大跨度横向机械通风奶牛舍环境状况的分析与思考

笔者简述了近年来兴起的一种新的奶牛舍建筑形式——大跨度横向机械通风奶牛舍(LPCV)的产生和发展概况。LPCV牛舍建设的初衷是为了改善炎热夏季奶牛的热应激状况。最早在2005年秋季建成于美国南达科他州,目前我国已在中南部、东北地区相继建成了LPCV牛舍并投入使用。该牛舍以屋面较低、跨度较大为特征,已由最初的8列式扩展到最宽的24列式。笔者从温湿度、空气质量、通风、照明、粪污处理、福利状况等角度,系统分析了LPCV牛舍内微气候环境,以及实际生产中可能出现的问题,为今后的牛场规划设计和合理的环境调控提供参考。     

导流罩长度对农用轴流风机性能的影响

通过三维激光扫描仪建立农用轴流风机几何模型,利用密闭风室试验测试数据验证数值模型的准确性,最后采用数值模拟研究了农用轴流风机导流罩长度变化对风机内外特性的影响。保持导流罩进口位置、圆角半径与扩散角不变,定义导流罩长度与叶顶轴向宽度的比值为K,K选取0.50、0.78、0.90、1.0、1.1、1.2、1.5、2.0,对7个不同进口静压工况点进行数值模拟。结果表明,K从0.50上升到1.0的过程中,风机风量和能效比提升明显;K取1.0~1.1时风机风量和能效比最高,相比K=0.78的原型风机提升约10%;K从1.1升至2.0的过程中,风量略有下降,能效比下降明显。利用Q准则对叶顶和外框区域的涡结构进行识别,发现随着K的增长,叶顶泄漏涡经历了分裂、衰减和再发展3个过程。K=1.0时能有效抑制叶顶泄漏涡的发展,最大程度降低叶顶涡的强度。导流罩的加长能明显减少外框涡的产生。     

基于动态箱法的北京延庆区牛粪堆放CH4和N2O排放量估算

畜禽粪便堆放管理会造成甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)等温室气体的大量排放。通过联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)建议的排放系数等方法,可以实现对某一区域范围内畜禽粪便管理系统的温室气体排放总量的估算,但由于其排放受粪便管理、气候条件等因素的显著影响,直接套用IPCC的默认系数会产生较大的误差。为更加准确估算中国奶牛粪便管理所造成的CH_4、N_2O排放,该文在对北京延庆区奶牛生产与粪便管理模式进行了实地调研的基础上,采用动态箱法模拟了奶牛粪便不同季节短时自然堆放管理模式下的CH_4、N_2O排放过程,并对区域内的年温室气体排放总量进行了测算。研究结果表明,奶牛粪便在一个月的自然堆放管理模式下,每千克牛粪挥发性固体在春、夏、秋季的CH_4排放量分别为223.97、4 603.31、351.38 mg,每千克牛粪N_2O排放量分别为5.86、9.43、0.81 mg。2016年北京延庆区全年奶牛粪便CH_4、N_2O排放总量分别为13 342.50、347.87 kg。延庆区奶牛粪便堆放管理过程的CH_4排放因子为1.50kg/(头·a),小于IPCC指南中的1.78 kg/(头·a);受堆放时间较短的影响,N_2O的排放因子则显著小于IPCC的推荐值。若直接使用IPCC默认参数估算延庆区奶牛粪便堆放管理过程中的CH_4和N_2O排放量,会造成排放量的高估。     

基于不同行为时间的奶牛健康状况评价

如何高效准确地监测和管理好奶牛是当前规模化奶牛场发展的关键。该文通过对17头奶牛休息时间、反刍时间和采食时间的连续61d监测和行为记录,利用SPSS23.0软件,结合Logistics回归分析法对试验数据进行统计分析,并构建了奶牛健康状况评价模型。研究结果表明:1)与正常行为期间相比,奶牛非正常行为期间的平均休息时间增加25.7%,反刍时间和采食时间分别平均减少12.7%和2.3%。2)荷斯坦泌乳奶牛正常行为时间呈正态分布,每天(24 h)平均休息时间为300～600 min,反刍时间为400～700 min,采食时间为200～400 min。非正常行为时间呈离散状分布,无明显分布规律。3)休息时间和采食时间是预测模型的主要影响因素,其中采食时间对模型预测概率的影响力较休息时间大,在其他条件不变的情况下,采食时间水平每增加1个单位,奶牛非正常行为预测概率变化扩大4.2倍。奶牛非正常行为预测模型预测结果与人工目视观察结果比较,模型预测准确率为91%。该研究可为现代规模化奶牛场科学、精准化管理提供参考。     

胸囊肿肉仔鸡血液生化指标的变化

采用分组对比的方法,分别对21只胸囊肿肉仔鸡与30只健康肉仔鸡,测定了其血液生化指标。结果表明,胸囊肿鸡血清CHO、TP和ALB含量均显著低于健康鸡（P〈0.05）,而血清LA含量又显著高于健康鸡（P〈0．05）;同时MDA含量也显著高于健康鸡（P〈0．05）,尽管T—AOC、T—SOD以及GSH—Px两者间不存在显著差异（P〉0．05）,但T—AOC、T-SOD在胸囊肿鸡表现为降低的趋势。血清T3、T4和皮质醇、K^＋、Na^＋、Cl^-浓度以及pH值胸囊肿鸡与健康鸡之间均无显著的差异（P〉0．05）。     

福利化养猪生产工艺与技术装备

采用福利化的生产工艺及技术装备,是我国养猪业健康可持续发展的重要途径。该文从生产工艺、养殖技术及饲养设备入手,介绍了福利化养猪生产工艺技术,为福利化养猪生产技术的应用提供依据。     

中国奶牛养殖设施装备技术研究进展

中国奶牛养殖业经过近十年的快速发展,生产方式已逐渐实现从分散、粗放向集约化、规模化和机械化方向转型。同时,设施装备技术的发展及应用已成为行业转型的关键。本文从饲喂、挤奶、舍内环境控制和粪污处理4个方面阐述了国内外奶牛养殖设施装备技术研究发展现状,通过对中国奶牛养殖设施装备技术发展中存在的问题进行剖析,根据现代奶牛养殖发展装备技术需求,为现代规模奶牛养殖发展提出科学建议。     

奶牛舍空气颗粒物危害、特性及其关键影响因素研究进展

近年来,随着国内外奶牛养殖规模化程度不断提高,奶牛舍颗粒物对动物、工作人员及周边地区的危害和污染逐渐得到重视。相较于其他畜禽舍,以自然通风方式为主的奶牛舍在规模化饲养过程中势必产生和排放更多的颗粒物,导致更大的环境风险。本文总结了国内外不同地区对于奶牛舍颗粒物的相关监测结果,在阐述了奶牛舍颗粒物对奶牛、工作人员、周边地区的影响的基础上,系统归纳了奶牛舍颗粒物的浓度和排放水平、颗粒物与臭气、微生物的耦合和扩散特征,分析了奶牛舍颗粒物特性的关键影响因素,并对奶牛场颗粒物的研究提出了展望,为系统开展规模化奶牛场颗粒物研究、制定颗粒物排放清单和环保政策奠定了理论基础。     

基于OpenFOAM的猪体空气阻力系数模拟计算

为探究气流流速和流向对猪体空气阻力的影响,采用圆柱体气流阻力半经验公式验证和OpenFOAM数值模拟计算风洞中单只猪的空气阻力系数的方法,对不同气流流速(0.2,0.5,1.0,1.5,2.0和2.5m/s)和猪体长轴与气流流向的夹角(0°,15°,…,180°)不同情况下的空气阻力系数变化规律进行研究。结果表明:1)计算域内合适的网格尺寸能够保证计算结果的稳定性并节约计算资源;2)猪体几何形状对空气阻力的影响不能被忽略,与猪体等体积的圆柱体作为极度简化的猪体模型在表征猪体空气阻力系数方面的相关性较低(R~2=0.603 3);3)猪体与气流流向的夹角为0°～45°和135°～180°时猪体阻力系数较小,45°～75°和105°～135°时猪体阻力系数适中,75°～105°时猪体阻力系数较大。本研究阐明了单只猪对气流阻挡作用的规律,同时对OpenFOAM软件在农业通风领域的应用起到了促进作用。