地下水降温猪床缓解母猪的夏季热应激反应规律研究

The hot and humid summer climates, as encountered in the tropical area of China, can adversely impact the production and welfare of sows, especially for most of the open pig house. As an alternative, economical and effective cooling method, the water-cooled cover system (WCC) has not been systematic studied in tropical area. In this research, the laboratory testing, CFD simulation and optimization, thermal environment parameters measurements, the animal ethology observation, physiological parameters and production performance analysis, are adopted to analyze the effect of hot and humid environment on the performance and behavior of sows, to explore cooling effect of the WCC for alleviating the heat stress of sows, and the cooling mechanism of WCC. In order to solve the cooling problem of the open barns in the tropical region and improve the animal welfare, the study will provide theoretical basis and guidance of cooling facility for the group-housed pig farm.

对于我国热带地区大部分开放式猪舍，夏季持续高温高湿严重影响母猪的健康水平及生产性能。而地下水降温猪床作为经济有效的工程防疫措施在热带地区未见系统性研究。本项目以热带地区典型开放猪舍小群舍饲散养的母猪为研究对象，建立配套地下水降温猪床系统，拟通过实验室测试、CFD模拟优化、热环境参数测定、动物行为学观测、生理参数测定及生产性能分析，研究热应激对母猪生理行为机制及生产性能影响，探讨热应激评价指标及临界温度；研究地下水局部降温猪床在舍饲散养模式下缓解母猪夏季热应激反应规律，通过比较试验研究降温猪床对母猪福利水平的影响；探讨降温猪床降温传热机理并优化模型参数。通过对地下水降温猪床缓解热带地区夏季母猪热应激的机理研究，为母猪舍饲散养模式下的配套降温设备提供基础数据支撑，解决热带地区夏季高温高湿极端气候条件下开放猪舍的降温问题，为提高母猪健康福利水平的工程防疫措施提供理论依据和指导。

本项目通过在热带地区开放猪舍配套地下水降温猪床系统，从实验室测试、CFD 模拟优化、热环境参数测定、动物行为学观测、生理参数测定等评价热带地区夏季高温高湿气候条件下地下水降温猪床的实际降温效果；研究地下水降温猪床缓解母猪夏季热应激反应规律；探讨影响热调节行为的临界温度及母猪热应激的评价指标；研究降温猪床降温传热机理并优化模型参数。研究结果表明：高温环境直接影响母猪的呼吸率、体表温度、饮水量、采食量等，可作为评价热应激的指标；母猪热调节行为表现为尽量减少活动、躺卧在打湿的地面上或者通过排泄物打湿体表散热、增加饮水次数等；出现热调节行为的临界温度为30℃左右。分娩母猪降温猪床在37℃时能降3~4.5℃；大跨度降温猪床在室内最高温度为36.1℃时最大能降4.1℃；降温猪床组的母猪呼吸率、体表温度等生理指标均低于对照组；其中舍饲散养模式下实验组的母猪较对照组更多的时间选择活动在降温区域。CFD模拟中采用RNG模型最小绝对误差能达到1%；通过改变管距可直接影响猪床内部的温度场，建议优先考虑20cm和15cm的管距；推荐直接利用地下水的降温方式，在高温的环境中进水温度为20℃亦能取得较为合理的降温效果；降温猪床的连接可采取串联的方式；猪床内部的温度随着进水流速的升高呈递减的趋势，选择5 L/min的水流速既能满足降温的需求又较为符合实际的应用。因此，若每个单元增加串联猪床个数时可以结合不同的流速来达到较为理想的降温效果。.本项目对地下水降温猪床缓解热带地区夏季母猪热应激的机理研究，为解决热带地区夏季高温高湿极端气候条件下开放猪舍配套降温设备提供提供理论依据和指导。