我国猪舍冬季采暖技术研究与应用现状

采用工程技术措施为家畜创造适宜的环境,以提高生产力和预防疾病的有效措施,已成为畜牧生产现代化的重要标志.猪是恒温动物,适宜的环境温度是保证猪只正常生长发育、产肉、繁殖的前提条件.低温环境下,猪生长发育缓慢,饲料转化率低,猪的疾病抵抗力下降,发病率会显著升高.尤其是在哺乳阶段和断奶阶段,由于仔猪的体温调节系统尚未发育完全,对环境温度的要求更高.环境温度不仅影响猪的生产性能和健康状况,而且会影响动物行为和福利,产生环境应激综合征,影响畜产品质量.由于我国南北气候差异大,具有明显的季风气候特点,特别是北方地区冬季寒冷,温度的昼夜变化大,因此,重视猪舍加温,是生猪生产中十分重要的工程技术措施,对确保生猪生产的可持续发展有着重要的意义.     

屋面吊顶对蛋鸡舍内空气质量的影响

为探讨屋面设置吊顶与否对舍内空气质量的影响,选择豫北地区有代表性的两种屋顶的蛋鸡舍,一种屋顶下不设吊顶(类型1),另一种屋顶下设置吊顶(复合聚苯板)(类型2)。自2013年3月23日~3月28日与4月17日~4月20日分别对各舍内的微粒与氨气进行测定,采样时间均为每天8∶00~9∶00和14∶00~15∶00,采样位置的选择均根据鸡舍内的布局,水平方向沿进气方向(纵向)分别选取前、中和后部,每个水平部位采样点的垂直方向又分别选取上、中和下部3个点(距离地面分别为1.8m、1.1m和0.3m)。结果表明:水平方向上,类型2前部在上午的微粒浓度显著高于类型1(P0.05),垂直方向上,不论是上午还是下午,类型2在上、中和下部以及垂直方向总的微粒浓度均呈现出比类型1升高的趋势;而在整个舍内的微粒浓度类型2显著高于类型1(P0.05)。在水平方向上,类型1的氨气浓度显著低于类型2(P0.05);在垂直方向上,上午和下午上部的氨气浓度以及下午的下部氨气浓度和垂直方向总平均浓度均呈现出类型2显著高于类型1(P0.05);在整个鸡舍内,类型2的氨气浓度也显著高于类型1(P0.05)。因此,设置吊顶的蛋鸡舍与不设的相比,易使微粒和氨气在舍内蓄积。     

基于超参数优化算法下的随机森林模型预测奶牛呼吸频率

奶牛呼吸频率是评估环境造成的奶牛热应激程度的重要指标之一。该研究基于随机森林（random forest,RF）算法提出了适用于生产条件下的奶牛个体呼吸频率准确预测模型,为了平衡模型精度与计算效率问题,利用遗传算法（genetic algorithm,GA）、差分进化（differential evolution,DE）算法、粒子群优化（particle swarm optimization,PSO）算法、贝叶斯优化（Bayesian optimization,BO）算法对模型超参数进行优化,并与网格搜索（grid search,GS）下的人工神经网络（artificial neural network,ANN）和极限梯度提升机（extreme gradient boosting,XGBoost）模型进行了对比分析。研究结果表明,使用融合环境参数的修正温湿指数（adjusted temperature-humidity index,ATHI）、时间区域、奶牛产奶量、泌乳天数、身体姿势以及胎次作为输入特征时,基准RF模型的预测性能最佳。在此基础上,4种智能优化算法下的RF模型性能优于GS-ANN和GS-XGBoost,其中BO-RF的综合性能最优,其决定系数、平均绝对误差、平均绝对百分比误差以及均方根误差分别为0.614、7.723、14.4%、9.737,超参数优化耗时约为DE-RF的1/220。特征重要性分析表明,输入因子对奶牛呼吸频率的影响程度不同,ATHI是影响力最高的因子,相对重要性（relative importance,RI）为0.71,其次是时间区域（RI=0.09）和奶牛产奶量（RI=0.07）。研究为奶牛生产、健康评价及牛舍环境精准调控提供了有效方法和基础。     

影响静态箱检测开放式气体排放源N2O排放通量的关键因子

为研究影响静态箱检测开放式气体排放源氧化亚氮(N2O)排放通量的关键因子,以提高静态箱检测气体排放通量的准确性,该文在实验室条件下,探究了箱体配置(有无通气孔、有无风扇)和检测条件(不同密闭时间:30、40、50和60 min;不同排放源表面风速:0、0.5、1.0、1.5和2.0 m/s)对300 mm(直径)×300 mm(高度)(D300 mm×H300 mm)的静态箱检测N2O排放通量准确性的影响规律。结果表明,不同配置的静态箱测量结果偏差率随时间的变化趋势均相同,其中有通气孔和风扇的箱体在不同风速下的检测稳定性较好,检测准确性最高。当排放源表面风速为0~2 m/s时,风扇对静态箱检测准确性无显著性影响,排放源表面的风主要通过通气孔影响静态箱的检测准确性。静态箱检测的气体排放通量与实际排放通量的偏差率随排放源表面风速和箱体密闭时间的增加而显著降低。该试验推荐在排放源表面风速小于2 m/s的无粪便堆积的奶牛运动场以及排放源介质相似的开放式气体排放系统中使用有通气孔和风扇的静态箱对N2O排放通量进行检测,密闭50 min。     

育肥猪舍用混凝土微缝地板的截面优化

为解决现有混凝土微缝地板因截面设计不尽合理产生的承载力富余过大,导致实际生产中板体自重大、生产和运输成本高等问题。该文通过计算假定、截面和荷载转化的方法,对混凝土微缝地板的结构进行了理论剖析,对其制造材料、板体尺寸、配筋等进行了优化和力学性能计算。在截面面积减少3600mm2、纵向钢筋面积减少213mm2、混凝土的标号由C30调至C25的情况下,单块地板的正截面抗弯值为3.14kN.m,斜截面抗剪值为3.56kN,裂缝宽度值为0.167mm,跨中截面挠度值为3.70mm,均可满足育肥猪安全使用要求。优化后,单块地板混凝土使用量可节省0.01m3,每平米地面铺设成本降低18%。     

缓解奶牛热应激的喷淋水滴粒径研究

为探讨夏季缓解奶牛热应激喷淋水滴粒径对降温效果的影响,通过现场实验测试了3种平均喷淋水滴粒径(0.829、0.947、1.127 mm)缓解奶牛热应激效果。实验中利用热像仪采集奶牛体表温度,同时测定呼吸频率、直肠温度生理指标,并在此基础上利用Merkel焓差理论分析计算奶牛喷淋降温换热量。结果表明,喷淋过程中,3种粒径(0.829、0.947、1.127 mm)在奶牛脖颈区域平均降温为0.7、1.1、0.9℃,腹部区域平均降温为0.7、1.4、1.5℃,平均呼吸频率分别降低0.6、4.2、2.1次/min;喷淋结束后,3种粒径在奶牛脖颈区域平均降温为0.2、0.4、0.6℃,腹部区域平均降温为0.1、0.5、0.6℃,平均呼吸频率降低-0.4、1.4、1.2次/min。喷淋前后奶牛直肠温度均控制在稳定范围内,且平均喷淋水滴粒径0.947 mm和1.127 mm低于0.829 mm时的奶牛平均直肠温度。3种平均喷淋水滴粒径对应的奶牛单位时间换热量分别为417.4、469.9、430.4 W,其中0.947 mm平均喷淋水滴粒径下换热量最大。因此,平均喷淋水滴粒径0.947 mm更适用于夏季奶牛喷淋降温。     

基于以太网和移动平台的奶牛场环境远程监控系统

针对现有奶牛场环境远程监控系统移动性差、操作复杂、功耗高等缺点,开发了一种基于以太网和手机微信开放平台的奶牛场养殖环境远程监控系统,实现了奶牛场温度、湿度、CO2浓度、H2S浓度、SO2浓度、NH3浓度等环境参数的精确采集和远程实时监控。系统通过以太网进行数据传输,利用Kingview 6.55工业组态软件开发了上位机监控软件系统,将上位机监控系统数据库与微信公共平台有机融合,实现了利用手机微信客户端完成对奶牛场环境远程监控的功能。经过实验室仿真试验及在奶牛场的实际运行试验证明,该系统运行稳定可靠,实时性好,监控效果理想,数据丢包率在100 m范围内最高仅0.041%,有效地解决了对奶牛场环境信息进行实时现场监控和远程监控的问题。     

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。     

规模化猪场仔猪早期断奶应激研究进展

断奶日龄与断奶后仔猪生长发育和母猪生产性能发挥密切相关。该文回顾了国内外有关不同断奶日龄对仔猪生长发育、行为习性、消化生理与免疫机能以及母猪繁殖性能等方面的研究进展,分析了早期断奶技术在规模化养猪生产中,对改善母猪生产能力和设备利用率,降低饲料消耗,提高养猪生产效益所起的作用,断奶应激可能对仔猪生产的不良影响,以及目前有关技术研究与应用中存在的主要问题,探讨了我国在规模化养猪生产中应用早期断奶技术需解决的问题及今后的研究方向。     

电解功能水在养殖业的应用展望

电解功能水是稀食盐水或稀盐酸溶液在电场作用下电解出的水溶液,根据电解程度不同可分为酸性电解水和碱性电解水。酸性电解水具有较强的杀菌能力,且杀菌广谱高效、安全、无化学物质残留;碱性电解水具有还原性,可作为活性饮用水。介绍了电解功能水的生成原理、杀菌机理和功能特性以及在养殖业的应用前景,以及对改善畜禽饲养环境、实现健康养殖的重要意义。