养猪生物发酵舍的环境控制措施

摘要 介绍了生物发酵舍养猪技术的工艺流程，指出了影响生物发酵舍内猪生长的环境因素，并提出了环境控制和设备控制措施，以期为生物发酵舍养猪提供技术参考。

关键词 生物发酵舍；养猪；环境控制；设备控制；措施

中图分类号 S828 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）09-0280-03

Environmental Control Measures of Raising Pig with Biological Fermentation Shed

HU Yu-lu HE Jin-cheng *

（Institute of Modern Agricultural Equipment and Measurement and Control，College of Mechanical and Electrical Engineering，

Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou Fujian 350002）

Abstract The technological process of raising pig with biological fermentation shed was introduced，the environmental factors affecting biological fermentation inner pigs′ growth were pointed out，and measures of environment control and equipment control were put forward，in order to provide technical reference for raising pig with biological fermentation shed.

Key words biological fermentation shed；raising pigs；environmental control；equipment control；measures

随着经济发展，畜禽养殖业正由传统家庭副业向着专业化、规模化的方向发展[1]。然而，由规模化养殖而造成的环境污染问题，已经成为限制禽畜养殖业发展的重要因素。包括粪便污水对空气质量、水体、土地的污染等。为了解决这些问题，就要寻找到一个合适的方法来有效治理养殖业带来的负面因素，将之转化为推动养殖业可持续发展的正面力量。生态化养殖是以微生物技术为核心，通过对排泄物的科学处理，实现低投入、高产出、少污染的良性循环生态养殖工程，可以有效解决以上问题。

1 生物发酵舍简介

生物发酵舍零排放养猪技术是在日本已推广使用30多年的成熟养猪技术，目前日本60%以上养猪场使用该技术。我国于2005年从日本引进并在福建、山东推广使用且取得了良好的经济、环保、社会效益。福建省环保局在进行大量测试结果的基础上，组团到日本实地考察调研后将洛东酵素产品的生产技术引进中国。其技术工艺流程图见图1。2007年12月洛东生物发酵舍零排放养猪技术被认定为国家重点环保实用技术（A类），并在全国各省市（区）推广应用[2]。

发酵床养殖技术是基于控制畜禽粪便排放与污染的一种养殖新方法。在经过特殊设计的猪舍里，填入发酵过后的有机垫料，再将猪放入猪舍进行饲养[3]。猪只在垫料上生活，排泄物被垫料内的微生物分解，无需另外进行排泄物的处理。

2 生物发酵舍内的环境

家畜环境包括内环境和外环境。内环境是指机体内部一切与生存有关的物理、化学、生物学的因素。外环境指周围一切和家畜有关的事物的总和[1]。一般所说的家畜环境都是指外环境。在现代养猪生产中，环境因素对猪只成长的影响越来越重要。

为猪创造适宜的生长环境是环境控制的目的。因此，在养殖的过程中，对环境因素进行监控是实施环境控制的先决条件。需要进行控制的环境因素如下。

2.1 温度

猪是恒温动物，具有不耐热性。首先要考虑生物发酵舍内的空气温度。如环境温度过低，超出猪的适应范围时，则会导致猪体温下降，逐渐被冻死。环境温度过高，猪只本身不耐热，容易影响生产性能，热应激会引发各类疾病。各类猪群都有其最适宜的环境温度。环境温度过高或过低都不利于猪群的生长[4]。

其次，在生物发酵舍中，垫料温度也会影响猪只的健康。在生物发酵舍里养殖的猪无论冬夏都在铺满垫料的猪舍内生活生长。与猪只直接接触的垫料温度很大程度上影响猪的体温。正常发酵的垫料温度是垫料表层下20 cm处的温度，处于40～55 ℃。低于40 ℃，则垫料中的微生物发酵能力减弱[5]。发酵床基本上是恒温床。以使用2个月后的发酵床为例，不管冬季或夏季，其内部核心发酵层温度均为25 ℃左右，但热量经过不发酵或发酵强度很弱的垫料介质传到发酵床表面时，15 cm下的垫料温度一般为20 ℃左右。发酵床表层不产热。发酵床的表层不能发酵，也不具备发酵的条件，基本不产热[3]。

2.2 湿度

湿度是用来表示空气中水汽含量多少的物理量，常用相对湿度来表示。如当相对湿度较低，空气干燥，灰尘漂浮，容易使猪染上呼吸道疾病。而相对湿度高的时候，会使病原体繁殖，对猪的抗病力不好。研究得出，当在适宜温度范围内，湿度对猪生产力影响不大。如果温度适宜，即使湿度从45%上升到95%对增重也无明显影响。但是在高温或低温时候，会有不利的影响。低温高湿度时，会使猪有寒冷感，易引起下痢、肠炎等疾病。而高温高湿时，会减缓猪体重的增长速度，影响生产性能[6]。空气相对湿度对家畜的影响主要表现在家畜蒸发散热方面，当环境湿度高时，由于湿热散湿比较困难，空气的相对湿度就成为增加潜热散失的主要因素[7]。

垫料的管理要从湿度、温度、饲养密度等各个环节着手。过于干燥或者潮湿，都会影响垫料内微生物群的发酵活性，使发酵无法充分、完全[8]。研究表明，垫料的水分在50%～60%较为合适。福建省夏季的气温高，最高可达37～38 ℃，而且持续的时间长，高温季节可维持3～4个月。因此，要经常检查猪舍垫料的湿度，要保持空气流通，促进水分的蒸发。确保垫料的含水量。中心发酵层的含水量一般控制在65%左右[9]。

2.3 气流

气流是影响猪体散热的重要因素。低温环境下，要注意防风，避免猪体大量散热，引起疾病。高温环境下，提高风速，增强气流，促进肌体的散热。据报导，当舍内环境温度为12 ℃时，气流速度由0.1 m/s增加至0.26 m/s，25～30 kg的猪的散热量约要增加10%。冬季为了保暖，流速可以适当地降低。夏季高温时便可适当地提高气体流速，以利于猪体的散热。

2.4 有害气体

有害气体在猪舍内的产生和积累，主要来自猪的呼吸、排泄物和产生的有机物分解。在生物发酵床内进行的发酵过程，可能也会带来一定的有害气体。因此，垫料一定要进行过完整的发酵过程后才能进入猪舍。

氨气（NH3）具有刺激性气味。易溶于水的特性使得它一般被溶解或者吸附在潮湿的墙面或者水坑中，或者猪的黏膜上。会引起猪的明显病理反应和症状。它由各种含氮的有机物分解产生，比如粪便、尿液、垫料、饲料等。其对猪舍环境的影响巨大，是需要进行严格控制的[10]。一般来说，猪舍的氨含量一般应控制在0.003%以内。

二氧化碳（CO2）的主要来源是猪的呼吸。其本身只是代谢的产物。但是，二氧化碳过多，就表明空气污浊，氧气不足，可能存在其他有害气体。猪在此种环境中会有萎靡、食欲下降、体制衰弱等表现。丹麦在猪的放养问题上，提倡的是自由放养，以降低二氧化碳对生物的影响[11]。我国多采用圈养形式，因此猪舍内二氧化碳的体积浓度不应超过0.15%。

硫化氢（H2S）是无色的恶臭气体。在猪舍中主要由含硫物分解而来。越接近地面，浓度越大。高浓度的硫化氢可直接抑制呼吸中枢，引起窒息和死亡。而长时间受硫化氢影响，会出现体质变弱、抵抗力下降的现象，引起疾患。封闭式猪舍要经常通风换气，保持舍内空气新鲜。猪舍内的硫化氢浓度不应超过0.001%。

一般猪舍内不会产生一氧化碳（CO）。但是冬季在密闭的猪舍内生火炉会产生一氧化碳。当一氧化碳浓度为0.05%时，短时间就可引起急性中毒。猪舍内的一氧化碳浓度应低于0.002 5%[7]。

2.5 其他因素

噪声会引起猪只的应激反应，是影响猪正常休息和睡眠的重要因素。有研究称，断续声比连续声的影响更大，夜间的噪声比白天噪声影响大。适当的光照强度和时间，可以对猪体的生理节律和行为方式起到一定的调节作用，增强机体的代谢和氧化过程，加速蛋白质和矿物质的沉积，促进猪体的生长发育，并可提高其繁殖力和抗病力。舍内空气中的尘埃可能吸附有大量的病菌。灰尘被吸入猪呼吸器官时会对猪造成危害。尤其在进行垫料养殖时，由于表层垫料风干后，猪只进行翻拱会造成空气中粉尘数量增多，影响猪只健康。

3 环境控制

为了给猪群创造一个符合猪的生物学特性要求和行为习性的最佳环境，就要对环境进行控制。要根据现实的不同条件，运用供暖、降温、通风、光照等措施对环境进行合理调控。

3.1 保温与供暖

空气温度：以不同类型猪舍的不同适宜温度为参考，对猪舍的空气温度进行调控。对于封闭式圈舍保温措施要吊顶棚、加厚垫料、适当多装猪（增加密度）、舍内吃食。利用猪体散热来保持舍内温度[12]。供暖的形式包括集中供暖和局部供暖。利用不同的供暖设备将舍温提高。如：锅炉、热风炉、红外线灯、电热保温板。

垫料温度：对生物发酵床养猪而言，只要将垫料翻动次数适当增加，垫料的厚度适当加厚，就能实现很好的保温效果。利用发酵菌发酵过程中产生的热量使垫料维持一定的温度。

3.2 防暑降温

防暑降温的措施有防暑猪舍的设计、遮阳、绿化、通风、蒸发降温等。其中蒸发降温可以应用滴水器、喷淋器或气雾器、湿帘等设备。在猪舍一端设饲喂台，要保证猪饮水时所滴漏的水往栏舍外流，以防垫料过湿而霉烂。猪舍两端应安装必要的通风设备和水帘降温设备，以防夏季闷热天气影响猪的生长[13]。

在夏季可以通过控制垫料温度，使其低于40 ℃来抑制或者减缓微生物的发酵，从而达到猪舍内降温的目的。因此，在夏季应当减少垫料的翻动或者采用交替翻动垫料的方法。并且在温度较低的傍晚进行。

3.3 通风换气

发酵床养猪不同于一般的传统养猪，猪粪、尿可长期留存猪舍内，不向外排放，不向周围流淌，靠着土壤微生物的作用分解、转化，而猪舍独特的自由开闭式天窗设计，通风传热，使冷暖空气形成对流，底层热空气流动的同时使圈底的水分蒸发，圈底就会保持最佳状态。即发酵床能使空气产生对流。当发酵床内温度接近或高于室内外温度时，热空气上升，冷空气下降或从周边注入[14]。

3.4 采光与照明

光照是猪舍小气候的重要因素之一。要让猪舍内有适宜的光照，通常有自然采光和人工照明2种方式。影响自然采光的因素很多，如猪舍方位、窗户的开闭、阳光的入射角度、天气情况等。人工采光主要是当自然光线不足时，给予一定的补充。

3.5 垫料的维护

生物发酵床只有正确的发酵后，才能控制疾病。发酵不完全的垫料床会成为致病菌的培养基，后果非常严重。因此，发酵床养猪技术关键在于垫料维护。垫料的护理主要包括：调节原料、调节水分、调节pH值、调节营养、调节垫料高度，还包括垫料的翻动、垫料移动、定期发酵、不定期发酵、定期检测pH值、表面水分管理、饮水管理。在炎热的酷暑天，适当减少翻动垫料，减少对微生物的供氧，抑制微生物的活跃，从而减少垫料生物热的排放[15]，也能很好地保护垫料的发酵性。

4 生物发酵舍内的设备控制

4.1 猪栏

为了便于饲养管理，改善环境，猪栏是必不可少的设备。在不同的猪舍要配置不同类型的猪栏。采用生物发酵舍技术进行饲养的，猪舍的每间猪栏都是用活动铁栏杆根据猪群的大小来安装隔开的。当需要用挖掘机进入垫料区翻动垫料时，垫料上的活动铁栏杆应便于拆卸开。

4.2 垫料地板

为了减少污水的渗漏，目前要求发酵床底部应为水泥或泥沙固化地面[16]。垫料池一般坑的深度为80～100 cm，垫料池采用半地下式，可相应降低圈舍的高度。坑底作硬化处理，坑的四周用砖和水泥砌成即可，坑中添加发酵物，建成发酵床。垫料厚度一般要超过60 cm。

4.3 供热保温设备

结合当地的实际情况，对供暖设备进行选择。由于垫料本身具有冬暖夏凉的特质，只需要对特别猪舍进行局部供暖。

4.4 通风降温设备

福建省夏季天气炎热，盛夏的高温对生物发酵舍的影响较大。需要采取一定的设备来降低猪舍中的湿度和提高风速。可以根据猪舍的长度设置负压风机、水帘、垫料滴水等降温设施。

4.4.1 湿帘风机降温系统。在舍壁安装水帘，用风扇对水帘吹风，因为水蒸发需要热量，所以吹出的空气温度比舍温低，冷空气进入舍内降低舍温。当湿帘厚度为12 cm，过帘风速为1.0～1.2 m/s时，可使舍温降低5～7 ℃。空气越干燥，温度越高，湿帘降温的效果越显著。

4.4.2 喷雾器。通过喷雾器，雾滴在空气中汽化而达到降温目的。但是同时也会增加舍内的湿度。降温幅度较小，1～3 ℃。降温效果可能被湿度的增加所抵消，因此喷雾的适用地区是干热地区。

4.4.3 风机。负压式通风，用风机抽出舍内污浊空气，舍内空气压力降低，使得新鲜空间进入舍内。其成本较低，一般采用此种通风方式。为了调节风量，可以在风机上安装热敏原件，感应舍内温度变化而启动或关闭风机。一般生物发酵舍的通风采用的是负压式和轴流式。

4.4.4 滴水器。对垫料进行滴水，抑制垫料内微生物的繁殖，减少生物热的排放。但是滴水需要控制，不能过量。垫料湿度应当保持在60%左右 。

4.4.5 喷淋器。舍内喷淋降温是指在舍内猪活动区域上方安装喷头，每隔一定时间向猪直接喷出雾滴。水在猪身体表面会蒸发将一定热量带走。屋面喷淋是指在屋顶上安装喷淋系统，利用喷淋器喷出水形成的水膜和水的汽化蒸发达到降温的目的。喷淋技术还能有效降低空气中有害气体的含量[17]。

5 结语

洛东式生物发酵技术是国家重点环境保护实用技术，生态效益突出。在避免粪污对环境的污染的同时，也改善了猪舍的环境，提高了猪肉品质。由于不良因素会直接影响到猪的生产性能，以及导致猪群疾病，因此调控好猪舍内的每个环节，是生物发酵饲养管理的最根本问题。从温度、湿度、舍内气体、垫料、设备几个方面进行环境控制，给猪最适宜的生长环境，并对系统运行进行监控，才能供进一步指导生产。未来的设想是在猪舍内分布采集控制器，将各种传感器和执行设备相连，获取实时的环境参数，如温度等，再将之反馈到主机上，让相关设备执行相应的操作。如控制通风、遮阳、补光、降温、加热等设备的开启或关闭，使得猪群的生长实现智能控制。可以有效降低人工成本，进一步提高经济效益。

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