楊彩春 ,陳 瓊 ,陳順友 ,劉 艷 ,趙宇明
(1.武漢科源牧業(yè)咨詢有限公司,湖北 武漢 430070;2.華中農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,湖北 武漢 430070)
我國是一個農(nóng)業(yè)大國、人口大國,但也是土地資源相對匱乏的國家。我國人口占世界總人口約19.0%,豬肉消費量占世界豬肉消費量49.6%,生豬養(yǎng)殖量占世界生豬總養(yǎng)殖量56.6%,而土地面積僅占世界7%。一直以來,發(fā)展畜禽精糧型畜牧業(yè)必須有效地緩解人畜爭糧、人畜爭地的矛盾[1]。
2019年,國家自然資源部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合發(fā)布的《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關于設施農(nóng)業(yè)用地管理有關問題的通知》(自然資規(guī)〔2019〕4號),明確允許養(yǎng)殖設施建設多層建筑[2],使高樓養(yǎng)豬合法化,讓更多的人認識到樓房養(yǎng)豬是未來養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展的一大趨勢。
近兩年來,全國各地開啟樓房養(yǎng)豬熱潮,多家養(yǎng)豬巨頭紛紛布局樓房養(yǎng)豬。2019年3月11日,襄大農(nóng)牧有限公司在湖北宜城市王集農(nóng)場投資10億元建設年出欄生豬40萬頭的15層樓立體化養(yǎng)殖項目;2020年1月7日,溫氏在廣東省新興縣水臺鎮(zhèn)計劃總投資3.8億元建設溫氏第四代豬場―樓房養(yǎng)豬,該項目為全密閉式多層立體建筑,一期種豬區(qū)年產(chǎn)商品豬苗15萬頭,二期育肥區(qū)年上市肉豬15萬頭;2020年2月2日,首農(nóng)食品集團在北京房山區(qū)計劃投資近4億元建設北京首家閉環(huán)式生豬養(yǎng)殖場,設計5層樓房豬舍,年出欄12.5萬頭;2020年6月3日,溫氏又擬在聞韶鎮(zhèn)白竹村投資8億元,建年出欄生豬30萬頭的樓房養(yǎng)豬項目;2020年5月15日,青島即墨牧原投資1.48億元建設年可出欄生豬10萬頭的樓房養(yǎng)豬項目[3]。
關于“樓房養(yǎng)豬”的報道及對其利與弊的討論也成為當下養(yǎng)豬業(yè)討論最多的話題之一。那么,樓房養(yǎng)豬在我國的發(fā)展現(xiàn)狀如何?又如何揚長避短,因地制宜地利用與推廣呢?
樓房養(yǎng)豬是中國特有的產(chǎn)物,在歐美養(yǎng)豬發(fā)達國家并沒有這種模式,究其最根本原因就是土地和人口問題。歐美發(fā)達國家地廣人稀,土地資源豐富,而中國則需要利用有限的土地產(chǎn)出全球一半的生豬,人豬爭地。隨著人口激增、人住進高樓,隨著養(yǎng)豬規(guī)模擴大,豬住進高樓也是大勢所趨。
據(jù)記載,早在20世紀70年代末,哈爾濱市香坊農(nóng)場建了1棟2層的樓房豬舍,在當時由于技術水平以及思想觀念意識等諸多因素最終以失敗告終,但是其可以算上業(yè)內(nèi)最早出現(xiàn)的樓房養(yǎng)豬的雛形[4]。
隨后的二十多年里,樓房養(yǎng)豬一直處于冷落時期,直到20世紀末,一些地方由于土地緊張問題,高樓養(yǎng)豬模式再次進入人們的視野,一批學者開始探討樓房養(yǎng)豬的優(yōu)劣。
1995年,候志謙團隊為肇東市糧食種豬場設計了一個4層養(yǎng)豬樓房(長100 m×寬8 m×4層),第一層為空懷-妊娠母豬,60個欄位,300頭母豬,舍外設計排糞場,母豬可以定時舍外排便;第二層為分娩哺乳母豬,116個大欄位(每欄4 m2),每頭母豬單欄飼養(yǎng),可以自由活動;第三層為35日齡的斷奶仔豬,60個高床,可飼養(yǎng)600頭仔豬;第四層為育肥豬,60個大欄飼養(yǎng)600頭;舍內(nèi)清污采用人工干清糞為主,水沖洗為輔,利用升降機將干糞送到舍外。兩年后,其飼養(yǎng)效果為:初產(chǎn)母豬平均產(chǎn)活仔數(shù)9.1頭,35日齡斷奶平均窩活仔8.5頭,個體重9 kg,育肥豬料重比為3.7:1,效果良好。該團隊總結出:樓房養(yǎng)豬節(jié)省土地,養(yǎng)殖集中,便于管理;樓房冬暖夏涼,通風采光好,高層蚊蠅少;存在的問題是:冬季北方頂棚保溫不夠,易結露,導致舍內(nèi)濕度大,設計時需要因地制宜,改善門窗以及頂棚設計;全樓只1個升降機,物料與糞污存在交叉污染,不符合衛(wèi)生管理要求,需要改進[5]。
何葆祥等1998年發(fā)表的《關于樓房養(yǎng)豬的探討》一文中指出:樓房養(yǎng)豬要按照養(yǎng)豬的工藝流程進行科學合理的設計,其養(yǎng)殖的生產(chǎn)效果也可以達到平面單層養(yǎng)殖的水平,而且樓房養(yǎng)豬占地少,豬群集中,更具有規(guī)模效益優(yōu)勢。但是相對平面單層,樓房養(yǎng)豬的土建成本偏高,對配套的現(xiàn)代機械設備要求更高(升降機利用),前期一次性投資成本過高,在防疫管理方面還是存在一些弊端[6]。2001年,該團隊進一步深入研究發(fā)現(xiàn):樓房養(yǎng)豬應采用不同于平面單層養(yǎng)豬的工藝流程,推薦采用3階段6環(huán)節(jié)(即配種和妊娠;分娩哺乳和保育;中豬和肥豬),減少轉群麻煩,便于管理;同時要做好豬舍設計、環(huán)境控制與對外防疫,在這三個方面的要求要更加嚴于平面單層養(yǎng)殖。而且,農(nóng)村小養(yǎng)殖戶可以聯(lián)合起來,合建1棟樓,各自分層管理、獨立核算、聯(lián)合銷售、增加抗風險能力[7]。
2004年,何葆祥全面總結了樓房養(yǎng)豬的優(yōu)點。第一,樓房養(yǎng)豬節(jié)省土地,基本建設總體投資少(1棟6層的樓房相對平面單層可節(jié)省2/3的土地費用以及對應的土建成本);第二,促進了標準化配套技術的提高,環(huán)境控制好;第三,采用標準化的防疫制度,樓房養(yǎng)豬易于管理,生產(chǎn)效率更高[4]。
2008年,孫德林總結了樓房養(yǎng)豬的利弊,指出樓房養(yǎng)豬可以節(jié)省土地,便于糞污集中處理,但是由于飼養(yǎng)密度大,飼養(yǎng)環(huán)境如果控制不好,豬群疾病感染的風險較大;樓房養(yǎng)豬的未來發(fā)展空間大,但需要強化“全進、全出”生產(chǎn)工藝,強化自動化與數(shù)字化管理,推薦新型材料以及新技術建設豬場,并堅持生態(tài)循環(huán)原則,建設生態(tài)豬舍[8]。
近些年來,由于受土地與環(huán)保雙重壓力,樓房養(yǎng)豬的理論與實踐有了較快發(fā)展,一些企業(yè)從最初的2層、3層、6層,發(fā)展為后來的8層、10層甚至15層,并有業(yè)內(nèi)專家學者指出育肥豬大樓15層最為理想[9]。
然而,學者王玉斌2019年指出,目前業(yè)內(nèi)的某些樓房養(yǎng)豬只是簡單的平面單層養(yǎng)殖模式的疊加,并無根本性創(chuàng)新,雖然能夠節(jié)省土地,但是土建和運營維護成本高、消毒防疫難、污染感染重等問題還是很突出,在“非洲豬瘟”尚未得到有效控制情況下,發(fā)展“樓房養(yǎng)豬”似乎并不合時宜。而且樓房養(yǎng)豬改變了原來土地性質(zhì),以后土地復墾以及用途變更面臨極大障礙,養(yǎng)殖主體應該根據(jù)自身實力和當?shù)貙嶋H具體情況考慮建設高樓養(yǎng)豬,而不是盲目跟風[10]。
2019年,揚翔的樓房豬舍并配套安裝智能化的系統(tǒng)及設備,實現(xiàn)“數(shù)字養(yǎng)殖”,在非洲豬瘟形勢之下保證了100%安全生產(chǎn),證實了樓房養(yǎng)豬的可靠性,并且豬場生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)指標好(PSY28.8頭,MSY27.5頭,全程成活率92.1%,肉豬出欄綜合成本5.27 元/kg),環(huán)保處理更方便[11],讓業(yè)內(nèi)養(yǎng)殖人士看到了樓房養(yǎng)豬的發(fā)展新模式,堅定了樓房高效養(yǎng)豬的信心。
揚翔的智能化樓房豬場可謂當前非洲豬瘟形勢下養(yǎng)豬業(yè)轉型升級的一個重要標桿。隨著5G時代的到來,樓房養(yǎng)豬的現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化應用會更加普遍,智能化樓房豬場在未來將會成為主流豬場模式之一。
樓房養(yǎng)豬是農(nóng)業(yè)領域的新生事物,經(jīng)歷時間短,經(jīng)驗不多,受資源多要素配置限制等,存在著值得重視和亟待改進提高的問題。
目前,大多數(shù)的已建的養(yǎng)豬樓房多多少少都存在一些設計問題。主要體現(xiàn)在以下幾方面:簡單的平面單層模式疊加;人、豬、物料進出系統(tǒng)共用混亂,易出現(xiàn)交叉感染;豬群養(yǎng)殖密度大,舍內(nèi)空氣環(huán)境臟亂,豬群易感染呼吸道類疾?。患S污以及病死豬處理系統(tǒng)不配套;舍內(nèi)未配備空氣除臭系統(tǒng),高樓養(yǎng)殖豬場的臭味傳播更遠,易引發(fā)環(huán)保糾紛等。
當下,業(yè)內(nèi)樓房養(yǎng)豬還沒有統(tǒng)一的規(guī)范模式,有的豬場建3層、4層、5層,有的豬場建8層、10層甚至更高,普遍反應是相同規(guī)模量的豬群,樓層建的越低土建投資總成本越高,而樓層越高,總體土建成本反而偏低。但由于沒有標準模式,大部分豬場建設不統(tǒng)一,造成土建投資浪費嚴重,而且不便管理,運營效果不佳。
從設計理念上,采用樓房養(yǎng)豬對現(xiàn)代化技術配套要求更高,生物安全管理要求更嚴。實際操作中,豬場應制定相應的管理制度與操作規(guī)范,豬場技術及生產(chǎn)管理人員都應該接受新型養(yǎng)殖模式的系統(tǒng)化培訓,從而實現(xiàn)“高安全、高效率”養(yǎng)豬生產(chǎn)。
秉持“生態(tài)優(yōu)先,健康養(yǎng)殖,高效環(huán)保,永續(xù)發(fā)展”的理念。遵循“三區(qū)劃定”原則,避讓禁養(yǎng)區(qū)或限養(yǎng)區(qū),在可養(yǎng)區(qū)閑置或半閑置地推行與種植結合,擴大糞污消納能力。一般來講,樓房養(yǎng)豬場場址選擇與生物安全、豬群健康及養(yǎng)殖效果直接相關。
輔助生產(chǎn)區(qū)(內(nèi))主要有飼料分類貯存、高溫滅菌處理和飼料品質(zhì)檢驗控制等;輔助生產(chǎn)區(qū)(外)是指在豬舍外500 m以遠區(qū)域,建設進出豬場運豬、飼料或物資車輛洗消中心,產(chǎn)品(豬)外售轉運中心及其相應設施設施等。
生活管理區(qū):人員辦公場所,生活設施,文化活動及人員住宿,以及工作人員洗浴消毒,生活垃圾收處等。
隔離環(huán)保區(qū):包括固態(tài)物收處、液態(tài)物收處、病豬隔離車間、病死豬無害化處理車間和有機肥制作車間等。
種養(yǎng)結合區(qū):以建設用地與種植用地不低于1:(3~5)比例配置,既能綠化美化環(huán)境,改善場區(qū)小氣候環(huán)境,又能就地轉化消納有機肥,發(fā)展綠色種植。有條件的企業(yè),可以打造以養(yǎng)豬歷史和現(xiàn)代文化生活于一體的體驗區(qū),為養(yǎng)豬企業(yè)和全民深入了解和認知加強科學普及教育,增強職工愛崗敬業(yè)和堅定職業(yè)情操,具有意義。
豬舍內(nèi)環(huán)境要求:體現(xiàn)充分享受自然,空氣新鮮;冬暖夏涼,人工調(diào)控極差溫度;冬季可利用沼氣熱源“地坪下”熱水循環(huán)供暖,或為碳纖維電熱供暖;夏季采用“濕簾負壓”降溫,或正壓加濕降溫。
養(yǎng)殖場區(qū)環(huán)境布局:采用“三分離”,即凈(道)污(道)分離、雨(水)污(水)分離、固(態(tài))液(態(tài))分離。
在豬群健康養(yǎng)殖和疫病防控要求上,科學合理地設置“六個”相對獨立的“凈化”物料流動性線路,重點突出“單向、獨立性、閉環(huán)、屬性分離”特點,即人員流動線路、進豬流動線路、出豬流動線路、飼料輸送線路、病死豬流動線路、固態(tài)和液態(tài)污物導流線路。人員和豬群通行做到凈道污道分開、固態(tài)液態(tài)分開、正常(豬)與異常(病死豬)分開。在此之上與工藝建筑方案相結合,最大限度地滿足生物安全的需要。
現(xiàn)代養(yǎng)豬工藝流程設計要求不斷提高生物安全度,減少樓房層面的豬只轉群流動性和人力物力消耗。提倡“產(chǎn)品專業(yè)化”、“單層全程養(yǎng)殖”、“小單元,小循環(huán)構建大規(guī)?!?,包括豬舍通風、糞便處理、病死豬收集處理都要以樓層設置單獨通道。病死豬要有統(tǒng)一密閉式通道集中處理。確保在生物安全應急情況下不受到污染影響。
具體來講,工藝流程設計要以樓層全程養(yǎng)豬設計,通常產(chǎn)品專業(yè)化就是把“后備公母豬、空懷妊娠、產(chǎn)仔哺乳、仔豬保育、生長育肥”各種不同豬只類群置于同一樓層;而工藝專業(yè)化設計是將同樓層安置同類型豬群,把“后備公母豬、空懷妊娠、產(chǎn)仔哺乳、仔豬保育、生長育肥豬”分別安排在不同樓層。生產(chǎn)實踐比較:產(chǎn)品專業(yè)化可減少豬群上下層流動,便于生產(chǎn)業(yè)績考核,作業(yè)分工細化,有效地增強樓層面生物安全度。但是建筑工藝結構復雜,各層所需料型多、裝機占位復雜。
無論是產(chǎn)品專業(yè)化還是工藝專業(yè)化生產(chǎn)流程設計都必須配置與產(chǎn)能一致的繁殖母豬數(shù)量,每年增補一定數(shù)量的后備公母豬,以滿足正常淘汰和異常處理的最基本要求。同時,需要科學合理地編制豬舍欄圈使用計劃,且與母豬繁殖生理周期以及豬欄位周轉相互銜接的時間節(jié)拍,這就是所謂“繁殖節(jié)律”的形成與調(diào)控。
同時,在樓房養(yǎng)豬工藝建筑設計中,需要建立“四大”系統(tǒng),即人豬流通安全體系、飼料輸送系統(tǒng)、小氣候環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)和污物收集處理系統(tǒng)。
3.3.1 人豬流通安全體系
以樓層為單位設計獨立的人員和豬只單向、封閉式流動的專用通道。要求:每批次人員必須經(jīng)過洗浴更衣?lián)Q鞋,并有休息室和工作間;每一批次豬只必須經(jīng)過藥液噴淋的帶豬消毒。豬只通道設計10%微坡和地漏導流液態(tài)物進入密閉式管網(wǎng)。同時,人員和豬只各有專用電梯升降,使用時做好批次化消毒處理。
3.3.2 飼料輸送系統(tǒng)
基于樓房養(yǎng)殖工藝設計飼料輸送方案和料塔位置安裝,將料型與料塔,料塔集中或分散,豬群存量與料塔容積相互對應。八層以上高樓采用“分段式”分塔氣動輸送飼料,其系統(tǒng)穩(wěn)定,遠距離輸送量大,便于整體聯(lián)網(wǎng)。相比較而言,塞盤絞龍式輸送雖然系統(tǒng)穩(wěn)定、投資相對低,但遠距離輸送量小、爬樓比較困難。
3.3.3 小氣候環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)
從動物生理需求與環(huán)境溫度以及空氣流速關聯(lián)性理論出發(fā)。正常情況下,仔豬適宜溫度 28~ 32℃、0.3~0.4 m/s,中豬15~28℃、0.5~0.6 m/s,大豬13~26℃、0.8~1.0 m/s。根據(jù)樓房養(yǎng)豬高度生物安全控制要求,舍內(nèi)通風要針對不同類型豬群、不同季節(jié)、不同飼養(yǎng)密度和不同通風模式,通過風機變速和組合開機進行區(qū)別對待。基于重大傳染病發(fā)生和流行,必須強調(diào)以樓層為單位構建單元化相互獨立且免受干擾的通風系統(tǒng)。一般來講,從通風走向分為:縱向通風、橫向通風和混合通風;從通風路徑分為:窗口進風、天花進風(或吊頂進風)和地道進風(或反梁風道)。通風效率上,集中通風優(yōu)于分散通風(優(yōu)化通風模式),立式通風優(yōu)于臥式通風,負壓通風優(yōu)于正壓通風,應根據(jù)實際情況適宜選擇。為保證舍內(nèi)系統(tǒng)通風排出空氣消除異味,從技術手段上在排氣風機端口設計排氣凈化裝置。目前,豬舍比較成熟的除臭凈化技術是采用復合型網(wǎng)狀濕簾布或塑料水簾過濾墻,即在風機端口加裝一道網(wǎng)狀濾料,經(jīng)注水噴淋裝置把“液體+除臭劑”噴淋到濾料上,讓異味廢氣彌散于液體中,利用液態(tài)生物發(fā)酵除臭劑或檸檬酸等物質(zhì)吸收臭氣,從而達到除臭目的。
3.3.4 污物收集處理系統(tǒng)
采用“機電一體化”技術裝備,將自動化控制與往復式機械清污相鏈接,構建全自動機械刮糞系統(tǒng),實現(xiàn)清污自動化。從源頭固液分離,減少污物滯留所產(chǎn)生有害氣體和病菌滋生,改善養(yǎng)殖環(huán)境,降低二氧化碳、氨氣、硫化氫、甲烷和吲哚的生成釋放,且省工節(jié)水節(jié)能,有利于源頭污物分類和資源化處理。刮板式清污技術創(chuàng)新點:在豬床下或漏縫地板下構筑槽坑,將刮糞板嵌合平底槽坑,溝底溝壁平滑,寬度1.4~2.8 m,深度30 cm,坡降0.2%~0.3%。刮糞機牽引向上端運行刮凈鮮干糞,回車時液態(tài)物下落至閉路管網(wǎng)。并將自動控制系統(tǒng)與機械刮糞機鏈接,實現(xiàn)全自動清污。
這里所指“三廢”是指固態(tài)物(鮮干豬糞和病死豬)、液態(tài)物(排泄尿液和消毒用水)以及舍內(nèi)廢氣處理。必須遵循“三低、五性”原則,即低能耗、低污染、低排放,高優(yōu)性、低耗性、系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、可持續(xù)性。推行“刮糞板、固(液)態(tài)分類清除模式”。從源頭將固態(tài)(鮮豬糞)和液態(tài)物(尿液和殘水)分離,做出分類處理。推行廢棄物處理“三段式”處理技術路線:一是在舍內(nèi)做好固液分離,二是過程處理(厭氧或好氧),三是終端制肥反哺農(nóng)業(yè)種植。這種傳承五千年中華農(nóng)耕文明的做法,將養(yǎng)殖和種植結合起來,歐美國家效仿中國、現(xiàn)在比我們做得好,把建設豬場和農(nóng)業(yè)種植用地以1∶(3~5)匹配推行有機種植。在我國養(yǎng)豬處在轉型轉變重要時期,必須樹立新理念,有制度保障,有土地配套種植,有產(chǎn)業(yè)鏈,這將是中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的大方向。
樓房養(yǎng)豬是我國畜牧業(yè)進入工廠化養(yǎng)殖和工業(yè)化技術裝備的重要歷史階段,主要優(yōu)勢在于節(jié)省土地資源、提升規(guī)?;⒓s化和智能化裝備能力,提高養(yǎng)殖效率。未來,智能化樓房養(yǎng)豬將會成為主流養(yǎng)豬模式之一,特別是在土地資源緊缺的地區(qū),養(yǎng)殖場戶可以根據(jù)實際情況利用該模式。
樓房養(yǎng)豬設計需與養(yǎng)殖工藝流程、工程建設、機械配套相統(tǒng)一,在設計中應以提高生物安全度為關鍵點,創(chuàng)造良好小氣候環(huán)境,按照工業(yè)化生產(chǎn)工藝流程設置將豬群類型對應批次化管理相銜接,最大限度地發(fā)揮動物繁殖特性和生長發(fā)育潛能,最終實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益與環(huán)境效益的共贏。