規(guī)?；B(yǎng)雞環(huán)境控制技術的主要成就與發(fā)展趨-

1、作者簡介：李保明，1961年1月出生，浙江縉云人。博士，教授，博士生導師；任中國農業(yè)大學水利與土木工程學院副院長，中國農業(yè)大學985工程“現代農業(yè)工程與信息化科技創(chuàng)新平臺”主任，農業(yè)部設施農業(yè)生物環(huán)境工程重點開放實驗室副主任，國際農業(yè)工程學會（CIGR）農業(yè)建筑/環(huán)境/設備分會執(zhí)行理事，中國農業(yè)工程學會畜牧工程分會理事長等職。多次赴美國、丹麥、德國等高校與科研院所作訪問教授。曾獲國家科技進步三等獎、國家級教學成果二等獎，農業(yè)部科技進步二等獎和優(yōu)秀工程設計二等獎、北京市優(yōu)秀教學成果一等獎、二等獎和科技進步獎、教育部優(yōu)秀青年教師教學科研獎及中國農業(yè)工程學會優(yōu)秀青年科技獎等。國務院特殊津貼獲得者。主

2、要從事設施農業(yè)工程、畜牧環(huán)境工程領域的教學與科研。先后主持“工廠化農業(yè)技術標準研究”、“畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖環(huán)境控制關鍵技術研究與示范”、“畜禽新型工業(yè)化健康養(yǎng)殖工藝技術及關鍵設備研究開發(fā)”等多項國家“十五”和“十一五”重大科技專項課題。獲國家專利6項。主編和著有設施農業(yè)工程工藝及建筑設計、動植物生產基礎、家畜環(huán)境與設施等著作和國家十五規(guī)劃教材10本，并在國內外主要相關學術刊物和學術會議上發(fā)表150余篇。摘要：隨著養(yǎng)雞規(guī)?；潭鹊奶岣撸h(huán)境因素對養(yǎng)雞生產的影響愈來愈顯著。分析了規(guī)模化養(yǎng)雞環(huán)境控制的三個不同目標與作用，討論了光環(huán)境、空氣環(huán)境和水環(huán)境等主要環(huán)境控制的參數，并綜述了現代養(yǎng)雞環(huán)境控制技術已經

3、取得的主要成就、發(fā)達國家在養(yǎng)雞環(huán)境控制技術方面的發(fā)展趨勢及我國養(yǎng)雞環(huán)境領域迫切需要加強研究的方向。關鍵詞：雞舍；環(huán)境參數；環(huán)境控制；節(jié)能減排；動物福利隨著近30年來規(guī)模化養(yǎng)雞的快速發(fā)展，養(yǎng)雞業(yè)的集約化、工業(yè)化程度不斷提高，雞舍小氣候環(huán)境對雞的健康和生產性能的影響愈來愈大。特別是現代養(yǎng)雞生產體系中，雞品種的優(yōu)良遺傳性能不斷被強化，品種的更新換代速率加快；而其對小氣候環(huán)境變化的適應性則是相反，表現為愈來愈差。所以現代養(yǎng)雞品種的抗病能力和健康水平方面呈下降趨勢，這就更加要求規(guī)?；B(yǎng)雞的環(huán)境控制技術要不斷跟上現代養(yǎng)雞生產的需要，適時調整養(yǎng)雞環(huán)境控制的目標和策略，不斷研究開發(fā)與應用新型的雞舍環(huán)境控制技術

4、與裝備，為現代養(yǎng)雞業(yè)的健康安全生產做好保駕護航和技術支撐作用。1規(guī)?；B(yǎng)雞環(huán)境控制的目標規(guī)模化養(yǎng)雞環(huán)境控制的目標歸納起來主要是提高雞的生產性能、經營者的經濟效益和保障雞群和人員的健康等，但從設計與運行管理的 角度，還是有一定的區(qū)別。1.1提高雞群的生產性能的環(huán)境控制目標目前，規(guī)?；B(yǎng)雞環(huán)境控制的目標大多是從提高雞群生產性能的角度，從小氣候環(huán)境條件與雞群生產性能的相互關系來確定較適宜的環(huán)境設計參數取值。例如，雞舍的溫度控制主要尋求在雞體代謝的熱中性范圍或避免熱應激為控制范圍，并以此來設計配置通風、降溫與供暖系統(tǒng)的設備容量等。雞舍的光照控制更是以保持雞群的高產為目標進行設計與運行管理；有害氣體及濕

5、度控制等也是以不影響雞的生產性能來制定設計和運行標準。這種環(huán)境控制設計目標可保持雞群的較高產性能、降低飼料消耗，達到較高產出的目的。但是，現代高產雞的品種，對小氣候環(huán)境參數的突然變化的適應力很弱，一些常規(guī)的環(huán)境控制措施，例如濕簾風機降溫系統(tǒng)，在高溫季節(jié)每天上午開水泵的瞬間即會降舍溫5以上，造成雞的應激，反而影響了雞的生產性能。這也是現代養(yǎng)雞生產對環(huán)境控制技術提出的一些新要求。1.2保障雞群健康和減少排放的環(huán)境控制目標近年來，隨著養(yǎng)雞業(yè)疫病的不斷增多、難控，以及對環(huán)境污染控制的重視，對保障雞群和飼養(yǎng)人員健康等問題逐步提到重要議事日程上來。世界各國都在加強對雞舍空氣質量、減少雞舍粉塵和有害氣體排放

6、、加大糞污處理與利用力度等環(huán)節(jié)的研究與應用。規(guī)?；B(yǎng)雞環(huán)境控制的目標除了傳統(tǒng)的溫濕度、光照、噪聲等外，特別加強了對有害氣體的控制要求。同時，處于對防疫安全和減少交叉感染的考慮，不少大型養(yǎng)殖場又提出了對雞舍圖像的采集、傳輸與控制要求。此外，出于對雞群健康的保障與鍛煉角度出發(fā)，所謂“免（無）應激”的環(huán)境控制目標策略，不利于雞群對環(huán)境的適應，而日常控制中可以采用“適量（少）應激”的環(huán)境參數控制標準。這種環(huán)境控制策略，是從雞群的健康養(yǎng)殖出發(fā)，以減少環(huán)境中的致病因素、增強雞只自身的免疫功能、有效抵御病毒侵害和保障雞群健康為目標。1.3追求高經濟效益的環(huán)境控制目標現代企業(yè)追求的目標是經濟效益的最大化，現代

7、養(yǎng)雞企業(yè)也同樣遵循這一原則目標。因此規(guī)模化養(yǎng)雞環(huán)境調控的目標不應只是單純追求高的生產性能，而更主要的是看投入產出比的效果。尤其在畜產品市場不穩(wěn)定、能源不斷升高的今天，環(huán)境控制的目標更應該重視與經濟效益的掛鉤。追求節(jié)能型環(huán)境控制技術，確保雞群健康和較高的生產性能，綜合考慮投入與產出關系，調節(jié)環(huán)境控制參數，實現提高經濟效益的目標。這也是現代養(yǎng)雞企業(yè)借助于信息技術、生物技術、環(huán)境工程技術和經濟管理技術等多學科綜 合才可能實現的環(huán)境控制目標。2規(guī)模化養(yǎng)雞環(huán)境調控的主要因素影響規(guī)?；B(yǎng)雞的環(huán)境參數有很多，但歸納起來主要的環(huán)境控制參數有：光環(huán)境、空氣環(huán)境和水環(huán)境三大類。2.1規(guī)?；B(yǎng)雞的光環(huán)境光照對禽類的

8、生產影響甚大。在現代養(yǎng)雞生產中對光照的控制主要從光照時間、光照度、光的顏色（光譜質量）和光照均勻性幾個方面考慮。其中，光照時間控制主要采用長日照方法。除了蛋雞育成期采用8h短日照光照調控外，其余的產蛋期大多采用16h光照，肉仔雞則采用23h光照制度。這種光照制度的應用，可以維持雞較高的生產性能，但在節(jié)能控制方面考慮較少。光照度方面，因雞對光照比較敏感，在絕對值上沒有高的要求，因此一般采用節(jié)能燈即可滿足光照度的要求。但在光照均勻性方面，在生產實際中普遍反映有較大影響，同一棟舍，在光照較暗的地方如安裝濕簾的位置、雞籠的下層等，在生產性能方面不如其他光照充足的地方好。說明雞舍的光照均勻性設計和管理有

9、待進一步研究和加強。光的顏色對雞的產蛋率和蛋重方面在前人研究中發(fā)現有一定的影響，但在生產實踐中的特殊應用還較少。2.2規(guī)?；B(yǎng)雞的空氣環(huán)境空氣環(huán)境對現代養(yǎng)雞的生產的影響因素主要包括：空氣溫度、空氣濕度、空氣成分（氧氣濃度、有害氣體濃度、粉塵濃度）、氣流速度等?？諝鉁囟葘﹄u的健康和生產性能的影響的研究較多，生產上應用也較直觀，較容易控制；空氣濕度的控制主要還是集中在冬季如何排除水汽和除濕上，對于春秋等氣候干燥季節(jié)的濕度控制目前重視不夠。有跡象表明，春秋季節(jié)雞舍濕度干燥，粉塵濃度普遍升高，導致春秋季節(jié)是傳染病控制的難點，尤其是空氣傳播途徑主要是通過攜帶病原菌粉塵的傳播。在空氣成分方面，有害氣體和粉

10、塵對雞的健康與生產性能的影響問題是目前國際上的研究熱點，如何減少有害氣體和粉塵濃度的排放，提供足夠的新鮮空氣和實施清潔生產，是現代養(yǎng)雞生產空氣成分因素控制的關鍵，我國的養(yǎng)雞設備和通風系統(tǒng)設計在解決舍內雞群附近的新鮮空氣需求方面考慮較少，有待進一步深入研究解決。在氣流速度方面，過去的教科書和我國雞舍環(huán)境標準等在夏季雞舍環(huán)境控制的參數偏低，近年來隨著縱向通風系統(tǒng)的普及，在對舍內風速的要求方面有了新的認識，一般夏季雞群附近的分速應在1.5m/s以上為宜，這也是國外雞舍環(huán)境控制的標準。2.3規(guī)模化養(yǎng)雞的水環(huán)境水環(huán)境因素對規(guī)?；B(yǎng)雞的影響目前主要注重在水的衛(wèi)生學指標和供水量上，即主要關注水源狀況。其他水

11、環(huán)境因素，如水溫、水分子簇 結構、水活性因子等對雞體內代謝、飼料轉化、雞體健康及生產性能等影響的研究還比較少；通過磁化水、電解水等對雞的應用和消毒方面的案例研究表明，今后水環(huán)境調控可能是雞舍環(huán)境控制的潛力所在。3規(guī)?；B(yǎng)雞環(huán)境調控技術的主要成就隨著20世紀50年代在美國首先研究開發(fā)與推廣應用了規(guī)?；C械化、工廠化和集約化的現代養(yǎng)雞新工藝模式以來，世界各國相繼研發(fā)出了不同的工廠化養(yǎng)雞生產工藝模式和成套的飼養(yǎng)設備，并圍繞各國和各地不同的區(qū)域氣候特點，逐步形成了密閉式、半開放式和開放式等不同類型的雞舍，以及相關的環(huán)境調控技術。至20世紀70年代末和80年代初，美國農業(yè)工程師學會（ASAE）已形成了

12、比較完整的畜禽養(yǎng)殖相關技術標準，并編寫和出版了畜禽舍建筑與設備的相關設計系列手冊，對畜禽養(yǎng)殖業(yè)向專業(yè)化和標準化的方向發(fā)展起到了積極的促進作用。我國自20世紀70年代末開始，以北京紅星雞場的建設為標志，開始大力發(fā)展規(guī)模化養(yǎng)雞產業(yè)。經過近30年的發(fā)展，已形成了適用于南北方不同氣候區(qū)的多種養(yǎng)雞工藝模式以及配套的環(huán)境調控技術和設備?？v觀半個多世紀現代化規(guī)模養(yǎng)雞和相關的環(huán)境調控技術的發(fā)展，取得的主要技術成就有：3.1離地飼養(yǎng)技術以籠養(yǎng)和網上平養(yǎng)為代表的離地飼養(yǎng)技術，有效解決了雞與糞便的直接接觸問題，大大減少了雞與病原微生物的感染與傳播機會，從工程設施上保障雞群健康生活所需的空間環(huán)境和衛(wèi)生防疫條件，為工廠

13、化高密度養(yǎng)雞創(chuàng)造了基本硬件支撐。3.2光照調控技術蛋雞生產性能受光照影響大，光照會刺激雞腦垂體釋放促性腺激素，從而促進卵泡的成熟，并在促黃體生成素的作用下排卵。規(guī)?；B(yǎng)雞場通過光環(huán)境的調控，打破了蛋雞季節(jié)性生產的特性，實現了全年均衡生產。3.3畜用大風機及縱向通風技術畜用低壓大流量風機的開發(fā)應用，不僅保障了高密度養(yǎng)雞所需的大量新鮮空氣的有效供給，并節(jié)約雞舍通風能耗4070。雞舍縱向通風技術的研究與推廣應用，使得雞舍內的風速更為均勻，減少了舍內的通風死角，達到了有效排除污濁氣體、除濕和降溫的目的，為雞群創(chuàng)造了良好的舍內環(huán)境條件。3.4濕簾蒸發(fā)降溫技術濕簾蒸發(fā)降溫技術的開發(fā)應用，經濟有效地解決了我

14、高夏季炎熱地區(qū)進行規(guī)?；B(yǎng)雞的技術難題。濕簾蒸發(fā)降溫加上縱向通風氣流組織模式，普遍解決了夏季高溫減產和死淘率增加的問題，這是現代養(yǎng)雞環(huán)境調控技術的一項重要突破。3.5簡易節(jié)能雞舍建設技術這是具有我國特色的雞舍建設技術，采用地窗的掃地風和檐口的亭檐效 應，有效地組織了開放式雞舍的夏季通風效果。這種經濟節(jié)能型雞舍的研究開發(fā)，加速了我國蛋雞產業(yè)的發(fā)展，使現代蛋雞生產技術快速推廣到全國雞場和農戶，成為世界蛋雞生產大國。3.6飲水技術飲水器的研究開發(fā)成功，解決了規(guī)?；B(yǎng)雞用水槽飲水所引發(fā)的交叉感染和減少用水量與污水排放量的問題，為保持舍內雞糞干燥和維持舍內良好的空氣質量環(huán)境起到了重要作用。3.7糞污處理

15、技術雞糞的有效收集、運輸和無害化處理與利用問題，一直是規(guī)模化養(yǎng)雞環(huán)節(jié)中未能圓滿解決的關鍵技術難題。盡管在處理技術上進行了大棚發(fā)酵、高溫干燥、沼氣處理等多種模式和技術的研究開發(fā)，但基本還沒有達到讓規(guī)?；B(yǎng)雞企業(yè)可以滿意的成熟技術。其最終解決方案應該是走向生態(tài)型農牧結合的循環(huán)農業(yè)之路。4發(fā)達國家規(guī)模養(yǎng)雞方式及其環(huán)境控制技術發(fā)展趨勢4.1動物福利要求與蛋雞飼養(yǎng)方式的轉變以歐洲為代表的多數國家，近十多年來在動物福利方面的呼聲愈來愈高，即要求禁止蛋雞籠養(yǎng)、給動物以自由等，并于1999年就制定了法律禁止蛋雞籠養(yǎng)，要求到2012年時在歐盟國家全面禁止籠養(yǎng)。當然，隨著2012年的臨近，這種要求能否實現，還是推

16、遲實現，目前還很難料定。但關于籠養(yǎng)蛋雞的替代模式目前已經研究開發(fā)了幾種，并已在荷蘭、德國等歐盟國家的規(guī)模化養(yǎng)雞中開始推廣應用。這些模式大多以棲架或多層網架替代籠子，雞可以在雞舍內較自由地活動，舍內自動喂料供水、自動環(huán)境控制、設產蛋箱自動集蛋。一般在雞舍外兩側還設有小規(guī)模的類似室內的運動場，在天氣舒適的情況下，可以自由進出到運動場上活動。這種多層網架養(yǎng)雞工藝模式，可以設34層疊層網架，飼養(yǎng)密度可達2025只/m2。由于雞群的活動量增加，健康水平有了一定的提高。但舍內粉塵濃度等空氣質量指標較籠養(yǎng)蛋雞舍要高34倍。在德國，這種養(yǎng)殖模式生產的雞蛋較籠養(yǎng)雞蛋的市場每打要高0.2歐元，而比戶外散養(yǎng)的有機柴

17、雞蛋的每打又要低約0.2歐元。蛋雞的動物福利改革和養(yǎng)殖模式創(chuàng)新以德國最為典型，先是在歐盟國家率先提出立法要在2007年先期禁止籠養(yǎng)蛋雞。但因到2005年末還有約85的蛋雞是用疊層籠養(yǎng)模式的，只有約15的蛋雞改造成網架或散養(yǎng)模式，很難在2006年實現這些設備的更新，況且，由于成本的提高，蛋價升高，對老百姓不利。因此，在養(yǎng)雞相關企業(yè)和科研人員的反對和努力下，加上換屆，所以又修改了該法律，決定跟歐盟其他國家一起同步實行限制籠養(yǎng)的規(guī)定。與此同時，德國相關農業(yè)工程研究組織和企業(yè)，抓緊研究開發(fā)新型替代籠養(yǎng) 蛋雞的福利型養(yǎng)殖工藝模式和成套設備，近年來，僅就畜舍建筑與環(huán)境控制技術創(chuàng)新的全國性研討會在德國是每兩

18、年召開一次，近年來該研討會愈來愈國際化，開始有歐亞不同國家的人員參與。新的養(yǎng)殖工藝模式和環(huán)境控制技術不斷涌現，大有引領國際新潮流的趨勢。這些新的養(yǎng)殖工藝與裝備，更加符合動物的行為需求，有利于動物的健康水平的提高，生產性能指標也不錯，非常值得我國現代養(yǎng)雞模式研究開發(fā)的參考。4.2養(yǎng)雞環(huán)境控制的節(jié)能技術隨著世界能源的不斷升高，規(guī)模化養(yǎng)雞環(huán)境控制的節(jié)能問題日益受到養(yǎng)雞企業(yè)和相關研究人員的關注。規(guī)?；B(yǎng)雞的節(jié)能型環(huán)境控制技術研究與應用主要有：一是提高雞舍通風系統(tǒng)和設備的效率，降低通風環(huán)境控制的運行能耗；以美國為例，近15年來，通過不斷對畜用大風機的性能測試和改進，現通風機的效率已提高了20以上，節(jié)能效

19、果非常顯著，目前還在不斷的改進中。二是在優(yōu)化雞舍冬季通風與保溫的關系，減少熱量損失；通過實施清潔生產等措施，如及時將雞糞利用舍內空氣的余熱進行干燥，并輸送到舍外，減少舍內的有害氣體濃度和水汽量，降低冬季的必要通風換氣量，而實現節(jié)能運行。三是充分利用新能源，如德國鼓勵采用畜禽糞便生產沼氣進行發(fā)電和并網，高價補助性收購畜禽糞便產生沼氣發(fā)電的上網約為0.16歐元/（kW·h），而養(yǎng)殖場自身用電的僅0.08歐元/（kW·h）。他們補助的是最后發(fā)電后的能源，前期費用不管，只有運行好了才有效益和補助，這一政策極大地激發(fā)了養(yǎng)殖場建設沼氣池利用畜禽糞便的積極性，也促進了大量新的沼氣生產技術

20、的開發(fā)與利用。這一經驗非常值得中國學習和借鑒，我國目前每年用于畜禽場沼氣建設的費用也不少，但主要用在前期建沼氣池的補助費用上，至于后期運行好壞沒有關注，沼氣發(fā)電并網問題也沒有得到很好解決，致使多數沼氣池建好后，運行效果較差，后期管理沒有積極性。4.3雞舍空氣質量的檢測與控制技術與其他畜禽相比，養(yǎng)雞場飼養(yǎng)密度高、舍內空氣質量差。雞舍內高濃度的懸浮塵和有害氣體對雞群的健康和生產性能產生嚴重的不利影響，這些臭氣和粉塵排入大氣后，對周圍居民和大氣環(huán)境造成危害。對養(yǎng)雞場氣體和粉塵的檢測、傳播及控制成為世界各國的研究熱點，是節(jié)能減排控制的一個重要方向。該領域相關技術的研究開發(fā)將極大地促進現代養(yǎng)殖清潔生產體

21、系的建立，加速改善舍內和場區(qū)的空氣環(huán)境、實現養(yǎng)殖場節(jié)能減排等效果。5我國規(guī)?；B(yǎng)雞環(huán)境調控技術的發(fā)展方向5.1加速我國特色的健康養(yǎng)雞工程工藝模式的研 究開發(fā)我國發(fā)展規(guī)模化養(yǎng)雞的30年來，在引進、消化、吸收世界先進養(yǎng)雞技術方面進行了大量的，包括國外幾乎所有先進的品種的引進、飼料營養(yǎng)、獸藥疫苗與防疫、環(huán)境控制、設施設備、飼養(yǎng)管理等各方面都有了長足的進步。但是針對我國自然條件和養(yǎng)雞特色方面研究開發(fā)的還不夠，尤其在規(guī)?；B(yǎng)雞環(huán)境控制和我國特色的現代養(yǎng)雞工程技術體系的標準化、成套化、系列化方面還基本沒有形成，這與我國規(guī)模養(yǎng)雞產業(yè)發(fā)展的大國地位不相匹配。尤其在我國當前加速新農村建設和城鎮(zhèn)化發(fā)展的進程中，普

22、遍面臨的規(guī)模養(yǎng)雞產業(yè)的格局變化和空間重新定位問題，急需研究開發(fā)新型的符合我國國情特色的健康養(yǎng)雞清潔生產工程工藝模式。從提升我國養(yǎng)雞產業(yè)、保障國民對肉蛋膳食品位需求的角度出發(fā)，研究篩選和選育適合我國不同層次和區(qū)域產業(yè)發(fā)展需求的品種目標，并以相應品種特性為基礎，研究開發(fā)標準化的我國特色健康養(yǎng)雞環(huán)境控制與配套工程設施設備，真正推出具有我國品種特色的現代養(yǎng)雞工程工藝模式。5.2加強現代養(yǎng)雞環(huán)境控制與節(jié)能減排技術的研究開發(fā)在現代養(yǎng)雞的環(huán)境控制技術方面過去主要在雞舍熱環(huán)境的控制方面進行了一些研究，在節(jié)能技術方面還有很多要做。例如我國目前用的風機主要適合低通風阻力條件下的墻排風，在較高的飼養(yǎng)密度和較多設備條件