喷淋降温在畜牧生产中的应用

涂 志,魏铭宏

1.重庆市畜牧科学院,重庆 402460 2.国家生猪技术创新中心,重庆 402460

0 引言

随着我国现代畜禽养殖业的集约化发展,绿色、高效、节约的生产理念越来越受到养殖户的关注。生猪养殖业作为重庆地区的传统产业,该地区夏季高温高湿的气候环境直接影响猪只健康和生产性能的发挥。因此,对于猪场管理人员来说夏季猪舍的降温显得尤为重要。

内源热源和外源热是家畜体热的主要来源,体温过高会影响家畜的生长或繁殖性能,严重情况会导致家畜死亡,因此需要采用合适的散热方式来缓解家畜体温过高的情况。蒸发散热、对流散热以及传导散热是畜牧生产中常用的散热方式,与对流散热和传导散热相比,蒸发散热是畜牧生产中成本相对较低、使用效果较好的散热方式,尤其是猪等没有汗腺或汗腺不发达的家畜无法通过排汗的方式来有效降低体热[1],就需要通过其他外部途径降低体温。目前畜牧生产过程中常用的降温方式有喷淋降温系统、喷雾降温系统以及水帘风机降温系统[2]。其中喷淋降温方式主要在养牛生产中应用较多,水帘风机降温方式在养猪生产中使用较多,这2种降温方式的使用效果均与空气湿度呈负相关,空气湿度越高,降温效果越差。

1 喷淋降温系统的原理和特点

1.1 使用原理

夏季蒸发散热是畜牧场降温常用的降温方式,目前常用的蒸发方式有2种。一种是通过降低环境温度的方式进行降温;另一种是通过降低畜禽温度的方式进行降温。水帘风机系统和喷雾降温系统是常见的降低环境温度的降温方式,可以有效降低环境温度,提供舒适环境;喷淋降温系统和滴水降温系统是通过蒸发动物体表水分,带走动物的体表温度,为畜禽提供舒适的体感温度,达到降温的效果[3-4]。但仅通过喷淋并不能有效带走畜禽体表热量,通常需要结合风机使用。

研究表明:使用喷淋降温能够有效降低环境温度,降低畜禽的呼吸频率,提高畜禽生产效率和畜牧场经济效益[5-9]。喷淋降温系统由喷淋系统和送风系统两部分组成,该系统与喷雾降温系统类似,系统通常需要前置过滤器对喷淋水进行过滤,防止堵塞喷头。利用电磁阀、温度传感器和温度控制器组成的喷淋系统通过对舍内温度的感应,用时间控制器控制电磁阀的开关,调整喷头喷淋时间,同时利用温度传感器感应温度调整圈舍风机通风量的大小,使畜禽处于舒适环境中[4]。

1.2 特点

喷淋降温系统通常是由喷淋系统和通风系统组成,其使用效果会受空气湿度的影响,在高温天气下,使用喷淋系统将畜禽体表打湿,畜禽可以通过传导散热的方式将体表温度传导至体表的水分中,通过控制系统启动圈舍风机增大圈舍风速加快畜禽体表水分蒸发,带走畜禽体表温度,提高畜禽的生产效率[5,7,10]。相对于喷淋降温系统,喷雾降温需要产生比喷淋降温系统更小的雾滴,因此对水压和喷头要求更高,使用成本相应增加,同时由于喷头水滴直径较小,极易造成喷头堵塞。而喷淋降温使用的水滴直径较大,不需要额外增压,因此运行成本较低,喷头也不容易堵塞,但需要注意控制好喷淋时间和喷淋用水量,否则极易造成喷淋量过大,增加环境湿度,影响降温效果。

2 喷淋降温系统的使用现状

2.1 畜牧生产中喷淋降温使用情况

喷淋降温系统主要通过将水喷淋至畜禽体表,随后通过通风系统蒸发畜禽体表水分,降低畜禽体表温度的方式进行降温。该系统在畜牧生产中应用广泛,合理使用喷淋降温系统不仅可以有效降温,还能节约用水,提高畜禽生产效率[11]。

2.2 喷淋降温应用效果

热应激是造成牛生长迟缓以及奶牛产奶量降低的重要因素,研究发现喷淋降温系统能够有效缓解牛的热应激[8,10,12-14]。Davis et al.[15]研究发现在热应激情况下使用喷淋降温能够降低牛的直肠温度和呼吸频率。在养牛生产中使用喷淋降温系统不仅能够提高牛奶产量[16-18],而且可以提高牛的饮水和采食量,提高生产性能[19]。喷淋降温是为了缓解动物的热应激,因此在温度较高且动物处于热应激时使用喷淋降温能够取得更好的效果[14]。

在养猪生产中使用喷淋降温系统相对较少。有研究发现,在生长育肥猪养殖过程中使用喷淋系统能够有效提高猪只的采食量和日增重[20-21]。对使用喷淋降温的哺乳母猪进行了相关研究。结果显示:使用喷淋降温系统能够有效提高母猪的采食量,同时提高断奶母猪的配种成功率[22]。类似于养牛生产,喷淋降温也是为了缓解热应激,因此在出现热应激的情况下使用喷淋降温系统能够取得较好的效果[23]。猪只生产过程中通常需要进行长途运输,运输过程中要保证猪只的舒适性,减少热应激才能提高生产效率,在运输过程中使用喷淋方式对猪只进行降温能够降低猪只的肠道温度,缓解热应激对猪只产生的影响,同时能够改善肉质[24-26]。王晓明[27]对肉鸡夏季宰杀前运输过程中是否进行喷淋通风进行分析,发现喷淋降温能够缓解肉鸡的应激,提高肉鸡宰后品质。在蛋鸡生产过程中使用喷淋降温系统能够提高蛋鸡的产蛋量[28-29]。

2.3 喷淋降温的使用范围

通过查阅相关文献资料发现,使用不同的喷水速度和喷水量对荷斯坦奶牛的主要生产性状没有显著影响,流量越低反而降温效果更好[30]。不同研究人员对不同品种动物进行了水的流速以及喷淋间隔的研究。Chen et al.[31]对不同温度下的流速进行分析发现,当温度低于28 ℃时,使用喷头水流速大于等于1.3 L/min 时就能保证母牛体温正常;当温度高于32 ℃时,只有水的流速大于等于4.5 L/min时才能保证母牛体温以及呼吸频率正常。Adin et al.[19]研究发现开启喷头10 min(120 L/h),关闭喷头30 min,通风蒸发水分能够提高母牛的生产性能。Gaughan et al.[14]发现当温度高于28 ℃时开启喷头5 min(2.84 L/min)关闭喷头20 min为1个循环,同时结合风机(2 m/s)使用能够缓解热应激。Davison et al.[32]对奶牛产奶量分析时发现,当温度高于26 ℃,开启喷头2 min,关闭喷头10 min为1个循环时,奶牛有最高的产奶量。Brouk et al.[7]通过对不同通风时间和喷淋时间的组合分析发现,使用持续通风,5 min间隔喷淋可以降低母牛的呼吸频率。关于喷淋时间和流速在养猪生产中较少。有研究人员发现,在温度达到35.8 ℃时,2.5 min/h的喷淋频率可以降低母猪的直肠温度和呼吸频率[33]。通过以上文献发现不同品种的动物所需要的喷淋时间、水量等都不相同,因此需要根据不同动物、环境温度以及风速等综合确定喷水量和喷水时间。

3 结束语

喷淋降温系统利用传导散热吸收畜禽体表温度,能够有效降低畜禽体表温度,缓解热应激对畜禽造成的不利影响,提高畜禽场的生产效益。对于养猪生产来说,喷淋降温系统研究报道比较少,因此需要进行大量实验对喷淋降温系统的喷淋频率和喷淋时长进行研究,为猪场喷淋降温系统的使用提供更多的依据。