肉鸭笼式养殖技术

【技术研究】棚舍内pm2.5变化规律及对养殖的管理建议

日期:2026-05-29       来源: 禽高创咨询公众号

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  在笼养肉鸭规模化养殖过程中,棚舍内空气质量直接关系到肉鸭的生长发育、健康状况及养殖效益,其中PM2.5作为关键的空气污染物指标,其浓度变化及影响因素一直是养殖过程中易被忽视的重点。冬季肉鸭养殖为保障舍内温度,通常会减小通风量,导致粉尘、羽毛碎屑、粪污挥发物等颗粒物在舍内大量累积,使 PM₂.₅浓度升高。PM₂.₅和 PM₁₀不仅会影响肉鸭呼吸道健康与生产性能,长期暴露在高浓度颗粒物环境中,也会威胁养殖人员的职业健康。
  1. PM2.5的核心认知
  PM2.5又称细颗粒物,是指空气动力学直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物,其粒径仅为人体头发丝粗细的1/20左右,可长期悬浮在空气中且不易沉降。与粗颗粒物相比,PM2.5具有粒径小、比表面积大、吸附能力强的特点,不仅能吸附空气中的重金属、有害气体,还能承载细菌、真菌等病原微生物,成为各类污染物的“载体”。
  对于笼养肉鸭棚舍而言,PM2.5的组成更为复杂,主要来源于肉鸭养殖生产的各个环节,并非单一污染物,其核心成分包括饲料粉尘、肉鸭羽毛碎屑、皮肤脱落物、粪便扬尘,以及舍外空气带入的粉尘等,这些成分相互混合,形成棚舍内特有的PM2.5污染物体系,对肉鸭的危害具有持续性和隐蔽性。
  2. PM2.5对肉鸭的危害
  高浓度 PM2.5 会从多方面危害笼养肉鸭的健康与生产性能:其细微颗粒可穿透呼吸道屏障、沉积于肺泡,诱发各类呼吸道疾病,严重时可造成呼吸衰竭;同时会降低肉鸭采食量、损伤肝肾功能、引发机体慢性缺氧,抑制生长发育、降低日增重、增加养殖成本;另外还会损伤肉鸭免疫器官、破坏肠道免疫屏障,诱发氧化应激、削弱机体抗病能力,大幅提升疫病感染风险与死亡率,幼龄鸭受负面影响更为突出,最终形成免疫力下降、易患病、生长迟缓的恶性循环,严重损害整体养殖效益。
  3. 笼养肉鸭棚舍PM2.5变化规律
  本次监测时间为 2025年12月-2026 年 1 月,采样频率为每3天/次;监测对象为3层笼养肉鸭棚舍,监测期间覆盖肉鸭 2~27 日龄,涵盖肉鸭生长关键阶段,确保数据的代表性。本次监测使用华盛昌的DT-96测定设备,基于激光散射法的原理,重点监测不同日龄、时间段、棚舍位置及笼层的PM2.5浓度。
  棚舍内PM2.5的测定
  3.1 PM2.5随昼夜时间段的变化规律
  不同采样时段颗粒物浓度差异极显著(P<0.001),整体表现为早上>中午>晚上,早上浓度显著高于中午和晚上,晚上浓度最低,这与冬季棚舍通风规律及肉鸭活动量变化密切相关。
  成因剖析:早晨浓度高,源于夜间棚舍为保温密闭,8-10 小时内颗粒物持续积累,且肉鸭夜间粪便发酵、羽毛脱落未中断;中午浓度低,因气温升高,棚舍通风量加大,颗粒物排出速度加快,同时肉鸭活动量相对平缓,粉尘产生量减少;晚上浓度回升,是由于气温回落,通风量逐渐减小,颗粒物开始重新积累,但受白天通风稀释影响,浓度低于早晨。
  3.2 PM2.5随日龄阶段的变化规律
  由上表可知,不同日龄阶段肉鸭棚舍 PM₂.₅、PM₁₀浓度差异极显著(P<0.001)。其中第 3 阶段(15~21 日龄)浓度最高,第 2 阶段(8~14 日龄)浓度最低,第 4 阶段(22~28 日龄)浓度较第 2 阶段显著回升,呈现 “前期高、中间低、后期回升” 的变化趋势,与冬季养殖特点及肉鸭生长规律一致。
  从日龄阶段来看,呈现 “前期高、中间低、后期回升” 的趋势:1~7 日龄浓度较高,主要因为冬季棚舍刚投入使用,通风量小、空气交换不足,饲料粉尘、鸭只粪便挥发物易累积;8~14 日龄浓度最低,此时鸭只活动量适中,粪污积累量较少,且棚舍环境管理相对稳定,颗粒物产生与扩散处于相对平衡状态;15~21 日龄浓度最高,一方面是冬季密闭棚舍通风量持续不足,颗粒物长期累积,另一方面鸭只日龄增大、活动量增加,扬尘增多,同时粪污积累量达到一定水平,进一步推高颗粒物浓度;2~28 日龄浓度回升,主要与肉鸭进入换羽期有关,羽毛脱落量增加,粉尘来源增多,导致颗粒物浓度上升。
  3.3 PM2.5随不同水平位置的变化规律
  由上可知,棚舍中间、后端 PM₂.₅与 PM₁₀浓度显著高于前端,而中间与后端之间差异不显著,这与棚舍通风气流方向及颗粒物累积规律有关。
  水平方向上,中间、后端浓度高于前端,主要因为冬季棚舍通风气流多由前端向后端流动,颗粒物随气流向后端迁移并累积,且后端鸭只活动扰动更明显,粉尘不易扩散。
  3.4 PM2.5随不同垂直位置的变化规律
  由上图可知,棚舍中层Pm2.5颗粒物浓度极显著高于上层与下层(P<0.01),上层与下层之间差异不显著,中层是颗粒物悬浮与累积的核心区域。垂直方向上,中层浓度高于上层与下层,中层空气流通性介于上层与下层之间,颗粒物不易沉降也不易扩散,形成累积。
  3.5 肉鸭棚舍不同状态下PM2.5变化规律
  (1)舍内外差异
  由上图可知,舍内 PM₂.₅、PM₁₀浓度极显著高于舍外(P<0.01),这是冬季棚舍密闭、通风量不足,颗粒物无法有效扩散导致的。舍外空气流通性好,颗粒物可快速扩散,而舍内颗粒物来源(饲料、粪便、羽毛)持续存在,且无法有效排出,导致浓度显著偏高。
  (2)出粪对PM2.5影响
  出粪后棚舍内 PM₂.₅、PM₁₀浓度较出粪前呈升高趋势,主要因为出粪扰动了棚舍底部的粪污与沉积粉尘,但统计学分析显示差异不显著(P>0.05),说明出粪作业对颗粒物浓度的影响较弱,但仍属于不可忽视的生产管理影响因素。
  出粪时毛屑与粪水乱漂
  (3)开关灯对PM2.5影响
  关灯后重新开灯,棚舍内 PM₂.₅、PM₁₀浓度较关灯时呈升高趋势,主要是因为开灯后肉鸭活动量增加,扰动舍内粉尘,但差异不显著(P>0.05)。综上,生产管理活动(出粪、开灯)虽未对颗粒物浓度产生显著影响,但均导致其呈升高趋势,说明生产管理活动会对棚舍 PM₂.₅、PM₁₀浓度产生一定影响。
  开灯后大部分肉鸭开始活跃采食
  3.6  PM₂.₅与 PM₁₀浓度相关性分析
  由上表可知,PM₂.₅与 PM₁₀浓度呈极强正线性相关(r=0.9947,P<0.001),决定系数 R²=0.9895,说明 PM₂.₅浓度可很好地解释 PM₁₀浓度的变化,两者的线性关系具有极高的统计显著性。结合HJ 568-2010 畜禽养殖产地环境评价规范中规定畜禽养殖场中可吸入颗粒物 PM₁₀≤1000 的限值,根据回归方程反推,棚舍内 PM₂.₅控制限值约为 625;畜禽舍特殊环境下,75 μg/m³ 被广泛认为是保障饲养员长期健康的最低标准,超过此值可能导致呼吸道疾病风险增加,但结合饲养员健康需求,长期暴露在 PM₂.₅>75 的环境中会影响人体健康,因此建议棚舍内 PM₂.₅浓度控制在 75 以下,兼顾鸭只养殖与饲养员健康。
  4. 影响笼养肉鸭棚舍PM2.5浓度的关键因素
  结合监测数据及养殖实践,影响棚舍内PM2.5浓度的因素可分为两大类:肉鸭自身因素和养殖管理因素,其中养殖管理因素可通过人为调控优化,是降低PM2.5浓度的核心抓手,同时舍外环境因素也会间接影响棚舍内PM2.5浓度,各类因素相互作用,共同决定棚舍内PM2.5的浓度水平,与 棚舍PM2.5浓度的影响因素具有一致性,但结合笼养肉鸭的养殖特点,存在明显的特殊性。
  4.1 肉鸭自身因素
  日龄:不考虑通风的因素,随着日龄增加,肉鸭采食和排泄增多,活动量大,肉鸭舍内的PM2.5增大如前文所述;同时,肉鸭的群体密度也会影响PM2.5浓度,密度越大,活动产生的粉尘越多,PM2.5浓度越高,这是笼养肉鸭PM2.5浓度的核心自身影响因素。
  生理特性:肉鸭的羽毛脱落、皮肤代谢会产生大量细小碎屑,这些碎屑是PM2.5的重要来源之一;此外,肉鸭的采食习惯(啄食、甩头)会导致饲料粉尘飞扬,尤其是幼龄鸭,啄食动作不规范,饲料浪费多,粉尘产生量更大,进一步提升PM2.5浓度。
  日龄增大地面粉尘毛屑增多
  4.2养殖管理因素
  通风管理:通风是影响PM2.5浓度的最关键管理因素。监测数据显示,通风量不足时,PM2.5无法及时排出,浓度会持续升高(如晚间通风量减小,PM2.5浓度显著升高),如下图冬季1日龄棚舍未通风,PM2.5达到425;而通风量过大,会将舍外粉尘大量带入棚舍,也会导致PM2.5浓度上升(如棚舍前部靠近进风口,浓度较高)。因此,通风量的合理性直接决定PM2.5浓度水平,同时小窗开启情况也会影响通风效果。
  饲料管理:饲料的颗粒大小、硬度等直接影响粉尘产生量。育雏期鸭饲料颗粒过细,易产生粉尘;如果饲料硬度不足,颗粒易碎,也会增加粉尘量,进而提升PM2.5浓度;可以使用减少筛细粉设备安装在舍内,减少料槽中粉料,可减少粉尘产生,降低PM2.5浓度,这是养殖实践中可快速优化的关键因素。
  料槽内粉料过多
  粪便与卫生管理:肉鸭粪便堆积过多、清理不及时,会产生粪便扬尘,成为PM2.5的重要来源;同时,棚舍地面干燥、未采取加湿措施,粪便扬尘会更为严重。监测数据显示,棚舍后部靠近粪沟,PM2.5浓度较高,与粪便堆积密切相关;此外,棚舍内粉尘清理不及时,会导致粉尘二次飞扬,进一步升高PM2.5浓度,而定期清理棚舍,定期消毒可有效减少PM2.5产生量。
  棚舍清扫与走道喷雾消毒
  棚舍湿度的影响:在自然的大气环境中,空气中的细小粉尘颗粒会吸收水分,重量增加,从而更容易沉降到地面,而不是漂浮在空气中,雨水冲刷。而在肉鸭养殖棚舍内:湿度大,PM2.5反而可能更高。如下图,冬季肉鸭棚舍早上4-7点湿度能达到85%-90%,甚至90%以上。
  棚舍1月份湿度变化
  肉鸭养殖棚舍是完全不同的环境,这里有持续的污染源(鸭群活动、饲料、粪便等)和相对封闭的空间。在这种情况下,高湿度会成为PM2.5升高的促因。棚舍后端通常湿度高、温度高,非常容易滋生细菌。研究指出,当湿度>75%、温度>28℃时,细菌繁殖速度会加快3-5倍。这些细菌本身以及它们的代谢产物,会成为空气中PM2.5和PM10的一部分,导致后端测得的粉尘指标更高,二次转化提供“温床”:高湿度环境下,空气中的二氧化硫、氮氧化物等气体会更容易转化为硫酸盐、硝酸盐等颗粒物,这个过程被称为“二次转化”,会直接增加PM2.5的质量。
  冬季棚舍内湿度过大
  另外,由于检测设备的限制,棚舍内湿度过高会影响检测的精准性,市面上大多数便携式PM2.5检测仪采用的是光学散射原理。简单来说,就是通过激光照射空气中的颗粒,然后根据颗粒散射光的强弱来计算浓度,但是高湿度让颗粒“变大”:在肉鸭棚舍这种高湿度环境下,空气中的许多粉尘颗粒(如粪便微粒、饲料粉末、皮屑等)具有吸湿性,也就是会吸收水分当湿度升高时,这些颗粒会吸收水蒸气而“长大变胖”,使得传感器发生误判,从而导致计算出的PM2.5浓度虚高。
  4.3 舍外环境因素
  舍外空气质量直接影响棚舍内PM2.5浓度,舍外PM2.5浓度过高(如周边有农田、道路、其他养殖场),会通过通风系统带入棚舍,导致棚舍内PM2.5浓度升高;此外,舍外风速、湿度也会影响PM2.5浓度,舍外风速过大,会将外界粉尘带入棚舍;舍外湿度较低,空气干燥,粉尘易飞扬,也会间接增加棚舍内PM2.5浓度。由下图可以看出,夏季棚舍内PM2.5与棚外相当,当外界PM2.5升高时,棚舍内也升高,而冬季棚舍湿度大。舍内PM2.5高于舍外,尤其是早上。
  舍内和舍外PM2.5变化规律
  5. 小结
  冬季肉鸭棚舍 PM₂.₅与 PM₁₀浓度在日龄、采样时段、水平位置、垂直位置、舍内外间均存在显著或极显著差异,呈现 “前期高、中间低、后期回升”“早上最高、晚上最低”“中间及后端最高、中层最高、舍内显著高于舍外” 的分布特征。
  出粪作业与关灯后重新开灯可使棚舍内 PM₂.₅、PM₁₀呈升高趋势,但影响不显著,说明生产管理活动会对棚舍颗粒物浓度产生一定影响,属于养殖过程中的弱影响因素。
  PM₂.₅与 PM₁₀呈极强正线性相关(r=0.9947),参照国标 PM₁₀≤1000 的限值,推断棚舍 PM₂.₅控制限值约为 625;结合饲养员健康需求,建议将 PM₂.₅浓度控制在 75 以下,兼顾鸭只与饲养员健康。
  本研究采用光散射法监测,受冬季棚舍 80%~90% 高湿度影响,检测结果存在一定局限性;冬季通风量不足、肉鸭换羽产生粉尘、棚舍空间气流分布不均是导致颗粒物累积与差异的主要原因,生产中应针对性开展环境调控。
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