层叠笼养蛋鸡舍夏季与冬季环境参数检测与分析

赵伟 邵曼曼 李中雷

摘要：本文旨在研究夏季与冬季特定通风模式下层叠笼蛋鸡舍内空气质量特性。分别在夏季与冬季蛋鸡产蛋期间进行试验，每次均采用最小通风模式，测定舍内温度、湿度、风速、NH3、CO2、PM10与PM2.5的浓度变化。结果表明：夏季与冬季层叠笼养蛋鸡舍内环境参数距离风机越近数值越高，且上方第3层笼具处PM10浓度显著高于下方底层笼具处（P<0.05）；此外，冬季层叠笼养蛋鸡舍内CO2、可吸入颗粒物PM10与细颗粒物PM2.5平均浓度值范围分别为1373～2491 mg/m3、256～356µg/m3、227～292µg/m3，均高于夏季相应数值。该研究可为层叠笼养蛋鸡舍结构优化与环境调控提供参考。

关键词：层叠笼养；蛋鸡；环境参数；温度；气流

蛋鸡层叠笼养因空间聚集明显而饲养密度大，并配以全自动控制饲养工艺而节约大量劳力，是目前我国发展最为迅速的立体养殖模式[1-2]。立体笼养蛋鸡舍采取密闭饲养，直立式笼具排布密集，易引起气流不畅而导致舍内蓄积高浓度有害气体、悬浮颗粒与气溶胶微生物等，通风则是调控该集约化养殖环境的最有效手段[3-4]。此外，外界气候对畜禽舍内空气质量产生较大影响，需采取相应通风等管理措施来维持空气质量安全[5-6]。目前，国内有关不同气候与特定通风方式下立体笼养蛋鸡舍环境质量参数还鲜有报道。

本试验以立体笼养蛋鸡舍为研究对象，分别在夏季与冬季对特定通风模式下蛋鸡舍内温湿度、气流、CO2及NH3浓度等环境质量参数进行分析，为寻求该型蛋鸡舍更好的环境控制设计与饲养管理提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试鸡舍

1.1.1 鸡舍结构

试验鸡舍位于江苏徐州某养殖公司。鸡舍坐北朝南，长60.0 m，宽11.0 m，脊高5.0 m，檐高3.8 m。鸡舍上部等距设有6个轻型钢主梁，屋面铺设100 mm厚彩钢聚苯乙烯夹芯板。墙体由240 mm空心砖砌筑，内侧抹15 mm厚水泥砂浆。西侧山墙设有5台负压风机，理论风量为25 000 m3/h；东侧山墙配置降温湿帘。南北两侧墙上均匀分布通风小窗，小窗下边缘距离地面1.95 m。

1.1.2 养殖设施

舍内设置长53.4 m，宽1.0 m，高1.8 m的蛋鸡笼，共2列，每列3层。每蛋鸡笼宽0.6 m，深0.55 m，前端与后端分别高0.44 m、0.38 m。采用自动供料、自动饮水系统与自动光照设施，并设置自动刮粪装置。每天自动喂料3次，光照16 h/d，采取自由采食与饮水，每天清理鸡粪1次。

1.1.3 通風与降温模式

夏季通风采用最大通风模式，开启5台纵向风机，进气口为山墙湿帘，舍外温度≥ 27℃时开启湿帘降温。

冬季通风模式：舍内温度≤17.0℃ 时开启1台风机，维持最小通风；舍内温度>17.1℃时，开启2台风机，开50 s，停250 s，再开50 s；温度每升高0.1℃，该2台风机多运行25s，如此循环往复。进气口为两侧墙上通风小窗。

1.2 试验设计

本试验选择产蛋期的健康海兰褐蛋鸡，存栏12 000羽。夏季与冬季试验日期分别为2023年7月20—24日、2023年12月20—24日。如图1所示，每列蛋鸡笼纵向均匀取

3个点，每个点取2个高度位点（第1层与第3层蛋鸡所处位置），共18个测点。温湿度采用精创RC-4温度记录仪，设置每10 min记录1次数据，全天24 h不间断测量。风速测量采用手持式Testo425热敏风速仪（德国Testo公司）。CO2与NH3质量浓度测量采用MS400-3便携式检测仪测定（深圳逸云天公司）。PM10与PM2.5的质量浓度采用微电脑粉尘仪LD-5C（B）

（北京绿林科技公司）测定。除温湿度以外，其余指标从8∶00-18∶00每间隔1 h监测1次，共测12次/d。

1.3 数据统计与分析

用SPASS软件One-way ANOVA方差分析检验组间显著差异，结果以“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 夏季层叠笼养蛋鸡舍内环境参数分析

试验蛋鸡舍夏季采用湿帘降温、纵向最小通风模式。如表1所示：距离风机越近，温度呈显著升高趋势（P<0.05），前端与后端平均温差1.19℃；舍内前端与中部间相对湿度无显著差异（P> 0.05），分别为80.86%、83.16%，至后端则显著升高至87.91%（P<0.05）。舍内风速由前端至后端呈显著升高趋势（P<0.05）。CO2与NH3前端浓度分别为1 370 mg/m3、3.0 mg/m3，至后端均分别显著升高至1 652 mg/m3与4.3 mg/m3（P<0.05），且各组间均差异显著（P<0.05）。此外，PM10与PM2.5前端浓度分别为245µg/m3、222µg/m3，至后端分别逐渐增大至316µg/m3与281µg/m3，且各组间差异显著（P<0.05）。

夏季试验蛋鸡舍垂直方向环境参数分布特征如表2所示。上方PM10浓度为322µg/m3，显著高于下方PM10浓度值250µg/m3（P<0.05）；上方PM2.5浓度为256µg/m3，高于下方浓度值231µg/m3，但无显著差异（P> 0.05）。其余环境质量参数上方与下方间均无显著差异（P> 0.05）。

2.2 冬季层叠笼养蛋鸡舍内环境参数分析

蛋鸡舍冬季试验期间仅采用纵向最小通风模式，未采取供暖。如表3所示，距离风机越近温度越高，前端、中部与后端温度分别为12.31℃、14.84℃与16.04℃，且各组间差异显著（P<0.05）。舍内前端相对湿度为65.00%，至中部时则显著升高至72.36%（P<0.05），后端相对湿度为75.67%，且中部与后端间无显著差异（P> 0.05）。舍内风速由前端至后端呈升高趋势，且各组间差异显著（P<0.05）。舍内前端CO2与NH3浓度分别为1373 mg/m3、3.0 mg/m3，至后端均分别显著升高至2491 mg/m3与5.3 mg/m3（P<0.05），且各组间均差异显著（P<0.05）。舍内可吸入颗粒物PM10随距离风机越近逐渐升高，前端、中部与后端浓度分别为256µg/m3、297µg/m3与356µg/m3，且各组间差异显著（P<0.05）；此外，舍内前端、中部颗粒物PM2.5浓度分别为227µg/m3与239µg/m3，至后端时则显著升高至292µg/m3（P<0.05）。

冬季试验蛋鸡舍垂直方向环境参数分布特征如表4所示。上方可吸入颗粒物PM10浓度为347µg/m3，显著高于下方PM10浓度260µg/m3（P<0.05）。其余环境质量参数上方数值均大于下方，但无显著差异（P> 0.05）。

3 讨论

全封闭层叠式蛋鸡舍空间排布密集、饲养密度大，环境调控尤为关键。本试验蛋鸡舍夏季采用湿帘降温、纵向最大通风模式，环境参数均随距离风机越近呈逐渐升高趋势，与李俊营等研究结果相一致[2]。舍内平均温度与相对湿度分别为25.55～26.74℃、80.86%～87.91%，而养禽行业推荐理想温度与相对湿度范围分别为18～24℃、60%～70%，夏季高温与开启湿帘应是造成温湿度较高的主因[7-8]。CO2与NH3平均质量浓度范围分别为1370～1652 mg/m3、3.0～4.3 mg/m3，通风量较大与每日清粪因素是控制CO2与NH3平均质量浓度在较低水平的原因。空气颗粒物浓度与动物活动、通风与饲养模式直接相关，采用垫料饲养肉鸡PM10与PM2.5浓度通常可分别高达3230～4530µg/m3、285～452µg/m3，本试验蛋鸡舍PM10与PM2.5浓度值范围为245～316µg/m3、222～281µg/m3[5]。

上方笼层PM10浓度高于下层，这与杨选将等研究结果相一致，风速不同是造成上述差异的主要因素[9]。

冬季试验期间蛋鸡舍采用纵向最小通风模式，环境参数同样距离风机越近数值越高。未采取供暖是造成舍内平均气温较低的主要原因，平均相对湿度范围为65.00%～75.67%。CO2与NH3平均浓度波动范围分别为1 373～2 491 mg/m3、3.0～5.3 mg/m3，高于夏季相应浓度值，冬季与夏季具体通风策略的不同应是造成差异的主要原因。冬季舍内PM10与PM2.5浓度值范围为256～356µg/m3、227～292µg/m3，同样高于夏季相应浓度值。此外，冬季上方第3层笼具处PM10浓度为347µg/m3，高于下方底层笼具处260µg/m3。

综上所述，层叠笼养蛋鸡舍夏季、冬季分别采用纵向最大通风或最小通风模式，环境参数均随距离风机越近呈逐渐升高趋势，且上方第3层笼具处PM10浓度高于下方底层笼具处；此外，冬季CO2、NH3、PM10与PM2.5平均浓度值范围高于夏季相应数值。

参考文献

[1] 郑树利，徐友祎，郭铃.高密度笼养蛋鸡舍最小通风温度场分析[J].中国家禽，2017，40（20）：42-46.

[2] 李俊营，詹凯，唐建宏，等.六层层叠式笼养鸡舍夏季环境质量测定与分析[J].上海农业学报，2017，33（1）：120-124.

[3] 姚家君，郭彬彬，丁为民，等.基于鹅舍气流场CFD模拟的通风系统结构优化与验证[J].农业工程学报，2017，33（3）：214-220.

[4] 郑树利，徐友祎，郭铃.高密度蛋鸡舍最小通风温度场分析[J].中国家禽，2018，40（20）：42-46.

[5] Zhao Y，Shepherd T A，Li H，et al.Environmental assessment of three egg productionsystems-Part I：monitoringsystem and indoor air quality[J].Poultryscience，2015，94（3）：518-533.

[6] 林勇，赵伟，姚文，等.不同通风方式对两层两列式网床肉鸭舍环境的影响[J].家畜生态学报，2019，40（9）：65-70.

[7] Shen L Y，sa R N，Niu J G，et al.Environmental parameters of broiler house with three-overlap cages in winter and autumn[J].Animal Husbandry and Feedscience，2017，9（5）：275-278.

[8] Chepete H J，X in H，Pumam C，et al.Heat andmoisture production of poultry and their housingsystems：Pullets and Layer.Ashrae Transactions，2004，110（2）：286-299.

[9] 楊选将，刘盛南，詹凯，等.八层层叠式笼养蛋鸡舍夏季环境质量参数测定与相关性分析[J].中国家禽，2015，37（10）：26-29.

基金项目：江苏省科技厅政策引导类计划-苏北科技专项（XZSZ201815）

作者简介：赵伟（1963—），男，本科，研究员，主要从事畜禽繁殖和生态养殖研究。