我国畜牧工程技术的二十年

蛋种鸡孵化场

我国畜牧工程技术的二十年 李保明 王云龙 （中国农业大学）

摘 要 论述了20年来畜牧工程技术在我国设施畜牧业发展中的地位与作用，畜牧工程技术的研究进展，发展的现状，存在的问题，与今后应加强的措施等。 关键词：畜牧工程，技术，现状 自20世纪70年代末以来，我国的规模化畜禽养殖业取得了举世瞩目的成就，各地相继建起了一大批大中型工厂化畜禽养殖场。据统计，1998年我国的肉类总产量达到5500万吨，禽蛋产量2190万吨，奶类产量845万吨，分别为1978年的6.3倍、11倍和9.3倍。人均占有肉、蛋、奶分别达到43千克、17.5千克和6.8千克，是1978年的4.8倍、8.5倍和6.8倍[1]。这里面除与畜禽品种、饲料科技、兽医防疫技术进步有关外，与畜牧工程技术发展也是分不开的。20年来，我国的畜牧工程科技人员对畜禽场的建筑，通风、降温、加温及其自动控制、废弃物处理与利用等环境工程技术及配套设备进行了大量的研究与开发，推动了规模化畜牧生产水平的不断提高，成绩显著。本文对我国畜牧工程技术的现状、存在的问题及今后应采取的措施进行分析探讨。 1 我国畜牧工程技术产业化的现状 在畜舍建筑方面 从过去主要参考工业与民用建筑规范设计建造的砖混结构畜舍，到研究开发并推广了具有我国特色的简易节能开放型畜禽舍、大棚式畜禽舍、拱板结构畜禽舍、复合聚苯板组装式拱形畜禽舍等多种建筑型式。近年来，在综合了传统的密闭式和开放式畜舍各自的特点后，研究开发了开放型可封闭畜舍和采用屋顶自然采光的大型连栋鸡舍等新型畜禽舍建筑型式[2]。 　 畜禽舍通风设备与纵向通风技术的研究与应用 在70年代末和80年代初我国自行设计建造的工厂化养畜禽场，由于没有农牧业用的低压头风量型风机，只能采用工业风机。畜禽舍内噪声大，能耗高，设备投资也大，不仅给畜禽场造成了很大的浪费，而且舍内环境条件差，影响了畜禽的生产性能。1983年以来，我国在引进、消化、吸收的基础上，设计、并研制成功了国产9FJ农用低压大流量高效节能轴流风机系列[2]，于1988年通过农业部新产品鉴定，填补了我国低压大流量风机的空白。随后，结合我国砖混结构畜舍的特点，研究并推广应用了畜禽舍的纵向通风新技术。将9FJ系列风机用于替换畜禽舍的原工业风机，结果节能40%-70%，噪声<70 dB。经在全国20余个省、市、自治区的畜禽场应用，在节约电能，减少设备投资和运行维修费用，降低噪声与改善舍内外环境等方面效果十分显著。纵向通风技术的发展，还使畜禽场的净污区自然分开，对净化场区环境，减少栋舍间的相互感染，提高卫生防疫等效果显著。也为高密度叠层笼养和大型连栋鸡舍的发展提供了技术保障。 在蒸发降温设备的研究与开发方面　目前我国畜舍中所采用的蒸发降温设备主要有两类，一是喷雾降温系统，二是湿垫风机降温系统。其中喷雾系统由于舍内湿度较大，且因喷头质量和水质需处理等原因，目前国内的畜禽舍采用不多。湿垫蒸发降温系统则以其降温效率高，系统造价与运行费用较低等特点，受到广大用户的欢迎。我国自1983年开始自行研制纸质蒸发降温湿垫以来，对湿垫的材料、结构及其强度与性能等进行了深入系统地研究[2]，于1988年在北京农业工程大学研制成功，并通过农业部新产品鉴定，填补了我国纸质湿垫降温产品的空白，并与9 FJ系列风机一起被列入国家级新产品向全国推广应用。该项技术于1993年获农业部科技进步二等奖和1996年国家科技进步三等奖。湿垫降温与纵向通风结合采用，基本可确保高温季节畜禽的正常生产。 在畜禽舍加温技术研究方面　近年来，已将正压管道送风技术引入到畜禽舍内，即使用暖风机和热风炉，用风机将引进舍内的新鲜空气先经加热后再送到畜禽舍内。这可以把供热和通风相结合，从根本上改善了寒冷季节畜禽舍内的环境。同时换热器和热风炉应用机动，投资较少,热效率高，耗煤少，劳动强度也大大降低。在热风供暖方面，今后尚应进一步加强畜禽舍专用热风炉系列的研究与开发，并注意等热量管道送风技术的研究与热能回收通风换热装置的研究与开发等[2]。 　　在畜禽舍环境空气质量控制方面　在“八五”期间也进行了一些探讨。其中，主要是在畜禽舍正压过滤式通风技术方面，将冬季通风与过滤有机地结合在一起。通过在实际畜禽舍中应用试验表明，正压过滤式通风系统在过滤粉尘和微生物方面效果显著[4]。 在畜禽舍环境自动控制技术的研究方面　我国畜禽舍环境自动控制水平还较低，所采用的都是单因素控制，如温度控制、光照控制、通风换气控制等。近年来，尤其在"八五"期间，对畜禽舍环境控制技术进行了重点研究与开发，以8098单片机为核心开发了以畜禽的日龄为基准的温度、湿度、光照度等多因素闭环控制系统的硬件与软件技术，现已投入批量生产，初步实现了畜禽舍环境的智能化控制[2]。对畜禽舍环境的自动控制系统目前尚需进一步完善与优化，如对畜禽舍通风换气设备实现调速控制，降低成本，把畜禽舍的环境控制与生产管理技术结合起来真正实现系统地优化控制等。 在畜禽场粪污处理与利用技术的研究方面　国内一些集约化畜禽场已与科研部门合作，按各地条件对多种畜禽粪加工处理方法进行了初步研究。如：沼气厌氧发酵法、快速发酵法、高温高压真空干燥法、塑料大棚好氧发酵法、高温快速烘干法、热喷膨化法、微波干燥法等均已在生产中开始应用，并程度不同的见到一定效果[5]。但它们各有短长，相比之下,高温快速烘干法使用推广较多。这种方法的优点是：不受季节、天气的限制，可连续生产，设备占地面积小，能将含水率75%以下的鲜湿畜禽粪，一次烘干至含水率达13%的安全贮存要求，并能达到消毒、灭菌、除臭和保存营养的目的，从而使烘干的畜禽粪可直接变成产品，或作为生产配合饲料和有机无机复合肥的原料。 综上所述，20年来我国工厂化养畜禽环境工程技术已有较大进展，有些方面已初步形成了自己的特色，并在实际生产上已开始产生巨大的社会经济效益。但由于基础、人力、财力与物力等多种因素的影响，我国畜禽环境工程技术仍然处于比较初级的阶段。与发达国家相比，在畜牧工程工艺、畜禽舍建筑结构与环境控制等方面都还存在着明显的差距。 2我国畜牧工程技术产业化存在的问题 畜禽养殖工程工艺技术没有得到足够重视和开展系统研究。由于没有规范化的工程工艺技术，以致在畜禽场建筑设施和环境调控设备及饲养设备方面不配套。 畜禽舍建筑设施产业化技术落后，至今仍以传统的砖混结构型式为主。由于缺少对畜禽舍建筑设施的标准化与规范化研究，未能形成与一定工程工艺相配套的定型设计。尤其在畜舍建筑的新材料、新工艺与新技术应用方面与发达国家差距甚远。我国的畜禽舍建筑设施，虽然有个别厂家推出了一些装配式建筑产品，但基本没有考虑到畜禽本身的生物学特性和养殖工程工艺的要求，不能满足畜禽规模化生产的环境要求，因而难以大面积推广应用。 环境工程或饲养设备方面不成套。过去我国在这方面主要停留一些单项技术的开发，但作为环境控制系统化技术和一体化控制方面还做不到，不仅设备投资高，运行控制难度大。对整体环境系统调控技术的研究也与发达国家存在较大差距。集中反映在有关设施与设备的技术还不到位，工程不配套上。以致于冬夏季气候不利季节畜禽生产性能下降达10%～20%，严重影响到畜禽的健康与生产力。 对于我国当前大量存在的农村个体生产，在畜禽的环境调控技术上几乎处于空白，针对农村社区分散生产的环境问题的研究也很少，致使农村畜禽传染病不断，产品质量很差[3]。根据我国台湾省和其他国家畜牧业发展的经验教训，应尽快重视农村社区畜禽养殖环境工程技术问题的研究和有关环境调控设施与设备的开发工作。这不仅关系到农民致富、农村稳定与发展的大事，也关系到我国畜牧业的稳定与健康发展问题。 3. 我国未来畜牧工程技术市场需求趋势与建议 3.1 未来畜禽环境工程市场预测 在今后5-15年内，我国畜禽舍建筑设施与环境控制技术及设备的市场应用前景广阔。首先，从建筑设施市场来看，虽然我国目前的畜禽养殖业发展总量已经够大，但大部分规模化养鸡场建自70年代末和80年代初，至今已有20年的历史，这些鸡场设计工艺技术落后，有的已经过几次挖补改造，建筑漏风严重，运行费用高，环境质量差，且已达到或超过设计使用寿命。加上近两年畜禽产品市场不景气，许多大鸡场面临倒闭或停产。随着新世纪的到来，和畜禽养殖业面临国际市场的竞争，新型养殖企业必须考虑降低生产成本、提高产品质量，对包含现代高新技术的新型畜禽舍建筑设施的需求将不断提高。其次，从国际市场看，我国畜牧业的发展经验对第三世界国家很有吸引力，其相应的技术与可靠的设施设备将有其潜在的市场潜力。 3.2 畜牧业发展对畜舍建筑设施与环境控制技术发展的要求 畜牧业的进一步发展，将由传统的粗放型向现代集约型转变，由单纯追求数量向追求质量效益型转变。无公害清洁生产方式将是畜牧业发展的大趋势，这就要求采用先进的畜禽养殖工程工艺和与之配套的畜舍建筑设施和环境控制技术。尤其是畜禽的良种繁育场，作为我国畜牧业产业化发展的龙头企业，对环境工程技术及其配套设施和设备的要求较高。即便是分散在农村或社区个体小规模经营的商品代畜禽生产，要实现高产、优质、高效和低耗生产，也必须在环境调控技术和配套设施设备方面有新的突破性进展。这是控制我国畜牧业现存的各种传染性疾病、提高生产性能和产品质量、确保我国畜牧业健康发展的关键。此外，随着人民生活水平的提高，对珍稀与观赏动物的需求量不断增大，对此类动物的驯化与饲养设施及其配套设备的需求将大幅度提高。 3.3 今后畜牧工程技术发展趋势 世界畜禽舍建筑与环境控制技术发展的趋势是，更多地从动物福利角度考虑畜舍的建筑空间和饲养设备，从环境系统角度，综合考虑舍内通风、降温与加温等的环境控制技术将得到发展与推广应用。结合当地自然条件，充分利用自然资源的综合环境调控技术及其配套设施设备的开发应用是世界各国都在追求的目标。 3.4 未来15年发展的技术需求、科技发展目标、技术方向 技术需求 根据我国的食物结构、营养需求和生活需要分析，未来15年我国将在巩固猪鸡发展规模的基础上，大力发展草食家畜，尤其是规模化养牛、养羊业及其它珍稀与观赏动物的发展。对相应的养殖工艺及其配套建筑设施、环境控制技术设备和饲养设备等的需求将十分迫切。尽快研究开发不同地区、不同规模的有关畜禽的养殖工程工艺技术及其配套的环境调控设施与设备，才能满足未来15年畜牧业发展的技术需求。 发展目标： 规模化畜禽养殖工程工艺定型化与标准化；使先进的养殖工艺技术物化、固化在建筑设施与设备上。 实现畜禽舍建筑设施的标准化、定型化、装配化、系列化与产业化。 畜禽环境控制技术系统化，实用化与傻光化。 畜禽场粪污处理技术的实用化与简易化。 技术方向： 采用现代新材料与新技术，在研究与定型各种畜禽的养殖工程工艺的基础上，将生物技术工程化，研究开发出符合畜禽行为与生物学特点的建筑设施和环境调控设备，做到技术物化、技术到位、工程配套。