王德福 黃會(huì)男 張洪建 劉建禹 董 欣

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院， 哈爾濱 150030； 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 哈爾濱 150030)

0 引言

2017年，世界生豬存欄量為76 905萬頭，其中，中國生豬存欄量占比超過50%[1-2]，由其產(chǎn)生的糞污總量超過10億t[3]。目前，中國生豬養(yǎng)殖業(yè)中小型豬場占比較高，生豬養(yǎng)殖規(guī)?；⒓s化、自動(dòng)化水平較低，生豬養(yǎng)殖采用的豬舍、設(shè)施設(shè)備、糞污處理設(shè)施等工程技術(shù)存在不標(biāo)準(zhǔn)、不配套、不完善等問題[4-10]，導(dǎo)致母豬生產(chǎn)效率、育肥豬日增重低于歐美水平，加之土地、環(huán)保、原料、防疫、人工成本較高，使得中國生豬養(yǎng)殖業(yè)的競爭力在國際上不具有優(yōu)勢。

中國從改革開放到20世紀(jì)80年代末，生豬養(yǎng)殖業(yè)地位開始由副業(yè)向產(chǎn)業(yè)型轉(zhuǎn)變。在20世紀(jì)70年代中后期建立廣州白云機(jī)械化生豬養(yǎng)殖場、沈陽馬三家機(jī)械化生豬養(yǎng)殖試驗(yàn)場，以及1980年深圳光明農(nóng)場引進(jìn)美國第一條萬頭生豬養(yǎng)殖生產(chǎn)線，從此開始了生豬養(yǎng)殖的規(guī)?；M(jìn)程。20世紀(jì)90年代以后，生豬養(yǎng)殖規(guī)?；杆侔l(fā)展，生豬養(yǎng)殖已成為農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一。通過對(duì)進(jìn)口成套生豬養(yǎng)殖設(shè)備改進(jìn)設(shè)計(jì)，中國生豬養(yǎng)殖設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。盡管中國生豬養(yǎng)殖業(yè)仍然是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)(小型豬場占比高)，自動(dòng)化程度和整體水平不高，但隨著生豬養(yǎng)殖規(guī)?；陌l(fā)展，中國生豬養(yǎng)殖設(shè)備的自主研發(fā)、科技創(chuàng)新不斷加強(qiáng)，大量現(xiàn)代化的生豬養(yǎng)殖設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，生豬養(yǎng)殖的規(guī)?；⒓s化程度得到不斷提高。豬場從使用簡單的自動(dòng)飲水器、機(jī)械輸料裝置、刮板清糞機(jī)、各種金屬豬欄，發(fā)展到使用自動(dòng)飲水及智能飼喂系統(tǒng)等，生豬養(yǎng)殖機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化程度不斷提高。同時(shí)，豬舍設(shè)計(jì)和建筑中新材料、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備得到廣泛應(yīng)用[11]，豬舍的改造和設(shè)計(jì)正朝著標(biāo)準(zhǔn)化、輕簡化、自動(dòng)化方向發(fā)展，生豬養(yǎng)殖效率和經(jīng)濟(jì)效益在不斷提高。

歐美國家生豬養(yǎng)殖業(yè)總體水平較高[12-19]，其生豬養(yǎng)殖的規(guī)?；?、集約化、自動(dòng)化水平高，如歐盟國家實(shí)現(xiàn)了生豬福利化養(yǎng)殖、豬舍保溫與通風(fēng)自動(dòng)控制、喂料與飲水自動(dòng)控制、水泡糞與土地承載能力(包括氮、磷含量限定)或沼氣生產(chǎn)配套等，其生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)先進(jìn)。美國也因此降低了人工成本，加之以玉米與大豆為主的飼料價(jià)格較低，增加了生豬養(yǎng)殖的競爭力。

由2016年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《全國生豬生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》，推動(dòng)了大型養(yǎng)豬企業(yè)在東北、西北等潛力增長區(qū)布局；2017年中央1號(hào)文件提出生豬產(chǎn)能向東北轉(zhuǎn)移；加之東北地區(qū)的資源、環(huán)境優(yōu)勢，就此出現(xiàn)“南豬北養(yǎng)”的養(yǎng)殖趨勢。同時(shí)隨著我國對(duì)豬場糞污處理要求的提高，小型家庭式豬場逐漸退出，傳統(tǒng)的養(yǎng)豬模式向現(xiàn)代化、規(guī)?；鸩睫D(zhuǎn)換，生豬養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?；⒓s化、自動(dòng)化程度將進(jìn)一步提高。

生豬養(yǎng)殖場的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，從生產(chǎn)工藝到設(shè)施工程配套，等等，需要從宏觀規(guī)劃開始，再綜合考慮各養(yǎng)殖過程及其設(shè)施工程，否則會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本高、產(chǎn)出效益差。盡管中國一些大型豬場的設(shè)施水平較高、自動(dòng)化設(shè)備比例較高，但由于大型豬場數(shù)量相對(duì)較少，目前國內(nèi)的豬場仍以中小型為主，導(dǎo)致豬場設(shè)施的技術(shù)水平相對(duì)較低，生豬養(yǎng)殖過程主要依靠人工完成，人力成本相對(duì)較高，生豬養(yǎng)殖的競爭力較弱。因此，開展生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程技術(shù)的系統(tǒng)研究非常必要。為此，本文針對(duì)豬舍、育仔、飼喂和糞污處理等關(guān)鍵設(shè)施工程技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。

1 豬舍

豬舍是用于生豬養(yǎng)殖的建筑物。根據(jù)養(yǎng)殖目的不同，可分種豬舍、妊娠豬舍、分娩豬舍、保育豬舍、育肥豬舍等。豬舍內(nèi)設(shè)有豬欄、飼喂、飲水、通風(fēng)、保暖與降溫、清糞等設(shè)施。

豬舍可分敞開式、封閉式和半封閉式豬舍3種[20]。其中，敞開式豬舍(圖1a)通常背風(fēng)向陽、三面有墻、一側(cè)敞開(冬季背風(fēng)面)，向風(fēng)面有墻并有可封閉的通風(fēng)口以供夏季使用，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般不設(shè)保溫層，只在屋頂上設(shè)保溫層以減輕夏季太陽輻射的影響和避免冬季的冷凝現(xiàn)象，該舍通常在南方溫暖地區(qū)用來養(yǎng)殖肥豬；封閉式豬舍(圖1b)設(shè)有天棚和閉合的四周墻，天棚和墻都有保溫層，稱為保溫舍，該舍由儀器、設(shè)備控制舍內(nèi)的溫度、濕度和通風(fēng)等條件，使舍內(nèi)小氣候處于最佳狀態(tài)，舍內(nèi)保溫好，養(yǎng)殖密度大，生產(chǎn)周期短；半封閉豬舍介于兩者之間，可防止冬季寒風(fēng)的侵襲，其保溫能力較封閉式差，但優(yōu)于敞開式。

圖1 敞開式和封閉式豬舍Fig.1 Open-type and closed-type houses

1.1 豬舍結(jié)構(gòu)

豬舍為生豬養(yǎng)殖提供生長和繁殖環(huán)境的基礎(chǔ)條件，豬舍結(jié)構(gòu)通常包括天棚(屋頂)、墻體、地面與地下設(shè)施等，其結(jié)構(gòu)除了滿足功能、強(qiáng)度要求以外，保溫性能極其重要。不同的氣候條件對(duì)豬舍結(jié)構(gòu)提出不同的設(shè)計(jì)要求[21]，《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》中采用累年最冷月(1月)和最熱月(7月)平均溫度作為分區(qū)主要指標(biāo)[22]，將全國劃分為嚴(yán)寒(-10℃)、寒冷(-10～0℃)、夏熱冬冷(0～10℃)、夏熱冬暖(>10℃)和溫和(0～13℃)5個(gè)氣候區(qū)，對(duì)應(yīng)豬舍分別需要滿足冬季保溫要求(可不考慮夏季防熱)、冬季保溫要求(兼顧夏季防熱)、夏季防熱要求(兼顧冬季保溫)、夏季防熱要求(可不考慮冬季保溫)、考慮冬季保溫要求(可不考慮夏季防熱)。除南方溫暖地區(qū)以外，豬舍通常采用有窗封閉式，其優(yōu)點(diǎn)是冬季保溫性能良好，受舍外界氣候變化影響小，并且舍內(nèi)環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)人工控制，創(chuàng)造適合豬生長的環(huán)境，有利于豬的生長。

豬舍常見的墻體結(jié)構(gòu)主要有24 磚墻、37 磚墻、50磚墻(圖2a)、彩鋼夾芯板(圖2b)、實(shí)體磚墻外貼聚苯板等[23]，其中北方豬舍磚墻結(jié)構(gòu)較多，但實(shí)體磚墻外貼聚苯板的墻體隔熱性能最好。豬舍屋頂和天棚(可增加豬舍的保溫性)通常采用優(yōu)質(zhì)保溫材料[24-26]。還有用木質(zhì)結(jié)構(gòu)的豬舍(圖2c)，其綜合性能較佳。通常在豬舍保溫材料靠室內(nèi)一面設(shè)防潮層，以防止水汽滲入而降低保溫性能。因復(fù)合材料保溫性能好，且易于實(shí)現(xiàn)豬舍建筑的標(biāo)準(zhǔn)化，輕型復(fù)合鋼結(jié)構(gòu)(北方非嚴(yán)寒區(qū)采用100～150 mm厚的彩鋼夾芯板)的組裝式豬舍越來越受到重視，可實(shí)現(xiàn)豬舍內(nèi)溫濕度、空氣質(zhì)量可控的現(xiàn)代化豬舍建設(shè)目標(biāo)。生豬養(yǎng)殖最適溫度為18～23℃，北方冬季豬舍內(nèi)的溫度大都低于此范圍，需對(duì)豬舍進(jìn)行保溫，其中分娩豬舍和保育豬舍通常都須供暖，因此保育豬舍結(jié)構(gòu)應(yīng)注重保溫設(shè)計(jì)、分娩豬舍結(jié)構(gòu)應(yīng)注重保溫并兼顧隔熱。

圖2 豬舍結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure diagrams of house

豬舍地面溫度與豬的生長息息相關(guān)。目前，大型豬場豬舍地面采用漏縫地板，漏縫地板要求耐腐蝕、表面平整、堅(jiān)固耐用，常采用鋼筋混凝土、鑄鐵或鋁板制成，縫隙寬度應(yīng)小于豬蹄接地寬度的一半，豬舍地面下設(shè)糞池以及進(jìn)出風(fēng)通道。中小型豬場還有一些豬舍內(nèi)采用水泥地面，便于沖洗，但不利于豬床的保暖和干燥，為減少豬只體溫經(jīng)水泥地面?zhèn)鲗?dǎo)散熱，可在水泥地面下加設(shè)爐渣(50 mm)、磚砌墊層或保溫板(30～50 mm)，或采用架空預(yù)制鋼筋混凝土地板，也可采用加溫地面(如水暖)、橡膠地面或塑料地面等。北方豬舍地基可作保溫，在地基外側(cè)地面以下貼1層約50 mm厚的聚苯板或50 mm厚的爐灰渣等隔熱且具有防腐性的材料，可更好地提高豬舍地面的溫度。豬舍地面以下通常建有糞池、刮糞通道或通風(fēng)通道。

北方豬舍供暖多采用集中加熱，利用燃?xì)夂兔哄仩t供暖，以暖氣和地?zé)嵝问綖橹鳌Ｄ壳?，供暖豬舍的能耗高于民用建筑的能耗，而豬舍集約化養(yǎng)殖密度較高，導(dǎo)致舍內(nèi)豬體散熱散濕量很大，豬舍不同于一般的工業(yè)與民用建筑，采用現(xiàn)行的工業(yè)和民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在一定的缺陷，需要制定北方豬舍建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范；或利用新能源技術(shù)(如生物質(zhì)能)實(shí)現(xiàn)供暖。由于豬舍集約化養(yǎng)殖密度較高，導(dǎo)致舍內(nèi)豬體散熱散濕量很大[27]，而現(xiàn)行的工業(yè)和民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范中各項(xiàng)熱工性能參數(shù)限值都不考慮建筑內(nèi)人體的散熱散濕，只有經(jīng)過較為準(zhǔn)確的能耗計(jì)算和分析后，才能做到既創(chuàng)造生豬生長舒適的人工環(huán)境，又避免不必要的能源浪費(fèi)，因此，制定豬舍建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)豬舍能耗進(jìn)行全面系統(tǒng)分析具有重要的意義。

1.2 豬舍通風(fēng)

豬舍通風(fēng)(尤其是封閉式豬舍)是控制豬舍環(huán)境、保障豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量的主要手段[28-31]，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17824.3—2008《規(guī)模豬場環(huán)境參數(shù)及環(huán)境管理》中對(duì)規(guī)模豬場的氣體指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，合理的通風(fēng)系統(tǒng)不僅能及時(shí)補(bǔ)充足夠的新鮮空氣，同時(shí)還可以及時(shí)排除豬舍內(nèi)污濁的空氣和多余的水汽，為豬只的健康生長提供良好的生活環(huán)境。夏季通風(fēng)也是豬舍降溫的主要方式，對(duì)于溫度較高地區(qū)，常采用負(fù)壓機(jī)械通風(fēng)結(jié)合濕簾(濕簾-風(fēng)機(jī))實(shí)現(xiàn)降溫[32](圖3)；北方地區(qū)冬季通風(fēng)要處理好保暖與通風(fēng)之間的關(guān)系。

圖3 濕簾-風(fēng)機(jī)通風(fēng)豬舍Fig.3 House with wet curtain and fan

豬舍通風(fēng)多采用機(jī)械通風(fēng)的形式，也可采用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的方式[33-36]。機(jī)械通風(fēng)是利用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制進(jìn)行舍內(nèi)外空氣的交換，通常包括正壓、負(fù)壓和聯(lián)合通風(fēng)3種方式。目前，我國多采用負(fù)壓且縱向通風(fēng)模式，即將風(fēng)機(jī)安裝在豬舍山墻上或靠近該山墻的兩側(cè)縱墻上，進(jìn)風(fēng)口則設(shè)在另一端山墻上或遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的縱墻上(可在縱墻屋檐下設(shè)長條形縫隙式進(jìn)風(fēng)口或在縱墻上設(shè)開口式進(jìn)風(fēng)口)，當(dāng)采用漏縫地板和舍下深糞坑時(shí)，常另設(shè)專用的小風(fēng)機(jī)將舍內(nèi)空氣從糞池抽出作為冬季通風(fēng)，其進(jìn)氣分布良好，常應(yīng)用于年平均氣溫變化較大的地區(qū)。正壓通風(fēng)在嚴(yán)寒、炎熱地區(qū)適用，常沿豬舍長度方向懸裝送風(fēng)管(沿管長度方向兩側(cè)均布圓孔且管末端封閉)，兩側(cè)縱墻設(shè)排風(fēng)口，風(fēng)管數(shù)由豬欄數(shù)決定[20]。

豬舍通風(fēng)系統(tǒng)一般都采用多臺(tái)風(fēng)機(jī)組合系統(tǒng)(圖3b)，炎熱地區(qū)的大型豬舍常采用低壓大流量的軸流式風(fēng)機(jī)[20]。軸流式風(fēng)機(jī)吸入與送出的空氣的流向和風(fēng)機(jī)葉片軸的方向平行，它由外殼及葉片所組成(圖4)，具有結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)壓低、通風(fēng)量大、功耗低等特點(diǎn)，是豬舍通風(fēng)的主要機(jī)型。

圖4 軸流式風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Structure diagram of axial flow fan1.葉片 2.外殼 3.機(jī)座 4.電動(dòng)機(jī)

自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)系統(tǒng)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，在春秋季節(jié)自然通風(fēng)、夏冬季節(jié)機(jī)械通風(fēng)，中國的南方地區(qū)應(yīng)用較多。隨著豬舍環(huán)控技術(shù)的成熟，部分豬舍實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境溫度、濕度和氨氣濃度等的自動(dòng)監(jiān)控[37-38]。

圖5 豬欄型式Fig.5 Pigsty

北方冬季封閉式豬舍的通風(fēng)和保溫相互矛盾，舍外新鮮空氣未經(jīng)熱處理直接進(jìn)入舍內(nèi)，會(huì)使舍內(nèi)溫度降低，造成生豬的冷應(yīng)激，將新風(fēng)加熱至生豬適宜的生長溫度，又勢必消耗大量的熱能，增加能源的消耗和生豬的養(yǎng)殖成本，因此需要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)能夠兼顧通風(fēng)和保溫的節(jié)能高效通風(fēng)模式及裝備，排風(fēng)熱能的余熱回收是通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能降耗的一種有效途徑[39]。為此，建設(shè)豬舍時(shí)在水泡糞糞池底下埋設(shè)管道或在糞池側(cè)面地下通風(fēng)道加換熱板[40]，利用糞尿中的熱源與排風(fēng)加熱新進(jìn)入的新鮮空氣，或通過換熱器(其管子中間通新鮮空氣，管子外邊是外排熱氣)加熱管內(nèi)的新鮮空氣，然后送到豬舍中，這對(duì)寒冷地區(qū)節(jié)能降耗非常有意義。

豬舍通風(fēng)有縱向、橫向、垂直等幾種通風(fēng)模式。隨著生豬養(yǎng)殖規(guī)?；陌l(fā)展，出現(xiàn)了大跨度豬舍以及聯(lián)排豬舍，其較佳的通風(fēng)模式需要深入研究。

1.3 豬欄

豬欄是用柵欄圍起、用于生豬養(yǎng)殖的圈欄。豬舍都配有豬欄，豬欄通常分公豬豬欄、母豬限位豬欄、分娩豬欄、高床分娩豬欄、保育豬欄、高床保育豬欄、育肥豬欄等[20]，見圖5。其中，母豬限位豬欄(或半限位欄)主要用于配種、妊娠期母豬養(yǎng)殖，通常長2.1 m、寬0.6 m、高0.96 m；分娩豬欄用于母豬產(chǎn)仔(每欄飼養(yǎng)1頭母豬和1窩仔豬)，通常長2.1 m、寬1.5 m，中部限位架長2.1 m、寬0.6 m，是母豬分娩哺乳的地方，兩側(cè)是仔豬活動(dòng)區(qū)；保育豬欄用于斷奶仔豬養(yǎng)殖，通常養(yǎng)殖1或2窩仔豬；育肥豬欄用于育肥豬養(yǎng)殖，通常養(yǎng)殖約20頭生豬。高床分娩豬欄、保育豬欄可為分娩母豬、保育豬提供一個(gè)干燥的環(huán)境，欄床提升一定高度(500～600 mm)作為飼養(yǎng)區(qū)，生豬產(chǎn)生的糞便通過全漏縫地板網(wǎng)(常采用網(wǎng)片)落下，利于糞污固液分離收集及其處理，目前已有豬場將豬欄架起一定高度以分離流出的飲用水(出于糞污處理考慮)。

目前，歐盟已禁用母豬限位豬欄(除配種后28 d與分娩前7 d外)以增加動(dòng)物福利[41-47]，即母豬配種28 d后不允許將母豬關(guān)在限位豬欄，必須實(shí)行放養(yǎng)，目前一般有3種養(yǎng)殖方式：母豬電子飼喂站、小群大欄、自由進(jìn)出豬欄[48]飼養(yǎng)。這幾種養(yǎng)殖方式均有充分的活動(dòng)區(qū)域，其中歐盟國家研制的自由進(jìn)出(可自鎖)豬欄(圖6)，前部配有飼喂器、外部配有較大的空間，允許母豬不受干擾地及時(shí)采食飼料以及到欄外活動(dòng)，并保護(hù)母豬免受侵害。

圖6 自由進(jìn)出豬欄Fig.6 Free access pigsty

2 育仔

母豬產(chǎn)仔和斷奶仔豬的養(yǎng)殖是生豬養(yǎng)殖生產(chǎn)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通常是在分娩豬舍和保育豬舍進(jìn)行養(yǎng)殖。仔豬階段是豬體自身免疫系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵階段[49]，要求分娩豬舍的舍內(nèi)溫度為18～24℃，28 d斷奶仔豬舍內(nèi)的溫度最低應(yīng)維持在26.6℃，因此，北方豬場的分娩豬舍和保育豬舍在冬季需要取暖，同時(shí)對(duì)仔豬活動(dòng)區(qū)需提供局部供熱設(shè)備。

分娩豬舍和保育豬舍的局部供熱設(shè)備可采用熱水管式和電熱線式加熱地板，熱水管式加熱地板是在仔豬躺臥區(qū)水泥地面下的混凝土中鋪設(shè)加熱水管，通過加熱水管內(nèi)通入的熱水對(duì)地板進(jìn)行加熱，因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的蓄熱能力，可避免溫度在短時(shí)間內(nèi)大幅波動(dòng)，有利于保持水泥地面的溫度恒定；電熱線式加熱地板是在水泥地面以下37～50 mm處鋪設(shè)包有聚氯乙烯等材料的電熱線，電熱線下方應(yīng)有絕熱層，設(shè)恒溫器來控制加熱地板溫度。除了加熱地板以外，還應(yīng)用將電熱線安在塑料板內(nèi)形成的加熱墊，加熱墊可以鋪在地面上供仔豬躺臥活動(dòng)。分娩豬欄加熱墊可防止仔豬擠壓與因疾病造成的損失，可在仔豬不受應(yīng)激的情況下降低分娩豬舍溫度，使母豬生活在涼爽的空間，提高生產(chǎn)率；保育豬舍加熱墊為保育豬提供溫暖的休息區(qū)域，可在不引起仔豬應(yīng)激的前提下降低保育豬舍溫度，進(jìn)而降低保育豬舍環(huán)境溫度、提高仔豬采食量。另外，也常應(yīng)用紅外線保溫?zé)?，通常將紅外線保溫?zé)舻鯍煸谧胸i躺臥區(qū)的上部，自上而下為仔豬提供熱源，豬場內(nèi)紅外線保溫?zé)舻墓β视?00～250 W等多種規(guī)格，目前紅外線保溫?zé)粼谪i場已得到廣泛應(yīng)用。

分娩豬舍中配有分娩豬欄(圖7a,源自Tandergard公司)，每個(gè)分娩欄都設(shè)一個(gè)加蓋的保溫區(qū)用于仔豬躺臥，通常配有紅外線保溫?zé)?、加熱墊等，將加熱墊、紅外線保溫?zé)艉捅?箱)板組合(或其組合)應(yīng)用效果更佳，仔豬躺臥區(qū)也可配熱水管式加熱地板(地暖)，給仔豬提供了一個(gè)溫暖舒適的環(huán)境。為保持分娩豬舍的干燥，分娩豬欄中部的母豬限位架區(qū)地面可選半漏縫地板，母豬前端躺臥區(qū)是水泥地面，后端是漏縫地板，以利于母豬休息和排泄糞尿，分娩豬欄前部設(shè)有飼槽，為母豬提供舒適環(huán)境[50-52]，有時(shí)在仔豬活動(dòng)區(qū)也配有仔豬補(bǔ)料飼槽，飲水器通常設(shè)在母豬飼槽中，既減少了飼料浪費(fèi)、又避免母豬喝水時(shí)淋濕水泥地面，為保持分娩豬欄前端水泥地面干爽，可在該區(qū)域或已潮濕區(qū)域撒爽身粉等材料，既保護(hù)仔豬又盡可能保持分娩豬舍處于干燥狀態(tài)。

圖7 分娩豬欄Fig.7 Farrowing pigsty

國外也研制了限位架可調(diào)整的分娩豬欄(圖7b)，分娩后可調(diào)整或打開中部限位架(通常5 d后)，以允許哺乳母豬有更大的活動(dòng)空間。為防止哺乳母豬躺臥時(shí)壓死仔豬，國外研制了母豬所在的限位架區(qū)域可升降的分娩豬欄，可在母豬站立時(shí)將限位架區(qū)域升起，躺臥后再下降到仔豬所在平面，進(jìn)而保證仔豬安全。

同時(shí)，國外學(xué)者對(duì)分群組配置的分娩豬欄進(jìn)行了研究，該分娩豬欄允許母豬和仔豬(5 d后)到公共空間運(yùn)動(dòng)，有利于增加動(dòng)物福利、增進(jìn)母豬健康、減少仔豬混群時(shí)的爭斗。而且，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)自由式分娩豬欄進(jìn)行了研究[53-57](圖8)，該豬欄允許母豬分娩前后自由活動(dòng)，豬欄一側(cè)設(shè)供仔豬休息的局部供熱(保溫箱)區(qū)，這既滿足了母豬的天性、又可滿足仔豬的需要。

圖8 自由式分娩豬欄Fig.8 Free farrowing pigsty

保育豬舍中配有保育豬欄(圖9)，為減少仔豬因斷奶產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)和確保其健康生長，需為仔豬提供溫暖、干燥、通風(fēng)良好的環(huán)境及營養(yǎng)適宜的飼料。因此，每個(gè)保育豬欄通常設(shè)一個(gè)加蓋的保溫區(qū)用于仔豬躺臥，仔豬躺臥區(qū)地面可用熱水管式和電熱線式加熱地板，通常也配有加熱墊、紅外線保溫?zé)舻?，加熱墊、紅外線保溫?zé)艉捅?箱)板組合應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)更好的局部加熱保溫目的[58]。保育豬欄地面可選半漏縫地板(尤其是北方地區(qū))，仔豬躺臥區(qū)是水泥地面，豬欄外側(cè)地面設(shè)漏縫地板，以利于仔豬休息和排泄糞尿，豬欄側(cè)面通常設(shè)干濕兼用飼喂器(飲水器也設(shè)在飼喂器的飼槽中)，可減少飼料浪費(fèi)并增加仔豬采食量。

圖9 保育豬欄Fig.9 Weaned piglet pigsty

3 飼喂

飼喂作業(yè)是生豬養(yǎng)殖中的一項(xiàng)繁重作業(yè)，—般占總飼養(yǎng)工作量的30%～40%，因此，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化飼喂極其重要?，F(xiàn)代生豬養(yǎng)殖飼喂的飼料主要有干飼料(含水率14.5%以下)和稀飼料[59-60](含水率70%以上)，我國以干飼料飼喂為主，歐盟等國家稀飼料飼喂占有一定的比例。干飼料飼喂機(jī)械系統(tǒng)包括貯料塔、輸料機(jī)、飼喂器(設(shè)備)。

3.1 貯料塔和輸料機(jī)

貯料塔和輸料機(jī)是現(xiàn)代豬場生豬養(yǎng)殖必要的飼料貯存與供料設(shè)備[20]，主要用于豬舍中飼料的穩(wěn)定、自動(dòng)供應(yīng)，近些年主要在制造材料、結(jié)構(gòu)技術(shù)方面有所進(jìn)步，原創(chuàng)性研究進(jìn)展很少。

貯料塔用來貯存飼料，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化飼喂，它常設(shè)置在豬舍外的側(cè)端部。貯料塔多為鍍鋅鋼板或玻璃鋼材料制造，塔身斷面多呈圓形，貯料塔通常能裝載2～8 t飼料，圖10和圖11為貯料塔及其配套的輸料機(jī)。

圖10 貯料塔與索盤式輸料機(jī)Fig.10 Chain feeding conveyor and feed tank

圖11 貯料塔與彈簧螺旋式輸料機(jī)Fig.11 Screw feeding conveyor and feed tank

輸料機(jī)用來將飼料從貯料塔運(yùn)入豬舍并輸送到飼喂器(或飼槽)。按照輸送飼料的工作部件分，主要有彈簧螺旋式和索盤式輸料機(jī)，其中彈簧螺旋式輸料機(jī)通常沿單線輸送飼料到飼喂器，索盤式輸料機(jī)可沿封閉環(huán)線輸送飼料到飼喂器。彈簧螺旋式的螺旋彈簧(直徑43～78 mm，圖12a)或索盤式輸料機(jī)的索盤(直徑35～50 mm、間距50～100 mm，圖12b)安裝在輸料管內(nèi)，輸料管上有相隔一定間距的開口(對(duì)應(yīng)飼喂器)，當(dāng)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)或索盤運(yùn)動(dòng)時(shí)，將飼料向前推送，通過輸料管上開口經(jīng)落料管落入飼喂器，當(dāng)飼喂器裝滿后飼料被繼續(xù)往前推送并通過第2個(gè)開口經(jīng)落料管落入下1個(gè)飼喂器，直至裝滿所有飼喂器為止。彈簧螺旋式和索盤式輸料機(jī)在豬場都有應(yīng)用，當(dāng)飼料輸送距離較長時(shí)(如在豬場中用于各豬舍貯料塔的輸料)，通常應(yīng)用索盤式輸料機(jī)。

圖12 輸料機(jī)工作部件Fig.12 Screw and chain in conveyor

3.2 飼喂器與飲水器

飼喂器是生豬養(yǎng)殖喂料作業(yè)的終端設(shè)備，近些年，在飼喂器制造材料、結(jié)構(gòu)技術(shù)及其飼喂性能的研究方面取得了較大進(jìn)展[61-62]。飲水器是供生豬飲水的終端設(shè)備，近些年主要在制造材料、結(jié)構(gòu)技術(shù)方面取得了一定進(jìn)步[63-65]。

飼喂器是用于采食飼料的設(shè)備，通常由料斗和飼槽組成，要求其形狀合理、結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用，以便于豬只的采食和防止飼料損失。應(yīng)用的飼喂器主要有長方形飼喂器、圓形飼喂器，以及干濕兼用飼喂器，目前干濕兼用飼喂器應(yīng)用增加。

長方形飼喂器(圖13a)用于干飼料的飼喂作業(yè)，通常由長方形料斗和飼槽組成，沿飼槽長度方向放置間隔環(huán)(板或桿)以分成若干飼位(間距：仔豬約200 mm、育肥豬約270～300 mm)，常用鍍鋅鋼板或冷軋鋼板制造，也可以做成雙面兼用，進(jìn)而在兩欄中間放一個(gè)雙面飼喂器，可用于保育豬、育肥豬等的養(yǎng)殖。圓形飼喂器(圖13b)也用于干飼料的飼喂作業(yè)，通常由圓形料斗和飼槽組成，料斗常用鍍鋅鋼板、飼槽常用鑄鐵制造，沿飼槽圓周方向放置間隔環(huán)(桿)以分成若干飼位，可用于仔豬(補(bǔ)料)、保育豬、育肥豬等的養(yǎng)殖。長方形飼喂器和圓形飼喂器通常都能進(jìn)行下料量的人工調(diào)整。

圖13 長方形和圓形飼喂器Fig.13 Feeders with rectangle and round trough

干濕兼用飼喂器(圖14)通常由料斗(通常可承裝50 kg以上飼料)、撥料裝置、飼槽、飲水器等組成，生豬采食飼料時(shí)拱動(dòng)撥料裝置，(少量)飼料就會(huì)從料斗排放到飼槽中，飼槽兩側(cè)都設(shè)有飲水器，可方便生豬采食濕拌料，從而減少飼料浪費(fèi)、提高飼料利用率、減少呼吸道疾病，常用于保育豬、育肥豬等的養(yǎng)殖。

圖14 干濕兼用飼喂器Fig.14 Dry/wet feeder

近些年，為更好地飼喂保育豬，國內(nèi)外研發(fā)了保育豬智能飼喂器(圖15)，它由料斗(通?？沙醒b40 kg飼料)、供料裝置(電機(jī)驅(qū)動(dòng)撥料部件供料)、供水裝置(電磁閥控制供水)、飼槽、智能控制器等組成，可按預(yù)先設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)料水按比例添加、定時(shí)供料(供水)、自由采食(料水同時(shí))控制，并設(shè)有傳感器檢測飼槽的填充高度，為保育豬自動(dòng)提供濕拌料，供約40頭保育豬采食。

圖15 保育豬智能飼喂器Fig.15 Feeder for piglets

20世紀(jì)80年代，母豬群養(yǎng)結(jié)合母豬電子飼喂設(shè)備養(yǎng)殖模式首先在國外開始研究。隨著對(duì)福利化養(yǎng)殖的關(guān)注以及歐盟有關(guān)規(guī)定(2013年1月開始執(zhí)行妊娠母豬必須群養(yǎng))的實(shí)施，加之母豬群養(yǎng)加精確飼喂理念得到應(yīng)用，2000年以來對(duì)群養(yǎng)母豬電子飼喂設(shè)備的研究取得了較大的進(jìn)展，在國內(nèi)外得到逐步推廣使用[66-72]。母豬電子飼喂站主要由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、發(fā)情鑒定系統(tǒng)、飼喂系統(tǒng)、分欄系統(tǒng)等組成，以計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)作為控制中心，飼喂器作為控制終端，由感應(yīng)傳感器為計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù)，再由計(jì)算機(jī)根據(jù)母豬飼喂的科學(xué)數(shù)據(jù)確定飼喂器的供料量，從而對(duì)母豬進(jìn)行精確飼喂管理。母豬電子飼喂站通常由貯料塔和輸料機(jī)自動(dòng)供料，供約30頭母豬采食。

近些年，國外學(xué)者在母豬電子飼喂站研究的基礎(chǔ)上，又開展了具有呼叫功能的母豬電子飼喂站研究[73-74]，它在原電子飼喂站上增加了呼叫模塊、揚(yáng)聲器等軟硬件，通過特定的呼叫(三音節(jié)的“名字”)來引導(dǎo)對(duì)應(yīng)的母豬到飼喂站采食，這能避免母豬在電子飼喂站前排隊(duì)等待時(shí)的打斗和傷害。隨著基于圖像分析的生豬行為與體重監(jiān)測技術(shù)、基于聲音分析的生豬疫病監(jiān)測技術(shù)等精準(zhǔn)畜牧業(yè)的研究進(jìn)展[75-88]，將進(jìn)一步促進(jìn)母豬電子飼喂系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步。

同時(shí)，國內(nèi)外研制的哺乳母豬智能飼喂器也得到了較多應(yīng)用[89-90]，其主要由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、供料裝置、控制器和飼槽等組成，能依據(jù)哺乳母豬的需要及預(yù)設(shè)程序進(jìn)行少吃多餐式的智能化飼喂。此外，育肥豬智能稱量分欄飼喂系統(tǒng)及其智能飼喂器也得到了更多應(yīng)用。

目前豬場主要應(yīng)用的飲水器有乳頭式、鴨嘴式、碗式或杯式(圖16)，為節(jié)約用水，碗式或杯式飲水器應(yīng)用增多，乳頭式飲水器由于水的浪費(fèi)較多而逐漸減少。隨著精準(zhǔn)畜牧業(yè)的發(fā)展，對(duì)生豬飲水行為的研究也已取得進(jìn)展[91]。

圖16 鴨嘴式和碗式飲水器Fig.16 Swine drinkers

4 糞污處理

豬場糞污主要是豬糞和污水，傳統(tǒng)上豬場糞污以還田利用為主，由于豬糞有機(jī)肥需要施用6～8倍才能達(dá)到化肥效果，加之施用有機(jī)肥可能產(chǎn)生的重金屬元素以及抗生素累積等，使其還田利用面臨較多的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)限制，加大了糞污處理的難度[92]。

歐美國家(如德國、法國)已制定了單位面積農(nóng)田允許養(yǎng)殖生豬的限額，以及施用豬糞肥料的N/P含量等要求，同時(shí)國外學(xué)者也對(duì)N/P消解技術(shù)、抗生素等的殘留、氨氣的污染、豬場糞污處理方式、沼氣工程的空間分布等進(jìn)行了研究，促進(jìn)豬場糞污以還田利用為主的資源化利用，并防止產(chǎn)生土壤污染[93-105]。

目前，中國也已制定了豬場糞污處理的相關(guān)政策，增強(qiáng)了糞污資源化利用的支持力度并加強(qiáng)了跟蹤監(jiān)測，國內(nèi)學(xué)者也對(duì)糞污資源化利用、抗生素殘留對(duì)土壤的作用等進(jìn)行了研究。

豬場糞污處理涉及清糞工藝及其后處理技術(shù)[106-108]，包括干清糞、水(尿)泡糞(水泡糞或尿泡糞)工藝，以及糞水固液分離、堆肥發(fā)酵、發(fā)酵床、沼氣發(fā)酵(發(fā)電)技術(shù)等。清糞工藝與后續(xù)糞污處理工藝需要匹配，糞污處理工藝及技術(shù)選擇不合理，則糞污處理的難度及成本會(huì)大大增加。

4.1 清糞工藝

目前，中國豬場的清糞方式以干清糞和水(尿)泡糞為主，歐美國家豬場應(yīng)用水(尿)泡糞較多。

4.1.1干清糞工藝

干清糞工藝是通過機(jī)械或人工及時(shí)地清除豬舍內(nèi)的糞便，尿液、沖洗水則從排污管道自動(dòng)排出的清糞方式。其優(yōu)點(diǎn)是能保持豬舍內(nèi)的衛(wèi)生、減少糞污清理用水、糞尿及時(shí)分離進(jìn)而降低糞污處理成本、提高有機(jī)肥肥效。人工干清糞工藝在中國的大部分中小型豬場得到較廣泛采用，缺點(diǎn)是勞動(dòng)量大、生產(chǎn)率低。機(jī)械干清糞采用專用的機(jī)械設(shè)備(圖17)，如往復(fù)式刮板清糞機(jī)等機(jī)械，一般為漏縫地板下設(shè)清糞溝，清糞溝深度約1.2 m，以往復(fù)式刮板清理干糞，尿液由清糞溝下的集尿溝收集，優(yōu)點(diǎn)是可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約勞動(dòng)力、提高工效，缺點(diǎn)是一次性投資較大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高。

圖17 刮板干清糞工藝Fig.17 Dry manure cleaning process of scraper

4.1.2水(尿)泡糞工藝

水(尿)泡糞工藝是在豬舍下部設(shè)糞池，豬舍內(nèi)地面采用漏縫地板，漏縫地板下的糞池中注入一定量的水，糞便、尿液、沖洗水等都排放到糞池中，儲(chǔ)存一定時(shí)間或待糞池裝滿后，打開排污閥塞，將糞池中的糞水排出，糞水流入糞便主干溝，通過糞污水泵抽吸到地面貯糞池或進(jìn)入地下貯糞池(通?？少A存半年時(shí)間的糞污水)，見圖18。保育舍和分娩舍的淺糞池深度約1.2 m，注水深度0.2～0.7 m；配種與妊娠舍和育肥舍深糞池深度約2.5 m，注水深度約0.2～1.0 m，若采用全漏縫地板水(尿)泡糞，可一年清糞一次。優(yōu)點(diǎn)是減少糞污清理過程中的勞動(dòng)力投入，工藝簡單、效率高。缺點(diǎn)是用水多，豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量受影響，排出的糞污水難以處理。

圖18 水(尿)泡糞工藝Fig.18 Cleaning process of manure in water or urine

4.2 糞污處理

目前，糞污處理方式主要有：糞污全量還田利用，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合就地利用；固體糞便堆肥與污水沼肥化利用，利用固體糞便經(jīng)堆漚發(fā)酵后還田，污水經(jīng)厭氧處理后還田；異位發(fā)酵床模式，利用微生物菌發(fā)酵床處理糞污，糞污加入輔料經(jīng)發(fā)酵后還田；能源轉(zhuǎn)化利用模式，利用糞污進(jìn)行沼氣生產(chǎn)，用作生物能源或發(fā)電。其中，糞污處理的最佳方式始終是還田利用。

4.2.1糞污全量還田利用

糞污全量還田利用是將豬場產(chǎn)生的糞污集中收集，全部進(jìn)入氧化池(塘)貯存與氧化處理，經(jīng)無害化處理后在施肥季節(jié)進(jìn)行還田利用。這種模式有利于種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)豬場糞污“資源化、生態(tài)化”利用的最經(jīng)濟(jì)、最佳的模式[109]。采用水泡糞方式時(shí)，糞污全量進(jìn)入氧化池(塘)處理，通常經(jīng)有氧發(fā)酵(約1.5個(gè)月)、厭氧發(fā)酵(約2個(gè)月)后還田應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，要求有配套糞污施用的農(nóng)田，見圖19。

圖19 糞污發(fā)酵處理后還田Fig.19 Returning field after fermentation

優(yōu)點(diǎn)是糞污收集、貯存、處理設(shè)施建設(shè)成本低，處理費(fèi)用較低，糞污資源化利用率高。缺點(diǎn)是糞污貯存周期較長，占地面積大，需要建設(shè)氧化池(塘)貯存設(shè)施，施肥期較集中，需配套足量的農(nóng)田以及專業(yè)化的施肥機(jī)械、農(nóng)田施肥管網(wǎng)等，糞污只能在一定范圍內(nèi)施用。

4.2.2固體糞便堆肥與污水沼肥化利用

采用干清糞方式時(shí)，糞便、尿液已及時(shí)分離，固體糞便經(jīng)堆肥發(fā)酵方式處理，污水經(jīng)厭氧發(fā)酵或氧化池(塘)等發(fā)酵處理，最后將固體糞肥、液體糞肥進(jìn)行還田利用。采用水泡糞方式時(shí)，糞污進(jìn)入貯糞池，經(jīng)固液分離，再進(jìn)行固體糞便堆肥發(fā)酵處理、液體糞水厭氧發(fā)酵或氧化池(塘)發(fā)酵處理，最后將固體糞肥(圖20)、液體糞肥進(jìn)行還田利用。

圖20 固體糞肥發(fā)酵后還田Fig.20 Manure field after fermentation

4.2.3異位發(fā)酵床

異位發(fā)酵床[110]通常由發(fā)酵池、噴淋池、防雨棚(發(fā)酵房)等組成，應(yīng)用的主要設(shè)備有糞污攪拌機(jī)、切割泵、自動(dòng)噴淋機(jī)、翻堆機(jī)等。異位發(fā)酵床工藝為：將豬舍內(nèi)產(chǎn)生的糞污(糞便和尿液)送入集糞池，并由糞污攪拌機(jī)攪拌控制沉淀，然后通過糞污切割泵進(jìn)行打漿并抽送至噴淋池，將谷殼、鋸末、木屑、秸稈粉等作基質(zhì)原料，加入微生物菌劑，充分混合攪拌，鋪在發(fā)酵池內(nèi)，然后將噴淋池內(nèi)的糞污通過自動(dòng)噴淋機(jī)噴灑到發(fā)酵床上，利用機(jī)械翻堆，使墊料和糞污攪拌混合，多次導(dǎo)入糞污循環(huán)進(jìn)行發(fā)酵，分解糞尿，消除產(chǎn)生的臭味，最終發(fā)酵后轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)糞污的資源化利用。發(fā)酵床通常為長方形，床長50～70 m，發(fā)酵床上方安裝防雨頂棚或建在發(fā)酵房內(nèi)。根據(jù)豬場規(guī)模大小決定異位發(fā)酵床建設(shè)面積(每頭豬約需0.2～0.3 m2床體面積)。異位發(fā)酵床成功運(yùn)行的關(guān)鍵是源頭節(jié)水。

其優(yōu)點(diǎn)是飼養(yǎng)過程不產(chǎn)生污水，處理成本低。其缺點(diǎn)是墊料成本高，糞便和尿液混合含水率高，發(fā)酵分解時(shí)間長，寒冷地區(qū)使用受限。

4.2.4糞污專業(yè)化集中處理或能源利用

依托專業(yè)糞污處理企業(yè)，收集周邊豬場糞污并集中處理，可以是固體糞便處理、養(yǎng)殖污水集中處理后達(dá)標(biāo)排放或糞便與污水集中處理，適用于生豬養(yǎng)殖密集區(qū)。其中，污水集中處理后達(dá)標(biāo)排放需組合厭氧發(fā)酵與好氧處理等工藝進(jìn)行污水的深度處理，達(dá)到GB 18596—2001《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》后直接排放，固體糞便進(jìn)行發(fā)酵處理生產(chǎn)有機(jī)肥或直接還田利用。主要缺點(diǎn)是污水處理成本高。

也可依托專業(yè)生產(chǎn)可再生能源的企業(yè)，投資建設(shè)大型沼氣工程，糞污輸入專門的沼氣發(fā)酵罐進(jìn)行高濃度厭氧發(fā)酵，沼氣發(fā)電上網(wǎng)或提純生物天然氣(具備發(fā)電上網(wǎng)或生物天然氣進(jìn)入管網(wǎng)條件)，沼渣生產(chǎn)有機(jī)肥還田利用，沼液還田利用，這是目前許多大型豬場處理糞污的方法，見圖21。

圖21 糞污能源化利用工藝Fig.21 Energy technology of manure

優(yōu)點(diǎn)是對(duì)豬場的糞污集中處理，專業(yè)化運(yùn)行，能源化利用效率高。缺點(diǎn)是一次性投資高，能源利用難度大，沼液處理成本較高，需配套后續(xù)處理利用工藝。

總之，豬場糞污處理的原則是：減量化，即控制糞污量，應(yīng)做到雨水和污水分流、糞便與污水分流、源頭節(jié)水；無害化，固體糞肥進(jìn)行堆肥發(fā)酵、污水通過微生物發(fā)酵；資源化，即種養(yǎng)結(jié)合，糞污還田利用；豬場規(guī)模適度化，控制超大型豬場的建設(shè)，大型養(yǎng)殖企業(yè)可實(shí)行多點(diǎn)分布式養(yǎng)殖模式。

5 發(fā)展分析

我國從20世紀(jì)80年代初開始建設(shè)引進(jìn)先進(jìn)生豬養(yǎng)殖成套設(shè)備的規(guī)?；i場，迄今已形成了較完整的生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程配套體系。

(1)在豬舍方面，我國豬舍建筑結(jié)構(gòu)已形成磚混結(jié)構(gòu)、輕型復(fù)合鋼結(jié)構(gòu)(彩鋼夾芯板)、磚加保溫板復(fù)合結(jié)構(gòu)等幾種型式，可以滿足我國豬場豬舍的建設(shè)要求。但在豬舍建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，還存在豬舍建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范不適用)、地下設(shè)施(清糞、通風(fēng)、保暖)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺少規(guī)范，豬舍規(guī)格型式(包括大跨度豬舍)欠優(yōu)化設(shè)計(jì)等問題，需要制定豬舍建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范以及設(shè)施建設(shè)規(guī)范，開展豬舍熱量傳遞的理論研究，建立分別適用我國南方、北方的豬舍優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

(2)在豬欄方面，我國已設(shè)計(jì)了適于各類生豬養(yǎng)殖需要的豬欄，主要以鋼結(jié)構(gòu)(鍍鋅鋼管)豬欄為主，但從健康/福利化養(yǎng)殖角度設(shè)計(jì)并應(yīng)用的豬欄還較少。歐盟已禁止母豬配種28 d后使用限位豬欄，并已研究了母豬群養(yǎng)豬欄、自由進(jìn)出豬欄、分群組配置的分娩豬欄、可調(diào)整的分娩豬欄、可升降的分娩豬欄以及自由式分娩豬欄等。鑒于國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展，我國需要多學(xué)科協(xié)作深入研究母豬健康養(yǎng)殖模式，進(jìn)而研發(fā)先進(jìn)、適用的各類豬欄，以促進(jìn)我國生豬養(yǎng)殖水平的提高。

(3)在通風(fēng)方面，我國已提出了縱向、橫向、垂直等幾種通風(fēng)模式，并已具有性能優(yōu)良的通風(fēng)設(shè)備制造技術(shù)。但在大跨度豬舍、聯(lián)排豬舍等通風(fēng)方面缺少深入、系統(tǒng)的理論體系研究，尤其是北方冬季需考慮保溫要求時(shí)，缺少保溫與通風(fēng)之間相互作用關(guān)系的理論模型支持。同時(shí)，缺乏基于生豬體溫度(以及空氣質(zhì)量)的通風(fēng)基礎(chǔ)研究。

(4)在飼喂方面，我國已研發(fā)了用于生豬養(yǎng)殖的各類飼喂機(jī)械(飼喂器)和飲水器，從功能角度可以滿足規(guī)?；i場需求。目前，我國輸料機(jī)械(如索盤式輸料機(jī))的工作可靠性、殘留飼料自清理性能還有待提高，在液態(tài)飼料飼喂設(shè)備、智能飼喂設(shè)備研究方面還處于發(fā)展階段，需要開展飼喂系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，如針對(duì)母豬基于綜合技術(shù)的多功能電子飼喂系統(tǒng)研究、針對(duì)哺乳母豬的液態(tài)飼料智能飼喂系統(tǒng)、針對(duì)育肥豬智能稱量分欄飼喂系統(tǒng)等，這需要綜合音像(聲音和圖像分析)技術(shù)、養(yǎng)殖技術(shù)、工程技術(shù)、信息技術(shù)等。

(5)在糞污處理方面，我國已提出了糞污處理的多種方式，在控制環(huán)境污染方面取得了較大進(jìn)展。但在糞便清除、糞水分離(包括滲漏飲用水分離)、糞污還田利用技術(shù)(涉及重金屬、抗生素等達(dá)標(biāo))與設(shè)施配套、糞污沼氣化高效利用技術(shù)與設(shè)施配套、臭氣處理技術(shù)與設(shè)施等方面，還需要多學(xué)科協(xié)作開展深入、系統(tǒng)研究，在源頭控水的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)糞污資源化利用。