养殖环境控制措施论文

2022-04-25

下面是小编为大家整理的《养殖环境控制措施论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。摘要:在圈养畜禽方面,加强畜禽养殖环境质量,降低人力与资金成本,强化畜禽生产力,实现经济效益最大化、环保最大化养殖是现阶段国家畜禽养殖优化调整的一大重点。基于此,文章针对灵活屋顶的技术设计展开分析,灵活屋顶可以使畜禽获得自然光照和充分通风,降低其感染疾病几率,对于提升畜禽养殖质量具有重要意义。

养殖环境控制措施论文 篇1:

水产养殖药物残留对环境的影响及调控措施

【摘 要】本文就饲料投喂和化学药品使用对水产养殖环境的影响作出了阐述,并对防治药物残留对渔业水域环境影响的对策进行了探讨。

【关键词】水产养殖;药物残留;环境影响;措施

近几年来,我们苏北地区随着社会发展和群众生活水平提高,人们对食品药品的质量安全意识不断增强。从中央到地方也十分重视,不断采取措施,加强食品药品包括养殖水产品的生产、流通与加工各个环节的质量管理。由于我们欠发达地区水产品养殖的全方位管理起步较晚,从养殖塘口到餐桌的全程监管体系还未完善,水产养殖投入品还存在不正确、不规范使用的现象。因此,为了人类的健康的水产养殖业的可持续发展,我们应对药物残留的危害有足够的认识,并积极做好药物残留的调控。

1.不同类型养殖投放药物残留的主要影响

一般的水产养殖的类型包括两种,即投饵集约化养殖与非投饵集约化养殖,其中投饵集约化养殖的形式又分为两种,即网箱养殖与池塘养殖,网箱养殖鱼类的主要营养来自于投放的饲料,不过无论是鱼糜还是配合饲料均无法被充分利用,未被完全摄食的饲料会与鱼的粪便一起深入水体,沉积物分解后会释放出无机营养物,对水生植物与藻类的生长产生刺激作用,从而对水域环境造成污染。而非投饵集约化养殖常见的有海藻养殖系统与贝类养殖系统,前者投入苗种后,利用太阳能与水体自身的营养物质即可生产出经济产品,虽然这种方法可以减轻水体的营养负荷,不过海藻可能会对水体的碳酸盐平衡产生影响,改变局部水域的pH值。

基于不同水域生態系统结构的角度而言,水产养殖对象单一,采用人工投饵,会减少整个系统的营养层次,并且会切断物质循环与能量流动的某些环节,此外,由于生产者与消费者之间的结构不合理,正常的食物链也很难发挥其应用作用,这些因素均会影响到水域生态环境的稳定性与其自身的调节能力,只有依靠人类活动进行调节,所以难免出现环境问题。养殖活动会对景观生态产生影响,由于养殖设施通常散乱、粗糙,会造成水质变色,出现异味,而一些生物残体所发出的恶臭必然会影响到景观的可欣赏性。此外,化学药品残留还会影响到生态安全。水产养殖过程中,会采用各种化学农药、抗生素药物等进行病害控制,并且一些违禁添加的药物也会被滥用,比如漂白粉、硫酸铜、敌百虫、重铬酸钾、大环内酯类、四环素类等;并且在饲养过程中为了提高养份吸收、防治疾病等,饲料中也会添加各种引诱剂、抗氧化剂、免疫增强剂等各种添加剂。这些添加剂、药物或者其代谢产物均可以维持较长时间的活性,其不仅会对水体环境产生污染,而且对水中的动物、植物以及微生物等也会产生影响。

2.水产养殖药物残留的调控措施

水产养殖中药物残留的控制是保障人民身体健康的需要,同时也是我国水产养殖业持续、健康发展和水产品参与国际贸易竞争的需要。近几年我国出口的水产品因药物残留问题屡遭禁运,给我们敲响了警钟,为此,我们必须加大渔药残留控制力度,完善工作,严格管理,把残留监控工作提上一个更高的水平。近几年我们采取了如下控制措施:

2.1提高整体认识,推广健康养殖技术

由于我们过去在水产养殖业的发展中存在重数量、轻质量;重规模、轻管理的倾向,同时我县也尚未全面开展对水产品药物残留的常规检验。所以许多养殖者未认识到药物残留问题的严重性。有关部门应开展广泛的多种形式的业务培训和利用各种宣传工具,大力宣传药物残留对人类健康危害的严重性,提高全民关于水产动物食品安全性的整体认识,自觉地抵制药物残留超标和有违禁药物的水产品,使药物残留水产品没有存在的市场。同时引导水产养殖者自觉遵守渔药和饲料添加剂的使用原则,在国家允许的药物品种范围内多用一些高效、低毒、无公害的生物型渔药(如微生物制剂、低聚糖、酶制剂等)。少用一些易产生耐药性和残留高的品种,坚决不用禁用品种,严格执行休药期,倡导科学用药和健康养殖,以降低水产动物产品中药物的残留量,提高水产品质量。

2.2合理用药

药代动力学是利用动力学的原理,研究药物及其代谢产物在体内的动态变化规律的一门学科,研究药动学的意义在于通过对药物的吸收、分布、代谢和消除的研究,发现药物在体内的转变规律,弄清药物的疗效、毒性与药物浓度的关系,药物在体内的蓄积部位及蓄积程度,从而为临床安全和合理用药提供依据。水产动物产品中药物残留主要与使用药物的品种、药物剂量、给药途径和间隔时间及动物种类有关。不同的药物种类,不同的动物品种,不同的药物剂量,不同的给药途径,药物在器官组织中残留的浓度不同,为合理使用渔药,应根据药物在体内的药动学规律,合理确定停药期,使水产品中药物的残留浓度在上市前降到最大允许范围内,降低残留的危害。

2.3完善渔药残留的监控体系

西方等发达国家早在上世纪70年代就开始了食品中兽药残留的监测工作,现已形成了非常完善的监测体系,包括法律法规体系、检验机构和技术队伍体系、技术标准体系等。美国、欧盟、澳大利亚、日本等国都纷纷立法,对兽药、杀虫剂、农药在食品中的残留,以及食品中的病原微生物等进行严格的监控。目前,我县对水产品的药物残留监控管理水平远远落后于养殖业的发展水平。主要表现在:

(1)养殖过程中既没有相应的质量监督部门,也没有专门设置岗位和人员,在生产的全过程中进行质量管理,没有将危害因素控制在最初阶段。(2)缺乏统一的技术标准。如缺乏渔用药物的临床应用规范、水产品中的药物残留限量标准及残留检测方法和技术等。(3)残留检验机构网络不健全,不能形成有效的监控,不能对全县的水产品安全卫生问题作出预报,对突发事件作出有效的快速反应能力较低。

为此,我们准备加强以下几方面工作:

(1)建立和完善水产品的安全保障体系,依法着手开展水产品无公害临界控制的检验检疫工作。制定出台水产饲料和水产品安全标准,从药物的使用、残留指标控制到违规的处罚制定出一套完整的法律监控体系,做到有法可依,有法可循;(2)加快县镇级药物残留检测机构的建立和建设,使之形成从上到下完善的药物残留检测网络机构,便于开展水产品中药物残留的常规检测,加强药物残留的监控力度;(3)不定期地对养殖(户)、水产品加工厂进行药物残留的实际监控检测工作。摸清我县目前水产品药物残留状况,为制定今后全国的残留监控工作提供依据。

水产养殖对水域环境的影响巨大,药物残留污染是一个比较严肃的话题,特别是食物污染严重的今天,更应当注意对于养殖业水体的保护,特别是静水体。因此必须采取有效的措施进行防治,从制度面与技术面着手,在最短时间内解决环境问题,在保证生态环境的正常稳定和可持续性发展的情况下,促进我县水产养殖业的稳定繁荣发展。 [科]

作者:刘英

养殖环境控制措施论文 篇2:

活动屋顶让圈养畜禽也能享受到明媚的阳光和清新的空气

摘要:在圈养畜禽方面,加强畜禽养殖环境质量,降低人力与资金成本,强化畜禽生产力,实现经济效益最大化、环保最大化养殖是现阶段国家畜禽养殖优化调整的一大重点。基于此,文章针对灵活屋顶的技术设计展开分析,灵活屋顶可以使畜禽获得自然光照和充分通风,降低其感染疾病几率,对于提升畜禽养殖质量具有重要意义。

关键词:活动屋顶;生态养殖;养殖环境;光照

一、活动屋顶技术研究

制作方法:瓦片上下相隔相叠,铁架铁轨支撑,滑动式移动瓦片,人工或自动。实现屋顶半开半合或全合。

使用方法:上下瓦片半开半合,轮流开合或全合。晚上、雨天及暴风天气全合上。夏天,视天气、风速情况,晴天上午、傍晚各开半小时到一个小时。冬天晴天,可以适当延长一些时间。阴天,视气温情况,可以适当开合,总之,主要是视畜禽舒适程度而定。注意,不要狂风暴雨了或大热天长时间暴晒了还开着。

二、活动屋顶积极作用

及时散发舍内污蚀的有害气体,调节温湿度,让舍内环境接近舍外环境,让畜禽有更舒适的自由感和幸福感。

阳光消毒。阳光中的紫外线可以杀灭空气中的细菌,许多霉菌在阳光下无法存活。节能,减少化学消毒药品的使用。从而,减少对环境的污染,这恰是顺应了现行提倡的健康养殖,减少残留,生产绿色无公害的安全的畜禽产品。

接近自然,更接地气。更适合畜禽生理所需,让畜禽潜在的生产性能得到极致发挥。如,畜禽临床健康活泼、无残疾、均匀度高、日粮转化率高、耗料比低、生长速度快,等等,这些临床的数量性状和质量性状都能显现喜人。

接受日晒。当阳光照射到畜禽身体上可以激发其身体造血功能,强化免疫力,推动钙、磷等代谢与体内维生素D合成,让畜禽骨骼更加强健;在阳光中的紫外线能透过皮肤抵达皮下组织,对机体产生热刺激,提升血液流速,推动畜禽新陈代谢,加强畜禽食欲和消化水平,同时起到消炎镇痛作用。光照还可以加强钙吸收,降低对人工维生素D的依赖性,且可以呼吸到新鲜的空气,以此实现畜禽快速生长。

圈内干燥。阳光是最好的兴奋剂,能调节情绪、振奋精神、减少忧郁症状,提高畜禽舒适度,并可改善机体的各种生理机能。让畜禽的生活更舒适和更安逸。

虽然,制约畜禽养殖生产性能的因素是多方面的,如,遗传育种、环境布局与控制、日粮原料的新鲜程度、日粮配制及预混料配制、日常的饲养管理和疫情防控等等都会影响到畜禽养殖的生产性能。活动屋顶是改善了环境控制,旨在让畜禽生活在更舒适的生活环境当中,从而,使畜禽养殖潜在的生产性能得到更好的发挥。

三、圈养畜禽未来养殖环境智能调控展望

(一)热环境调控

现阶段畜禽养殖普遍是圈养养殖,环境温度比较舒适,畜禽健康状态较佳,拥有可观的生产力和饲料有效使用率,但是过高或过低的温度会给畜禽造成影响,如热应激和冷应激,影响其体热平衡,致使畜禽生产力持续降低或停止,严重可死亡。环境温度、湿度以及气流相互作用,高温时环境湿度上涨10%,等同于环境气温上升1摄氏度,畜禽圈舍内气流速率和分布都对畜禽机体散热产生影响[1]。对畜禽圈舍热环境进行调控,畜禽圈舍搭建外部护栏结构保温隔热性能和气密性是基础措施,而圈舍通风智能设计与调控是重点。

(二)空气质量调控

畜禽圈舍内部,基于畜禽粪便、垫料和饲料等产生的粉尘和堆积发酵产生的气体,使得养殖圈内空气环境较差,极易引发畜禽患上呼吸道疾病。畜禽圈内粉尘中会带有细菌、病毒等有毒有害物质,会对养殖人员和畜禽同时造成伤害[2]。圈养畜禽通过灵活屋顶智能调控可以充分获得圈内通风,也可以采用源头减排、末端净化以及过程控制等方式实施圈舍空气质量调节。

(三)自动化环境调控系统

最近几年,利用数字化技术开展畜禽养殖环境升级的研究在持续推进。针对养殖环境调节来讲,将当前单因素环境调节技术和当前物联网智能感知、控制以及传输技术充分结合,借助最前沿的科技来设计智能环境监测与调节系统[3]

系统通过传感器掌握畜禽圈内温湿度以及光照情况和有害物质浓度等环境情况,然后通过针对性措施将其传递给系统控制中心;主控装置根据收集到的信息数据加以深入分析后传递相关任务指令,并且发布各个环境参数控制终端控制器关键点,使之对现场各设备加以有效把控,以此实现圈养环境自动化控制。

四、圈养畜禽未来养殖优化建议

(一)积极深化畜禽智能养殖技术研究

立足畜牧业长效发展角度分析,目前畜牧业养殖产业存在生物安全、环境保护以及食品安全等问题均和畜禽养殖环境与装备技术支撑力较弱相关。在畜禽环境智能调节、健康等级数字化分析以及饲养环节信息技术装备研究领域,深化本土技术研究,研发拥有自主知识产权的信息化养殖技术与装备,减少生产成本,不断拉近与国外的差距。

(二)建立健全畜禽智能养殖标准化结构

畜禽養殖标准化一直是国家畜牧业的重要发展方向,是促进工业化生产方式调整、实现养殖现代化的主要内容。要根据畜禽养殖环境管理要求建立规范化生产控制和管理机制,严格控制畜禽生产过程中的热环境、空气质量、光环境等养殖环境。并开展智能化畜禽生理监测,确保畜禽健康安全,加快优质高效生产、智能科技与畜禽养殖业相结合[4]

结语:

综上所述,通过灵活屋顶使太阳光可以充分进入畜禽养殖圈内,有效利用光照资源。养殖圈舍顶棚可以灵活移动,让圈舍各个角落均可以享受到阳光照射,通过自然手段实施紫外线消杀,充分通风与光照,可以最大化发挥紫外线作用。让圈养畜禽定期接受阳光照射,可以提升畜禽抵抗力,以此有效控制圈养畜禽患病几率和抗生素用药频率,深化饮食安全与养殖经济性。另外灵活屋顶操作简单,可以节省人力与资金成本。

参考文献:

[1]程兆康,杨金山,吕敏,罗小三.我国畜禽养殖业抗生素的使用特征及其环境与健康风险[J/OL].农业资源与环境学报:1-13[2022-01-07].

[2]佘磊,姜珊,姜彩红,李想,柳王荣,苏文幸,吴根义.我国畜禽养殖环境管理进程及展望[J].农业环境科学学报,2021,40(11):2277-2282+2272.

[3]罗坚强,金松,王姣,柴文娴,李荣杰,龙卫丽.畜禽养殖环境智能控制系统发展现状及存在的问题[J].农业开发与装备,2021(03):239-240.

[4]马红芳.畜牧养殖疫病多发原因及有效控制措施[J].中国畜禽种业,2021,17(01):61-62.

作者:庞文武

养殖环境控制措施论文 篇3:

国内猪舍小气候环境调控系统研究进展

摘要:随着国内生猪规模化养殖业的快速发展,猪舍小气候环境对生猪养殖的重要性也越来越大,国内猪舍小气候环境智能化监测与高质高效调控的研究相对滞后。本文综述国内猪舍小气候研究状况、小气候环境调控平台构建和小气候环境控制算法等方面的研究现状与进展,根据小气候环境因子对生猪生产性能与经济效益等因素的影响,提出猪舍小气候环境控制系统将向分布式、智能化和网络化方向发展,达到改善猪肉品质、提高生猪福利与经济效益的目的。

关键词:猪舍;小气候环境;平台构建;控制策略

生猪养殖是一项复杂的系统工程,影响生猪养殖的因素很多,其中猪舍小气候环境是影响生猪养殖生产的关键因素之一[1]。猪舍小气候环境是生猪生存、生长与生产不可缺少的环境因素,改善猪舍小气候环境质量,为生猪舒适生活、健康生长和正常生产创造一个良好的生存环境。猪舍内空气质量差不仅损害生猪健康,降低生猪对疾病的抵抗力,危害生猪福利,而且导致生猪疾病的发生与传播,猪舍内小气候环境质量是生猪养殖不可忽视的环境因素。随着生猪养殖业集约化与规模化快速发展,特别是大群体、高密度生猪养殖的日益增加,环境对养猪生产水平的制约作用日益显著,环境控制水平已成为养猪现代化的重要标志。猪舍内影响生猪生长的小气候环境因子主要有温度、湿度、光照、风速和氨气等有害气体,猪舍小气候环境调控系统就是通过调节这些环境因子,创造一个有利于猪群生长发育的小气候环境,提高猪肉品质、生产性能、生猪福利和经济效益。本文综述目前国内猪舍小气候环境智能监测、小气候环境调控系统平台构建和控制策略的研究进展,提出猪舍小气候环境控制系统的发展方向。

1研究现状

11生猪小气候环境因子监测与评价

猪舍生长环境因子主要是由温度、湿度、气流和光照度等组成,研究不同类型猪舍的生长环境因子参数值对生猪生长过程的影响,可为猪舍小气候环境的调控提供理论依据。王美芝等根据北京市不同猪舍的建筑类型和降温方式,对繁殖猪舍内温度进行了测试并计算评价常见猪舍外墙类型的隔热指标,测试结果表明夏季猪舍内温度与舍外变化趋势基本一致,多数时间舍内温度高于舍外,提出北京市猪舍高温环境调控建议。为掌握规模化养猪场舍内外环境空气变化趋势,伍清林等和王学敏等采用环境检测方法对南京市郊某规模化养猪场的猪舍内外空气质量进行了测量,提供评估猪舍生长环境因子对动物健康影响的风险和环境调控的理论研究依据[4-5]。为了探讨北方冬季发酵床猪舍内的小气候环境状况,张爽等对发酵床猪舍的环境进行了测定,测试结果表明北方冬季发酵床饲养模式能够提高猪舍内的温度,降低氨气浓度,改善猪舍小气候环境[6]。为了克服单传感器监测猪舍环境的不确定性和不稳定性,滕翠凤等采用自适应加权结合 D-S 证据推理算法,提出猪舍小气候环境监测的分布式多传感器和二级融合模型,实现对多个监测点的温度、湿度和光照度信息进行融合,提高了猪舍小气候环境检测的准确度和鲁棒性[7]。这些研究成果涉及如何监测猪舍小气候环境变化趋势和对生猪养殖的影响,提出了精确监测猪舍小气候环境参数的方法与调控小气候环境的措施。

对猪舍内氨气、硫化氢和粉尘等有害气体进行监测与净化,改善猪舍内空气质量,避免猪群不受化学性和生物性的伤害,保障猪群健康生长。对猪舍中氨气浓度的测定是评价氨气净化技术的常用方法,洪奇华等研究测定位置对猪舍中氨气测量值的影响,并根据猪舍中温度和湿度回归分析猪舍中氨气浓度,该结果提供猪舍温度和湿度对氨气浓度影响程度的预测依据[8]。董红敏等和朱志平等在北京选择一个典型猪场,对不同季节猪舍的氨气、甲烷和氧化亚氮等浓度进行了为期1年的试验测定,并根据二氧化碳平衡原理,估算猪场不同生长阶段的猪舍氮气、甲烷和氧化亚氮等气体的排放通量,探索了不同季节猪舍有害气体的排放规律,为有害气体的净化提供了理论根据[9-10]。李新建等研究影响猪舍中氨气排放的因素,提出减少氨气排放的多种措施,为猪舍减少氨气污染,提供节约资源的理论指导[11]。为了提高监测猪舍有害气体的准确性,俞守华等利用硫化氢传感器与氨气传感器输出信号包含气体分子反应过程频谱特性,运用小波变换与遗传算法相结合对猪舍有害气体测定进行特征提取,建立有害气体浓度识别的神经网络模型,提高了有害气体测定的准确性,提供了猪舍有害气体智能化监控的参考依据[12]。朱海生等研究猪舍中氨气对环境的影响和猪舍氨气排放机制,综述猪舍氨气排放的机理模型和经验模型,提供了猪舍环境氨气监测理论依据[13]。这些研究成果探索了猪舍有害气体的监测方法,提供正确评价和净化猪舍有害气体科学措施,对提高猪舍小气候环境质量有着积极意义,但是他们的检测精度还有待进一步研究。

12猪舍小气候环境对生猪生产性能的影响

研究猪舍小气候环境对生长猪生产性能的影响,为提高生猪生产性能与生猪养殖经济效益提供小气候环境调控的理论依据。高增月等采用环境自动控制技术对分娩舍、保育舍和相应的对照舍进行环境对比试验,研究在不同小气候环境条件下对哺乳仔猪和保育猪生长性能的影响[14]。郭春华等研究环境低温和高温对生长猪生产性能的影响,得到在不同温度条件下生猪采食量、生长量和经济效益,建立生猪营养模型,为科学调控猪舍小气候环境提供理论指导[15-16]。 徐相亭等和杨静等通过测定不同猪舍类型及顶棚高度的猪舍内小气候环境,比较不同小气候条件下母猪繁殖性能和育肥猪生长发育性能等指标,试验结果为确立猪舍类型和顶棚高度符合规模化小气候环境调控具有一定的指导意义[17-18]。付仕伦等通过寻找猪舍温度与猪生长量的关系,得出育成猪的生长随温度变化而变化的规律,通过估算其成本和经济效益,得到猪舍小气候环境温度调控理想值[19]。这些研究对了解猪舍的生猪生产性能,提高养殖经济效益起到一定的推动作用,但是他们没有根据监测结果从理论高度作进一步研究,探索如何充分利用猪舍空间以进一步提高生猪生产性能和养殖经济效益。

13猪舍小气候环境调控平台构建

如何创造一个适宜的猪舍小气候环境来满足生猪生产要求,是确保生猪养殖经济效益和猪肉质量安全的关键措施之一。猪舍小气候环境智能控制器主要采用单片机、工业控制机和可编程逻辑控制器等,应用现场总线技术把系统中多个分散的测量控制设备变成网络节点连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络与控制系统。马从国以西门子PLC为核心构建基于PROFIBUS-DP的分布式生猪养殖信息管理系统[20]。根据目前生猪规模化养殖的特点,郑争兵设计了一种基于RS485总线的猪舍温湿度监测系统,该系统由基于AVR 单片机 ATmega16的多个温湿度监测点和监控中心组成,实现对猪舍不同位置的温湿度采集与调控,温湿度的调控精度分别为02 ℃和18%,完全满足猪舍小气候环境的调控要求[21]。采用现场总线通信系统的可靠性高,但存在接线繁琐、地理范围受到限制等缺点。采用无线通信方式无需布线、组网灵活和易升级,无线通信设备可在网络覆盖范围内随意移动和重新组网,相对有线通信方式具有明显的优势。为了实现规模化养猪舍的智能控制,张飞云设计了基于igBee技术的猪舍小气候环境控制系统,该系统能够实时监测猪舍内温湿度及氨气的浓度,自动控制风机转速及保温门的状态,确保猪舍小气候环境满足生猪生长的要求,实现远程控制和近程控制的结合,提高了养猪舍小气候环境自动化水平[22]。为了对畜禽舍小气候环境参数进行自动化监测,梁万杰等采用低功耗自适应集簇分层型协议、3G 通信设备和TELOSB 无线传感器节点以及环境参数传感器构建猪舍小气候环境监控无线传感器网络平台,采用基于J2EE软件框架开发一套猪舍小气候环境监控管理系统,该系统实时监测小气候环境数据、查询历史记录、分析环境状况和报警等功能[23]。氨气严重影响猪群的健康及其生产性能,何祥宇等和张瑞青等利用气敏传感器对猪舍内有害气体中的氨气进行了检测,采用变频调速装置对风机转速进行调整,实现对猪舍环境中氨气的调控;基于LabWindows/CVI平台开发猪舍小气候环境信息管理系统,实现监测数据的实时显示、处理、保存和查询等功能,该系统为猪的生长发育提供了良好的生长环境,该控制系统具有工作可靠、灵敏度高等优点,具有较好的实用价值和广阔的应用前景[24,25]。但该无线传感器网络节点发射功率与能耗较高,今后宜进一步研究新型网络拓扑结构与组网策略,降低节点能耗,以适应大规模、地域分散的猪场小气候环境控制系统。猪舍小气候环境调控平台由环境参数检测节点、控制节点、协调器节点和通信网络组成,可实现规模化猪舍养殖环境的分散式监测和集中控制,从而大幅度提高猪场的自动化控制水平,提高生产力,降低生产成本。

14猪舍小气候环境控制策略

根据猪舍小气候环境多变量、强耦合和大惯性等特点,以模糊控制、神经网络和专家系统控制算法相继应用于猪舍小气候环境控制系统中,提供各种不同类型猪群最适宜的小气候环境,降低调控成本,提高生猪养殖的生产效率和经济效益。为解决北方寒冷地区分娩母猪对猪舍小气候环境的要求,李立峰等利用组态软件、模糊控制和解耦控制技术实现对猪舍环境机械通风系统和热水采暖系统的智能控制,设计模糊控制算法对猪舍温度进行智能控制,试验表明该控制算法提高系统反应速度,降低系统稳态误差,较好满足了猪舍温度控制要求,该系统可行且实用[26]。王国光等和戴春霞等针对猪舍环境系统是一个多变量、非线性和时变性,并且各变量之间具有耦合关系以及很难建立精确的数学模型的特点,采用专家模糊控制算法对猪舍小气候环境进行实时监控,为商品猪提供最佳生长环境,缩短生长周期,实现高效节能的工厂化生产,具有较好的实用价值和应用前景[27-28]。针对北方寒冷地区的特点,宣传忠等建立了基于T-S型自适应模糊神经的猪舍小气候环境温度控制模型,实现对猪舍小气候环境的精确监测和控制[29]。马从国等利用模糊神经控制器对影响猪舍内的温度与湿度的主要小气候环境因素进行解耦,通过模糊计算推理得到多个猪舍环境控制机构的给定控制量,在计算机控制系统运行下调控相关的执行机构的状态,使猪舍内的小气候环境状况满足生猪生长要求[30]。马从国针对生猪生长环境控制系统故障多且具有模糊性和复杂性的特点,提出了一种智能化的生猪生长环境控制故障诊断专家系统,系统采用神经网络,推理速度快,容错能力强,并运用MATLAB的图形用户界面(GUI功能,增加系统的易操作性,方便用户使用,更新系统简单直观[31]。这些控制算法各有优缺点:模糊控制不需要事先知道对象的数学模型,响应速度快、超调小和鲁棒性好,稳态精度欠佳,只能实现粗略控制;而神经网络的自组织、自学习特性,对环境变化有适应性,但需要专家经验。为使各类猪群最大程度地发挥生产潜力,必须给猪群提供最适宜的生产环境,形成有利于猪群发挥其生产力的小环境气候;只有通过各种条件的优化,综合应用多种智能控制方法,创造最佳猪群生产状态,不断提高猪群生产性能和经济效益。

2猪舍小气候环境调制系统的发展方向

随着养猪业的快速发展,生猪养殖呈现规模化、集约化和自动化管理模式也日趋形成。猪舍小气候环境是生猪养殖能否达到优质高效的关键环节,猪舍小气候环境的动态数学模型、控制算法和系统优化在猪舍小气候环境控制系统获得良好的性能、投入产出及能否给生猪提供一个良好的生长环境中起着重要作用。未来的猪舍小气候环境调控系统必将越来越以生猪生长的最适宜环境为中心,以优质、高效和节能为目标,实现养猪增重快、提高出栏率、节省饲料和提高经济效益,为养猪业高产高效创造必要的条件,促进畜牧业的全面发展。通过对目前国内猪舍小气候环境调控系统的研究现状分析,提出今后猪舍小气候环境控制系统的发展方向[32-33]:

(1进一步关注生猪饲养过程中的福利状况、生理需求和生产性能。一方面由于猪舍小气候环境不仅影响生猪福利、生猪健康和生产性能,而且还会影响到猪肉品质和安全性,所以关注动物福利就是关注人的福利;另一方面由于越来越多的国家已经开始将动物福利与国际贸易紧密挂钩,成为了新的“ 贸易壁垒”。因此,控制猪舍内有害气体的产生,改善猪舍内的空气质量,为生猪生长构建良好的生存环境,必须引起广大生猪养殖者、 管理者和研究人员的高度重视,以保证动物健康与动物福利,减少疾病发生与环境污染。只有如此,才能实现生猪养殖的经济效益、社会效益和生态效益的统一协调与可持续发展。

(2猪舍小气候环境调控系统向分布式、智能化、网络化方向发展。针对生猪养殖规模大与地域分散和猪舍环境因子多变量、强耦合以及大惯性的特点,以计算机与智能控制技术为核心,基于智能控制、信息技术、数据库技术、生猪生长模型、生长环境模型和组态监控技术为基础构成的生猪养殖环境规模化智能远程监控系统,实现对生猪猪舍环境的分布式控制与集中式管理,将多种智能控制算法与仿真预测有效地结合起来,优化猪舍小气候环境控制系统的性能,提高生猪福利、改善猪肉品质和生猪养殖经济效益是猪舍小气候控制技术的发展方向。

(3优化控制系统性能,提高养殖效益。环境调控策略从猪群的健康养殖出发,以减少环境中的致病因素,增强猪自身的免疫功能,有效抵御病毒侵害和保障猪群健康,提高生猪生产性能。现代生猪养殖企业追求的目标是经济效益的最大化,因此规模化养猪环境调控的目标不应只是单纯追求高的生产性能,而更主要的是看投入产出比的效果。但就我国现有的环境自动控制技术而言,如何实现降低养殖成本,切实把生猪养殖的环境自动控制与生产管理技术有机结合起来仍是今后应加强研究的方向。追求节能型环境控制技术,确保猪群健康和较高的生产性能,综合考虑投入与产出关系,调节环境控制参数,实现提高经济效益的目标。这也是现代养猪企业借助于信息技术、生物技术、环境工程技术和经济管理技术等多学科综合才可能实现的环境控制目标。

3小结

由于猪舍小气候环境系统的非线性、强耦合和大惯性等特点,必须以智能控制、畜牧工程、动物养殖学等学科专家协同攻关,构建生猪生长与小气候环境调控的计算机仿真与模型实现平台,对小气候环境的研究具有重要意义,为未来实现猪舍小气候环境调控的信息化、智能化和网络化奠定坚实基础。

[HS2][HT85H]参考文献:[HT8SS]

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作者:马从国胡应占王建国

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