農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)工程概論

農(nóng)業(yè)生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)工程概論第1頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)2§2－4動物生物環(huán)境工程與設(shè)施養(yǎng)殖AnimalEnvironmentEngineeringAndFacility-Livestock一、動物生物環(huán)境工程與設(shè)施養(yǎng)殖概述

1．定義：設(shè)施養(yǎng)殖就是利用農(nóng)業(yè)工程手段，通過現(xiàn)代設(shè)施實現(xiàn)的部分或全部人工控制環(huán)境的動物養(yǎng)殖業(yè)（也有的稱為設(shè)施畜牧業(yè)）。第2頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)3

廣義上說，動物經(jīng)人工馴化之后實行的舍飼、群養(yǎng)、圈養(yǎng)方式，均需要有一定的畜養(yǎng)設(shè)備和條件；而設(shè)施畜牧業(yè)則是在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展之后，采用先進(jìn)設(shè)施和飼養(yǎng)技術(shù)為畜禽創(chuàng)造適宜的生活環(huán)境，并保證飼料營養(yǎng)和防疫條件，使分散的畜禽養(yǎng)殖逐漸實現(xiàn)規(guī)?；S養(yǎng)殖。第3頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)42．影響設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境的主要因子1）溫度在環(huán)境溫度較高的環(huán)境中,動物食欲減退,攝食量減少,生理機(jī)能(心跳、血壓、呼吸等)改變,影響動物生長發(fā)育。在溫度較低的環(huán)境中,動物食欲增強(qiáng),攝食量增加,能量代謝加強(qiáng),易造成脂肪沉積,動物肥胖,影響動物正常生長發(fā)育。在舒適區(qū)溫度下,動物食欲正常,攝食量適中,對動物生長發(fā)育極為有利。第4頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)5

2）濕度3）氣流風(fēng)速4）空氣潔凈度5）通風(fēng)與換氣6）音響與噪音第5頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)6（二）設(shè)施養(yǎng)殖的地位與作用

畜牧業(yè)已成為我國農(nóng)村和國民經(jīng)濟(jì)中相對獨立的一個大產(chǎn)業(yè)，全國從事畜牧業(yè)生產(chǎn)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的勞動力總數(shù)約1億人。在畜牧業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，農(nóng)民從事畜牧業(yè)生產(chǎn)所得的現(xiàn)金收入已占到整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)金收入的50%左右，我國畜牧業(yè)生產(chǎn)總值，加上所帶動的飼料、畜產(chǎn)品加工、獸藥等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值，整個產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)值約15000億元。第6頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)7（三）國內(nèi)設(shè)施養(yǎng)殖發(fā)展現(xiàn)狀

50年代以來，世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家先后發(fā)展設(shè)施畜牧業(yè)，擴(kuò)大畜群數(shù)量，提高畜禽生產(chǎn)率。我國發(fā)展規(guī)模化設(shè)施畜牧業(yè)較晚。70年代末在北京建成我國第一座大型現(xiàn)代化養(yǎng)雞場——紅星雞場；之后全國各地相繼建成一批大、中型現(xiàn)代化養(yǎng)雞場，顯著增加禽蛋產(chǎn)量，改善城市副食供應(yīng)。80年代初，廣東及沿海城市建成多萬頭豬現(xiàn)代化養(yǎng)豬場。與之相適應(yīng)，一批現(xiàn)代化飼料加工廠隨之興建。設(shè)施畜牧業(yè)對加快畜牧業(yè)發(fā)展和豐富人民“菜籃子”起重要作用。第7頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)8

截至2004年，我國海水養(yǎng)殖面積已發(fā)展到2426萬畝，產(chǎn)量為1316萬噸；目前，從20～30米等深線到沿海灘涂，海水養(yǎng)殖業(yè)都蓬勃發(fā)展，且已形成多種模式并舉，因地制宜，立體開發(fā)利用的新格局；內(nèi)陸?zhàn)B殖面積達(dá)為8496萬畝，產(chǎn)量為1892萬噸。第8頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)9（四）國外設(shè)施養(yǎng)殖發(fā)展?fàn)顩r

發(fā)達(dá)國家70年代以后設(shè)計出系列化、工廠化畜舍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，以適應(yīng)不同氣候地區(qū)和不同規(guī)模養(yǎng)殖的需要。采用組合式結(jié)構(gòu)，用輕型建材生產(chǎn)出預(yù)制構(gòu)件，用戶根據(jù)自己需要選擇適宜型號，按圖紙在現(xiàn)場組裝畜舍，實現(xiàn)畜禽工廠設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、輕型化。除外，養(yǎng)殖工廠還具有隨時拆遷、便于移動的優(yōu)點。第9頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)10

畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)的國家如美國、荷蘭、丹麥、德國等，在養(yǎng)殖技術(shù)裝備方面均有自己獨特的成套技術(shù)與裝備，并均已形成了本國的畜舍建筑設(shè)施與裝備的設(shè)計手冊或標(biāo)準(zhǔn)。

近年來，發(fā)達(dá)國家也逐步開始重視養(yǎng)殖畜禽的健康和福利問題，從追求效率逐步轉(zhuǎn)向追求安全生態(tài)、質(zhì)量效益與健康福利，主要表現(xiàn)為：關(guān)注動物福利，加強(qiáng)有關(guān)家畜飼養(yǎng)過程中的動物福利立法；結(jié)合動物的環(huán)境生理和行為需要，進(jìn)行環(huán)境調(diào)控新技術(shù)的研究，開發(fā)了基于不同畜種、不同生產(chǎn)階段的新型生產(chǎn)系統(tǒng)、工藝模式及工程配套技術(shù)。第10頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)11丹麥一家飼養(yǎng)6000頭豬的豬場，只有3～5個工人管理，飼料轉(zhuǎn)化率和日增重均提高10％，防疫費用節(jié)約30％。荷蘭設(shè)計的一種全自動化養(yǎng)牛設(shè)備，奶牛飼養(yǎng)和擠奶工作均由電腦控制的一排機(jī)械手操作；各類信息貯存在中心電腦室里，舍飼的奶牛受電子監(jiān)控。擠奶時，機(jī)械手將擠奶裝置自動移向奶頭，由真空擠奶機(jī)操作，并可自動更換奶頭。自動化養(yǎng)雞工廠飼養(yǎng)幾十萬只雞，平均1個工人可以管理3萬～5萬只雞。第11頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)12

養(yǎng)雞按機(jī)械化程度可分為半機(jī)械化養(yǎng)雞、機(jī)械化養(yǎng)雞、工廠化養(yǎng)雞三個階段。工廠化養(yǎng)雞是機(jī)械化養(yǎng)雞的最高形式，它的特點是從孵化、育雛到最后商品雞或商品蛋的生產(chǎn)，整個過程實現(xiàn)了高度機(jī)械化、自動化。每人可管理蛋雞3～5萬只，管理肉雞可達(dá)10萬只以上。二、

設(shè)施養(yǎng)雞與環(huán)境控制工程

Facility-breedingchookandEnvironmentalEngineering第12頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)13

1．飼養(yǎng)工藝流程。按雞群生長發(fā)育規(guī)律可分為育雛、育成、成雞三個階段。育雛、育成為雞的生長發(fā)育期，成雞為雞的生產(chǎn)期，三個階段構(gòu)成雞群的飼養(yǎng)周期。2．飼養(yǎng)方式?？煞譃榛\養(yǎng)與平養(yǎng)兩種。

第13頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)14雞的籠養(yǎng)

優(yōu)點：飼養(yǎng)密度大(10－25只／m2，疊層可高達(dá)50只／m2以上）、勞動生產(chǎn)率高、碎蛋污蛋少、疾病控制容易；適合蛋雞飼養(yǎng)。

缺點：設(shè)備投資大、對飼料和舍內(nèi)環(huán)境要求高。

1）階梯式籠養(yǎng)

第14頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)152）疊層式籠養(yǎng)

優(yōu)點：舍飼密度高、占地面積小，勞動生產(chǎn)率高。缺點：垂直方向通風(fēng)性能差、對雞舍通風(fēng)要求高，除糞設(shè)備復(fù)雜。

3）半階梯式籠養(yǎng)兼有階梯式和疊層式的特點。

第15頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)16雞的平養(yǎng)

優(yōu)點是雞的活動范圍大、機(jī)械設(shè)備簡單，設(shè)備投資少，可以利用青飼料。缺點是飼養(yǎng)密度低、占地面積大，每雞位建筑投資大，勞動生產(chǎn)率低。平養(yǎng)飼養(yǎng)密度8～11只/m2。

平養(yǎng)分落地散養(yǎng)與離地在網(wǎng)柵或床面上飼養(yǎng)。一般飼養(yǎng)肉雞較多。第16頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)17地面墊草平養(yǎng)特點：在整個雞舍的地面上鋪上4～12cm厚的墊草（鋸木屑、切碎的稻草、麥秸等）。一般用于飼養(yǎng)肉雞。在這期間，雞的糞便混入稻草中，根據(jù)污染程度可定期添加新墊草（但要消毒）。雞出場以后，將墊草一次性清除。

這種飼養(yǎng)方式由于雞群始終處于受污染的墊草上，因而衛(wèi)生條件較差，不適宜飼養(yǎng)生產(chǎn)周期長的品種。第17頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)18雞籠在雞舍內(nèi)的布置3．雞舍建筑

不同規(guī)格的雞籠在雞舍中的布置第18頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)194．雞舍環(huán)境調(diào)節(jié)第19頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)20雞舍通風(fēng)雞舍外圍環(huán)境通風(fēng)雞舍內(nèi)部通風(fēng)第20頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)21濕簾通風(fēng)降溫第21頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)22

雞舍采暖的方式：一般有熱水采暖、熱風(fēng)采暖與局部采暖等。對于寒冷地區(qū)的雛雞舍，加溫的時間較長，要求溫度比較穩(wěn)定，可考慮熱水采暖。第22頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)23二、

養(yǎng)豬建筑與環(huán)境工程

在肉食消費中，豬肉占60%以上。近十年來，我國工廠化養(yǎng)豬，對解決大、中城市的肉食供應(yīng)起了積極作用。我國生豬存欄3億余頭，但出欄率低，飼料浪費嚴(yán)重，隨著市場經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在我國工廠化養(yǎng)豬業(yè)具有廣闊的前景。第23頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)241.機(jī)械化養(yǎng)豬的三種類型：半機(jī)械化指養(yǎng)豬生產(chǎn)的個別環(huán)節(jié)實現(xiàn)了機(jī)械化，但還需大量的手工勞動。機(jī)械化是指養(yǎng)豬生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了機(jī)械化，但生產(chǎn)過程對自然條件還有一定依賴性。工廠化養(yǎng)豬具備工業(yè)生產(chǎn)的特點，生產(chǎn)過程完全擺脫了自然條件的影響，整個養(yǎng)豬過程在封閉的廠房內(nèi)進(jìn)行，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)具有嚴(yán)密的計劃性、流水性和節(jié)奏性，各項作業(yè)實現(xiàn)了高度的機(jī)械化和自動化。（一）養(yǎng)豬方式第24頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)25

2．養(yǎng)豬場的分類按生產(chǎn)任務(wù)不同，大致可分為三類：育種豬場－主要任務(wù)是改良品種，培育體型大、適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖力強(qiáng)、肉質(zhì)好的優(yōu)良品種；種豬繁殖場－主要任務(wù)是將選育的優(yōu)良品種，在場內(nèi)大量繁殖，以供其他豬場需要；商品豬場－主要任務(wù)是育成、育肥，提供商品肥豬。第25頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)26（二）豬舍

1．敞開式豬舍用于機(jī)械化程度不高的養(yǎng)豬生產(chǎn)中。豬舍三面封閉，冬季背風(fēng)的一面敞開，并在敞開一面的外圍用矮墻圍成一運動場。這樣，豬舍實際上由運動區(qū)（室外）和躺臥采食區(qū)構(gòu)成。單坡式不等坡式

分成三種類型：單坡式、不等坡式和雙坡式。第26頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)27

敞開式豬舍的特點優(yōu)點：通風(fēng)、采光性能良好。缺點：舍內(nèi)氣候與外界接近，生產(chǎn)過程受自然條件制約。

雙坡式第27頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)282．封閉式豬舍

由屋面和四周閉合的墻構(gòu)成一個封閉的空間，屋面和強(qiáng)均設(shè)保溫層，故又稱保溫舍。一般不設(shè)窗戶，人工光照、機(jī)械通風(fēng)，舍內(nèi)氣候完全靠機(jī)械調(diào)節(jié)。保溫層材料有膨脹珍珠巖、巖棉板、泡沫塑料等。封閉式豬舍是工廠化養(yǎng)豬常用的豬舍形式，國外采用較多，我國正處于起步階段。第28頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)293．半封閉式豬舍它介于上述二者之間1〕在敞開式的基礎(chǔ)上于背風(fēng)的一側(cè)建一堵矮墻，躺臥采食區(qū)與運動區(qū)通過一活門相連；2〕有閉合四周墻，但墻中不設(shè)保溫層。兩側(cè)墻靠屋檐處設(shè)連續(xù)的縫隙通風(fēng)口，屋脊上設(shè)通風(fēng)口，用于冬季自然通風(fēng)；兩側(cè)墻上設(shè)可封閉的矩形通風(fēng)口，用于夏季通風(fēng)；第29頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)30二、豬欄

豬欄是養(yǎng)豬的基本單位，一棟豬舍是由若干個豬欄構(gòu)成的。豬欄按其結(jié)構(gòu)可分為實體豬欄、柵欄式豬欄和綜合式豬欄，按它飼養(yǎng)的對象可分為群飼豬欄和單飼豬欄。（三）豬欄

第30頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)311）實體豬欄一般由磚砌或混凝土澆筑而成，墻體高度以豬不能躍出為宜，常見的為0.8～0.9m。1.按豬欄結(jié)構(gòu)劃分

2）柵欄式豬欄由鋼管構(gòu)成的柵欄分隔而成。建造速度快，占地面積小，通風(fēng)良好，觀察方便，但成本相對較高，相鄰欄的豬互見，不利于豬群安靜。3.綜合式豬欄

豬欄與豬欄之間的隔墻由磚或混凝土構(gòu)成，靠走道一側(cè)則由柵欄構(gòu)成。性能介于上述二者之間。第31頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)321）群飼柵欄式育肥豬欄（雙列封閉豬舍）2.按飼喂對象劃分2）單飼柵欄式有公豬欄、妊娠母豬欄和分娩豬欄三種。特點是一豬一欄，減少豬的活動，縮短豬的育肥期。造價略高。第32頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)33分娩母豬的限位，只能垂直下降后才能躺下，避免壓著仔豬。限位架兩側(cè)是仔豬活動區(qū)，仔豬可以通過限位架下面的孔隙出入，兩側(cè)活動區(qū)寬度不等，窄的一側(cè)裝有仔豬飲水器。寬的一側(cè)則是仔豬休息采食的區(qū)域，設(shè)有仔豬飼槽和局部加熱裝置。第33頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)34

一般仔豬在未斷奶階段要求溫度為29～32℃，斷奶后仔豬要求溫度22～26℃。

1.紅外線燈

分娩欄下是加熱地板，每窩仔豬應(yīng)有功率為250W的紅外線燈；如沒有加熱地板，每窩需要有650W的紅外線燈。

2.加熱地板熱水管式和電熱式兩種（四）豬舍環(huán)境調(diào)控設(shè)備第34頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)35

1.拴養(yǎng)式每頭牛都有固定牛床拴養(yǎng)、就地擠奶、互相干擾少，產(chǎn)奶量高、但手工操作、勞動量大、一人只能管理10—15頭奶牛，生產(chǎn)效率低適于小型牛場。三、

奶牛場與環(huán)境工程2.散放式?？梢宰杂蛇M(jìn)出牛舍，在運動場上采食青飼料，定時到擠奶廳擠奶并喂精飼料，管理粗放喂料不均、產(chǎn)奶量低、每人可喂30－40頭奶牛。第35頁/共40頁生物環(huán)境工程與設(shè)施農(nóng)業(yè)363.隔攔式