/秒,烟雾试验可以看到冷空气在靠近猪舍中间位置下落。
2.5 控制进风方向
通过烟雾试验观察进风方向,防止气流遇到屋顶或其它障碍物(如风门上方导流板)反射向下。
2.6 分散进风
冬季通风风门进风口要开得小、开得多,而且开口大小要一致,分散进风,避免局部低温。但进风口开得小(约2~3厘米)要注意经常检查是否变形或被堵塞,尤其在北方地区,-20~-30℃的恶劣气候条件下,要经常检查风门开口和风门外防鸟网是否被冰、雪堵塞,如图2,以免影响进风。
2.7 执行冬季最低通风量
冬季通风无疑会增加保温的压力,因此,冬季通风只要能排除有害气体(CO2、NH3、H2S),补充正常生命活动所需要的O2,不影响动物的健康和生产就可以了,没必要过多的通风增加保温的成本。
2.8 间歇通风
当猪舍配备的风机排风量超过最低通风量时,风机不能长开,需要用定时控制风机开-关时间,风机开-关一个周期时间宜设定为5分钟,周期时间太长,风机开-关时间长,舍内温度波动大,温度忽高忽低,周期时间太短,风机频繁开-关,启动电流大,也容易出现故障。间歇通风的好处是短时间内的温度偏低不会对猪群造成大的影响。对于全进全出猪场,小产房和保育舍,因存栏数少,最低通风量也小,冬季通风不宜用大风机排风,建议用排风量30~50米3/分钟的小换气扇和直径11厘米的进风管(长133厘米)单独设计冬季专用通风系统(如图3)。
3 冬季通风关键控制点
3.1 猪舍的密封性要好
该进风的地方进风,不该进风的地方绝不允许进风,否则无法控制进风位置和进风速度,这是冬季通风温度能不能保住的关键所在。
3.2 必要的基础温度
冬季通风是“借力打力”,利用屋顶热空气预热外界新进的冷空气,因此,必须有一定的基础温度,舍内温度越高,通风对温度的影响越小,如图4,反之,则无力可“借”。因此,必要时需采取供暖措施,但要注意供暖不增加通风的负担(耗氧、废气排放)。
3.3 执行临界温度(等热区的下限)
恒温动物对温度具有一定的适应和自我调节能力。所谓等热区是指恒温动物主要依靠物理性调节维持体温正常的环境温度范围,舒适区是等热区某一温度区域,机体无须通过任何体温调节方式,即可达到产热和散热相等,畜禽最为舒适,其代谢强度和产热量处于生理的最低水平,健康状态和生产性能最佳。临界温度是将等热区的下限温度称为临界温度,冬季通风最大的困难是温度保不住,因此,要执行动物可接受的最低温度,可相互挤靠取暖但不站立寒颤、不扎堆挤压、能正常活动、不影响健康和生产,如图5,并提前降温适应。
3.4 最低通风量不受温度控制
通风和保温是两个完全不同的概念,不管温度够不够,都必须保证动物最基本的通风需求,因此,猪舍最低通风量不能受温度控制(如果受温度控制有可能出现温度不够风扇不启动),是根据存栏体重(数量×均重)和最低通风标准[米3/(分钟·千克体重-1)]计算所得,然后按风扇排风量设定一个通风周期内风扇开-关时间,风扇的开-关与温度无关,在规模较大、自动化条件较好的猪舍,考虑昼夜温差,尤其是南方白天气温较高,建议首先设定第1台风扇最低通风量风扇开-关时间,保证夜间的最低通风,然后设定基础温度,基础温度+2℃,温控控制第2台风扇启动降温,使白天气温较高时能及时增加通风量,这样既能缩小昼夜温差,同时防止第1台风扇故障时有第2台风扇启动通风,确保生产安全。
3.5 温度计温度≠体感温度
通常谈的温度是指温度计的温度,但动物实际感受到的温度(体感温度)并不是温度计的温度,即温度计温度≠体感温度。
温度计的温度是舍内某一点的测定值,受测定位置(是否有代表性)和测定仪器准确度的影响,最终是否舒适还要看动物的反应。体感温度就是动物对环境的反应,即动物与环境之间热交换(散热速度)、对维持产热与散热平衡作出的判断,除受环境温度本身的影响外,还受饲养方式、饲养密度、环境湿度和风速的影响,如表2。
表2 环境温度、相对湿度和空气流速引起的有效温度变化
实事上,在现场常常以常规温度去设定冬季猪舍的温度,甚至担心受凉,执行舒适温度的上限,结果因通风不良,舍内水汽得不到及时排放,湿度升高,人为造成高温高湿,如冬季很多猪场保育舍温度25~26℃、相对湿度80%以上,体感温度达到28℃。
3.6 细节决定成败
冬季通风如履薄冰,对通风量、进风面积都经过精确地计算,对进风高度、进风速度和风向有明确的要求,稍有不慎,就会失之毫厘差之千里,因此,冬季通风一定要注意细节,尤其要仔细检查猪舍的漏风(包括屋顶、天窗、门窗缝隙、排污沟、鼠洞等),即使0.1米2的漏风面积都会对通风造成很大的影响,一切都要严格按着设定预案执行,每一步必须达到预期的目标,只有这样才能达到理想的效果。
4 最低通风量的确定
最低通风量没有固定值,是一个变数,不同地区、不同气候条件,甚至同一个地方随昼夜气温变化,需要的最低通风量不同,原因很简单,最低通风量是排风量,常用单位是体积[米3/(分钟·千克体重-1)],而动物需要的是实际享受的O2的量[毫克/(分钟·千克体重-1)],两者单位不同。影响最低通风量的因素很多,概括起来主要有以下几个方面。
4.1 空气密度:温度、湿度、大气压
空气密度是指在一定的温度和压力下,单位体积空气所具有的质量,在标准状况下,空气密度约为1.29千克/米3。
热胀冷缩,在相同气压条件下,温度越高,空气密度越低,而气压与温度、湿度有关,温度升高,空气密度变小,气压也随之下降;湿度与气压的关系是因为水蒸气的密度(水蒸气的分子量18.016)比空气密度(干空气的分子量28.966)小,当空气中含有较多水蒸气时,空气密度要变小,大气压也随着降低。因此,大气压的变化跟天气有密切的关系,一般地说,晴天的大气压比阴雨天高,冬天的大气压比夏天高,在一天中,上午9:00~10:00时气压最高,下午15:00~16:00时气压最低。表3是空气在不同压力和温度下的空气密度。
表3 空气在不同压力和温度下的空气密度 千克/米3
由此可见,南北方的空气密度差异很大(温度、湿度差造成),在设定冬季最低通风量时南方明显要比北方的通风量大。
4.2 海拔高度
海拔越高气压越低,在海拔3 000米以上的高原地区,空气中氧气含量只有内地的三分之二到二分之一,因此,在设定最低通风量时一定要考虑高原缺氧的因素。
4.3 动物的种类和品种
不同种类和品种的动物生长速度不一样,最低通风量不同,一般来说,生长速度越快,代谢机能越旺盛,耗氧量越大,所需的最低通风量越大。
4.4 动物的生理机能
幼龄动物体重成倍增长,代谢机能旺盛,耗氧量大,最低通风量也相对较大,在计算产房最低通风量时,一定要把母猪和仔猪的最低通风量分别计算。
4.5 换气效率
最低通风量与换气效率密切相关,在设定最低通风量时一定要充分考虑屋舍的跨度、通风方式(同样风门进风纵向通风的换气效率比横向通风高)、舍内负压(负压越高含氧量越低)、进风高度、进风速度等因素,适当调整最低通风量。
排除海拔高度等特殊因素,在负压0.08~0.12英寸水柱条件下,猪舍冬季温度、湿度、最低通风量等环境控制参考值如表4。
表4 猪舍冬季温度、湿度、通风环境参数推荐值(个人经验仅供参考)
5 猪舍空气质量的评估
表5是畜禽养殖舍内空气质量标准,在现场,管理者很难一一搞清楚影响最低通风量的因素,也不可能随时测定O2及各种有害气体的浓度,有经验的管理者通常以感官指标来判定空气质量是否达到畜禽养殖的基本要求。
表5 畜禽养殖舍内空气质量标准
畜禽舍对空气质量的感官要求:
5.1 不气闷
这是对含氧量的判断,空气中O2含量低、CO2浓度高,会让人感到鼻塞、胸闷,透不过气来,有一种压抑感。
5.2 不刺眼、不刺鼻
这是对有害气体—NH3的判断,如果能闻到氨气味,且有轻微的刺眼、刺鼻感觉,说明空气中NH3浓度已经达到甚至超过20毫升/米3,应适当加大通风量。
5.3 空气清新、透亮
空气清新是一种通风好、温度已经降到位的感觉,动物分布不存在问题(虽然相互挤靠但不扎堆挤压),人在舍内行走感到凉爽但又不冷,如果人感觉到暖和,走得时间长了有微微发热的感觉,或者动物受到惊扰站起来时感到热气扑面而来,说明通风不足或者说还有通风降温的余地。
空气透亮是对空气中灰尘指标的判断,进舍时站在门口(纵向通风进风口端)看风扇,空气透亮,能清晰地看到对面风扇的运转,说明通风可以,虽然能看到对面的风扇,但屋顶、过道有雾霾的感觉,说明空气中灰尘大,需加强通风。
在上述3项感官指标中,不气闷最关键,是直接影响畜禽健康和生产的含氧量,可偏偏这项指标最模糊,人与人之间的敏感度不一样,工作人员长期在舍内工作几乎没有感觉,但当您走到舍外,深深地透一口气、感觉舍外虽然凉但感到舒服的时候,说明舍内的含氧量即通风是存在问题的。不刺眼、不刺鼻对大多数人来说尽管是一项比较敏感的指标,但最不可靠,一是每天清粪,舍内氨气浓度降低,二是有些饲料中添加减少粪便和NH3的添加剂,三是NH3极易溶于水,在湿冷的环境下,NH3溶解到水中,挥发到空气中的NH3浓度低,极难闻到,因此,NH3浓度不超标不代表舍内不缺O2。第三项空气清新、透亮是当您无法从第一、二项作出准确判断时的辅助指标,而且影响因素少、可信度高。
通风是必需的(与温度无关),降温是可控的,冬季通风只要现有猪舍条件在不通风情况下温度不存在问题,通风完全是切实可行的。据个人的经验,无论是-6~-8℃的南方还是-20~-30℃的北方,冬季通风做得成功,在不额外增加保温成本的前提下,舍内降温(温度计温度)一般不会超过2℃,完全可以通过执行临界温度得以实现。关键是要认识冬季通风的重要性和必要性,掌握冬季通风的原理和技巧,明确冬季通风的关键控制点,按部就班地按照预定的通风方案执行,实际上比天气多变的春秋季节更容易营造稳定的猪舍环境,更容易获得健康的猪群和理想的生产成绩,甚至可以做到整个冬季没有呼吸道疾病。