清粪方式对北方寒冷地区生长猪增重和舍内环境的影响

刘桐序，秦 雪，付 晶，李士平，赵 骞(东北农业大学 动物科学技术学院，黑龙江 哈尔滨150030)

随着畜禽养殖规模化、集约化的发展，生猪养殖粪污导致的环境问题日益严峻。北方寒冷地区由于温度很低，为了给猪提供适宜的生长环境需要复杂的围护结构，但这样会造成通风的不便，而清粪方式会对舍内环境产生影响，因此，选择合适的清粪方式对提高猪的生长性能有重要意义。环境对猪的生长性能有直接或间接的影响[1]，适宜的环境条件可提高猪的饲料转化率，提高其抵抗力和免疫力[2]，而不同的清粪方式不仅影响舍内环境，还会影响粪便的运输及后续的废弃物处理，通过改善和控制环境，可减少不利因素对生长猪发育的不利影响[3-4]。向际秒[5]、侯万文[6]的研究表明，与水泡粪相比，机械干清粪产生的粪污较少、舍内环境更好，且更加省时，采用机械干清粪方式，是减少养猪生产给环境造成污染的重要措施之一。Amon等[7]研究表明，刮粪板清粪法能有效减少舍内NH3和CH4的浓度。而人工清粪是靠人利用铁锹和扫把等清扫工具将畜舍内的粪便清扫收集到粪车内，再由机动车或人力车运到集粪场、沼气池[8]；或者大部分的固体粪便通过人工清理后，用手推车送到贮粪设施中暂时存放，地面残余粪尿用少量水冲洗，污水通过粪沟排入舍外贮粪池[9]。人工清粪设备简单，无能耗，一次性投资少，但是劳动量大，生产率低且清理不彻底[10]。因此，本研究旨在比较北方寒冷地区人工清粪与刮粪板清粪的差异，进而对不同清粪模式下猪舍的饲养管理和环境控制提供理论依据，为生产中选择适宜的清粪方式提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验动物与猪舍

试验选取体况相似、体重(35±1)kg 的二元杂交生长猪。试验猪舍位于哈尔滨市，试验猪栏每栏长2.8 m，宽2 m。

1.2 试验方法

试验为单因素两水平设计，试验因素为清粪方式，A水平为人工清粪，B水平为刮粪板清粪，试验期28 d，将猪随机分配在18 个栏中，每栏5 只，随机选一只进行试验。试验期起于每周7:00对试验猪空腹称重并记录。温度、湿度、二氧化碳浓度和PM10浓度用自主设计的环境数据采集器于每天12:00取三个值并求平均值，每周用德图testo480采集器进行校准。早晚各清粪一次，除此之外，饲养员、喂料时间、采食饮水方式、免疫方案等均一致。

1.3 数据统计方法

试验使用 R 3.6.2 进行统计分析，首先对数据进行正态性和方差齐性检验，若通过正态性检验，当方差相等时，采用两样本t检验，当方差不等时，采用Welch T检验；若未通过正态性检验，采用Wilcoxon秩和检验。结果以平均数±标准差表示并计算变异系数，P>0.05表示差异不显著，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 清粪方式对生长猪体重的影响

由图1可知，两组试猪各周的体重基本一致，但A组的体重数据较为分散，体重均一性较差，而B组试验各周的体重分布较为集中，说明刮粪板清粪方式下，生长猪体重的均一性较好。如图2所示，各周体重均符合正态分布，并通过了Shapiro-Wilk检验，可进行t检验。

图1 试验猪各周体重箱体图Fig. 1 Boxplot of growing pig's body weight at each week

图2 试验猪各周体重分布图和QQ图Fig. 2 Hist and normal QQ plot of growing pig's body weight at each week

由表1可知，两组猪的初始体重差异不显著(P>0.05)，在试验各周时两组体重差异也不显著(P>0.05)，这说明在其他饲养条件均相同的情况下，人工清粪和刮粪板清粪这两种方式对生长猪体重的影响不大。两组的变异系数在试验开始时和前两周较小，后两周增大，表明随着生长猪日龄增加，个体间差异增大。且从试验开始到第四周，两组体重平均值的差异逐渐增大，由此可以看出，刮粪板清粪的优势逐渐突出。

表1 试验猪各周的体重情况(n=9，df=16)Table 1 Body weight of pigs at each week

由表2可知，B组各周增重均高于A组(t<0)，尤其是第三周时，B组周增重与A组差异显著(P<0.05)。试验前两周时两组的箱体均较短，增重数据较为集中，变异系数较小；后两周时箱体较长，增重数据较为分散，变异系数较大，第3周时人工清粪组的变异系数为10.01%高于刮粪板清粪的8.07%；第4周时人工清粪组的变异系数为9.03%高于刮粪板清粪的5.73%。

表2 试验猪各周增重、总增重和平均日增重情况Table 2 Weekly weight gain, total weight gain and average daily gain of pigs

由表2可知，A组总增重与B组的总增重差异显著(P<0.05)；A组的平均日增重与B组的平均日增重差异显著(P<0.05)。B组总增重和平均日增重均大于A组。B组的箱体短于A组，增重数据比A组集中，变异系数小于A组，A组总增重的变异系数为4.88 %大于B组的2.77 %；A组平均日增重的变异系数为5.26 %大于B组的2.50 %，说明刮粪板清粪的猪在总增重、平均日增重和均一性上均优于人工清粪组。

2.2 清粪方式对舍内环境的影响

由表3可知，两组舍内的温度、湿度和二氧化碳浓度差异不显著(P>0.05)，说明两种清粪方式对舍内环境的总体影响不大。

表3 清粪方式对舍内环境的影响(n=28)Table 3 Influence of manure cleaning method on pig house environment

由图3可知，两组在试验期内的平均值较为相近，可能由于试验选取的时间分析出的数据差异不明显。箱体较长，数据分布较为分散，这说明试验期间两环境下每天12：00 的PM10浓度差异均较大。而两组数据在同一天存在偏离值，可能是由于当天空气质量较差。

图3 两组舍内PM10浓度的箱体图Fig. 3 Boxplot of PM10 concentration in two groups

由表4可知，两组的PM10浓度差异不显著(P>0.05)，表明在本次试验选择的粉尘采集时间里，这两种清粪方式对舍内粉尘浓度的影响差别不大。在试验28 d内，有20 d A组PM10浓度大于等于B组，其余8 d试验B组高于A组。A组的变异系数61.78%和B组的59.93%均较大，说明组内粉尘浓度均一性都很差，具体原因还需进一步研究。

表4 两组舍内PM10含量Table 4 PM10 concentration in two groups

3 讨 论

本试验结果表明，采用刮板清粪的生长猪总增重和平均日增重均高于人工清粪组(P<0.05)，这可能是由于人工清粪时会干扰猪的躺卧、排泄等行为，使猪群受到惊吓，产生应激反应，影响体内激素分泌，使猪肠道中的微生态平衡体系发生变化，进而造成菌群失调，降低生长性能[11-12]；或者由于人工清粪不够彻底，残留在舍内的粪便中含有寄生虫，这些寄生虫在猪体内会使肠道感染，导致生猪腹泻的发生，进而影响猪的增重[13-14]。试验前两周的增重两组差异不显著(P>0.05)，第三周时刮粪板清粪组增重高于人工清粪组(P<0.05)，这可能是由于早期猪体重较小，随着生长发育，排便量和排尿量增加，刮粪板清粪在猪越大时优势越明显。结果还表明刮粪板清粪组猪体重的均一性好于人工清粪组，这有利于猪群的饲养管理，增强育肥效果。若生长猪的均匀度差，会给生猪养殖的经济效益带来严重的影响，增加饲养管理的难度，影响销售，使全进全出的饲养模式开展起来较为困难[15]，出栏时体重不均可能造成资源利用率降低，给屠宰带来不便。因此，建议从试验第三周起采用刮粪板清粪，或增加人工清粪的频率。

猪舍中的病原微生物大多附着在粉尘上，以微生物气溶胶的形式悬浮于空气中，在猪舍中到处扩散，若长期处于这种环境中，会引起猪的呼吸系统疾病[16]，严重威胁着猪群健康与生长性能[17]。本试验结果表明，舍内PM10浓度人工清粪组与刮粪板清粪组差异不显著(P>0.05)。牛欢[18]的试验表明，采用人工清粪和机械清粪产生的PM10在两牛舍之间差异不显著(P>0.05)，且两个舍内不同检测时间段PM10含量均差异不显著(P>0.05)，这与本研究的结果相一致。这可能是由于中午12 点时大多数猪都处于躺卧状态，舍内人员流动较少，所以对粉尘浓度影响不大，猪舍内的粉尘浓度与猪的状态有很大关系，当猪采食或者受到惊吓时，活动增多，猪舍内粉尘含量明显增多；而当猪休息时，猪处于比较安静的状态，舍内粉尘浓度较低[19]。黄藏宇等[20]研究了猪舍一天中不同时刻PM10浓度的变化，0.3 m处PM10浓度在0.961～1.895 mg/m3之间，9:00时达到最大值，12:00时为1.4 mg/m3，而本试验中人工清粪组的粉尘浓度较高为(1.69±1.04)mg/m3，这可能是由于试验中人工清粪不够彻底造成的。同时试验不能排除组内粉尘浓度差异大和两组猪舍不完全独立给试验结果带来的影响，但还需进一步研究。

本试验选取体重(35±1)kg的生长猪，是因为此阶段的猪消化系统发育成熟，对环境的适应能力较强，便于饲养。而仔猪断奶越来越早，导致消化、免疫功能没有发育成熟，抗病能力低[21]，容易产生应激反应[22]，对环境的要求更高，清粪方式对其影响可能会更大，可在下一步的研究中进行深入探讨。我国北方寒冷地区昼夜温差大，冬季寒冷且持续时间长，春秋气候干燥[23]，在这样的环境下更需要采取合适的清粪方式降低对猪生长性能的影响。本试验是在北方寒冷地区春季进行的，下一步可以在冬季和夏季进行试验，全面系统的分析各季节清粪方式对北方寒冷地区舍内环境和猪生长性能的影响，改善舍内环境，实现福利化养殖[24]。

4 结 论

本试验结果表明，清粪方式对生长猪体重有影响，但对舍内环境的影响不大。刮粪板清粪方式可提高生长猪的总增重、平均日增重和均一性，特别是对一定日龄后猪的影响更显著。