贵州省林下生态养鸡圈舍设计*
2023-10-18姚茂康黄玉芳蔡宇杰侯天瑞朱家余
姚茂康 ,黄玉芳 ,蔡宇杰 ,侯天瑞 ,朱家余
(贵州农业职业学院,贵州 贵阳 550014)
0 引言
林下经济作为实现生态与经济耦合共赢的新模式,为产业结构调整和绿色发展提供了新路径,当前林下经济正朝着组织化、规模化、标准化、市场化多元格局发展[1]。林下养殖是林下经济业态的重要模式之一,它将林业与畜牧业有机结合、相得益彰,形成林业和畜牧业绿色生态可持续的良性循环模式,拥有巨大的经济利益和生态效益。林下养殖作为生态型的养殖模式,对畜牧业产业生态化和林业生态产业化有极大的促进作用。林下养鸡是林下养殖的主要组织形式,具有经济效益见效快、产能显著和市场前景好等优点。林业养鸡不仅能满足人们对有机绿色和安全无公害食品的要求,而且能变废为宝,实现养殖业和林业的良性循环,林下养鸡在增产增收、经济发展和保护生态环境等方面具有重要的现实意义[2]。
林下生态养鸡是贵州生态家禽产业中的重点发展板块,生态散养模式的鸡肉肉质鲜美,备受市场青睐,潜力巨大[3]。贵州省自特色产业革命实施以来,林下养鸡发展取得了长足进步,仅2020 年林下养鸡达2 560 万羽。虽然林下养鸡产业已具有规模雏形,但存在产业基地分散、规模普遍较小以及基础设施薄弱等共性问题,导致基地产量不高、质量低下,形成大量的低产林,严重制约产业发展[4]。项目组针对林下养鸡产业,进行深度调研和实地走访,剖析制约产业高效发展的关键节点和核心技术,着力破解产业发展瓶颈和制约因素,以期为林下家禽产业发展注入新活力,科技赋能助力生态畜牧产业跑出“加速度”,为贵州省特色产业腾飞插上科技翅膀。
本文基于贵州省生态家禽产业技术体系建设项目,以制约生态养鸡产业发展的圈舍因素这一关键问题为研究对象,从养殖场地鸡舍选址、圈舍设计制造建设应用全过程分析,同时考量规模结构、生态轮牧、鸡群栖息、养殖防疫、资源良性循环等对鸡舍的要求,瞄准生态养鸡未来智能化、规模化和标准化发展,以贵州省丘陵山地特色的喀斯特地貌为根柢,在充分调研和走访的基础上,针对林下鸡舍普遍存在的共性问题,以《贵州省生态鸡林下养殖技术手册》技术规范为依据,科学设计普适性强、可推广、可复制的林下生态养鸡圈舍,为圈舍设计产业升级提供范式,赋能生态养鸡产业,助力贵州省林下生态家禽产业振兴,推动农业农村现代化发展。
1 鸡舍设计需求调研
1.1 林下养鸡产业田野调查
项目组深入铜仁市万山、印江、江口,黔东南州从江、台江,毕节市纳雍等林下养鸡基地开展生态家禽养殖生产调研工作。生态家禽圈舍如图1所示。
图1 生态家禽圈舍
1.2 自然地貌资料
贵州省是典型的丘陵山地,是全国唯一没有平原的省份,山地面积和15°以上的山坡面积分别占全省面积的92.5%、69.4%,喀斯特地区约占山地面积的64%。
1.3 林下鸡舍应用前景分析
1)应用基础和前景分析。截至2021 年底,贵州省生态家禽出栏18 530 万羽。“十四五”期间,预计全省生态家禽存栏量在2亿羽以上。
2)智能化、集约化、规模化、标准化对鸡舍的要求分析。全省林下养鸡在现有发展基础上,按照“上规模、调结构、提品质、增效益、防风险”的总体思路和布局,未来林下养鸡的发展趋势必然是智能化、集约化、规模化,基地基础设施特别是鸡舍的更新换代势在必行。此外,依据《贵州省生态鸡林下养殖技术手册》技术规范,林下鸡舍设计标准化也是未来圈舍发展的方向。
1.4 调研问题暴露与设计需求分析
项目组通过调研,聚焦林下养鸡产业发展关键节点和薄弱环节,以产业形成的全过程为视角,鸡群林下养殖过程中存在的问题及设计需求分析如下。从产业形成过程来看,场地选址不科学,鸡舍设计制造营建不科学,鸡舍不符合鸡养殖技术指标,粪污处理回收不合理,定点鸡舍轮牧闲置资源浪费。问题暴露主要表现为:选址不科学导致鸡舍形同虚设,鸡舍设计不合理不科学无法激活鸡的生物学特性,鸡舍营建随意且设施简陋难避害,鸡舍不能为鸡群健康养殖提供持续健康环境,鸡舍粪污处理不规范从而污染环境且鸡群易患病、成活率低,定点鸡舍移动困难过度放牧引起生态恶化,新建轮牧鸡舍养殖成本增加,鸡舍无法承载极端天气造成鸡群成活率低,鸡舍保温措施不足缩短了利用周期[5]。
2 林下生态家禽鸡舍设计
2.1 设计思路
林下生态家禽鸡舍设计按照“上规模、调结构、提品质、增效益、防风险”的总体思路和布局,瞄准未来智能化、集约化、规模化、标准化的发展趋势,聚焦科技赋能,深入推动产业扩面、提质、增效的林下生态养鸡大格局观[6]。结合自然环境和人文环境,依据鸡的生物学特性激活鸡群走啄觅食习性,根据调研得出的林下养鸡鸡舍普遍存在的问题和不足,拟定设计方案,设计方案为贵州省生态家禽产业技术体系建设项目重要内容之一,以《贵州省生态鸡林下养殖技术手册》技术规范为遵循,完善林下生态养鸡圈舍设计,着力破解制约生态家禽产业发展的瓶颈。
基于自然地貌的丘陵山地特色,面临15°坡度和密林等障碍物自然挑战,依据鸡的生物学特性,设定以鸡舍为半径的200 m 内为鸡群生理成长空间[7],大容量、高密度饲养的生产容器容易引起过度放牧,从而破坏自然环境。
2.2 总装配图设计
基于绿色可持续发展的理念,瞄准产业转型升级、功能需求多样性,优化生态家禽鸡舍设计[8]。
按照贵州省生态家禽产业发展工作专班编制的《贵州省生态鸡林下养殖技术手册》技术规范,鸡舍设计长4 m,宽2 m,每个生产容器内可养殖120~150只鸡。林下生态家禽养殖鸡舍总装配图设计如图2所示。
2.3 鸡舍设计创新点
1)整个鸡舍可快速拆分为6 个板块,分别是顶棚、底网、2 个横向和2 个纵向骨架结构,特点是暗扣式拼装,可快速拆卸和组装,克服定点鸡舍无法移动、新建轮牧鸡舍成本高的问题。
2)2 块屋顶向后微倾10°左右,防积水,林下养鸡的季节特性与贵州省雨热同期有交叉,因此微倾平顶设计防积水。
3)采用长边密封板,密封板具有上下滑动调节鸡舍内温度和通风情况的功能,起密封与保暖的作用。夏季高温、高湿,可将密封板滑动打开增加通风,保证鸡舍内负压合理。此外,密封板还可分块快速拆卸,便于轮牧移动,并且方便投食、清理粪便和消毒杀菌防疫作业。
4)顶部两侧根据空气动力学效应,设置4 块(小型)排气通风帽,实现空气单向流动通风。
5)顶棚活页式设计,减少营建或轮牧时拆卸后移动过程中障碍物的阻碍面积,方便运输和转移。
6)通风系统设计:包含最小通风系统、立体通风系统和机械过渡通风系统三个部分[9-11]。舍内最小通风系统由4 块排气通风帽和生产容器内底网模块构成,该系统无需加入自动装置。在最小通风系统的基础上,纵向通风与横向通风系统同时打开,即将密封板向上滑动并打开鸡舍出入口扣锁式连接的上下开合门,即可实现横向、纵向二维通风再加上底网和排气通风帽的最小通风系统构成立体通风系统。若遇到高温、高湿等极端天气,最小通风系统和立体通风系统开启不能维持舍内鸡群健康环境,则可利用自动检测系统,打开智能化装备开启风机进行过渡通风,降温后达到鸡群可感散热就可停止,立体通风持续进行。
7)防寒保温设计[12]。贵州省处于高寒地带,在12 月至3 月气温较低,简陋的鸡舍无法支持养殖生产正常运营,养殖基地闲置造成林下资源利用率低,产业发展受挫甚至季节性停滞。另外贵州省在春季昼夜温差较大,极容易出现极端天气,例如2022年清明节前在贵州西部毕节市威宁、赫章以及六盘水市等地出现降雪,而降雪前2 天还是风和日丽,因此在春季鸡苗投入养殖空间后,鸡舍设计必须解决极端寒冷以及昼夜温差大引起的鸡群大面积死亡问题。与此同时,养殖场内雏鸡和成鸡不同生长阶段对鸡舍的保温需求不相同,为了同时满足雏鸡、成鸡对温度的不同需求,以及不同类型鸡群对温度的不同需求,增强鸡舍普适应用效果,林下生态家禽鸡舍保温系统的设计充分考虑了这些温度因素,所设计的保温系统由机械保温和自动保温系统组成。机械保温是在初春或初冬季节,将横向、纵向有机涂层保温板全部下拉防风御寒,顶棚采用夹层泡沫材料增强保温效果,同时鸡群在圈舍容器内利用可感散热维持舍内温度。当冬季极寒冰冻天气出现,要让鸡舍成为维持正常养殖的空间,除了机械保温系统加入以外,还需要利用智能化装备提升舍内温度,利用自动检测设备维持舍内环境,智能化设备的日常供电可在顶棚加装清洁太阳能降低日常电费支出。
8)笼底网筛小网孔径设计。底网为鸡群入舍后的栖息平台,底网设计的特点首先考量鸡群在舍内的健康成长,底网为1 cm2的网格,符合鸡脚细瘦、分枝明显的生物学特性[13],避免大网孔造成鸡脚受伤,同时鸡粪可透过网孔落下去成堆发酵后定期回林,此外小孔径底网设计可有效避免蛇、黄鼠狼等偷食造成的鸡只减产。其次,鸡粪中的氯化钠盐具有很强的腐蚀作用,因此常规的铁制品或不锈钢抗腐蚀效果欠佳,对比后底网材料选择镀锌板材,工艺设计为冷加工。冷镀锌具有良好的力学性能、抗渗透屏蔽性能、封闭性能以及耐水、耐盐水、耐介质腐蚀等特点,因此所设计的圈舍坚固耐用,能有效降低养殖成本。
9)防潮防腐蚀与稳固性设计。圈舍架构采用冷镀锌钢材,防潮防腐蚀效果明显[14]。底网距离地面0.6 m,有效防止暴雨沉积侵入圈舍,同时堆积的鸡粪与底网之间有足够的空间,有效避免了鸡粪内微生物和寄生虫潜在的传染病源对鸡舍造成的威胁,保障生产容器内鸡的健康环境。为了避免高坡强风对鸡舍造成威胁,提高整个圈舍的稳定性,利用圈舍自重与4只地脚地钉对圈舍加以固定[15-16]。
10)自动化控制系统设计。圈舍内主要搭设自动投食补水、通风保暖、夜间补光、鸡只数量统计、氨气自动检测和控制等装置,为养殖产业远程监控与管理以及集约化、智能化发展提供了可能与平台。
3 总结与讨论
本文基于林下生态养鸡产业规范化、标准化、智能化发展的圈舍营建视角,按照“上规模、调结构、提品质、增效益、防风险”的总体思路和布局,为契合贵州省林下养鸡规模化发展阶段对鸡舍的诉求,在深入调研贵州省林下养鸡产业的基础上,深刻分析制约产业发展的核心症结,以破解严重掣肘产业发展的简陋鸡舍为切入点,进行了以下工作。
1)针对鸡舍在生产空间和养殖环节存在的一系列问题和不足,就养殖品种的生活习性和生产中不同工作内容对圈舍的需求,以贵州省山地特色为基础,结合气候变化基本规律,设计了具有较强普适性和泛化能力的林下生态养鸡圈舍。
2)以《贵州省生态鸡林下养殖技术手册》技术规范为遵循,进行了鸡舍总装配图的设计,亮点为可拆卸式的暗扣模块拼装,为远程山林运输和实时动态轮牧提供了便捷,有效支撑了林下生态养鸡产业绿色可持续发展。
3)依据鸡的生物学特性,基于鸡只健康成长的全过程,结合防疫消毒清污等作业需求以及贵州自然地貌等特性,多方位多角度考量全季节特性,将温度、湿度、空气等关乎生产的因素以及极端气候(高温、高湿、强风、暴雨)等潜在不确定因素纳入考虑范围,科学合理设计了生产容器的各个关键部件。
综上所述,鸡舍设计包括了鸡舍机械结构设计与优化、鸡舍自动控制系统设计两个部分,圈舍的科学设计是生态家禽产业扩面、提质、增效的关键环节之一。鸡舍具备高效、便捷、智能等特点,普适性和泛化能力较强,该鸡舍样品自2022 年6 月投入贵州农业职业学院百宜实训基地示范应用以来,相关人员表示应用效果良好,提高了工作效率、减轻了劳动强度,可赋能林下养鸡产业发展,为助推农业现代化和乡村全面振兴作出贡献。