重庆黔江中小规模猪场自动环控设备应用现状调查

邱进杰，卜新宇

（1.重庆市畜牧科学院，重庆荣昌 402460；2.重庆市黔江区畜牧生产技术推广站，重庆黔江 409000）

在养猪生产中，影响猪只生长环境的因素众多，包括但不限于湿度、氨气、光照、噪声、粉尘等，其中最重要的因素有温度、湿度和舍内有害气体浓度等，相关环控参数超过标准会导致猪群发育异常，生长迟缓，严重者会出现昏厥，甚至死亡[5]。猪是恒温动物，对环境温度感知比较敏感，但体温调节能力较差，并且不同生长阶段的猪对环境的冷热应激反应差异较大，一般来讲，大猪对热应激比较敏感，小猪对冷应激表现突出。猪只为了维持自身恒定的体温会不断和周围环境进行热交换，猪机体产生的热量分为潜热和显热。外界环境温度越高，显热散失越少，机体更多通过潜热即呼吸蒸发散热。然而，当外界环境为高温高湿状态时，环境湿度接近或已达到饱和状态，呼吸蒸发受阻，猪的体温容易超过正常范围，进而引发猪的热应激反应，影响猪群的健康[1-4]。当猪舍内的相对湿度低于40%时，会严重影响猪体健康，显著提高呼吸道疾病和皮肤疾病的发病率[6-7]；当猪舍内的相对湿度超过90%时，会对猪只抵抗力产生显著影响，降低生猪的生产性能。因此，对猪舍内温度和相对湿度进行准确、有效的调控是养猪生产的重要保障。

重庆市黔江区位于重庆东南部，地处武陵山区腹地，是渝、鄂、湘、黔四省市的结合部，雨水和云雾多、湿度大。夏季气候高温高湿，冬季阴冷湿润。生猪产业是黔江畜牧业中的传统优势产业。黔江区连续14 年获得“全国生猪调出大县”奖励，2022 年，黔江全区出栏生猪74.72 万头，年末存栏生猪44.59 万头，能繁母猪存栏5.34 万头，年出栏100 头以上生猪规模户出栏量占总出栏量比重为50.1%。在规模化猪场中，中小规模养殖占达到82%以上，以传统开放式半开放式养殖模式为主，自动环控设备配置率不高，设施养殖理念亟需更新。随着养殖规模化、专业化以及人力资源等成本的不断上涨，生猪养殖机械化、自动化、智能化程度有待提升，设施养殖必将成为新常态，智能养殖需求空间巨大。良好而舒适的环境可对猪的生长发育起到促进作用，提高猪的生产力、饲料转化率和综合经济效益，实现生产良性循环。

1 生猪养殖环控装备应用现状和发展趋势

1.1 环控设备应用现状

黔江区生猪产业设施化水平不高，传统养殖户以平层半开放式为主，饲喂方式以人工饲喂为主，通风换气和温度控制通过简单开关窗户调整，少数悬挂水银温度计查看舍内环境温度，湿度常常无监测和调控，氨气浓度主要依靠人为感知，环境控制智能控制装备的安装和使用率较低。

现场调研黔江区36 家中小规模猪场家，这些猪场以传统开放式半开放式养殖模式为主，调研发现只有11 家猪场安装使用自动环控设备，安装使用率占比30.55%，其中9 家都是2020—2022 年内新建的猪场，养殖设施的自动化、智慧化水平逐年提升。圈舍采用全封闭模式且安装了风机水帘通风降温系统的9 家猪场分别位于冯家街道、阿蓬江镇、金溪镇、濯水镇、白石镇、五里镇、金洞乡、新华乡、白土乡，养殖规模均在年出栏3000 头以上。1 家猪场由于海拔较高，只安装了风机及温度传感器，没有配备湿帘系统。9 家猪场配怀舍和育肥舍配备了自动干料线饲喂系统，1 家猪场保育舍安装了自动干料线饲喂系统。5 家猪场安装使用氨气控制系统，重庆六九畜牧等2 个种猪场安装了氨气传感器联合风机调控，其他3 个猪场人工开启排氨扇。8 家猪场采用刮粪工艺，安装了自动刮粪机，设置每隔8h或12h 刮粪板自动清粪一次，可以有效减少猪舍氨气等有毒有害气体的聚集，改善了舍内环境和空气质量。

1.2 自动环控装备使用现状

在高温高湿的渝东南武陵山区，生猪养殖一般采用如下较适宜的温湿度范围：配怀妊娠舍18～21℃、产仔舍20～22℃、保育仔猪舍24～26℃及育肥猪舍15～20℃，适宜湿度65%～85%。针对黔江区高温高湿的气候特征，安装自动环控装备的11 个猪场基本采用了负压风机和降温水帘的新型通风降温系统。调研发现，目前生产上使用的通风降温装备主要有以下3 种：第1 种是“风机+水帘”系统。比如，珍溪镇的一个猪场，根据猪舍内温度高低确定开启1 组或多组风机，当温度低于25℃时，仅运行1 组风机，采用吹风5min 停30min 的方式；25～28℃时，2组风机同时运行，尽量把舍内温度控制在28℃以下，既满足实现目标温度，又可节约用电；当温度高于30℃时，启动3 组风机，同时启动水帘系统。通过湿帘风机的合理运行，舍内能达到5～10℃的降温效果。第2 种是“风机+保暖”系统。由于武陵山区在海拔1800m 以上，夏季天气凉爽但冬季比较严寒，因此没有安装水帘，而是采用自动控制风机加地暖模式。区内有2 家猪场按照这种模式，只安装风机未装水帘，夏季开启风机通风换气降温，冬季从11 月开始至次年3月份，需采用地暖系统的时间长达5 个月，即使冬季舍外温度最低降到-5～10℃，用地暖系统的舍内也能达到较好的目标温度。第3 种是“风机+水帘+排氨换气扇”系统，这种环控系统不但能有效地降低猪舍内的温度，适度改善舍内空气的湿度，而且还能引入新鲜空气，降低猪舍内的硫化氢和氨气等有害气体的浓度。

调研发现，夏季猪舍内外温差在5～14℃，冬季猪舍内外温差在25～35℃。极热天气时最高温差达14℃，如威愉猪场；在冬季海拔高度1500m 以上的猪场舍内外温度差高达35℃，如熙承誉生猪养殖场。由于不同生理阶段猪群对温度需求差异较大，因此，应该根据猪群阶段需求提供精准的环境调控，最大程度地减少因温度的不适宜造成猪群过大的环境温度应激。

1.3 自动环控装备需求趋势

随着生猪养殖向规模化、设施化、集约化的方向快速发展，猪舍内精准环境控制在养猪生产过程中的重要性日益凸显，猪舍环境实际状况更是直接影响猪群的健康状况、生产性能、存活率等，进而影响养猪生产成本和经济效益[8,9]。

在非洲猪瘟常态化背景下，猪场的生物安全保障将会高位运行，智能环控、自动料线等顺应生猪产业化发展方向。中小规模猪场实现智能化环控装备的覆盖是推动产业健康高效发展的重要力量，利用现代养猪科学新技术和设施设备来提升养猪生产效率，促进管理和生产方式的升级，生猪养殖环控装置走向智慧化是必然，老旧猪场设施化、自动化改造和全新设施猪场的修建存在巨大的市场需求潜力。

2 自动环控设备应用制约因素

2.1 经济制约

一是在当前猪价低迷、饲料成本居高不下、疫病防控成本高位运行、非洲猪瘟疫情时有发生的行业背景下，生猪价格迎来了价格“寒冬”，持续萎靡的市场行情，导致广大养殖者处于深度亏损的状态。二是近年来环保要求日趋严格，提高了生猪养殖的准入门坎，猪场环保资金投入较高。多重压力导致设施养殖亦面临较多阻碍。

2.2 技术制约

自动环控系统中的风机受温度单个传感器控制还是受氨气和硫化氢等传感器综合控制是个难点。目前这些自动环控系统已在集约化猪场大量普及，但AI 控制和大数据还有待充实。RFID 超高频技术受猪舍大小、建筑结构、信号干扰等原因的影响，自动环控系统的应用具有局限性。由于价格和效果等因素影响，一般猪舍都不安装氨气、硫化氢等传感器，中小规模猪场基本靠目标温度来设置启动环境控制系统，并未在PC 端或手机端显示，物联网技术的应用需求潜力巨大。

图1 风机-水帘系统

图2 风机-保暖系统

3 应对策略

3.1 加强宣传提升认知

加大宣传，提高智能化设备的安装使用率，助力高效生产。温湿度及氨气的控制是养殖环控中的关键控制指标，良好的环境条件是猪群健康生长的基础条件，若控制不好会导致猪群容易发病，饲料转化率降低，大大增加养殖成本。智慧化水平高的猪场，不仅可以在减少劳动力的情况下提高养猪场生物安全水平，而且还可以较大地提升猪场的生产效率。通过实地调研和效益比对宣传，引导有条件的养殖户配备使用自动环控系统，提高养猪质量和效益。

3.2 加大物联网技研发和应用

自动环控系统主要通过温度、湿度、氨气和硫化氢等传感器进行环境参数的快速采集和传输，需要加强物联网技术研发，结合物联网信息化技术，实现智能手机移动端和计算机端的远程监控及预警预报，精准调控猪舍内温度、湿度和有害气体浓度，实现舍内全天候精准调控，避免由于环控异常导致的生产事故发生，同时能较大程度减少能源浪费，降低生产成本，实现高效养殖[10]。在提升和优化猪舍内环境方面，与计算机建模相结合，实现现代化精准环控，提高环控控制效力和猪场的生产效益[11]。

3.3 加强培训促进设备高效使用

已经安装好智能环控设备的猪场，要对生产技术人员进行专门操作培训，使其了解通风换气降温系统的基本原理。将目标温度的梯度设置与各阶段的最适温度值匹配，配合湿帘的合理启用，同时结合氨气、硫化氢等废气浓度管理，确保环控装备在通风、降温、废气排放等方面发挥最大效果，实现猪场环境精准控制，推动生猪产业向自动化、智能化方向发展。

4 小结

在养猪环境因素中，温湿度和空气品质是重要基础。一般情况下，在高湿度地区，舍内环境温度超过25℃，公猪就会表现出比较严重的热应激反应，包括采食量较大程度下降、猪群胸腹式呼吸明显、饮水频率和饮水量、大大增加、性欲下降，同时精液品质降低，直线运动的精子数减少，精液保存时间缩短，潜在影响母猪受胎率和产仔数，并且这种现象具有滞后性，要经过2 个月左右的时间才能恢复，这也是造成公猪夏季不育的重要原因。当环境温度超过25℃时，母猪也会表现出比较严重的热应激反应，不食或减食比例增加，内分泌失调，排卵的数量和卵子的质量显著下降，导致受胎率下降，但断奶母猪发情表现不明显[12]。

在规模化养猪生产过程中，猪舍环境控制日益受到从业人员的重视，实现猪群各阶段最适宜的精准环境控制可对猪群的生长发育、繁殖性状、饲料转化效率、料肉比、疫病防控等指标产生正向的促进作用。采用现代化生猪养殖环境控制和测控设备对养殖舍内各项参数和指标进行检测，提供精准的环境控制，助力饲养管理工作，帮助生产管理人员了解生长环境的实际情况，促进生猪高效养殖[13]。为了保证圈舍内的饲养环境良好，引导有条件的猪场尽量安装智能化环控装置，建立平台化养猪联盟，采用统一技术标准进行示范推广。通过自动环控技术优化参数，通过集成技术示范推广带动更多的养殖场户走智慧养殖之路，提高畜牧业科技含量，降低人工成本，增加养殖效益。目前，黔江区生猪养殖智能环控等装备使用效率不高，随着从业人员养殖观念的改变、人力资源成本上升、疫病风险的加大、设施养殖技术和环控设备的成熟，生猪养殖自动设施设备将会在产业内部快速且大面积地推广应用，给黔江生猪产业带来积极的推动作用。