柴薇薇，王 浩，馮玉蘭

（西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州730030）

黃土高原作為典型的農(nóng)牧交錯(cuò)帶，主要以種植業(yè)為主，畜牧業(yè)為輔的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)模式發(fā)展。西北部半干旱區(qū)以牛羊等食草動(dòng)物放養(yǎng)為主，養(yǎng)豬為輔；中南部較溫暖濕潤(rùn)區(qū)以養(yǎng)豬為主，養(yǎng)牛為輔[1]。目前，該地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入規(guī)?；B(yǎng)殖階段，但許多育肥豬場(chǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)理念還停留在散養(yǎng)階段。豬舍的設(shè)計(jì)及建設(shè)不科學(xué)，育肥豬舍弊端逐步凸顯[2]。此外，動(dòng)物糞肥隨意堆積，對(duì)土壤及水質(zhì)造成污染[3-6]；溫室氣體的大量排放，導(dǎo)致糞肥中的有機(jī)質(zhì)被浪費(fèi)[7]。因此，環(huán)保型豬場(chǎng)的建設(shè)是該區(qū)未來生豬生產(chǎn)的發(fā)展方向。

1 豬場(chǎng)設(shè)計(jì)思路

1.1 建場(chǎng)所在地概況

甘肅省慶陽(yáng)市，也稱隴東，屬黃河中下游黃土高原溝壑區(qū)，為北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶[8]。慶陽(yáng)市西峰區(qū)位于隴東黃土高原董志塬腹地，平均海拔1 421 m，溫帶大陸性半干旱氣候，年日照總時(shí)2 400～2 600 h，年降水量400～600 mm，年平均氣溫10℃，年無(wú)霜期160～180 d。

1.2 豬場(chǎng)的選址及布局

豬場(chǎng)選址應(yīng)對(duì)土地的性質(zhì)、使用權(quán)主體、土壤質(zhì)量和成本進(jìn)行綜合評(píng)估。豬場(chǎng)盡可能選擇地勢(shì)較高、排水良好、空氣流暢、非污染區(qū)域，避開城鎮(zhèn)和村民居住區(qū)的水源地，地面應(yīng)相對(duì)平坦，背風(fēng)向陽(yáng)，不宜建在低凹、風(fēng)口處，嚴(yán)禁大型溝壑穿過場(chǎng)區(qū)，避開盆地、雨、污匯集地帶。選址應(yīng)在各級(jí)政府規(guī)劃的禁養(yǎng)區(qū)以外，禁止在風(fēng)景旅游區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、古建筑保護(hù)區(qū)、墓地、水源保護(hù)區(qū)、城鎮(zhèn)建成區(qū)及規(guī)劃區(qū)和工業(yè)等公害污染嚴(yán)重環(huán)境區(qū)建場(chǎng)。

場(chǎng)址應(yīng)符合當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)發(fā)展建設(shè)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃以及相關(guān)法律法規(guī)要求；應(yīng)避開基本農(nóng)田，盡量選用不宜耕作土地，并為擴(kuò)大生產(chǎn)預(yù)留空間，還應(yīng)滿足防疫要求。結(jié)合未來的運(yùn)營(yíng)成本，還需要考慮與屠宰廠和飼料廠的距離。豬場(chǎng)場(chǎng)址應(yīng)選擇在居民區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向，避免氣味、廢水及糞肥堆置而影響居民區(qū)生活環(huán)境[8]。

1.3 豬場(chǎng)的建設(shè)工藝模式

國(guó)內(nèi)規(guī)?；i場(chǎng)建設(shè)主要采用的工藝有4種：美式、歐式、韓式、中式[9-10]，每種工藝對(duì)應(yīng)不同的養(yǎng)殖規(guī)模，豬場(chǎng)建設(shè)工藝見表1。

表1 豬場(chǎng)建設(shè)工藝Tab.1 Construction process of pig farm

1.4 欄位設(shè)計(jì)

生豬飼養(yǎng)密度應(yīng)控制在適宜的范圍[11]，欄位設(shè)計(jì)時(shí)可參考我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)建設(shè)規(guī)范》（NY/T 1568—2007），見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)建設(shè)規(guī)范Tab.2 Specifications for the construction of standardized scale pig farms

1.5 供暖設(shè)計(jì)

隴東地處北方高寒地區(qū)，冬季豬舍的取暖至關(guān)重要。目前，豬場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化豬場(chǎng)建設(shè)中采用的豬舍供暖能源和供暖方式[12]進(jìn)行對(duì)比分析（見表3、表4），選取適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況、養(yǎng)殖規(guī)模、經(jīng)濟(jì)適用、操作易行的供暖方式。

表3 豬舍不同供暖能源對(duì)比Tab.3 Comparison of different heating energy in pig houses

表4 豬舍不同供暖方式對(duì)比Tab.4 Comparison of different heating methods in pig houses

1.6 通風(fēng)設(shè)計(jì)

目前，豬場(chǎng)常用通風(fēng)設(shè)計(jì)類型為全機(jī)械通風(fēng)、半機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)[13]，見表5。

1.7 飼喂飲水設(shè)計(jì)

豬場(chǎng)常用的飼喂設(shè)備和飲水設(shè)備[14]設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)見表6、表7。

表5 豬場(chǎng)通風(fēng)類型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)Tab.5 Design standards for ventilation types of pig farms

表6 豬場(chǎng)飼喂設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)Tab.6 Design standards of feeding equipment for pig farms

表7 豬場(chǎng)飲水設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)Tab.7 Design standards for drinking water equipment in pig farms

1.8 糞污收集及處理設(shè)計(jì)

豬場(chǎng)糞污收集及處理的主要設(shè)計(jì)方法[15]見表8。

2 豬場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例

2.1 養(yǎng)殖場(chǎng)所在地概況

豬場(chǎng)選址于慶陽(yáng)市西峰區(qū)董志塬邊的一個(gè)獨(dú)立塬面，地形平坦、三面環(huán)溝，形成天然的防疫屏障，周邊規(guī)劃種植用地。整個(gè)豬場(chǎng)建設(shè)規(guī)劃長(zhǎng)154 m、寬88 m、占地面積13 552 m2。

2.2 豬場(chǎng)規(guī)模和布局

根據(jù)土地面積及養(yǎng)殖戶需求，對(duì)育肥豬舍進(jìn)行平面布局見圖1。單棟飼養(yǎng)規(guī)模500頭，豬舍尺寸長(zhǎng)42 m、寬15 m、占地面積630 m2。整個(gè)豬場(chǎng)含4個(gè)豬舍、2個(gè)料塔，每個(gè)料塔分別供給相鄰的2個(gè)豬舍；車輛進(jìn)出豬舍時(shí)需先經(jīng)過清洗消毒房，再進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)內(nèi)凈道進(jìn)行填充飼料、生豬裝卸等工作。水泵、配電、庫(kù)房、蓄水池設(shè)置在生活辦公區(qū)，供水來自周邊村莊，設(shè)置蓄水池，蓄滿水可供豬場(chǎng)正常生產(chǎn)1周。豬場(chǎng)周邊以圍墻與外界隔開，生產(chǎn)區(qū)設(shè)置圍欄與生活區(qū)及其他設(shè)施隔開。

養(yǎng)殖場(chǎng)人員進(jìn)出生產(chǎn)區(qū)時(shí)，需經(jīng)人員物品洗消房，再經(jīng)與生活用房相連接的保溫通道進(jìn)入場(chǎng)區(qū)。污道需設(shè)置在圍墻外側(cè)通往厭氧發(fā)酵池、堆糞場(chǎng)和病死豬填埋井。厭氧發(fā)酵池、堆糞場(chǎng)和病死豬填埋井位于整個(gè)豬場(chǎng)下風(fēng)向。

表8 豬場(chǎng)糞污收集處理設(shè)計(jì)方法Tab.8 Design method of manure collection level treatment in pig farm

圖1 豬場(chǎng)設(shè)計(jì)平面圖Fig.1 Planar graph of the pig farm

2.3 舍內(nèi)設(shè)計(jì)

豬舍內(nèi)部雙列式排布10個(gè)欄位，其中6個(gè)大欄，4個(gè)小欄。大欄尺寸10 m×6.5 m；小欄尺寸4 m×6.5 m。中央通道寬1 m。大欄計(jì)劃存欄量65頭，小欄計(jì)劃存欄量27頭。飼喂設(shè)備選擇料塔+自動(dòng)料線+長(zhǎng)方形料槽，飲水設(shè)備采用高度可調(diào)的乳頭式飲水碗。

豬舍采用半機(jī)械負(fù)壓通風(fēng)，冬季采用橫向通風(fēng)，夏季采用縱向通風(fēng)。電地暖結(jié)合保溫蓋板供暖，在豬舍地面鋪設(shè)電地暖，上方懸掛保溫蓋板。糞污收集及處理設(shè)計(jì)采用半漏糞板模式，刮糞板干清糞工藝，糞污通過漏縫地板漏入下方糞溝內(nèi)，再由刮糞板進(jìn)行收集清理。

3 討論

3.1 豬場(chǎng)的選址

豬場(chǎng)選址應(yīng)綜合考慮地理位置、土質(zhì)、水、電及占地面積等問題，總體布局要遵循利于生產(chǎn)、防疫、運(yùn)輸、生活管理等原則[16-17]。本案例的選址具有以下優(yōu)勢(shì)：根據(jù)對(duì)育肥場(chǎng)防疫的要求[18-19]，該選址區(qū)域地理位置較為封閉，三面環(huán)溝可以形成天然的防疫屏障，近距離無(wú)村莊、養(yǎng)殖場(chǎng)、垃圾場(chǎng)，且距省級(jí)以上交通較遠(yuǎn)，避免外來疫病的傳入；豬場(chǎng)四周開闊，采光良好；與周圍居住區(qū)相隔1 000 m以上，產(chǎn)生的噪聲、廢棄物以及氣味對(duì)居民影響較?。坏貏?shì)平坦，適合在廠址周邊規(guī)劃種植用地，采取種養(yǎng)結(jié)合的養(yǎng)殖方式，種植經(jīng)濟(jì)作物，既可合理利用糞污資源，也可為育肥豬提供一定的飼料資源。

3.2 半漏糞工藝的優(yōu)勢(shì)

采用半漏糞設(shè)計(jì)，在漏糞區(qū)域安裝焊接漏糞地板的支架，鋪設(shè)塑鋼漏糞地板建成漏糞區(qū)域[20]。該設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)勢(shì)：建設(shè)成本較低、可行性較高；干糞直接堆肥發(fā)酵后可以還田或加工有機(jī)肥，尿液厭氧發(fā)酵后可綠化灌溉或還田。結(jié)合在豬舍周圍規(guī)劃的種植用地，可通過種養(yǎng)結(jié)合的模式最大化利用糞污資源；采用半漏糞工藝，易于操作、簡(jiǎn)單易行、可提高工作效率。

3.3 料槽、飲水器的選擇

本設(shè)計(jì)中豬舍采用長(zhǎng)方形料槽，可滿足10頭豬同時(shí)采食。作為育肥豬場(chǎng)，育肥前期豬自由采食，使其充分生長(zhǎng)發(fā)育，育肥后期限制飼喂[21]。

設(shè)計(jì)中采用高低可調(diào)的乳頭式飲水碗，相較于鴨嘴式飲水嘴，可減少水資源浪費(fèi)。利用乳頭式飲水，水質(zhì)不易污染、減少疾病的傳播[22]。鑒于飲水設(shè)備的高度可調(diào)性，可適用于不同育肥時(shí)期的個(gè)體。

3.4 電地暖及保溫蓋板優(yōu)勢(shì)

隴東地區(qū)冬季平均氣溫在-5～-12℃，豬舍的保暖尤為重要。在育肥豬舍中采用電熱管進(jìn)行電熱地暖對(duì)西北寒冷地區(qū)較為適合[23]，且成本較低、建設(shè)簡(jiǎn)單。需注意的是采用的電熱管必須絕緣，彎頭處折彎弧度不能過大，防止造成電熱管內(nèi)部電熱絲折斷[20]。針對(duì)電熱地暖升溫較慢的問題，在上端增加保溫蓋板可以減少熱量損失，維持電地暖區(qū)域內(nèi)較穩(wěn)定的溫度，不僅滿足仔豬生長(zhǎng)的舒適溫度，還可減少因大面積供暖帶來的能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.5 冬夏兩季采用不同通風(fēng)模式

夏季采用縱向通風(fēng)，通風(fēng)面覆蓋整個(gè)豬舍，可達(dá)到豬舍內(nèi)部氣體整體交換的效果。進(jìn)風(fēng)時(shí)通過水簾進(jìn)行降溫，有利于降低豬舍內(nèi)部溫度，減少因?yàn)闅鉁厣邔?duì)生豬產(chǎn)生的不良影響，避免生豬產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，降低生長(zhǎng)性能。同時(shí)，隴東地區(qū)夏季空氣較為干燥，通過水簾既降溫可增加舍內(nèi)空氣濕度，減少粉塵。豬舍內(nèi)空氣細(xì)菌氣溶膠分布規(guī)律的研究，也證實(shí)濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)在夏季能夠明顯降低舍內(nèi)溫度和有害氣體濃度，進(jìn)而改善舍內(nèi)環(huán)境，是較為理想的通風(fēng)方式[24]。

隴東地區(qū)冬季盛行西北風(fēng)，冬季通風(fēng)時(shí)采用尺寸較小，數(shù)量較小的風(fēng)機(jī)進(jìn)行橫向通風(fēng)，可以避免寒風(fēng)直接進(jìn)入豬舍，且風(fēng)速較小，既起到更換舍內(nèi)氣體的作用，也能保持舍內(nèi)恒溫。

綜上所述，夏季高溫采用水平縱向通風(fēng)，其他季節(jié)采用橫向通風(fēng)，或由自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)溫度、有害氣體濃度等指標(biāo)自動(dòng)開啟相應(yīng)風(fēng)機(jī)和通風(fēng)口，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化豬場(chǎng)的全自動(dòng)通風(fēng)。

3.6 種養(yǎng)結(jié)合的模式

隨著畜牧業(yè)高度集約化、規(guī)?；l(fā)展，豬場(chǎng)的環(huán)保問題日益突出。畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已將農(nóng)田作為畜禽糞便的負(fù)載場(chǎng)所[25]。慶陽(yáng)市素有“隴東糧倉(cāng)”之稱，作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植區(qū)，采用干清糞工藝-堆肥發(fā)酵，形成有機(jī)肥-還田的環(huán)境友好型處理方式，合理利用糞污，可以降低用水量、減少污水產(chǎn)生量、減少化肥用量、改善土壤品質(zhì)以及降低種植成本。實(shí)踐已證實(shí)“種養(yǎng)結(jié)合”模式適合在山區(qū)、丘陵地區(qū)推廣，利用沼液、有機(jī)肥可改善土壤結(jié)構(gòu)、緩解土地板結(jié)、提高耕地肥力、改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[26-28]。堆肥還田也可發(fā)展綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品，符合可持續(xù)發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)[29]。研究表明，黃土高原“豬-沼-蘋果”模式相較于傳統(tǒng)種植模式，反饋輸出比例更高、自給能力強(qiáng)、有效減少?gòu)U棄物排放[30]。

4 結(jié)論

文章對(duì)黃土高原地區(qū)綠色環(huán)保型育肥豬場(chǎng)的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行探討，以甘肅隴東的育肥豬場(chǎng)為例，在設(shè)計(jì)中充分考慮該地的氣候、地理位置、地質(zhì)地貌特點(diǎn)、養(yǎng)殖規(guī)模、資金條件和養(yǎng)殖勞動(dòng)力的技術(shù)水平等，因地制宜地設(shè)計(jì)符合黃土高原地區(qū)的規(guī)模化豬場(chǎng)。結(jié)合“以地定養(yǎng)、以養(yǎng)肥地、種養(yǎng)對(duì)接”的思路，根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模配套相應(yīng)糞污消納土地，或根據(jù)種植需要發(fā)展相應(yīng)養(yǎng)殖場(chǎng)戶，就近消化畜禽糞污。綠色環(huán)保型育肥豬場(chǎng)的建設(shè)不僅可以增加黃土高原地區(qū)貧困農(nóng)民的收入，推進(jìn)該區(qū)脫貧攻堅(jiān)工作，還可向周邊城市提供優(yōu)質(zhì)、安全的生豬產(chǎn)品及綠色無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品。