牛粪垫料再生系统温室气体排放及其对环境的影响

为深入了解牛床垫料再生系统的工艺技术特点及对环境的影响程度,对垫料再生系统处理过程中物料特性和温室气体排放进行测试。结果表明:BRU系统的核心—发酵仓,其运行过程基本不改变物料的理化特性,随着出料流量的增大,仓内温度和CO_2、CH_4及N_2O的排放速率均显著降低,而相对湿度则明显提高;牛场粪污固液分离后经垫料再生系统处理,每1.00t牛粪的CO_2、CH_4、N_2O气体排放量分别为2.15~5.04kg、1.95~7.25g、27.09~58.11mg,1.00t鲜牛粪温室气体排放量相当于3.60kg CO_2当量。BRU系统和好氧发酵2种垫料生产系统的生命周期评价结果显示,BRU系统对环境影响远小于好氧发酵系统,仅为好氧发酵系统的9%,其环境友好性优于好氧发酵系统。     

猪舍内粪污废弃物和有害气体减量化工程技术研究

源头减量和过程控制是猪场废弃物综合治理的关键环节,而猪舍是废弃物产生的源头场所,该文针对猪舍内部污水和有害气体等养殖废弃物,从饮水系统、圈栏设计和清粪方式等3个方面,介绍分析了当前国内外在舍内废弃物减量化工程技术领域的研究进展。其中减少猪只饮水浪费水量是舍内污水减量的首要环节,通过优化饮水器选型、调整饮水器安装方式、选择适当水流速度等可以降低饮水浪费水量;合理的圈栏布置和地面类型可以促进猪只定点排泄,从而降低圈栏污染程度以及舍内有害气体浓度,配合适当的圈舍冲洗方式可以减少大量圈舍冲洗用水;不同的清粪方式会影响舍内空气环境、污水产生量及污染物浓度,与干清粪相比,水冲粪和水泡粪都存在耗水量大、污水产生量大及其污染物浓度高、舍内有害气体含量高等问题,从清洁生产的角度考虑,干清粪工艺是规模化猪场的必然选择。该文旨在为减少猪场废弃物总量、降低处理利用成本和实现清洁健康养殖提供工程技术支撑,促进中国生猪养殖业绿色转型升级。     

{001}TiO_2的除氨抗菌性能研究

采用溶胶-凝胶法在低温条件下制备出{001}TiO_2光催化剂,分别以大肠杆菌和氨气为目标污染物,考察所制备催化剂的抗菌除氨性能,为其在养殖应用上提供一定的理论依据。结果表明:所制备催化剂是由5 nm左右的小颗粒堆积而成,含有40.1%的高活性{001}面,这种{001}面与催化剂自身的{101}面形成异质结构,加速了光生载流子分离,展现出优异的催化性能。{001}TiO_2在太阳光和紫外光下对氨气降解率分别为32.7%、61.3%,分别是TiO_2的3.08倍、2.21倍,在日光灯下{001}TiO_2对大肠杆菌的抑菌圈为32.1 mm,远高于TiO_2。     

福利化养猪技术及其应用

随着我国生猪养殖业的快速发展和动物福利意识的不断提高,生猪养殖业对福利化养殖技术的需求不断增强,该文结合当前国内外福利化养猪技术及应用的最新研究进展,以猪只生长阶段进行划分,从饲养方式、圈栏设计、温度环境、空气质量、福利设施、群体管理、饲喂方式和营养供给等方面综述了妊娠母猪、分娩母猪与哺乳仔猪、断奶仔猪和生长育肥猪的福利化养殖技术及其对猪只生产性能、行为表达、生理、免疫的影响,为提高我国生猪养殖的福利化水平提供技术借鉴与参考。     

改进Faster R-CNN的群养猪只圈内位置识别与应用

群养圈栏内猪只的位置分布是反映其健康福利的重要指标。为解决传统人工观察方式存在的人力耗费大、观察时间长和主观性强等问题，实现群养猪只圈内位置的高效准确获取，该研究以三原色（Red Green Blue，RGB）图像为数据源，提出了改进的快速区域卷积神经网络（Faster Region Convolutional Neural Networks，Faster R-CNN）的群养猪只圈内位置识别算法，将时间序列引入候选框区域算法，设计Faster R-CNN和轻量化CNN网络的混合体，将残差网络（Residual Network，ResNet）作为特征提取卷积层，引入PNPoly算法判断猪只在圈内的所处区域。对育成和育肥2个饲养阶段的3个猪圈进行24 h连续98 d的视频录像，从中随机提取图像25 000张作为训练集、验证集和测试集，经测试该算法识别准确率可达96.7%，识别速度为每帧0.064 s。通过该算法获得了不同猪圈和日龄的猪群位置分布热力图、分布比例和昼夜节律，猪圈饲养面积的增加可使猪群在实体地面的分布比例显著提高（P＜0.05）。该方法可为猪只群体行为实时监测提供技术参考。     

温热环境对母猪生产性能的影响及其调控技术研究进展

生猪养殖业是我国农业和农村经济的支柱性产业之一,母猪作为生猪养殖场的核心猪群,其生产性能是决定生猪养殖场经济效益的关键因素。我国是世界生猪养殖的第一大国,能繁母猪存栏量和商品猪出栏量均超过世界总量的50%,然而,与发达国家相比,我国母猪饲养管理水平较低,在生产性能方面仍存在较大差距。实际生产中母猪的生产性能受到诸多因素的影响,主要包括母猪的营养摄取、机体特性、饲养空间环境及胎次等,其中温热环境是影响母猪健康和生产性能的重要因素之一。温热环境包括温度、相对湿度、空气流动、辐射及热传递等因素,他们共同作用于动物,使动物产生冷或热、舒适与否的感觉。适宜的温热环境有利于保障母猪的机体健康,提高其生产性能,反之,不适宜的温热环境会引起母猪的热环境应激,破坏体热平衡,甚至导致生产停止,使机体进入病理状态,引发疾病甚至死亡。因此,掌握母猪的温热环境需求并采取有效的调控措施,对提高母猪生产性能和生猪养殖场经济效益至关重要。文章从温热环境对母猪的影响和温热环境调控技术两个方面进行综述,旨在为我国生猪养殖场母猪生产管理的温热环境调控提供理论依据和技术支撑。(1)温热环境对母猪的影响方面。温热环境对母猪的影响主要体现在行为、生理和生产性能等方面的变化。在行为方面,高温环境下,由于侧卧时母猪体表与地面的接触面积更大,可增加机体散热量,母猪会通过行为姿势改变进行热调节,如增加侧卧时间、减少站立和俯卧时间,而母猪姿势行为的频繁改变会增加仔猪压死率。在生理方面,热应激时母猪会通过减少采食量、增加呼吸率和皮肤血流量等途径来减少代谢产热、增加散热,同时母猪血液中促肾上腺皮质激素和皮质醇会增加、甲状腺素降低、胰岛素敏感性增加,这些生理变化会破坏母猪机体内分泌和能量平衡,进而导致胚胎早期死亡、流产和泌乳量下降。在生产性能方面,热应激会对母猪发情间隔、产仔数和泌乳量等生产性能造成不利影响,妊娠前期热应激主要影响返情率和产仔数,妊娠后期主要影响产活仔数和死胎数,分娩后则主要影响仔猪存活率,环境高温通过影响母猪的泌乳量对哺乳仔猪生产性能产生不利影响,通过影响母猪的采食量、泌乳期母猪失重和体内生殖激素的分泌,导致母猪断奶后发情延迟。(2)温热环境调控技术方面。母猪温热环境调控技术主要包括猪舍整体降温和局部降温两种,整体降温以"湿帘-风机"蒸发冷却降温技术为代表,通过风机排风造成舍内负压,迫使舍外未饱和的空气流经湿润的多孔湿帘,引起水分蒸发吸收大量潜热,降低进入舍内的空气温度,从而达到降低舍内温度的目的,该技术具有设备简单、经济高效的优势。猪舍局部降温主要是针对猪只躺卧区地板、两侧猪栏、猪栏上方等区域进行温度调控,主要有风管喷气嘴蒸发冷却、冷水覆盖降温和猪舍地板降温等方式,具有降温效果良好和节能的优点。     

昼夜节律性温度差对后备母猪初情期及生理生化指标的影响研究

试验旨在探究猪舍昼夜节律性温度差大小对后备母猪初情期和生理生化指标的影响。选取150日龄、（80±2)kg体重的长白×约克夏二元后备母猪36头,随机分成温差大处理组（对照组,日均温度差3.86℃）和温差小处理组（试验组,日均温度差1.60℃）,每组6个重复,每个重复3头猪,试验在2018年7月—2018年10月实施,试验期100 d,其中1～70 d为环境温度调控期,71～100 d 2个处理组都处于相同的常规通风和降温调控环境下,观察后备母猪的发情时间。结果表明：与对照组相比,试验组的呼吸频率（P<0.05）和体表温度（P<0.01）降低,而直肠温度没有显著变化。在试验第60天时,对照组后备母猪的血清皮质醇、丙二醛和谷丙转氨酶浓度高于试验组（P<0.05）,血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物浓度低于试验组（P<0.05）。与对照组相比,试验组后备母猪220日龄内发情率增加1倍,在250日龄内发情率没有显著变化,而试验组后备母猪250日龄内发情的初情日龄缩短21.8 d(P<0.05）。综上,猪舍昼夜节律性温差大增加了后备母猪应激水平,降低了抗氧化功能,...     

西南地区不同类型猪舍内空气污染物变化规律

文章通过对规模化猪场内的三种类型猪舍（妊娠舍、哺乳舍、保育舍）进行舍内空气污染物监测,研究空气污染物浓度与环境因子相关性,建立其时空排放规律,为健康养殖环境的空气污染预警提供参考依据。监测结果显示：春、夏两季保育舍空气污染物浓度显著高于妊娠舍和哺乳舍,而哺乳舍和妊娠舍的氨气、二氧化碳浓度差异不显著,其中保育舍的氨气浓度约为妊娠舍、哺乳舍的2倍左右。各类型猪舍的氨气、二氧化碳浓度呈现周期性日变化,均在早上8： 00以及夜间20： 00达到最高浓度值。不同类型猪舍内空气质量因饲养管理需求的不同形成差异,但当地的温度和湿度是猪舍空气污染物浓度变化的主要原因,会造成不同季节、不同时段的通风量过大或者过小,引起的舍内污染物浓度的聚集和外排空气污染物浓度的增加。因此,提高自动化的通风换气技术,满足猪只的不同阶段舒适需求,使室内温湿度水平更加一致,对于改善我国西南地区养猪场的环境具有重要意义。     

猪舍步进式自动清粪系统曲柄连杆传动机构设计与试验

针对牵引式和液压步进式猪舍传统机械清粪系统存在的稳定性低、耐久性差等问题，基于猪舍步进式机械清粪工艺，设计一种曲柄连杆传动机构，确定其主要参数取值，并采用ADAMS进行运动学仿真测试；对比传动杆在5种材料选型(1#U型槽钢、2#U型槽钢、5#槽钢、6.3#槽钢和8#槽钢)和2种连接方式(销接和焊接)下的形变量，对传动杆的型材和连接方式进行选择；对清粪系统进行现场性能测试，对比3种电机转速(4.84、2.96和1.40 r/min)的曲柄连杆传动与固定速度液压传动的清粪系统的运行阻力、能耗和清粪效率。结果表明:1)曲柄连杆传动机构主要参数取值为滑块行程S=600 mm、行程速比系数K=1.25、极位夹角θ=20°、曲柄长度L₁=272 mm、连杆长度L₂=778 mm、偏心距e=303 mm，运动学仿真模拟验证了曲柄连杆机构设计的合理性；2)选用6.3#槽钢以焊接方式连接的传动杆形变量较小；3)曲柄连杆传动的清粪系统在电机转速为1.40 r/min时，运行阻力最小、能耗最低、清粪时长适中，可满足清粪系统功能需求，整体性能优于液压传动和电机转速4.84、2.96 r/min曲柄传动的清粪系统。     

智能物联网技术在畜牧养殖业中的应用研究进展

随着畜牧养殖业的规模化、集约化发展，进一步降低养殖成本、提高生产质量和效率是养殖业一直追求的目标。党的十八大以来，农业农村部印发的畜牧业工作要点中提到要加快转型升级，加快向现代化迈进。国务院在《关于促进畜牧业高质量发展的意见》中也明确提出：要加快构建现代养殖体系，而智能物联网技术则是现代化畜牧养殖业中发挥重要作用的基础。智能物联网技术在畜牧养殖业中的应用主要包括各种监测数据的采集、传输、分析处理等环节。数据的采集分为畜禽个体信息的编码标识、圈舍的环境信息和摄像头等设备获取的音频、视频等数据；将获取到的数据，经过各种无线传输协议传送到节点，汇集到大数据智能平台分析处理，最终再将决策指令分发到各个控制端，可以实现畜禽的精细化饲养、圈舍环境控制、畜禽异常监测等，这为畜牧业的高效率运行提供了很好的技术支撑。文章主要从畜禽耳标身份标识、环境控制、人工智能和大数据智能平台等方面全方位综述了当前智能物联网发展情况及存在的问题。