我國畜牧工程技術的二十年 李保明 王云龍 (中國農業大學) |
摘 要 論述了20年來畜牧工程技術在我國設施畜牧業發展中的地位與作用,畜牧工程技術的研究進展,發展的現狀,存在的問題,與今后應加強的措施等。
關鍵詞:畜牧工程,技術,現狀
自20世紀70年代末以來,我國的規模化畜禽養殖業取得了舉世矚目的成就,各地相繼建起了一大批大中型工廠化畜禽養殖場。據統計,1998年我國的肉類總產量達到5500萬噸,禽蛋產量2190萬噸,奶類產量845萬噸,分別為1978年的6.3倍、11倍和9.3倍。人均占有肉、蛋、奶分別達到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]。這里面除與畜禽品種、飼料科技、獸醫防疫技術進步有關外,與畜牧工程技術發展也是分不開的。20年來,我國的畜牧工程科技人員對畜禽場的建筑,通風、降溫、加溫及其自動控制、廢棄物處理與利用等環境工程技術及配套設備進行了大量的研究與開發,推動了規模化畜牧生產水平的不斷提高,成績顯著。本文對我國畜牧工程技術的現狀、存在的問題及今后應采取的措施進行分析探討。
1 我國畜牧工程技術產業化的現狀
在畜舍建筑方面 從過去主要參考工業與民用建筑規范設計建造的磚混結構畜舍,到研究開發并推廣了具有我國特色的簡易節能開放型畜禽舍、大棚式畜禽舍、拱板結構畜禽舍、復合聚苯板組裝式拱形畜禽舍等多種建筑型式。近年來,在綜合了傳統的密閉式和開放式畜舍各自的特點后,研究開發了開放型可封閉畜舍和采用屋頂自然采光的大型連棟雞舍等新型畜禽舍建筑型式[2]。
畜禽舍通風設備與縱向通風技術的研究與應用 在70年代末和80年代初我國自行設計建造的工廠化養畜禽場,由于沒有農牧業用的低壓頭風量型風機,只能采用工業風機。畜禽舍內噪聲大,能耗高,設備投資也大,不僅給畜禽場造成了很大的浪費,而且舍內環境條件差,影響了畜禽的生產性能。1983年以來,我國在引進、消化、吸收的基礎上,設計、并研制成功了國產9FJ農用低壓大流量高效節能軸流風機系列[2],于1988年通過農業部新產品鑒定,填補了我國低壓大流量風機的空白。隨后,結合我國磚混結構畜舍的特點,研究并推廣應用了畜禽舍的縱向通風新技術。將9FJ系列風機用于替換畜禽舍的原工業風機,結果節能40%-70%,噪聲<70 dB。經在全國20余個省、市、自治區的畜禽場應用,在節約電能,減少設備投資和運行維修費用,降低噪聲與改善舍內外環境等方面效果十分顯著。縱向通風技術的發展,還使畜禽場的凈污區自然分開,對凈化場區環境,減少棟舍間的相互感染,提高衛生防疫等效果顯著。也為高密度疊層籠養和大型連棟雞舍的發展提供了技術保障。
在蒸發降溫設備的研究與開發方面 目前我國畜舍中所采用的蒸發降溫設備主要有兩類,一是噴霧降溫系統,二是濕墊風機降溫系統。其中噴霧系統由于舍內濕度較大,且因噴頭質量和水質需處理等原因,目前國內的畜禽舍采用不多。濕墊蒸發降溫系統則以其降溫效率高,系統造價與運行費用較低等特點,受到廣大用戶的歡迎。我國自1983年開始自行研制紙質蒸發降溫濕墊以來,對濕墊的材料、結構及其強度與性能等進行了深入系統地研究[2],于1988年在北京農業工程大學研制成功,并通過農業部新產品鑒定,填補了我國紙質濕墊降溫產品的空白,并與9 FJ系列風機一起被列入國家級新產品向全國推廣應用。該項技術于1993年獲農業部科技進步二等獎和1996年國家科技進步三等獎。濕墊降溫與縱向通風結合采用,基本可確保高溫季節畜禽的正常生產。
在畜禽舍加溫技術研究方面 近年來,已將正壓管道送風技術引入到畜禽舍內,即使用暖風機和熱風爐,用風機將引進舍內的新鮮空氣先經加熱后再送到畜禽舍內。這可以把供熱和通風相結合,從根本上改善了寒冷季節畜禽舍內的環境。同時換熱器和熱風爐應用機動,投資較少,熱效率高,耗煤少,勞動強度也大大降低。在熱風供暖方面,今后尚應進一步加強畜禽舍專用熱風爐系列的研究與開發,并注意等熱量管道送風技術的研究與熱能回收通風換熱裝置的研究與開發等[2]。
在畜禽舍環境空氣質量控制方面 在“八五”期間也進行了一些探討。其中,主要是在畜禽舍正壓過濾式通風技術方面,將冬季通風與過濾有機地結合在一起。通過在實際畜禽舍中應用試驗表明,正壓過濾式通風系統在過濾粉塵和微生物方面效果顯著[4]。
在畜禽舍環境自動控制技術的研究方面 我國畜禽舍環境自動控制水平還較低,所采用的都是單因素控制,如溫度控制、光照控制、通風換氣控制等。近年來,尤其在"八五"期間,對畜禽舍環境控制技術進行了重點研究與開發,以8098單片機為核心開發了以畜禽的日齡為基準的溫度、濕度、光照度等多因素閉環控制系統的硬件與軟件技術,現已投入批量生產,初步實現了畜禽舍環境的智能化控制[2]。對畜禽舍環境的自動控制系統目前尚需進一步完善與優化,如對畜禽舍通風換氣設備實現調速控制,降低成本,把畜禽舍的環境控制與生產管理技術結合起來真正實現系統地優化控制等。
在畜禽場糞污處理與利用技術的研究方面 國內一些集約化畜禽場已與科研部門合作,按各地條件對多種畜禽糞加工處理方法進行了初步研究。如:沼氣厭氧發酵法、快速發酵法、高溫高壓真空干燥法、塑料大棚好氧發酵法、高溫快速烘干法、熱噴膨化法、微波干燥法等均已在生產中開始應用,并程度不同的見到一定效果[5]。但它們各有短長,相比之下,高溫快速烘干法使用推廣較多。這種方法的優點是:不受季節、天氣的限制,可連續生產,設備占地面積小,能將含水率75%以下的鮮濕畜禽糞,一次烘干至含水率達13%的安全貯存要求,并能達到消毒、滅菌、除臭和保存營養的目的,從而使烘干的畜禽糞可直接變成產品,或作為生產配合飼料和有機無機復合肥的原料。
綜上所述,20年來我國工廠化養畜禽環境工程技術已有較大進展,有些方面已初步形成了自己的特色,并在實際生產上已開始產生巨大的社會經濟效益。但由于基礎、人力、財力與物力等多種因素的影響,我國畜禽環境工程技術仍然處于比較初級的階段。與發達國家相比,在畜牧工程工藝、畜禽舍建筑結構與環境控制等方面都還存在著明顯的差距。
2我國畜牧工程技術產業化存在的問題
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