畜禽养殖环境的科学调控与智能养殖装备技术应用研究

随着人口的增长和生活水平提高，畜禽产品的需求量不断增加，这推动了畜禽养殖业的迅速发展，基层从事畜禽养殖产业的农户也越来越多，且逐渐呈现出规模化、集约化等发展特点。但是畜禽养殖期间会受到温湿度变化、光照、空气质量等多种环境因素的影响，而出现生长不良的情况，这就需要重视对养殖环境的调控，并采用智能养殖装备技术来提高养殖工作的自动化水平，以便可以减少环境的不良影响，为畜禽营造一个干净、整洁的生长活动环境。基于此，本文就畜禽养殖环境调控与智能养殖装备技术应用进行了研究，以期能够为基层畜禽养殖工作的开展提供科学的参考依据。

畜禽养殖业在发展过程中，往往伴随着环境污染问题，大量养殖废水、粪便的排放对周围的土壤和水资源造成严重影响，甚至威胁到生态平衡和人类健康。而通过一些智能化养殖装备的应用能够实现对养殖环境的精细化管理，提高养殖效率，降低能耗，减少污染排放，符合现代养殖业可持续发展的要求。

一、畜禽养殖环境调控的必要性

1、提升养殖效益

当前畜禽养殖已经呈现规模化、集约化的发展特点，养殖场的料肉比、产蛋量以及死淘率等也逐渐优化，但还是有一些家庭散养户或者微小型养殖场的养殖效益始终得不到提高，主要是因为其在环境因素的控制上还稍显不足，比如温度调节不当、通风不科学等等都会导致畜禽的健康受到较大的影响，出现生长速度减慢、生病率增加的现实问题，而通过环境调控技术的应用可以使畜禽处于最佳的生长状态，从而提高肉、蛋、奶等产品的产量和品质。另外，良好的环境可以减少疾病的发生，减少药物使用，这不仅有助于降低生产成本，还可以避免药物残留，提高食品安全性。可见，通过对养殖环境的调控能够为畜禽的生长营造良好的环境条件，保障其生长健康，实现提升养殖效益的目标。

2、提高产品质量

适宜的环境条件可以减少动物为维持体温而消耗的能量，使更多能量用于生长，而且创设温度、湿度适宜的生长环境，能够增加畜禽的采食量，避免被病毒或细菌感染发生疾病，最终提高生产质量，不仅产品质量得到有效保障，还能够减少疫病的发生概率，节省药物费用支出。

3、保障动物福利

在畜禽养殖业中，动物福利直接关系到动物的健康和生存质量，而保障动物福利已经成为养殖业持续发展的必要条件之一。在养殖环境调控中，优化环境条件、提高饲养管理水平，是保障动物福利的关键手段之一，通过提供舒适的生活空间、良好的饲料和饮水，以及定期的健康检查等措施，都能够有效地提升动物的福利水平，减少患病和死亡率，提高生产效率。

二、畜禽养殖环境调控内容

1、空气质量调控

畜禽生长过程中会在舍内产生大量的废弃物，包括粪便、尿液、残余饲料等，任由其在舍内堆积会发酵并产生刺鼻的气体，尤其是氨气、硫化氢等容易刺激畜禽的呼吸道，导致呼吸系统疾病的发生，如支气管炎、气管炎等，而且长期处于不良的空气环境中，会影响畜禽的免疫系统功能，使其易受细菌、病毒等病原体感染，增加了疾病的发生率。可见，空气质量较差的情况下会导致畜禽的生长发育受阻。

针对空气质量的调控可以采用以下措施：一是安装传感器。主要是安装空气质量监测传感器，以此可以实时监测空气中的温度、湿度、氨气、二氧化碳等关键指标，及时发现空气质量异常情况，为后续调控提供数据支持；二是合理设计通风系统。保证畜禽舍内空气流通顺畅，一般可以采用自然通风、强制通风或者二者结合的方式，根据畜禽舍内情况和外部环境灵活调整通风方案，保持空气新鲜；三是科学调整养殖密度。在当前规模化养殖背景下，越来越多的养殖户开始采用高密度舍饲模式，但是这会导致畜禽舍内空间比较拥挤，空气质量大大下降，因此应该合理控制畜禽舍内的养殖密度，避免过度密集养殖导致空气质量下降，主要就是根据畜禽的大小、性别、日龄等进行分群，并结合其生长过程进行动态调整，确保适宜的养殖密度，从而可以确保舍内空气质量符合畜禽生长需求。

2、环境温度调控

温度是影响畜禽生长发育和健康的关键环境因素之一，比如在养牛业中，牛舍内温度应保持在5℃～20℃，若是高于25℃牛的采食量会显著下降，其产奶量也随之减少。另外，高温环境会导致畜禽体内产生热应激，体温调节机制紊乱，可能引发呼吸频率增快、心跳加速等症状，并影响畜禽的免疫系统，降低抗病能力，使得畜禽更容易受到疾病的侵害，而低温环境会增加能量的消耗，导致生长效率降低，可见，还需要重视对畜禽环境温度的调控。

针对环境温度的调控可以采用以下措施：一是安装温度传感器。将温度传感器安装在畜禽活动区的中心位置，并保持一定的高度，以避免直接受到动物体热影响，同时将温度传感器与智能控制系统相连，可以自动调整内部环境，如启动加热或制冷设备；二是安装空调系统。在高温季节，通过安装空调或水帘系统可以有效地降低舍内温度，防止热应激现象，而在寒冷的季节可以采用暖气片、热风机等加热设备可以保持舍内温度，减少低温对畜禽的不利影响；三是要注意畜禽圈舍的建设。可以选用具有良好绝热性能的建筑材料，比如使用保温性能好的屋顶材料和墙体材料，可以减少外界温度变化对舍内环境的影响，或者是在畜禽圈舍的外部安装遮阳网或种植遮阴植物，可以有效减少日照直接对舍内的影响，降低温度。

3、光照环境调控

在自然环境中，畜禽的生物钟和激素分泌往往受到日照时间的影响，进而影响着它们的饮食、活动和休息习惯，而合理的光照调控可以帮助调整动物的生物钟，促进其正常的生理节律，有利于提高生长速度和养殖效益。一些研究表明，适宜的光照条件可以促进动物体内维生素D的合成，提高其免疫力，降低发病率。因此，在畜禽养殖中，通过合理调控光照环境，可以减少疾病的发生，提高动物的健康水平，降低养殖成本。

目前针对光照环境的调控主要是采用人工控制光照时长与节律，比如在养鸡业中，已普遍采用光照时间和光照强度的调节，以影响和控制鸡的饲料消耗、性成熟、开产日龄、产蛋率和改善鸡蛋品质等。

三、畜禽智能养殖装备技术应用

1、传感器的选用

在现代畜禽养殖中，传感器的应用已经成为提高养殖效率、确保畜禽健康的重要手段之一，通过各种传感器的使用也能够保障智能设备的运行效率。目前在畜禽养殖中常用的传感器设备主要有以下几种：一是温湿度传感器，其主要作用是实时监测养殖环境中的温湿度变化，及时采取调控措施，确保养殖环境处于最适宜的状态，养殖户应综合考虑其精度、稳定性、抗干扰能力等因素，以保证其能够准确反映养殖环境中的实际情况；二是光照传感器，光照对畜禽的生长发育、食欲和行为活动都有着重要影响，通过光照传感器可以监测光照强度的变化，并根据实际情况进行灯光的调节，以模拟自然光照周期，提高畜禽的生长效率，在选用光照传感器时，需要考虑其响应速度、测量范围、耐用性等因素，以确保其能够准确地反映光照情况；三是氨气传感器，过高的氨气浓度会对畜禽的健康造成严重影响，通过氨气传感器可以实时监测养殖环境中的氨气浓度，及时采取通风换气等措施，保持养殖环境中的氨气浓度在安全范围，在选用氨气传感器时，需要考虑其灵敏度、稳定性、抗干扰能力等因素，以确保其能够准确地监测氨气浓度。

2、精准化饲喂

饲喂环节是畜禽养殖的关键环节，关系到畜禽的生长性能以及机体免疫力的提升，传统的养殖主要依靠人工饲喂，小规模养殖过程一般可以按时完成饲喂工作，但是在较大规模养殖过程中，再加上养殖人员数量较少的情况下就容易出现饲喂不及时的情况，畜禽的健康状况也会因此受到较大的影响。在智能养殖装备技术的支持下可以采用精准化饲喂设备来实现定时定量饲喂，以便可以提高饲料的利用率并保障其健康成长。目前比较常见的智能饲喂系统主要有以下几种：一是犊牛精准牛奶饲喂站。其主要是满足犊牛的喂养需求，由于犊牛在生长过程中需要精准的营养供应，特别是在刚出生时对于牛奶的需求非常关键，而这种饲喂站通过智能控制系统，可以根据犊牛的体重、年龄和生长状态等信息，精确计量和供应适量的牛奶，确保犊牛得到充足的营养，促进其健康成长；二是奶牛分群管理精准饲喂系统。在奶牛群体中，个体之间可能存在不同的生长阶段、体重和产奶量。因此其对于饲料需求也存在较大的差异，而通过奶牛分群管理精准饲喂系统可以将奶牛分为不同的群体，并根据其特点和需求，精准供应适量的饲料，以提高饲料利用率和产奶效率，同时保障奶牛的健康和生产性能；三是行走式撒料机。传统的饲料投放方式往往存在着浪费和不均匀的问题，影响了饲料的利用效率和畜禽的生长发育，行走式撒料机通过精准的控制系统，可以根据畜禽的数量和分布情况，自动调节饲料的投放量和频率，确保每只畜禽都能获得适量的饲料，从而提高饲料利用率和畜禽的生长效率。可见，畜禽智能化精准饲喂装备的应用能够突破传统饲喂壁垒，大大提高规模化养殖场的饲喂水平。

另外，在饲喂环节中还需要重视自动化饮水设备的应用，其主要是利用传感器、控制器等先进技术，实现对畜禽饮水的自动化管理，提高养殖效率和节约资源。其在实际应用中主要是通过传感器感知畜禽的饮水需求，实现智能化的自动补水，而且传感器可监测水箱中水位情况，一旦水位降低到设定值，设备就会自动启动，将新水输送到畜禽饮水处，确保畜禽随时有干净、新鲜的饮水供应。再者，自动化喂水设备还可以根据畜禽的不同需求阶段，调整水的温度和供水量，确保畜禽在不同季节和生长阶段都能获得适宜的饮水条件。比如在冬季可以调整水的温度，防止畜禽受凉；在炎热的夏季可以增加供水量，保持畜禽的水分和体温平衡。这种个性化的供水管理，有利于提高畜禽的生长速度和产量，减少疾病的发生，提高养殖效益。通过连接互联网，养殖户可以随时查看畜禽饮水情况，了解水的使用量和饮水频率，掌握畜禽的喝水习惯和健康状况。同时，设备也会自动记录饮水数据，帮助养殖户进行生产分析和决策，提高管理效率和生产质量。

3、自动化清粪

畜禽养殖过程中的粪便处理问题一直是养殖行业的重要任务，如果处理不当极易给周围环境造成污染，而且粪便中含有大量细菌微生物等也会导致多种传染性疫病的发生。传统的粪便处理主要是人工进行清洁，但是大规模养殖场经常会在处理粪便上产生较大的负担，导致畜禽与粪便长时间接触，容易产生异味和细菌，因此还需要借助自动化传送带来及时清理粪便，自动化传送带解决了畜禽与粪便的分离问题，不仅提高了养殖场内部空气质量，减少了异味和细菌的滋生，也提高了工作效率，减轻了人工清理的负担，提升了养殖场的整体管理水平。另外，水禽粪便含水量高，传统的清粪传送带可能存在漏水的问题，导致清理效果不佳，甚至造成养殖环境的污染，因此还需要对传送带进行技术升级，加入对辊驱动功能，增加敷胶工艺来防止漏水，从而更加有效地将水禽粪便清理干净，保持养殖环境的清洁卫生，提高了养殖场的生产效率和经济效益。

除此以外，粪便的处理也是畜禽养殖的关键环节，因此可以推广使用畜禽粪便的自动化处理设备，自动收集的粪便还需要经过分离将粪便中的固体颗粒和液体分离开来，以便进一步处理利用，可以通过离心分离器或过滤器等设备将粪便分离为固液两项，使得固体颗粒更易处理，液体更易储存和利用，其中的固体颗粒可以经过厌氧发酵或堆肥处理后用作有机肥料，减少化肥的使用，提高土壤肥力；液体部分则可以进行沼气发酵产生能源，用于养殖场的加热和发电，实现资源的循环利用。这样不仅减少了环境污染，也为养殖场带来了经济效益。

4、自动喂药和高效消毒

在畜禽养殖中，疫病防控对保障畜禽健康有着重要的作用，最常见的方式就是使用药物预防并做好日常的消毒，因此工作量较大，尤其是喂药过程中采用的饮水或者拌料的方式还存在药物加量不准确、药物流失以及喂药不均匀等问题，导致养殖效果不佳，甚至可能对畜禽健康造成影响，因此在智能养殖装备技术的支持下可以加装自动加药系统，以此可以将液体药物与水充分融合，或者可以将固体兽药与饲料充分混合，最终实现均衡喂药，不仅提高了喂药的精准度和效率，减少了药物的浪费，还能够确保畜禽得到均衡的营养和健康的生长环境。同时还需要利用电机控制搅拌来实现随时加药和调整药物流量，确保药物的准确投放和最佳效果。另外，传统的消毒方式效率低下且工作量大，通过引入高效消毒技术，如利用自动化设备进行消毒喷洒、利用紫外线消毒等手段，可以提高消毒效率，降低疾病传播的风险，保障畜禽健康和养殖环境的卫生。

5、自动化采收

自动化采收设备的应用也可以节约大量的人工，目前比较常见的主要是以下几种：一是自动化挤奶机器，其主要通过精密的控制系统和先进的感应技术实现对奶牛的自动识别、定位和挤奶，有效降低了人力成本，提高了挤奶效率，保障了奶牛的健康和生产效益；二是自动捡蛋技术，自动捡蛋设备的应用可以实现对鸡蛋的自动识别、采集和分类，大大提高了捡蛋的效率和质量，减少了人工损耗和蛋品损坏率；三是集蛋设备，自动集蛋设备的应用可以实现对蛋的自动收集、存储和运输，能够有效降低人力成本，提高集蛋效率和蛋的品质，减少蛋品损坏率。

综上所述，畜禽养殖过程中通过科学的环境调控以及智能养殖装备技术的应用，可以有效解决传统养殖方式存在的问题，提高养殖过程的精细化管理水平。不仅可以减少传染性疫病的发生，还能够提高其养殖效益与生态效益。因此，还需要增强养殖户意识，加强对相关设备的投入，以便可以推动畜禽养殖业向着更加环保、高效、智能化的方向发展，实现养殖业的可持续发展。

（作者单位：250031山东省济南市公园发展服务中心）