0 引 言

规模化母猪场的舍内热环境和空气质量环境是影响母猪健康和生产性能的重要因素之一[1-4]，中国地域辽阔，大部分规模化猪场处于典型的大陆性季风气候区，猪舍要满足母猪生长生产较为适宜的热环境和空气质量环境，夏季需要降温设施，冬季需要供暖设施；目前规模化猪场常见的环境调控方式夏季湿帘-风机或喷淋降温和冬季天然气或燃煤供暖等，其运行费用和能耗均比较高[5]。随着全球能源的日益短缺和原油价格的不断攀升，以及相关环保法律法规对猪舍废气排放的严格限制[6-7]，减少能源消耗和利用可再生能源是新式规模化猪场环境调控方式的主要发展趋势。通风系统的合理设计是规模化猪场环境调控的重要组成部分之一，在众多的猪舍通风模式中，地道通风系统因其结构简单，运行能耗低且兼容性好[8]等优点受到越来越多的关注。

地层具有蓄热保温的特性，一定深度的地层能将温度维持在15～20 ℃之间且不受季节变化影响[9]。地道通风系统将新风引入地道，利用地层的蓄热特性对新风降温或者预热，并通过正压或负压将处理后的新风送入猪舍，从而实现对猪舍环境的调控[10]。Jos等[11]在丹麦地区设计的育肥舍地道风系统冬季可以将新风温度提高约4 ℃，猪舍氨气（NH3）平均质量浓度维持在1.5 mg/m3左右；Wagenberg等[12]在荷兰地区建设的保育舍地道通风系统冬季使舍内二氧化碳（CO2）平均质量浓度维持在 2 534 mg/m3左右，移除仔猪生活区域空气污染物的效率CRE（Contaminant Removal Effectiveness）为1.41（CRE>1表示该区域空气污染物浓度较低）；Rubayet等[13]在韩国地区建设的育肥舍地道风系统冬季使猪舍细菌总量维持在150 CFU（Colony-Forming-Units），猪只咬尾、咬耳、爬跨等动物行为大大改善。Hessel等[14-15]在德国地区针对分娩舍和育肥舍设计的地道通风系统可以使猪舍冬季在不供暖的条件下，舍内平均温度稳定地维持在21和24 ℃，夏季舍内温度均不超过29 ℃。上述研究表明地道通风的方式对猪舍的环境控制有较好的促进作用，但在中国地区妊娠母猪舍的应用研究并不多见。

规模化母猪场妊娠母猪通常采用自动料线定位栏饲养，集约化自动化程度较高，饲养数量大密度也较高，生产过程中产生大量的热和气体污染物需要及时排出。调查发现，目前国内规模化猪场采用的横向或纵向湿帘降温系统很难满足妊娠母猪对热环境和空气质量环境的需求[16]。因此，本研究以采取湿帘与地道相结合的改进湿帘降温系统的妊娠母猪舍为研究对象，对该猪舍夏季和冬季舍内环境进行连续监测和分析，以期为设计适合中国情和气候条件的环境友好型规模化猪场通风系统提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验猪舍概况

试验猪场为河南省信阳市某农牧集团的现代化商业核心种猪场，该地区夏季炎热，冬季寒冷，属于典型大陆性季风气候区。该种猪场存栏丹系一元种猪（大白和长白）2 400头，整场采用母猪区和种猪育成区“两点式”布局。母猪区含配种舍、妊娠舍和分娩舍各一栋。配种舍定位栏14排812个，尺寸为56 m×47 m×4 m（长 ×宽×高），妊娠舍定位栏24排1 344个，尺寸为98 m×47 m×4 m（长×宽×高）。妊娠母猪采用定位栏结合自由活动的福利方式饲养，定位栏尺寸为2.4 m×0.7 m（长×宽），母猪后进后出，两排栏尾对尾区域铺设漏缝地板（缝宽0.025 m），宽2.8 m，母猪在该区域可以自由活动；头对头之间实体地板宽0.6 m，中间预留宽0.12 m地下风道出风口，出风口处加格栅防护；采用周批次生产节律，人工授精，哺乳期结束的母猪通过密闭式赶猪走廊转到配种区发情待配，4～5周进行B超孕检，怀孕母猪转到妊娠区，108～110 d后转入产房待产；采用通体食槽喂料喂水，塞盘式机械料线系统每天8:00和14:00给母猪定时喂料，按日龄2.2～3.0 kg/ (d·头) 喂料；每次喂料结束后食槽注水，喂料前清空食槽。拔塞式水泡粪排污方式，每排栏粪池宽1.8 m，深1.2 m，每个粪池间隔28～30 d拔塞排空。

猪舍围护结构采用1 m高实体砖墙外加0.05 m厚XPS保温板，砖墙以上采用钢结构。舍内吊顶高度2.4 m；实体砖墙以上的墙体、屋面和吊顶均采用镀铝锌彩钢板内夹0.1 m厚玻璃丝绵。为保证猪舍密封良好，墙体和吊顶所有接缝处采用聚氨酯喷涂作密封处理。

1.2 改进湿帘降温系统通风模式及设备配置

选取妊娠舍为试验猪舍，该猪舍改进湿帘降温系统通风模式如图1所示，舍外新风经湿帘进入母猪位实体地板下方的地下风道，经母猪头部前方的进风口均匀进入舍内，污浊废气经屋顶风机排出舍外。为满足出风均匀，定位栏尾对尾的每条过道上方配置直径为0.76 m的屋顶风机4台（3台定速1台变速）（额定电压380 V，输入功率0.55 kW，风量14 750 m3/h，-20 Pa，Big Herdsman），离地高度2 m，间距11 m，12条过道共配置屋顶风机48台；配置7.2 m ×1.8 m（长×宽）湿帘12块（型号：7090，Big Herdsman）。室内温度由环境控制器（BH9100，Big Herdsman）自动调控，湿帘水泵开启温度设置28 ℃。过湿帘最大风速1.8 m/s，地下风道入风口最大风速3.4 m/s，出风口最大风速3.2 m/s。