第十讲养殖畜禽业环境监控与管理一,养殖环境简介•影响畜禽进化、生态反应、健康、生产和繁殖性能的所有外界因素的总称。•非生物环境:物理因素、化学因素(屋舍建筑、光、温、湿、氨、粉尘、噪声、CO2···)•生物环境:生物体之间相互作用形成,种内和种间(饲料、养殖密度、微生物、蚊蝇鼠虫、天敌···)二,不良环境对畜禽的影响•所有生命系统都存在于一定的环境中,与环境进行着物质和能量的交换。•不良环境和管理中,畜禽产生应激(stress)应激:在畜禽生产中,应激是指为应对环境和管理中的不利情况,动物需要从行为或生理上进行异常或极端调节时所处的状态(Fraser,1975)。环境应激对禽禽的不良影响•动物生产性能下降(生长;繁殖;产毛、产蛋、产乳)•免疫功能•畜禽健康•畜产品质量•死亡三,我国养殖畜禽业现状•我国设施养殖业发展较晚,但发展速度较快。从上世纪七十年代末(红星鸡场),发达国家从五十年代开始。•设施养殖业极大改善全国各地的生活方式和膳食结构,对加快畜禽业发展和丰富人民“菜篮子”起了重要作用。三,我国养殖畜禽业现状——产能与发达国家有较大差距•我国奶牛的单产只是美国的37.8%我国养2.65头奶牛相当于美国1头牛的产量•养殖畜禽业的环境管理技术水平对养殖畜禽业的发展至关重要!养殖环境监测和控制一,温度•1,温度对畜禽的影响•肉猪:气温为38℃时,温度每升高1℃,35-64公斤猪的采食量减少33-41克,日增重下降8-12克•肉鸡:当环境温度在21℃到32℃之间时,温度每升高1℃肉鸡的采食量减少1.5%;从到35℃的恒温中肉鸡的采食量降低13%,生长率降低32%;在高于20℃的恒温环境中,温度每升高1℃,鸡的增重下降2%•2,常规监测方法•温度计:玻璃液体温度计•热敏电阻、热电偶温度传感器•红外激光温度计•注:应在舍内选择多个测点,可均匀分布或沿对角线交叉分布。观测点的高度原则上应与家畜的呼吸带等高•3,控制方法——温度过高或者过低都不利于禽畜的生长和产能•因时因地制宜:畜禽舍的保温与隔热:•(1)寒冷时:保温性能好的材料修造畜禽舍,尽量采用顺风、迎阳的畜禽舍朝向;加强防寒管理,采用垫草和其他垫料,有热源火炉、暖气等;防止贼风;适量加大食物能量,增大养殖密度•(2)炎热时:注意防暑降温,凉棚,遮阳(反射能力强的材质),通风,湿帘冷风机,绿化,降温空调,喷雾;适量增加供饮用水量,降低养殖密度二,湿度•1,湿度对禽畜的影响•(1)湿度影响温度传导•实感温度(有效温度)ET:干、湿球温度组合(Td干球温度;Tw湿球温度)•牛ET=0.75Td+0.65Tw•猪ET=0.65Td+0.35Tw•鸡ET=0.75Td+0.25Tw•(2)湿度影响微生物、蚊蝇等活动•(3)湿度影响禽畜呼吸道,影响禽畜舒适度(尤其对幼崽和产仔期间的母禽畜)•2,湿度常规监测方法•干湿球湿度计•湿度传感器•3,湿度调控方法•(1)过湿:通风,加热,干燥剂,炉灰,铺干草,及时排水,及时清理粪便及污水•(2)过干:洒水,喷雾,绿化,湿帘,三,光照•1,光照对禽畜的影响•光照影响禽畜生长发育活动:•影响家禽禽畜的生长发育、食欲、性成熟、换毛,鸡的产蛋率、啄癖和争斗等等•不同波长的光照有不同的作用:红外加热,紫外消毒•2,光照的监测•光量子仪•PAR辐射传感器•光照度计•3,光照环境的控制•自然光照--难以控制,舍内照度不均匀开放式或半开放式畜禽舍和一般有窗畜禽舍•受屋顶材质、活动能力的设计,窗的布局和设计等影响•人工光照--补充自然光照不足,可从优控制(鸡舍尤为常用)•鸡舍人工照明•1、渐减渐增法•0~3日龄,用23.5~24小时•从4日龄开始渐减(0.5~1小时/周,至第20周龄,达到每天12~13小时光照,然后渐增至产蛋高峰时的每天16~17小时光照)•2、恒定法•育成期(20周龄内)每天光照8小时•产蛋期(20周龄后)延长到每天16~17小时•恒定光照制度(p.188.图5~25、图5~26)•3、间歇光照制度(康乃尔光照制度)•利用鸡对光照具有无反应期。•8亮----10暗----2亮----4暗四,噪声•1,噪声对禽畜的影响•(1)噪声会使家畜发生惊恐反应,血压升高,脉搏加快,也可引起动物烦躁不安,神经紧张;严重的噪声刺激会导致产奶、产蛋下降,严重导致死亡。•(2)轻音乐可使鸡安静、减小因突然的声响或人员走动所引起的惊吓飞奔现象;低强度轻音乐有助于提高乳牛的产乳量。•2,噪声的监测和控制•(1)监测:噪声检测仪•(2)控制•1选好场址,尽量避免外界干扰。畜禽场不应建在飞机场和主要交通干线的附近。•2合理地规划畜禽场,使汽车、拖拉机等不能靠近禽畜舍,还可利用地形做隔声屏障,降低噪声。•3畜禽场内应选择性能优良,噪场小的机械设备,装置机械时,应注意消声隔音。•4畜禽场及禽畜舍周围应大量植树,可降低外来的噪声。•5畜禽舍建设用隔音效果好材料,舍内设施选择外表柔弱的材质,避免碰撞产生噪声。五,粉尘和异味气体•1,粉尘和异味影响•刺激禽畜的呼吸道上皮黏膜细胞而使之病变。异味气体影响微生物的活动,易生病疫•2,粉尘产生:冬季长期不开窗的禽禽畜舍,养殖密度大,封闭性强的禽禽畜舍•异味气体主要由粪便、微生物和禽畜活动产生,主要包含氨、硫化气体•3,粉尘和异味的监测•多基于人的判断•仪器:气溶胶自动分析仪•4控制•(1)及时处理粪便和动物尸体•(2)定期清理打扫禽禽畜舍内卫生•(3)及时消毒灭菌防疫•(4)通风•(5)空气净化器六,CO2•CO2经常出现含量过高现象•主要原因:养殖密度过高;由于卫生条件较差,导致微生物过多,消耗了大量的氧气,产生大量的CO2;•测量方法:红外气体分析仪•控制方法:清理卫生、通风七,通风•1,通风有很多好处•前面降到:调节温度、湿度,降低粉尘和异味气体含量,提高空气质量,降低浓度;•使禽禽畜舍内空气均匀一致•2,通风技术•(1)机械通风•①横向通风•舍内气流方向与长轴垂直,必须缩短进、排气体口的间距,防止舍内死角。•②纵向通风•可使舍内产生均匀气流,气流沿纵向移动,风机设在对侧墙下部。•特点:•(1)大量空气沿一个方向平稳流动,舍内气流均匀;•(2)风速比横向通风高5~10倍,平均0.7m/s以上,夏季可达1~1.5m/s;•(3)在冬季为避免一端进气气温太低,进风口可沿禽畜舍纵向均匀布置;•③吊扇式通风•④穿堂风式和斜横向式通风•(2)自然通风•①风压通风:开放舍可采用自然通风•风压指大气流动即刮风时作用于建筑物表面的压力。•风压通风是当风吹向建筑物时迎风面风压大形成正压,背风面风压小形成负压,气流由正压区开口流入,由负压区开口排出,所形成的自然通风。•②热压通风•热压指空气温热不均而发生密度差异,产生的压差。•热压通风即舍内空气受热膨胀上升,在高处形成高压区,屋顶与天棚如有开口或孔隙,空气就会排出舍外;禽畜舍下部因冷空气不断受热上升,形成空气稀薄的负压区,舍外较冷的新鲜空气不断渗入舍内补充,如此循环,形成自然通风。八,禽畜舍的类型•一、从环境控制的角度来分•将禽畜舍分为:完全开放式、开放式、半开放式、密闭式(有窗式、无窗式)•1、完全开放式禽畜舍•开放式禽畜舍敞棚舍、凉棚,四面无墙或只有端墙,主要起遮阳、挡风、避雨的作用。•优点:禽畜舍建筑简单,节省材料通风采光好,舍内有害气体易排出。•缺点:舍内的气温随着自然界变化而变化,不能人为控制,•适用于:对南方温暖地区来说,则是一个比较适用的禽畜舍形式。•2、开放式禽畜舍•禽畜舍三面有墙,正面全部敞开,敞开部分通常在南侧。•3,半开放式禽畜舍•半开放式禽畜舍三面有墙,另一面有部分(半截)墙体•4,密闭式禽畜舍•密闭式禽畜舍是指利用墙体、屋顶等围护结构形成的全封闭状态的禽畜舍形式。根据开窗情况又分为有窗式禽畜舍和无窗式禽畜舍二种。窗式禽畜舍又称环境控制式禽畜舍。•二,禽畜舍样式的选择•原则:根据当地的气候条件、家畜种类和饲养阶段来定。•我国一般选择开放舍较多,密闭式较少。•一般热带区域完全开放舍•寒带区域有窗开放式禽畜舍•牛以防暑为主。•幼畜以防寒为主,成年家畜以防暑为主。九,禽畜舍的排水排污管理•合理设计畜舍的排水系统,及时清除粪、尿和污水,可防止舍内潮湿,保持良好的空气卫生状况。•可分为:人工清粪、机械清粪、水冲清粪、水泡粪•清粪方式的不同直接影响粪、尿的后续处理。•一、畜舍污水排出系统•一般由:排尿沟、沉淀池、地下排出管和污水池组成。•二、漏缝地板排水系统•由漏缝地板、粪沟、粪水清除设施和粪水池组成。•(1)漏缝地板•即舍内地面做成缝状、孔状或网状。•漏缝地板可用木板、硬质塑料、钢筋混凝土或金属等材料制成。•在美国,木制漏缝地面占,混凝土的占,金属的占。但木制漏缝地板很不卫生,且易于破损,使用年限不长;•金属漏缝地面易遭腐蚀、生锈。•混凝土漏缝地面经久耐用,便于清洗消毒,比较合适•塑料漏缝地面比金属漏缝地面抗腐蚀,易清洗,各种性能均较理想,只是造价高。•铸铁漏缝地板其特点是耐腐蚀、不变形、承载能力强、可用火焰消毒器消毒,使用寿命可长达年以上。•(2)粪沟•位于漏缝地板下方。•(3)粪水清除设施•水冲--用水量大,易造成污染•水泡--有害气体多•刮粪板清粪--便于后续处理•(4)粪水池•地下式、半地下式、地上式十,禽畜舍的消毒•一,分类•经常性消毒—预防疾病•定期消毒—预防传染病•突击性消毒—发生传染病时•二,畜禽场常用的消毒方法•1.机械性清除—清扫、铲刮、洗刷通风换气•2.物理性消毒法——阳光、辐射消毒、高温•3.生物学方法•4.化学消毒法•化学消毒法•(1)化学消毒剂的选择—①必须了解消毒剂的适用性。②消毒力强,性能稳定③毒性小、刺激性小,对人畜危害小,不易残留在畜产品中,并对畜舍,器械等无腐蚀性④价廉易得,易配制和使用•(2)现场消毒时应注意的问题—药力、范围、消毒对象•(3)常用的消毒剂—氢氧化钠(烧碱)、草木灰、石灰乳(氢氧化钙)、漂白粉、石炭酸、高锰酸钾、过氧乙酸、来苏儿、甲醛(4)消毒剂的使用方法•侵泡法、喷洒法、熏蒸法、气雾法•(5)未发生疫病时的消毒措施:•畜舍内的设备——小件、大件•屋顶或天棚及墙壁、地面•垫草•墙壁与混凝土地面—4%碳酸钠•土地面—1%福尔马林•畜舍及设备清洗消毒后,再进行甲醛熏蒸•(6)发生疫病时的消毒措施:•封闭•与病畜接触过的物件,用强消毒剂消毒•垫草焚烧;畜舍空间气雾•畜舍内设备移出消毒•土地面—1%福尔马林;严重污染区铲去5cm•将畜舍封闭,甲醛熏蒸•进入畜舍须先消毒,并通过消毒池。监控技术应用•一,对禽畜舍环境和禽畜状况的综合远程观测——舍内舍外•(一),禽畜舍的传感技术•1,利用各种各样的传感器感知禽畜舍内各种环境状况•光照、温度、湿度、气体含量、风、噪声、图像视频(二),禽畜舍的传感技术•生猪养殖信息管理:温度、湿度监测;气压、NH3浓度监测;通风机控制;水泵、照明控制;生猪生长态势电子图片;•淡水养殖信息管理;水温、溶氧量监测;PH值、电导、气压监测;增氧机、投喂机控制;水泵、进出水阀控制;水产生长态势电子图片(三),数据传输技术•将传感器产生的数据发送到接收、储存、处理终端设备上1,通过有线的方式:麻烦,容易腐蚀,不易维护2,无线传输技术(简洁,易维护,易管理)•物联网(loT)•移动互联网(4G,3G,GPRS)•蓝牙•Wifi•WiMAX•ZigBee(四)人机交互界面:电脑平板手机•接收、储存数据•专家系统,知识库作出决策,调整养殖环境食品溯源技术禽畜养殖信息传输到市场,到消费者(五),物联网畜禽养殖生态化养殖生态养鸡•鸡林结合模式•1,鸡粪为果树肥料,减少了污染•2,鸡可以在林中捕食虫草,增加了鸡和蛋的营养品质•3,林中的昆虫杂草被啄食,减少了化学除草、除虫。•4,充分利用了土地,减少了饲料和肥源。•5,经济效益和生态效益双收。展望:•畜禽养殖技术•1结合信息技术:智能化,降低成本,较少人工,提高效率和质量•2结合生物技术:新品种,好饲料,健康、科学管理,技术标准化•3结合环境生态技术:多模式结合,绿色化,生态化