夏季水冷式猪床的降温效果及其对母猪躺卧行为的影响

成年母猪夏季热应激问题一直是困扰现代养猪生产的一大技术难题。该研究利用猪场井水为自然冷源,开发一种水冷式母猪用降温猪床,试验研究不同舍内环境温度（以下简称舍温）条件下,小群饲养母猪的猪床降温效果和母猪对躺卧区域的选择行为。结果表明：舍温31.3℃、降温猪床进水温度21.5℃,猪床内的黑球温度较床外低2.7℃;试验组与对照组相比,母猪的皮肤温度和呼吸频率显著降低;舍温23～27℃,77%的猪选择在舍外运动场上躺卧,舍温在27～31℃时,有50%的猪躺卧在降温猪床内;舍温＞31℃时,选择在猪床内躺卧的比例达到75%。随着环境温度的升高,躺卧在降温猪床内猪的头数增多。该降温猪床可有效地减缓猪的热应激反应。     

猪床单元宽度及群体位次对妊娠母猪行为的影响

猪能自由表达行为被认为是福利养殖的一个重要方面。为探讨自由进出猪床的单元宽度及群体位次对妊娠母猪行为的影响,试验选用18头已配种4周左右的母猪,随机分到3圈栏,每圈栏6头。圈栏内设有6个可自由进出的猪床单元,其长度均为1 500 mm,宽度分别设600、700、800 mm 3种规格各2单元。每圈栏内相同宽度猪床单元相邻排列,不同圈栏内不同宽度猪床单元交叉排列。基于每圈栏猪混群48 h内的争胜行为结果计算出每头猪的位次指数,猪群中群体位次排名1~2的猪被定义为高位次猪,排名3~4的猪为中位次的猪,排名5~6的猪为低位次的猪。结果表明:母猪在600 mm宽的猪床单元内的躺卧时间明显少于在800 mm单元内的(P0.05)。中位次的母猪在猪床单元内的躺卧持续时间显著低于低位次的(P0.05)。高位次与中位次的猪在700 mm单元内侧卧持续时间无显著性差异(P0.05),但二者侧卧持续时间显著少于低位次的猪(P0.05)。母猪采食时所发生的攻击频次在600 mm宽度猪床单元内显著低于其他两者(P0.05)。母猪在600、700和800 mm宽度猪床单元内采食时所发生的取代频次随着猪床单元宽度的增加而增加,并且两两之间均有极显著性差异(P0.01)。高位次和中位次猪在单元内采食所发生的攻击和取代频次均显著高于低位次猪(P0.05),而被攻击和被取代次数均显著低于低位次猪的(P0.05)。3个圈栏中高位次的母猪占据最先投食的猪床单元百分比分别为62.5%、50%和100%。可见,800 mm宽度的猪床有利于猪的躺卧,而不利于猪的采食。高位次的猪占据采食和躺卧的有利资源。     

公猪舍夏季温度和流场数值CFD模拟及验证

为研究夏季全漏缝地板公猪舍湿帘风机蒸发降温效果及舍内环境分布规律,该文利用计算流体力学CFD(computational fluid dynamics)对北京养猪育种中心SPF(Specific Pathogen Free Swine)公猪舍进行模拟研究并通过实测数据进行验证。研究中将漏缝地板作为多孔介质简化,基于标准k-?湍流模型对空载及装猪猪舍内的风速场和温度场进行模拟,通过模拟值与实测值的对比验证模型的合理性。结果表明采用该模型模拟空载时猪舍,风速场模拟值与实测值误差较小,相对误差范围在0.25%~30.8%。模拟温度与实测温度最大绝对误差为0.48 K,平均绝对误差为0.11 K,平均相对误差为0.5%。模拟装猪时的猪舍,温度分布结构与装猪前相似,但整体温度略有上升。该研究可对当前常用的含漏缝地板猪舍建模研究提供参考,并为畜禽舍内改造和建筑实践提供理论依据。     

水冷式猪床冬季保温措施对妊娠母猪小群饲养的影响

为探讨在冬季低温条件下水冷式猪床保温措施对妊娠母猪小群饲养的影响,试验选用16头配种4周左右的母猪,随机分为对照组和试验组,每组各2圈栏,每圈栏4头。在试验组猪床单元两端设有门帘来提高猪床内环境温度,测试各组环境温度及观察母猪行为。结果表明:单个猪床单元内1头猪躺卧时,试验组单元内温度比对照组和舍内温度平均分别高3.2和6.9℃,当试验组和对照组舍内温度分别高于11和12℃,均未出现2头猪挤在1个单元内躺卧。试验组与对照组相比,母猪每天平均躺卧时间(18.6和17.8h)和饮水次数(18.5和23.3)差异显著(P<0.05),咬链次数(14.0和19.0)差异极显著(P<0.01)。对照组在猪床单元内排便和排尿分别占总次数的1.8%和12.1%,而试验组分别为0和3.2%。研究结果表明,猪床门帘可提高母猪躺卧区的局部温度和减少母猪的刻板行为。     

猪排泄地点选择及其对圈栏污染程度的影响

该文论述了影响猪排泄地点的选择和圈栏内污染程度的各种环境（温度、湿度、光、气流速度、垫草）、设备布局（圈栏尺寸、形状、设备相对位置、隔栏方式）、管理（调教、喂料）等因素，并对评价圈栏内污染程度的方法进行探讨。旨在指导科学布置圈栏，将圈栏设计成长窄形，漏缝地板设在短向一侧；并尽量育成和育肥分开饲养，避免在育成阶段饲养面积偏大；通过工程手段实现漏缝地板处和躺卧区在温度和气流速度上的差异，以实现猪群在局部漏缝地板排泄。在生产管理中，避免饲养密度过大；通过通风系统控制圈栏内的温度以及空气污染；转群时进行调教，喂料有规律并对疾病进行及时诊断和治疗，都能降低圈栏污染程度，以实现真正意义的清洁生产。     

猪排泄地点选择及其对圈栏污染程度的影响

该文论述了影响猪排泄地点的选择和圈栏内污染程度的各种环境(温度、湿度、光、气流速度、垫草)、设备布局(圈栏尺寸、形状、设备相对位置、隔栏方式)、管理(调教、喂料)等因素,并对评价圈栏内污染程度的方法进行探讨。旨在指导科学布置圈栏,将圈栏设计成长窄形,漏缝地板设在短向一侧;并尽量育成和育肥分开饲养,避免在育成阶段饲养面积偏大;通过工程手段实现漏缝地板处和躺卧区在温度和气流速度上的差异,以实现猪群在局部漏缝地板排泄。在生产管理中,避免饲养密度过大;通过通风系统控制圈栏内的温度以及空气污染;转群时进行调教,喂料有规律并对疾病进行及时诊断和治疗,都能降低圈栏污染程度,以实现真正意义的清洁生产。     

圈栏面积、形状和隔栏方式对猪排泄行为的影响

猪在圈栏内的排泄行为是直接影响粪尿在舍内的收集方式和清洁生产的首要环节。在不同的舍饲环境和饲养方式下猪的排泄行为随之变化,该文就育成育肥猪在常见的圈栏饲养方式下,对两种圈栏面积(14.4m2和9.6m2)、两种圈栏形状(长宽比为1︰1和1.5︰1)和隔栏方式(开敞和封闭),进行了两个重复的对比试验,研究这三个因素对猪群排泄区地点和排泄区面积大小的影响。将每个圈栏划分为15个网格区域,利用摄像仪记录猪的排泄行为后,通过observer软件分析落在每个网格区域的排泄频次,将排泄区定义为80%以上的排泄行为发生所在区域之和。结果表明圈栏面积对排泄区地点和面积大小有显著影响(Mann-WhitneyUTest,P<0.001),圈栏形状和隔栏方式影响不显著。并随着猪龄的增长,排泄区地点向漏缝地板方向移动,排泄区面积明显加大(Fridman Test,P<0.05),污染更加严重。应在育肥和育成阶段分开,并设计合理的圈栏尺寸,以实现猪到漏缝地板上排泄。     

冬季漏缝地板羊舍温热参数的时空分布规律

为研究冬季寒冷地区漏缝地板羊舍温热参数空间和时间变化规律。该研究选择两栋南北朝向且结构相同的传统漏缝地板羊舍,舍A的出粪口未作封堵处理,而舍B的出粪口进行密闭封堵,对两舍漏缝地板上部空间的温湿度进行时间和空间（水平和垂直）的动态测定,试验周期2个月,并利用红外热像仪对漏缝地板下部空间结构进行成像分析。结果表明：1）两舍日均温和湿度虽未表现出显著性差异（P>0.05）,舍A温度和湿度为-3.07 ℃和38.08%,但出粪口封堵的舍B温度呈现升高趋势,均温达-2.76 ℃,两舍最大温差可达1.05 ℃。2）从垂直空间看,漏缝地板上方1.5 m处温度（T1.5）显著高于漏缝地板处温度（T0）（P<0.01）,舍A的两处垂直温差达1.71 ℃,而舍B温差降至1.35 ℃,且舍B T0平均温度提高了0.49 ℃。另外,舍A的T0最低可降至-7.40 ℃,且每天有16.0 h温度低于-3 ℃。3）从水平空间看,两栋舍南侧的温度均高于北侧,尤其是漏缝地板处,两侧温差为0.59（舍A）和0.39 ℃（舍B）,且舍东西方向的水平温差较大,尤其舍北侧,其水平温差舍A达2.11 ℃,而舍B降至0.92℃。所有测点中,两舍西北侧出粪口的漏缝地板处温度最低,舍B T0和T1.5分别较舍A提高了1.33和0.47 ℃。4）从漏缝地板下部结构的红外热成像图分析,舍A漏缝地板和粪沟底部温差达2.1 ℃,而舍B温差降至0.7 ℃,且两舍地板下部结构中侧壁温度最低,分别达-9.3（舍A）和-7.2 ℃（舍B）。5）从风寒温度（Wind Chill Temperature,WCT）分析,舍B 的WCT显著高于舍A（P<0.05）,且舍A出粪口处风速显著高于舍B（P<0.05）,最高达0.682 m/s。传统漏缝地板羊舍的出粪口进行密闭封堵可提高舍内温度,降低舍内水平和垂直温差,建议羊舍设置漏缝地板时增加出粪口的密闭性和保温性。     

发酵床养猪垫料的养分转化与植物毒性研究

发酵床养殖技术也被称为原位堆肥技术,是一种值得推荐的控制畜场粪便排放与污染的生态养殖模式。本研究检测了发酵床的水分、温度和pH值变化以及在连续饲养两批猪后垫料中碳、氮和磷的组成与含量变化情况及其对植物毒性的强弱。结果表明,发酵床使用期间水分为58%-61%,垫料内部温度维持在40-55℃;在连续饲养两批猪后,垫料的pH值升高至8.16,氮、磷含量显著提高,铵态氮、亚硝态氮和硝态氮浓度显著升高,C/N比由养猪前的84∶1下降至31∶1,N/P比由2.8∶1下降至1.26∶1;垫料中的总铜浓度由7mg·kg^-1升高至89mg·kg^-1。以白菜种子作发芽试验考察废弃垫料的植物毒性,其相对发芽率为86.67%,相对根长为132.95%,发芽指数（Germination Index,GI）为115.23%,说明饲养了两批肥猪的发酵床垫料无植物毒性作用,对根的生长有促进作用,可作为有机肥还田。     

保温灯变功率供暖对哺乳仔猪环境调控及节能效果

为探究保温灯温度自动控制对哺乳仔猪温度调控和节能效果,选用可控硅作为控制器的控制电路主体,以PID(proportional, integral and derivative)算法的单片机对保温灯进行变功率温度控制。选择北方地区某猪场2个产房单元(23头母猪、25个250 W保温灯/单元),对照单元恒定功率供暖,试验单元保温灯温度自动控制供暖。结果表明,试验期间,产房内平均温度为20.7℃,试验单元与对照单元保温灯正下方距离地面0.3 m高处日平均温度在仔猪出生后第1周均为27.4℃,第2周分别为27.2和27.5℃,第3周分别为26.8和27.4℃。试验单元和对照单元保温灯正下方实体地板表面温度的平均值范围分别为29.5～31.0和31.0～30.6℃,漏缝地板表面温度的平均值均为22.9～23.0℃。哺乳仔猪21日龄断奶每批次可节能25.4%,试验条件下,保温灯温度自动控制2个冬季可回收设备成本。试验单元和对照单元保温灯正下方、侧下方实体地板和漏缝地板仔猪躺卧比例分别为40.7%～66.5%、14.4%～33.4%和0.9%～8.7%。结合地暖供暖,在无仔猪保温箱情况下,保温灯温度自动控制系统基本满足哺乳仔猪21日龄内温度需求,不仅节能,而且有利于减少仔猪死亡率并提高日增质量。     

机械式排种器同步柔性皮带护种器的设计

针对机械式排种器中的固定板（带）式护种器伤种率高、机加工复杂、安装要求严格和不易更换等问题,设计出一种同步柔性皮带护种器。对其结构进行设计,并对同步理论和皮带对种子最大支撑力进行了分析,导出同步的临界条件和影响同步效果的因素,皮带对种子的最大支撑力远远小于种子自身的破坏力。通过试验表明,利用同步柔性皮带护种器比传统固定板式护种器减少种子的破碎率0.5%以上,有利于节约种子,提高种子的出芽率。     

密集烤房碳纤维增强水泥基复合材料供热设备的设计与试验

为优化密集烤房供热设备的结构和性能,采用碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)和回流区分级着火燃烧技术,设计了适用于密集烤房的一次性加煤隧道式炉体新材料火炉和由12根直径190mm散热管4-4-4三层横列构成的新材料散热器。检测结果表明,新材料火炉和散热器的导热系数分别是普通耐火材料的1.5倍和3.2倍,整体热效率比普通耐火材料高4.5%,散热管的耐腐蚀性能是金属材料(NS钢)的5.3倍,显著增强了密集烤房的供热性能,延长了供热设备的使用寿命。烟叶烘烤试验结果表明,新材料供热设备密集烤房的升温性能好,稳温性能强,烤后烟叶上等烟比例分别比普通耐火材料和金属材料供热设备密集烤房增加2.6%和2.3%,烟叶烘烤耗煤量分别减少8.5%和13.2%,节能降耗效果显著。     

笼底材料、密度和性别组群对肉鸡胸囊肿发生及胸肌成分的影响

该研究采用了三因素三水平的正交试验设计,就笼底材料、饲养密度、性别组群等三因素对3～6周龄笼养AA肉仔鸡发生胸囊肿及对其胸肌成分的影响进行了研究。结果表明：铁丝笼底、高饲养密度(17.25只/m²)、公鸡组的发病率最高,平均达34.09%,并显著高于其他组(P<0.05)。铁丝笼底显著高于塑料和竹竿笼底(P<0.05),高密度(17.25只/m²)显著高于低密度(10.98只/m²)(P<0.05),笼底材料是导致胸囊肿发病的主要环境因素,而性别组群对其无显著影响(P>0.05)。不同笼底下胸肌水分和蛋白质含量以竹竿笼底的含量最高,铁丝笼底下的胸肌蛋白含量最低(P<0.05)。胸肌脂肪则不受笼底、密度和性别组群的影响。因此,该试验表明,竹竿笼底和塑料笼底材料可降低笼养肉仔鸡胸囊肿的发病率,有利于提高其胸肌品质。     

关于江西省水土流失动态监测的构想

分析了江西省开展水土流失动态监测的目的、意义。提出了水土流失动态监测的原则、目标、范围与内容。并指出该省水土流失动态监测工作必须加强网络体系、技术体系和指标体系这“三大体系”建设 ,建立全省水土保持管理信息系统     

Risk factors for occupational injuries among full-time farmers in Finland

The objectives of this study were to evaluate the frequency of and farm management-related risk factors for occupational injuries among full-time farmers. A computer-assisted telephone interview was conducted among randomly selected self-employed full-time farmers (n = 1182; 911 male and 271 female), The response rate was 86%. Two-thirds of the respondents raised dairy or beef cattle. Nearly 16% of the farmers had experienced one or more occupational injuries requiring medical consultation during the past 12 months; the total number of such injuries was 222. Injuries were more common among male (17 injuries/100 person-years) than female farmers (13 injuries/ 100 person-years). The injuries occurred most frequently in animal husbandry work (n = 97). Falling or slipping was the most common mechanism of injury. Poisson regression with a stepwise (forward) model selection procedure identified the following risk factors for occupational injuries: male gender, younger age, cooperation with other farmers, perceived high accident risk, and stress symptoms. The adjusted rate ratios for these risk factors ranged from 1.40 to 1.96. This study indicates that interventions are needed, particularly among male farmers in their early years of full-time farm operation. At this stage of life, heavy financial burden and stress while establishing and expanding production may contribute to injuries. To reduce stress and related injuries, we recommend guidance for farmers regarding the organization and management of farm work.     

旋转失速条件下离心泵隔舌区动静干涉效应

为研究旋转失速条件下离心泵隔舌区动静干涉效应和流动特性,采用大涡模拟方法对一离心泵进行了数值模拟,得到了水泵内部流场和隔舌区压力脉动特性。对不同旋转时刻的内部流动进行分析,发现当流量小于0.75倍额定流量时,叶轮中发生了旋转失速,并且由于隔舌附近逆压梯度较大,当叶轮流道通过隔舌处时会发生"固定失速"的流动现象。对旋转失速条件下蜗壳上的压力脉动进行分析,发现蜗壳隔舌处的压力脉动幅值最高,沿着流动方向依次减小。当旋转失速发生以后,蜗壳上的压力脉动幅值约为非失速工况下的2~3倍,并随着流量减小,压力脉动主频幅值增大。在旋转失速初始阶段,隔舌区"固定失速"对压力脉动的影响较弱,旋转失速的影响占主导,蜗壳上的压力脉动主频为0.5倍叶频;而当流量进一步减小至0.25倍额定流量时,隔舌区的"固定失速"对压力脉动的影响作用增强,削弱了旋转失速的作用,蜗壳上靠近隔舌区的压力脉动主频为叶频,而远离隔舌区的位置受"固定失速"影响较小,旋转失速的影响占主导,主频仍是0.5倍叶频。该研究结果可为离心泵机组运行稳定性提供参考。     

地源热泵技术对规模化猪场节能减排的影响

为寻求规模化猪场环境控制中的节能减排措施,根据地源热泵技术在规模化猪场应用的实例,计算分析其投资的经济可行性和节能减排效果。结果表明,地源热泵系统较燃煤锅炉系统增加了环境控制设备投资,在现行煤电价格体制下,额外静态投资回收期6.4 a。地源热泵系统比传统的燃煤锅炉节能,热泵机组的理论COP大于4.0,一次能源利用效率大于1.28。地源热泵系统的CO2减排量为燃煤锅炉供暖方式排放量的60%。另外,在猪舍夏季降温方面,地源热泵系统较传统的蒸发降温方式节水。地源热泵系统是一种节能减排的规模化猪场环境控制方式。     

规模化猪场妊娠母猪舍改进湿帘降温系统的环境特性

为研究湿帘与地道结合的改进湿帘降温系统对妊娠母猪舍的环境特性,该研究采取现场测试的方法,选取河南地区某规模化母猪场妊娠舍为试验猪舍,对该猪舍夏季和冬季舍内热环境和空气质量环境进行测试和分析,结果表明：1）改进湿帘降温系统夏季对新风的平均降温功率增加了?84.4 kW,提高了25%的降温效果;冬季对新风的平均加热功率增加了121.6 kW且舍内无需供暖,87%以上的节能效果发生在地下风道前半程。2）试验猪舍舍内温湿度、风速分布均匀,且舍内温度波动低于3.7 ℃;综合猪舍母猪体感有效温度和呼吸频率等应激程度指标,母猪冬季处于舒适状态,夏季有轻度热应激状态现象。3）夏季和冬季舍内氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）、和粉尘（PM2.5和PM10）的质量浓度分布均匀,且均小于国家标准规定的妊娠舍空气污染物浓度极限水平。综上所述,改进湿帘降温系统不仅降低妊娠母猪舍热环境调控的能耗并维持舍内空气质量环境良好,对建立环境友好型规模化母猪场具有积极意义。     

基于系统动力学的广东省循环经济发展的情景分析

利用系统动力学方法的反馈作用机制, 对广东省人口、经济、环境和资源之间相互影响与制约关系进行了系统分析, 并建立了广东省循环经济的系统动力学模型.在此基础上, 对循环经济发展的3种不同情景下经济、资源、环境污染的模拟结果进行了比较.结果表明, 在废弃物的综合利用率、废气处理率、节能节水率和可再生能源利用率等参数均不断提升的情景下, 污染物的排放及能源消耗对经济所产生的不利影响均将逐渐减弱, 绿色GDP总值将会持续稳定增长.反之, 如果继续以过去"三废"处理率不高、可再生能源所占比例几乎为0, 且不采取任何节水措施的方式下发展经济, 广东省绿色GDP总值只能保持较为缓慢的增长, 并在2014年前后达到最大值, 此后随着资源消耗和环境污染, 绿色GDP总值开始下降.这一研究结果可为在资源环境约束制约条件下实现经济的可持续发展提供决策依据.     

机器人采摘中番茄力学特性与机械损伤的关系

为了减小机器人采摘中番茄的夹持损伤,通过加卸载正交试验对不同结构番茄力学特性与机械损伤的关系进行了研究。试验因素包括加载位置、探头类型、指面材料、压缩率和加载速度。试验结果表明：对番茄5个力学参数影响都显著且最大的因素为压缩率,并且番茄的力学特性参数之间存在一定的相关性。压缩率每增加1%,应变能、塑性应变能、峰值力和压缩斜率约分别平均增加26.16 mJ、19.04 mJ、4.62 N和0.16 N/mm,而弹性度平均减小0.88%。对番茄机械损伤度影响显著的因素依次为压缩率、球度、加载位置和加载速度。压缩率每增加1%,番茄的机械损伤度平均增加2.98%。番茄的机械损伤度与力学参数之间的回归系数为0.7214,其中与番茄机械损伤度最相关的力学参数是峰值力。该研究为采摘机器人夹持机构的设计和稳定夹持控制策略的实现提供了理论依据。