不同季節不同類型羊舍空氣質量分析

趙彥超，王瑞寧，李祥龍，鞏元芳

(河北科技師范學院 動物科技學院，河北省特色動物種質資源挖掘與創新重點實驗室 河北 秦皇島 066004)

舍飼養羊是肉羊產業的主要發展方向，羊舍環境是羊賴以生存和生產的條件，在滿足羊只需求方面具有重要作用[1]。因此，要想充分發揮羊的遺傳潛力，獲取最高的生產效率，必須對羊舍環境加以改善和控制。即因地制宜，結合當地具體情況，采用科學合理的調控措施和環境管理技術，改善畜舍小氣候，提供適宜的小氣候[2-3]。本試驗以天津規?；庋驁霾煌愋脱蛏釣檠芯繉ο?，分析不同類型羊舍中的有害物質濃度的變化規律，探討羊舍內環境質量狀況及其動態變化規律，以期采用相應的調控措施解決不同季節羊舍內環境達標的問題，為天津地區羊舍內環境的質量標準及調控提供參考，對未來建設優質的養殖環境有著重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗羊舍與試驗時間、地點

試驗于2015年8月、11月和2016年1月在天津某畜牧養殖有限公司進行。雙坡式羊舍為磚混結構，坐北朝南，東西走向。長75 m、寬9 m、檐高2.7 m、墻厚0.37 m。東西兩側各有一道2.05×1.98 m門，兩側形成對流。該舍采用自然通風和采光。北側長墻設有15個0.55×1.47 m單層窗，窗下沿距地面1.55 m；南側長墻設有8個1.57×2.9 m、7個1.57×1.47 m單層窗和7個1.95×1.35 m的小門通向運動場，沿北墻設有2 m寬的飼喂走道。

鐘樓式羊舍為磚混結構，坐北朝南，東西走向長114 m，寬11 m，檐高3.25 m、墻厚0.37 m。東西兩側各有一道2.57×2.47 m門，兩側形成對流。該舍采用自然通風和采光，北側長墻設有27個0.9×1.8 m單層窗，窗下沿距地面1.75 m；南側長墻設有18個0.9×1.8 m單層窗和9個2.4×2.1 m的小門通運動場，窗下沿距地面1.23 m。北側設有3 m寬的飼喂走道。鐘樓式屋頂設有單側天窗，用于加強畜舍內自然采光與通風。

運動場緊連著羊舍，三面無遮陰物且建有隔墻，早晚都能接受陽光照射，地勢開闊較平坦，地面用水泥且四周有溝。運動場長20 m，寬15 m。雙坡式羊舍和鐘樓式羊舍均依其建筑形式來進行保溫或者遮涼，運動場為則為自然環境溫度。

1.3 飼養管理

試驗動物為杜泊羊、小尾寒羊、蒙古羊。雙坡式羊舍年平均存欄數約為300只，飼養密度0.17頭/m2；鐘樓式羊舍年平均存欄數約為400只，飼養密度0.11頭/m2。兩種羊舍的飼喂方式均為人工定時飼喂，每日上午、下午各投料(TMR日糧)一次，自由飲水，人工清糞。每日10:00～16:00間，將羊全部趕至運動場，并將舍門關閉。

1.4 測定方法、指標及位置

本試驗以雙坡式和鐘樓式兩種不同類型羊舍為研究對象，每個季節進行持續為期3 d的有害物質的檢測。有害氣體的檢測點設為每個舍舍內5個基本點(畜舍對角線及其交點)，每個基本點分別從垂直高度(畜床上10 cm,畜體高和畜床上2 m)在每天的8:00、14:00和20:00進行檢測。微生物和粉塵的采樣點設在各舍中央畜體高處，在每天的8:00、14:00和20:00進行檢測，兩種不同類型羊舍的試驗指標從空間和時間進行全方位檢測。有害氣體的檢測，每個舍選取5個位置(如圖1所示)，并且在每一個位置上分別選在畜床上10 cm(0.1 m)、畜體高(0.9 m)、雙坡式羊舍檐下50 cm(2.2 m)或鐘樓式羊舍檐下50 cm(2.8 m)三個高度進行采樣。粉塵、微生物選擇圖1中的3號位置(高度為距地面0.9 m)測定。舍外選擇運動場中央一點進行相關指標的檢測。

1.5 使用儀器及檢測方法

1.5.1 二氧化碳和氨氣的檢測 使用100 mL空氣采樣器北京北科(綠洲)在測試點進樣品采集。將氣體檢測管兩端保護頭斷開，形成一個兩端通透的管狀，按照氣體檢測管所標注箭頭方向，將空氣采樣器與氣體檢測管進氣方向相連。緩慢勻速地向氣體檢測管內推注空氣，時間為1～2 min。推注空氣結束后，按照檢測管顏色變化后形成的界限，對照氣體檢測管的刻度直接讀取數據。采集空氣樣品前，先將采樣器推拉若干次，以保證采集的樣品為測試點出樣品。推注空氣時，須保持勻速緩慢進行。

1.5.2 粉塵的檢測 采用LD-3C(B)微電腦激光粉塵儀檢驗表進行檢測，設置檢測時間為1 min，各點重復檢測3次。

1.5.3 微生物的檢測 使用JWL-IIC型撞擊式多功能微生物檢測儀對2種羊舍空氣中微生物進行檢測，檢測儀抽吸空氣的時間設定為3 min，每分鐘的流量為20 L，最終將換算的結果變換單位為個/m3。各點重復檢測3次。

1.6 數據統計分析

采用Microsoft Excel 2007整理后，用SAS9.0軟件的ANOVA程序進行單因子方差分析，用Duncan氏法進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同季節羊舍氨氣濃度分析

2.1.1 不同季節羊舍NH3濃度的日變化情況 由表1知，雙坡式羊舍夏季和冬季NH3濃度表現為20:00顯著高于8:00和14:00(P<0.05)且冬季8:00顯著高于14:00(P<0.05)；秋季NH3濃度在8:00、14:00和20:00差異不顯著(P>0.05)。夏季20:00時NH3濃度顯著高于秋季和冬季(P<0.05)。鐘樓式羊舍夏季和冬季20:00和8:00時的NH3濃度顯著高于14:00(P<0.05)，均以20:00時的NH3濃度最高；而秋季則表現為20:00和14:00時的NH3濃度顯著高于8:00時(P<0.05)，14:00和20:00時NH3濃度差異不顯著(P>0.05)。夏季8:00時、14:00時和20:00時NH3濃度顯著高于秋季和冬季(P<0.05)。在夏季、秋季和冬季運動場8:00、14：00和20:00 NH3濃度差異均不顯著(P>0.05)，三個季節間NH3濃度差異均不顯著(P>0.05)。兩種類型羊舍的NH3濃度均表現為20:00時高于其他2個時間點。舍外的NH3濃度的日變化不大但變化趨勢與鐘樓式羊舍基本相同。

2.2.2 不同季節羊舍NH3濃度的高度變化 由表2知，雙坡式羊舍夏季、秋季和冬季0.1 m處、0.9 m處和2.2 m處NH3濃度差異均不顯著(P>0.05)；相同高度不同季節間NH3濃度差異不顯著(P>0.05)。鐘樓式羊舍在夏季，0.1 m處NH3濃度顯著高于0.9 m和2.2 m處(P<0.05)；在秋季和冬季，0.1 m、0.9 m和2.2 m處NH3濃度差異不顯著(P>0.05)。相同高度夏季NH3濃度顯著高于秋季和冬季(P<0.05)。夏季和秋季運動場NH3濃度顯著高于冬季(P<0.05)。

舍內NH3濃度在垂直高度分布上隨著高度的增加有下降的趨勢，但差異不顯著(P>0.05)。從季節分布來看，兩種羊舍均表現為夏季顯著高于秋、冬季，而秋、冬季之間差異不顯著(P>0.05)。兩種羊舍NH3濃度在不同季節均明顯高于舍外。

表1 不同季節羊舍NH3濃度日變化情況Table 1 Daily variation of NH3 concentration in sheep shed in different seasons mg/m3

注：肩標不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同大寫字母或不標注表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

Note: Different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.05), the same superscripts or no superscripts mean insignificant difference (P>0.05);The same below.

表2 不同季節羊舍 NH3濃度高度變化情況Table 2 Height variation of NH3 concentration in sheep shed in different seasons mg/m3

2.3 不同季節羊舍二氧化碳濃度分析

由表3知，雙坡式羊舍夏季時8:00和20:00時CO2濃度顯著高于14:00(P<0.05)。秋季8:00、14:00、20:00時CO2濃度差異均不顯著(P>0.05)。冬季20:00時的CO2濃度顯著高于8:00時、14:00時的濃度(P<0.05)。夏季8:00的CO2濃度顯著高于秋季和冬季(P<0.05)；夏、秋、冬季14:00的CO2濃度差異不顯著(P<0.05)；冬季20:00的CO2濃度顯著高于夏季和秋季(P<0.05)。

鐘樓式羊舍內，夏季20:00的CO2濃度顯著高于8:00和14:00(P<0.05)，8:00時CO2濃度顯著高于14:00(P<0.05)；秋季8:00、14:00和20:00時CO2濃度差異均不顯著(P>0.05)；冬季20:00時CO2濃度顯著高于8:00和14:00時(P<0.05)。夏季8:00的CO2濃度顯著高于秋季和冬季(P<0.05)；夏、秋、冬季14:00的CO2濃度差異不顯著(P<0.05)；冬季20:00的CO2濃度顯著高于夏季和秋季(P<0.05)。

夏季、秋季和冬季的8:00、14:00和20：00之間運動場CO2濃度差異均不顯著(P>0.05)；而在8:00時，夏季和秋季CO2濃度顯著高于冬季(P<0.05)；在20:00時，秋季CO2濃度顯著低于夏季和冬季(P<0.05)。

表3 不同季節羊舍CO2濃度日變化分析Table 3 Daily variation of CO2 concentration in sheep shed in different seasons mg/m3

2.4 兩種羊舍在不同高度處的CO2濃度比較

由表4可以看出，雙坡式羊舍夏季和冬季2.2 m處CO2濃度顯著高于0.1 m和0.9 m處(P<0.05)；秋季0.1 m、0.9 m和2.2 m三處CO2濃度差異不顯著(P>0.05)。在畜床上0.1 m處，冬季CO2濃度顯著高于夏季和秋季(P<0.05)，夏季CO2濃度顯著高于秋季(P<0.05)；畜體高0.9 m，冬季時CO2濃度顯著高于秋季(P<0.05)；天棚下0.5 m(2.2 m)處，夏季和冬季時CO2濃度顯著高于秋季(P<0.05)。

鐘樓式羊舍內夏季和秋季0.1 m、0.9 m和2.2 m三處CO2濃度差異不顯著(P>0.05)；冬季2.2 m處CO2濃度顯著高于0.1 m和0.9 m處(P<0.05)。畜床上0.1 m和0.9 m處，夏季、秋季和冬季三個季節CO2濃度差異不顯著(P>0.05)；在天棚下0.5 m(2.2 m)處，冬季時CO2濃度顯著高于夏季和秋季(P<0.05)。運動場夏季、秋季和冬季三個季節CO2濃度差異不顯著(P>0.05)。

表4 兩種羊舍在不同高度處的CO2濃度比較Table 4 Height variation of CO2 concentration in sheep shed in different seasons mg/m3

2.5 不同類型羊舍內粉塵含量的比較分析

由表5可以看出，在雙坡式羊舍、鐘樓式羊舍或者運動場，夏、秋、冬三個季節粉塵含量差異均不顯著(P>0.05)。

2.6 不同季節雙坡式和鐘樓式羊舍內微生物數量的比較分析

由表6可以看出，在雙坡式羊舍內，夏季和冬季的微生物含量顯著高于秋季(P<0.05)；在鐘樓式羊舍內，夏季和冬季的微生物含量顯著低于秋季(P<0.05)；運動場夏、秋、冬三個季節的微生物含量差異不顯著(P>0.05)。

表5 不同類型羊舍粉塵含量分析(mg/m3) Table 5 Dust loading in shed of different types

表6 兩種羊舍微生物數量比較分析(mg/m3) Table 6 Comparison analysis on microbial counts in two sheep sheds

3 討 論

本試驗以雙坡式和鐘樓式兩種不同類型羊舍為研究對象，每個季節進行持續為期三天的有害物質的檢測。有害氣體的檢測點設為每個舍舍內5個基本點、每個基本點分別從垂直高度、在每天的8:00、14:00和20:00進行檢測。微生物和粉塵的采樣點設在各舍中央畜體高處，在每天的8:00、14:00和20:00進行檢測，兩種不同類型羊舍的試驗指標從空間和時間進行全方位檢測，對不同畜舍在不同位置和時間點的有害氣體濃度、粉塵濃度和微生物數量進行綜合比較和分析，了解和掌握不同類型羊舍的有害物質濃度的變化規律。Canh等[4]對糞便組成pH與氨氣的排放量的關系進行了報道，所得結論與本研究結果一致。

根據肉羊規模健康養殖場環境質量標準的規定，成年羊舍內NH3濃度最高標準為18 mg/m3,雙坡式羊舍鐘樓式羊舍最高NH3的濃度為11.2 mg/m3,遠遠小于標準規范。質量標準規定各羊舍場區NH3的最大濃度為5 mg/m3，兩舍運動場，最高濃度為4.9 mg/m3，小于標準規范。

由試驗結果發現，雙坡式羊舍和鐘樓式羊舍在一天中的20:00時NH3的濃度和CO2的濃度要高于8:00和14:00時，這可能與一天中不同時間段空氣質量的好壞有關系[5-6]。同時，在忽略不同季節的溫度、風速等外界環境因素，冬季和夏季時羊舍NH3的濃度和CO2的濃度要比秋季時高。在相同的季節時，在畜床上0.1 m要NH3的濃度和CO2的濃度要高于畜體高0.9 m、天棚下0.5 m(2.2 m)處，這與羊排出的糞便有關系[7-10]。同時，在忽略不同季節的溫度、風速等外界環境因素，在相同的高度，夏季時羊舍NH3的濃度和CO2的濃度要比秋季和冬季時高，這可能是因為不同季節，空氣質量不同存在相關性，需要進一步研究。在進行羊舍過渡期通風效果試驗中，結果發現通風能抑制舍內氨氣的濃度，改善羊的生長環境[11]。兩種羊舍以及運動場秋季粉塵含量要高于夏季和秋季，雙坡式羊舍夏季和冬季微生物含量要低于秋季，而鐘樓式羊舍夏季和冬季微生物含量要高于秋季，這主要是因為其各舍的飼養密度不同(雙坡式羊舍飼養密度0.17頭/m2,鐘樓式羊舍飼養密度0.11頭/m2)而致。NH3是羊消化代謝的產物，而CO2是羊只呼吸運動的產物，飼養密度大，舍內羊只數量多，就會產生越多的有害氣體。當然飼養密度也影響舍內粉塵的多少，由于雙坡式羊舍飼養密度大于鐘樓式羊舍，導致其舍內粉塵濃度高于雙坡式羊舍。

4 結 論

本研究結果表明，舍內NH3濃度在垂直高度分布上隨著高度的增加有下降的趨勢；NH3和CO2的濃度在傍晚時偏高；夏季顯著高于秋、冬季，而秋、冬季之間差異不明顯。羊舍以及運動場粉塵含量和微生物含量均受到季節的影響。雙坡式羊舍夏季和冬季的空氣質量比秋季差，而鐘樓式羊舍夏季的空氣質量比秋冬季差。鐘樓式羊舍的空氣質量略好于雙坡式羊舍。