养猪场环境因子调控技术

家畜环境卫生 EnvironmentalHygieneofDomesticAnimals 第五讲养殖场环境因子调控技术 一 一家畜热调节原理二空气温度调控技术三空气湿度调控技术四气流调控技术五温热环境综合评定 一家畜热调节原理 一体热调节平衡 体热平衡 指恒温动物为维持体温恒定而保持产热和散热的平衡产热 散热体温产热 散热体温 M He Hr Hc Hv F QM 畜体产热量Hv 对流散热He 蒸发散热F 加热食入的饲料和饮用水耗热量Hr 辐射散热Q 粪 尿排泄带走的热量Hc 传导散热 一 产热 heatproductionorthermogenesis 1基础代谢产热 basalmetabolismheatproduction 条件 室温20度 绝食空腹 无吸收状态 消化道没有养分可吸收 清醒 安静状态下的产热量 畜 HA 293W0 75KJ 日 禽 HA 373W0 75KJ 日 鲁伯纳体表面积定律 Rubner sSurface AreaLaw 1902 2维持代谢产热 指家畜处于无生产 体重恒定状态下所维持代谢产热量来源 基础代谢产热量 自由活动产热 采食饲料 饮水产热 体增热Heatincrement HI 热调节产热 应激产热 肌肉活动产热 生产过程产热 productivemetabolism 指动物的生殖 生长和产乳 肉 蛋等产品 在维持的基础上增加产热量 4外源热 outheat 家畜从温度高的外界物体中得到热量 如饮水 饲料 营养状况 营养好肥胖个体 营养不良较瘦个体 性别 雌性 雄性 个体大小 体重大 体表大 绝对产热量大 相对产热量 单位基础代谢率 小 体重小 体表小 单位基础代谢率大 年龄 年龄小 年龄大 生产水平 生产力水平高 生产力水平低 采食量 采食量大 采食量小 活动量 活动量大 活动量小 影响动物产热的因素 二 散热 heatlossorthermolysis 蒸发散热 指通过水汽化吸热和水系分子运动而散热的过程 显汗 通过出汗而散热如 马属动物途径皮肤隐汗 通过细胞 组织而散热呼吸道 通过吸入冷空气变热而散热辐射散热 环境温度低于体表温度时 机体以红外线长波而散热非蒸发散热传导散热 热的物体通过接触冷物体放散热量的方式对流散热 气温小于畜体体表温度时 通过空气带走热量而散热自由对流强制对流 二环境温度与体热调节平衡 一 环境温度与散热方式高温 蒸发散热为主其他方式为辅 低温 非蒸发散热为主蒸发散热为辅 二 体热调节指动物为达到热平衡 保持体温恒定而通过中枢神经系统对产热和散热而进行的调节 方式物理调节 主要通过增减散热量调节化学调节 主要通过增减产热量调节 营养 能量 二空气温度调控 1 空气中热量来源直接来源 大气 地面辐射 体热人工加热间接来源 太阳辐射2 气温指标T OC K OC OF 3 温度变化规律 1大气温度日变化 午后2 00最高清晨日出前最低日较差 最高 最低 日年变化 7月份最高1月份最低海洋晚1个月年较差 华南地区 10 20OC长江流域 20 30OC华北东北南部 30 40OC东北北部40OC以上2舍内温度开放舍 与季节变化 大气变化相似封闭舍 与饲养密度的大小及畜舍的保温性能有关水平变化 舍内中央处的温度最高 四周较低垂直变化 近地面温度最高 保温性好的顶部温度较高 地面温度较低 否则上部低下部高 天棚附近与地面温度之差不大于2 5 3 0OC 等热区临界温度D D 存活区C C 体温恒定区B B 等热区C C 舒适区热应激冷应激高温低温冻死热死D C温度过低区DCBAA B C D C D 温度过高区 体温恒定区 等热区 舒适区 体温过低区 体温过高区 热死 冷死 热应激 冷应激 临界温度 过高温度 4 影响等热区和临界温度的因素 等热区和临界温度的高低主要取决于产热和散热变化1动物种类体型愈大的动物耐低温而不耐高温 其因单位面积散热小 等热区较宽 临界温度较低 完全饥饿下测定的临界温度 OC 人阉牛猪鸡兔子大白鼠小白鼠29182128272830完全饥饿下测定的等热区 OC 鸡鸽山羊犬28 3231 3620 2820 26 2年龄和体重年龄愈小 等热区较窄 临界温度较高 幼畜红外线保温不同体重的猪的临界温度体重 kg 1 26 82060100临界温度 OC 2925212018 3皮毛状态动物皮毛越厚 密 保温性能越高 临界温度越低4饲养水平饲养水平越高 有足够能量用以产热 体增热增加 临界温度降低 产热量 C4C3C2C1环境温度 保温性好 保温性差 高水平 低水平 Mount AdaptationtoThermolEnvironmenl p 26 1979 5生产力生产力代谢产热量等热区宽临界温度6对气候的适应性寒冷地区临界温度一般在20 30OC 炎热地区临界温度但等热区较宽有的 30 30OC 7管理水平舍内温度控制情况 单养或群养散热量的变化8其他因素温度 湿度 气流 太阳辐射是一个综合因素 某一因素的变化均会影响临界温度 等热区的变化 产热多 散热难 临界温度较低产热少 散热易 临界温度较高 降温措施 哺乳动物和禽类的行为和体温调节 高温环境 低温环境 哺乳动物和禽类 哺乳动物和禽类 减少采食量肢体伸张群体散开 避开身体接触减少活动量大量饮水避免阳光照射寻找温度较低的小气候环境 增加采食量身体卷缩毛羽竖立相互拥挤增加活动量作窝寻找温度较高的小气候环境 哺乳动物 哺乳动物 禽类 禽类 在水中翻滚拱表面泥土卧在温度较低的下层土壤上用唾液舔体表喜食多汁饲料夏眠 两翅伸展伏在冰凉的地面上泼水于孵卵 冬眠 休息时把头缩于翅下隐藏脚和褪晒太阳掩盖孵卵就巢 初生仔畜技术 初生的恒温动物 热调节为能发育完善 体脂 糖元贮量少 皮下脂肪薄 全身无毛 单位散热面积大 临界温度高 等热区窄 因此 受气温的影响大 仔畜产下时 采用人工保暖 维持其体温并且群放 夏季母畜舔仔畜就是增加湿度 有利于散热 生产中较为可行的温度范围 类别适宜温度最高温度最低温度 种公猪13 192510空怀及孕前期母猪13 192710孕后期母猪16 202710哺乳母猪18 222713哺乳仔猪30 323428培育仔猪18 223016育成猪15 182713育肥猪12 182710 高温环境下仔猪的饲养管理措施 提高日粮浓度 特别是能量和维生素水平 充足的饮水 减少饲养密度 改变饲喂时间 早晚饲喂 及时清粪 加强通风 设地窗 通风管等 绿化 遮阳设计 降温设备 湿垫 喷雾 淋水 浴池等 畜舍隔热设计 低温环境下仔猪的饲养管理措施 不能盲目降低日粮水平 减少用水 及时清粪 注意防潮 适当增加饲养密度 饲喂时间 提前早饲和延长晚 加强门窗管理 设风门 门帘 窗帘 适当通风 加强围护结构防寒保温和采光设计 采用供暖设备 北方猪场冬季光照保温措施 三空气湿度调控 气湿变化规律 一天中绝对湿度最大的时间 中午2点左右 一天中相对湿度最大的时间 日出前后 绝对湿度 最高7月 最低1月 相对湿度 最高1月 最低7月 绝对湿度随高度增加而减小 相对湿度较复杂 日变化 年变化 垂直变化 大气湿度 与大气变化基本一致 部位 近地面湿度较大 通风不畅上面也大 畜舍 湿度对家畜的影响 1热调节1 蒸发散热高温高湿环境中湿度大 蒸发散热困难高温低湿 有利于蒸发散热2 非蒸发散热低温高湿有利于非蒸发散热 使机体感到更冷低温低湿不利于非蒸发散热 无论温度高低 高湿对热调节都不利 而低湿则有利热调节畜舍保持干燥对家畜热调节极有利 肥育猪的降温措施 屋顶淋水 湿帘降温 保温屋顶 保温屋顶 保温措施 生产中允许的湿度范围 类别适宜湿度 最高湿度 最低湿度 种公猪60 808540空怀及孕前期母猪60 808540孕后期母猪60 708040哺乳母猪60 708040哺乳仔猪60 708040培育仔猪60 708040育成猪60 808540育肥猪60 808540 四气流调控技术 指标 1风向 winddirection 指风吹来的方向夏季 海洋 陆地 海风 冬季 陆地 海洋 陆风 我国低处亚洲东南季风区域 夏季大陆气温高 海洋气温低 故盛行东南风 空气潮湿 易多雨水 冬季大陆气温低 海洋气温高 故盛行东 西 北风 西北风多干燥 东北风多雨雪 风向分为8个或16个风向来表示 风向玫瑰图 风向频率图 某风向的频率 某风向在一定时间内出现的次数 各方向在该时间内出现次数的总和X100 2风速 windspeed 指单位时间内气流流动的速度 单位 m s 风级 0 12级 风力等级图 风级 风速 地物征象 0123456789101112 0 0 20 3 1 51 5 3 33 4 5 45 5 7 98 0 10 710 8 13 813 9 17 117 2 20 720 8 24 424 5 28 428 5 32 6 32 5 静 烟直上烟能表示风向 但风向标不能转动人面感觉有风 风向标能转动 树叶有微响旌旗展开 树叶及微枝摇动不惜树的小枝摇动 能吹起地面灰尘和纸张有叶的小树摇动 内陆水面有小波大树枝摇动 电线呼呼有声 举伞困难全树摇动 大树枝弯下来 迎风步行感觉不变可折毁树枝 人们前行感觉阻力甚大烟囱及平屋房顶受到损坏 小屋遭到破坏陆上少见 可将树拔起或将建筑物吹毁陆上很少 有则必有重大损失陆上绝少 其摧毁力极大 龙卷风 保温性能好的畜舍 空气流速 0 2 0 25m s 保温性能不好的畜舍 空气流速0 6m s 夏季在敞棚下使用电风扇的效果 黄河以南地区采用模式 冬季畜体周围适宜气流速度0 1 0 2m s 最高小于0 25m s 3通风量 指单位时间内畜舍的通风换气量 单位 m3 n 次 n 二氧化碳含量湿度卫生热平衡 湿度卫生 热平衡 L L 每小时舍内排出的空气量K 舍内家畜每小时排除的CO2量C1 舍内空气中CO2最大允许量C2 舍外大气中CO2含量 因畜舍卫生标准要求CO2含量不超过1 5L m3 0 15 大气CO2含量0 3L h 0 03 故C2 C1作为常数 mkC1 C2 二氧化碳含量 按二氧化碳含量计算通风量 例 一栋畜舍装有100头空怀及妊娠后期母猪 其中体重100kg的母猪30头 150kg的母猪40头 200kg的母猪30头 猪舍空间是 52 9 7 2 2m3 根据二氧化碳含量计算通风量 猪舍的容积 V 52 9 7 2 2 1110 m3 舍内母猪每小时产生CO2量 36 30 42 40 48 30 4200 L h L mk C1 C2 4200 1 5 0 3 3500 m3 猪舍换气次数 n L V 3500 1110 3 2 次 h 二氧化碳含量计算 按湿度卫生计算 按热平衡计算 L Q q1 q2 0 75 L 畜舍内相对湿度符合卫生要求时每小时通风量Q 舍内家畜排出量及地面蒸发量的总和q1 舍内空气的绝对湿度q2 进入畜舍新鲜空气的绝对湿度0 75 百帕换算为毫米汞柱的系数注 马舍 牛舍地面蒸发量按其排放量的10 计算猪舍按25 二氧化碳含量计算 按湿度卫生计算 按热平衡计算 Q 舍内产热量 kJ h W 舍内水份蒸发湿热量 kJ h t 舍内外温差 OC K 畜舍外维护结构的总传热系数 KJ m2 h OC F 畜舍外维护结构总面积 m2 1 0 空气比热 KJ kg OC 4 通风换气面积的确定通常把冬季通风量称为最小通风量 夏季的通风量称为最大通风量 采用自然通风方式时 在北方寒冷地区应以最小通风量 冬季通风量 来设计通风管道面积 采用机械通风时 应以最大通风量 夏季通风量 确定风机风量 五温热因素的综合评定 温热环境因素的综合评定 家畜对温热环境适应性评定 五温热因素的综合评定 一 温热环境因素的综合评定1有效温度 effectivetemperature ET 以气温 气湿 气流三个气象指标为依据 以人的主观感觉为基础的舒适温度 实感温度 体感温度 80 20 6OC 0 25m s与70 22 4OC 0 5m s 人和各种家畜的有效温度 人 ET 0 15Td 0 85Tw牛 ET 0 35Td 0 65Tw猪 ET 0 65Td 0 35Tw鸡 ET 0 75Td 0 25Tw蒸发能力强 湿球温度较干球温度重要 否则反之 2温湿指标 temperature humidityindex THI 以温度湿度结合以估计炎热的指标 1 奶牛THI 0 55Td 0 2Tdp 17 5THI 0 72 Td Tw 40 6THI 0 81Td 0 99Td 14 3 RH 46 3 其中 Td为干球温度 Tw为湿球温度 Tdp为露点温度 RH为相对湿度 THI数值越大 则热应激越严重 表现为体温升高 采食量 产乳量 受胎率和生长率等下降2 鸡THI 0 4 Td Tw 153 猪THI 0 6Td 0 4Tw 例 Td温度35OC 相对湿度60 THI 0 81Td 0 99Td 14 3 RH 46 3 0 81 35 0 99 35 14 3 0 60 46 3 86 7 美国人 THI大于70 10 不舒服THI大于75 50 79 100 86 停止办公 欧洲牛若THI 69产生热应激 3风冷指数 H 以气温风速结合估计寒冷程度的指标 单位 KJ m2 h或千卡 m2 h H 100V 10 45 V 33 Ta 无风时的皮肤温度 无风环境的冷却温度 冷却温度 33 H 22 066 气温 风速 欧洲牛在 6 8OC为冷应激区 例 气温0OC 风速5m 秒 H 100V 10 45 V 33 Ta 100 5 10 45 5 33 0 918 02