蛋鸡福利化养殖模式及技术装备研究进展

p第 31 卷 nbsp; 第 23 期 nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;农 业 工 程 学 报 nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;Vol.31 nbsp;No.23 214 nbsp; nbsp;2015 年 nbsp; nbsp;12 月 nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; Dec. 2015 nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;蛋鸡福利化养殖模式及技术装备研究进展杨 nbsp; 柳，李保明※（中国农业大学水利与土木工程学院，农业部设施农业工程重点实验室，北京 100083） 摘 nbsp;要 自 1999 年欧洲福利法提出全面禁止传统笼养以来，世界各国开展了很多蛋鸡福利化养殖系统的研究，以保障蛋鸡福利，取得了很多方面的改进。然而，在世界上的主要蛋品生产国家中，福利化养殖设施所占蛋鸡养殖模式的比例仍然较低。随着人们对动物福利的重视和行业的可持续发展要求的提高，开发新型养殖设施的呼声日益高涨。根据国内养殖业建筑现状以及现代高产品种抗病力差的特点，发展福利化养殖装备提高蛋鸡鸡体本身的健康和福利，减少因药物使用带来的负面影响，中国开发福利化蛋鸡养殖设施以提高鸡体健康和福利以抵抗疾病，减少用药；同时促进舍内环境良好，创造适应现代鸡群的生存条件显得至关重要。该文通过概述世界现存的几种替代传统笼养的福利化养殖模式及装备，比较它们各自的特点以及它们在蛋鸡福利、生产性能及蛋品质、社会经济环境对它们产生的不同影响等方面的差异。提出并分析了不同养殖系统存在的主要问题。通过总结国外蛋鸡福利化养殖设施的优缺点，为国内蛋鸡福利化系统的开发提供参考。在改善行为福利的同时，还需要结合传统笼养鸡体与粪便分离、动物健康状况好、投资较低的优点，改变现有的福利化养殖装备系统设计。另外，该文展望了福利化养殖设施的发展方向，并提出了发展福利化养殖设施的新思路。 nbsp;关键词动物；福利；模式；养殖模式；笼养；舍内散养 doi10.11975/j.issn.1002-6819.2015.23.029 中图分类号S817.3 nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; 文献标志码A nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; 文章编号1002-68192015 -23-0214-08 杨 nbsp;柳，李保明. 蛋鸡福利化养殖模式及技术装备研究进展[J]. 农业 工程学报，2015，3123214－221. nbsp; nbsp;doi 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.23.029 nbsp; nbsp;http//www.tcsae.org Yang Liu, Li Baoming. Research progress of welfare-oriented breeding mode and technical equipments for laying hen[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE, 2015, 3123 214－221. in Chinese with English abstract nbsp; nbsp;doi10.11975/j.issn.1002-6819.2015.23.029 nbsp; nbsp;http//www.tcsae.org 0 nbsp;引 nbsp;言20 世纪 40 年代中后期，传统笼养技术在美国逐步得到应用，并迅速发展起来[1]。到目前为止，传统笼养仍然是最为世界上广泛的蛋鸡饲养模式。由于笼养具有发病率少、饲养群体小、便于机械化操作和管理、舍内环境好等优点，并且由于减少了运动，饲料转化率也得到相应的提高。传统蛋鸡笼养技术在美国以及其他国家迅速发展起来，并且随着机械化水平的逐步提高，发展为规模化、自动化、高密度、集约化的产业。蛋鸡养殖模式从最初的阶梯型笼养，发展到高密度的叠层笼养，而且叠层笼养也从最初的 3、 4 层进而发展到现在的 8 层甚至12 层的叠层笼。如此高密度的笼养使得鸡舍的生产效率大大提高，但是高密度的养殖模式也对畜舍环境提出了更高的要求。因此，在美国等发达国家，又出现了高度自动化的环境调控设施和全封闭式的畜舍建筑，这些设收稿日期2015-07-09 nbsp; nbsp;修订日期2015-08-25 基金项目国家现代农业（蛋鸡）产业技术体系项目（ CARS-41-K20）；公益性行业（农业）科研专项资助项目（201303011 ）； 作者简介杨 nbsp;柳，女，博士生，研究方向为动物环境调控与动物福利。北京 中国农业大学水利与土木工程学院，农业部设施农业工程重点实验室，100083。Email ※通信作者李保明，男，教授，博士生导师，主要从事畜禽设施养殖工艺与环境的研究。北京 中国农业大学水利与土木工程学院，农业部设施农业工程重点实验室，100083。Email 施的出现，改善了舍内的环境条件，但同时也使得畜舍的能耗倍增。 nbsp;同时，由于单栋饲养规模的进一步增大，对舍内疫情的防治要求也大大提高。由于多年以来选育高产品种，使得现代蛋鸡品种具有生产性能高、饲料转化率高[2]、抗环境应激能力比较弱的特点。且传统笼养条件下鸡被当作一个简单的动物机器，运动空间极其有限、缺乏表达自然行为的机会、骨质疏松症和足炎的患病率更高。由于自身健康状况差，这种模式下蛋鸡生产主要依赖于各种生物疫苗及药品的使用来抵抗疫情和疾病的发生，导致现代蛋鸡场用药多，鸡蛋和鸡肉中药物残留等生物安全问题也引起了广泛的关注。为了维护蛋鸡行业的可持续发展，欧盟等重视动物福利的国家和地区相继开发了各种福利化蛋鸡养殖设施，甚至在 1999 年立法禁止 2012年之后使用传统笼养，来保障鸡的健康和福利[3]。 中国从 20 世纪 70 到 80 年代为响应“菜篮子工程”的号召，开始引进和发展机械化养鸡技术和设备，在大中型城市的郊区建设规模化大型蛋鸡场[4]。这一期间发展的多为传统笼养模式，与发达国家不同的是，中国机械化养鸡场以简易节能型作为技术要求，所建设的鸡舍往往为开放舍或有窗舍，建筑保温隔热性能差，环境控制设备不配套，舍内环境可控性差，无法完全满足现代高产蛋鸡品种对环境的要求。同时，目前的气候变化对规模化养鸡的节能减排技术提出了新要求；畜产品健康与质量安全要求，对药残的控制愈来愈严；环境污染与可第 23 期 nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;杨 nbsp;柳等蛋鸡福利化养殖模式及技术装备研究进展 215 用于规模化养鸡的土地受制约；现代蛋鸡品种高产、低抵抗力的特点，需要更好的规模化蛋鸡养殖健康环境。 nbsp;针对这些新形势，根据国内养殖业建筑现状以及现代高产品种抗病力差的特点，发展福利化养殖装备提高蛋鸡鸡体本身的健康和福利，减少因药物使用带来的负面影响，在我国开发福利化蛋鸡养殖设施以提高鸡体健康和福利以抵抗疾病，减少用药；同时促进舍内环境良好，创造适应现代鸡群的生存条件显得至关重要。目前为止福利化养殖系统主要在欧洲一些重视福利的国家得到了应用，而在美国等主要蛋品国家，福利化蛋鸡养殖模式也进入了探索阶段[5]。从 20 世纪 80 年代开始，福利化养殖系统主要经过 30 多年的发展，国外的福利化养殖模式也从最初的单层、多层舍内散养系统，发展到折衷型的装配型鸡笼。这些设施或多或少地改善了鸡的福利，也取得了很多方面的进展。但是这些福利化设施中都使用了沙浴槽，舍内氨气和粉尘浓度高，环境状况差[5]。本文拟通过综述现存的蛋鸡福利化养殖系统的不同类型、特点，比较它们的差异，分析可能存在的问题和解决问题的建议。最后，本文提出一种既保留传统笼养离地优势，又能给鸡充分活动空间，又不会引起沙浴所带来的舍内环境问题的新的福利化养殖模式的方案，为今后福利化蛋鸡养殖模式的发展提供参考。 1 nbsp;现有福利化养殖方式的分类及其特点 蛋鸡福利化养殖是与蛋鸡传统笼养相对应的，与传统笼养相比，它包含的主要内容为 1）鸡有更多的活动空间。2）提供了表达鸡自然行为的一些福利化设施。在 2006 年以前，国际上对于蛋鸡养殖系统没有统一的分类，蛋鸡养殖设施的类型较多。如舍内垫料平养（Deep litter ） ,大笼饲养（ Aviary system），舍外自由散养（Free range system ），栖架式饲养（Perchery system ），传统笼养（ Conventional cages）改良型笼养（ Modified cage system）等等。 nbsp;2004 年起，欧盟发起了一项为期 2 年的蛋鸡福利状况评估项目，该项目将蛋鸡养殖系统分为 3 类笼养系统（Cage system ）、舍内散养系统（Noncage system ）、舍外自由散养系统（ Outdoor /Free-range system），后面两类通常又称为替代系统（ alternative systems）。目前，世界上大多数研究都采用此分类[6]。福利化养殖是与传统笼养相对的。相比之下，它的主要进步是提供了更大的运动空间，以及产蛋箱、栖杆、沙浴槽等福利设施。这 3类系统最大的区别是在群体大小、运动空间、环境复杂度 3 方面给鸡提供的福利水平也有差异（见表 1）。 1.1 nbsp;装配型鸡笼 装配型鸡笼（ furnished cages）也称富集型鸡笼（enriched cages ），是传统笼具和福利设施的结合的一种福利化鸡笼[8]。它仍然属于一种笼养系统（Cage system ），保留了笼养的基本特征，具有群体小、鸡体与粪便分离的优点，同时又提供了与散养条件下类似的一些福利设施。根据饲养量的大小，装配型鸡笼分为小型装配笼（饲养 15 只以下）、中型装配笼（饲养 15～30 只）、大型装配笼（饲养 30 只以上）。 表 1 nbsp;装配型鸡笼和替代系统在设计方面的区别[7]Table 1 nbsp;Major differences in design between furnished cages and alternative systems[7]项目 Index 装配型鸡笼 Furnished cage 替代系统 Alternative system 群体规模 Group size 小 Small 大 Large 运动自由度 Freedom of movement 有限 Limited 较大 Yes 占栏面积（只） Space allowance per bird 750 cm21 111 cm2占栏面积（群） Space allowance per group 小 Small 大 Large 环境复杂度 Complexity of the environment中等 Medium复杂 Complex 沙浴槽 Litter 总量有限 Limited amount总量很大 Large amount 栖杆 Perches 低 Low 高 High 到达不同层采食台面的通道Access to different tiers 无 No 有（多层散养系统）Yesaviaries 无（平养系统） Nofloor housing 第一代装配型鸡笼研发于 20 世纪 70 年代，它为鸡提供了产蛋箱、栖杆、沙浴槽。当时称为“Get-away cage ”[9]。由于当时着重研究中型、大型装配笼，并且设置了两层栖杆，这些系统具有难于观察、同类相残情况严重、蛋品质下降等缺点而未被大规模采用。 20 世纪 80 年代，英国开始研究小型装配笼，并引入了装配型鸡笼（furnished cage）的概念[10]。目前装配型笼具的设计群体规模在 8到 80 只鸡左右[11]。图 1 展示了一种常见的装配型鸡笼。 nbsp;图 1 nbsp;大型装配型鸡笼构造图[12]Fig.1 nbsp;Schematic drawing of large furnished cages[12] 与普通笼具相比，装配型笼具是一种类似于“单元房”的养殖笼具，为鸡提供了更大、更丰富的活动空间。传统笼养要求最低地面面积为 550 cm2/只， 而装配型鸡笼按照规定必须为鸡提供 750 cm2/只以上的地面面积以便鸡活动并且表达一些舒适行为[10]。并且笼中不仅仅是单调的铁丝网以及饮水系统，而是装配了几个生活区产蛋区、栖息区、刨食区， nbsp;每个分区有相应的设施如产蛋箱、栖杆、沙浴槽或磨爪垫供鸡使用。 1.2 nbsp;舍内散养系统 舍内散养系统（Noncage system ）分为单层散养系统（ Single tiered non-cage systems ）、多层散养系统（Multi-tiered non-cage systems ）。 1.2.1 nbsp;单层散养系统 单层散养系统（Single tiered non-cage systems ）在国内一般称为平养系统（图 2），这种饲养方式由来已久，农业工程学报（http//www.tcsae.org ） nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;2015 年 nbsp; 216 是笼养出现以前蛋鸡的普遍饲养方式，与笼养相比投资较低[13]。其特点是在舍内地面或架高的地面、网面上铺设垫料，鸡只饲养于垫料之上。鸡只可以在整个鸡舍自由活动，与笼养相比，平养系统大大提高了蛋鸡的活动空间。目前较为常见的做法是将鸡舍地面全部或部分设置为垫料地面，另一部分为漏粪地板，漏粪地板底部设有积粪池。漏粪地板之上布置料线和水线，与垫料分开以避免污染、湿润垫料导致垫料的管理问题。 图 2 nbsp;典型单层散养系统鸡舍剖面图[12]Fig.2 nbsp;Cross section of typical single tiered non-cage system[12] 1.2.2 nbsp;多层散养系统 多层散养系统 （ multi-tiered non-cage systems）[14]目前主要应用于欧盟国家。在中国以及美国等主要产蛋国家应用还较为少见。该类系统具有多层采食、栖息平台，因此与平养相比，提高了饲养密度，节约了建筑成本，但是也提高了一部分设备的投资。多层平顶部通常设有多根栖杆，以满足鸡只栖息于高处的习性。设有多层采食平台，鸡只可以在多层采食平台进行采食、饮水。通常每层采食平台下部均设有粪污传送带，确保鸡在上层采食平台活动时不会将粪污掉落到下层鸡只身体上。采食平台由铁丝网构成，一般设计一定坡度，当产生窝外蛋时，鸡蛋可以沿坡度滚出，有利于窝外蛋的收集，避免了散养养系统中人工捡拾窝外蛋的麻烦。部分鸡舍地面铺设垫料，以满足鸡觅食、沙浴的习性。这种系统有的是没有设置鸡笼，完全开放的，鸡可以 24 h 完全自由地在舍内活动（如图 3）。 图 3 nbsp;无笼散养系统鸡舍实景图 nbsp;Fig.3 nbsp;Scene of non-cage multi-tiered housing system 有的是有笼定时开放的，鸡每天大部分时间被关在较大的笼具中，每天只有 10 h 左右的时间可以到笼外沙浴区进行自由活动（如图 4、图 5）。 图 4 nbsp;大荷兰人 Natura 60 系列大笼散养系统鸡舍剖面图[12]Fig.4 nbsp;Big Dutchman Natura 60 two-tier aviary housing system[12]图 5 nbsp;多层大笼散养系统舍内实景图 Fig.5 nbsp;Scene of aviary housing system 1.3 nbsp;舍外自由散养系统 舍外自由散养系统（Outdoor /Free-range systems ）在国内较为常见，如农户林下散养、山地散养等[15]。散养模式可以给鸡提供一个广泛的自由活动空间，让鸡享有自然光照，并能够有更加充分的接触其他自然环境。散养方式下养殖密度较小，通常高于 5 000 m2/只。这种方式通常是舍内饲养与舍外放养相结合，既保证了鸡群在野外的活动，又能在天气不适合的时候能给鸡提供遮风挡雨的处所。由于鸡群可以在舍外觅食， 采食的时间增加了，且食物也更加多样化。与其他饲养模式相比，散养模式下由于环境的复杂度大大增加且可控性差，生产效率最低，管理难度也最大，比较难大范围推广。目前国外结合该饲养模式的优缺点开发了一些新的模式[16-17]。 荷兰瓦格林根大学研究开发了一种名为圆盘系统（The roundel ）的福利化蛋鸡养殖模式，旨在满足未来蛋鸡在发展用地、蛋鸡福利、人工、社会、环境多方面及蛋业可持续发展的要求（如图 6、图 7）。圆盘系统类似于一个由 1 个圆心， 2 个圆环组成的圆形蛋糕，它的中央（图 6 中标号 4）是圆形的核心部位，用来收集、分类鸡蛋以及检查蛋品质。围绕中央部位的外部一环由 12 个单元组成，有 2 个（图中屋顶开敞部位）用来存放鸡蛋、饲料、废弃物以及其他物品，其他 10 个单元用来供蛋鸡生活，每个单元能容纳 3 000 只鸡。在这 10 个单元中，有 5 个（标号 1）为舍饲区，其高度为 5.5 m。鸡舍内部有饲喂、饮水、清粪系统，以及产蛋箱和栖杆，供鸡白天在此产蛋，夜晚在此栖息。与鸡舍每个毗邻的区域设有一个带透明屋顶的舍外活动区（标号 2），鸡可以从鸡舍进入相邻的活动区活动。活动区内有人工草皮，透明屋顶既能保证鸡得到充分的阳光，又能遮风挡雨，保持人工草皮的干燥。最外面的一环是放牧区（标号 3），该第 23 期 nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;杨 nbsp;柳等蛋鸡福利化养殖模式及技术装备研究进展 217 区设有厚垫料和防鸟网，墙体为铁丝网，确保足够的通风量。 nbsp; 注1. 舍饲区 nbsp;2. 舍外活动区 nbsp;3. 放牧区 nbsp; 4.中央核心区 nbsp;Note 1.the pens or living units nbsp;2.the free range or foraging area nbsp;3.the ground foraging area nbsp;4.the central core area 图 6 nbsp;荷兰圆盘系统概念图[18]Fig.6 nbsp;Schematic drawing of roundel laying hen housing system[18]图 7 nbsp;荷兰圆盘系统实景图 nbsp; Fig.7 nbsp;Scene of roundel laying hen housing system 2 nbsp;各类福利化养殖设施的比较 欧洲福利计划的第一项任务就是对福利内容进行了定义，其中包括了福利指标的确定。它所确定的福利评价指标为以下几个方面[6] 1）产蛋性能。2 ）健康状况。这部分主要包括疾病的发生率。 3）身体状况。包括骨骼强度、趾部长度、羽毛状况。 4）生理状况。主要包括应激激素（如皮质酮）。 5）行为状况。主要是指鸡的正常行为和异常行为发生的频次和持续时长。在这些福利指标中中健康状况、生产性能直接影响生产效益和产品品质。目前世界其他文献报道对福利的内容的阐述也主要包括这几个方面[11]。散养系统与装配型鸡笼相比，最大的差异就是群体大小不同、自由运动的空间不同，且环境的复杂度不同。在散养系统中，鸡的活动空间更大，环境更加复杂。这也就造成了两者在蛋鸡福利、所产生的蛋品质方面的差异，从而也造成了社会经济市场对它们的接纳程度的差异。 2.1 nbsp;蛋鸡健康和行为福利 在疾病控制方面，装配型鸡笼由于沿袭了传统笼养小群饲养、垫料少，且鸡体与粪便分离的优点，患病率、死亡率往往相对其他饲养模式要低。散养系统由于都有垫料存在，鸡只健康状况相对较差。瑞典一项长达 4 年的研究表明，舍内有垫料的散养系统与舍外放养系统、笼养系统相比，前两者中鸡的死亡率远远高于第三者[19]。Sherwin 等比较了不同类型商品鸡场，包括非笼具系统、舍外自由散养系统、传统笼具、装配型鸡笼四种不同生产模式下，装配型鸡笼中鸡的死亡率最低[20]。不仅如此，垫料系统中饲养的鸡只感染病毒性疾病的几率也会增加。德国的一项研究表明，垫料系统中饲养的鸡比笼具系统中饲养的鸡只更易感染丹毒[21]。寄生虫类疾病的患病率在垫料系统中也远远高于笼养系统。鸡肠道球虫病是垫料系统中常见的寄生虫病，但在笼养系统中很少发生。外部寄生虫如跳蚤等在笼养环境中的感染也要远远低于垫料系统[22]。 在饲养空间方面，装配型鸡笼与散养模式相比，饲养空间小，鸡只活动量小。饲养空间的缺乏使鸡无法伸展、扑扇翅膀，影响到鸡的锻炼和舒适行为的表达[23]。鸡更喜欢较大的活动空间，趋向性试验表明，如果给予选择的机会，鸡只更愿意去往更大的空间，远离其它鸡只而不是挨在一起。笼养条件下不仅鸡的习性得不到满足，更为严重的是，鸡的活动严重受限还会引起鸡骨骼强度下降发生骨质酥松症、产蛋疲劳症等疾病。很多研究表明，与散养系统相比，笼养系统中饲养的鸡由于缺乏锻炼更容易产生骨质酥松症[24-25]，在淘汰抓鸡的时候更容易发生骨折。 在行为表达方面，散养系统与舍外自由散养系统远远优于装配型鸡笼。虽然装配型鸡笼同样是提供了沙浴池、产蛋箱、栖杆，可以满足鸡沙浴、就巢、栖息的一部分习性。但是更多的是无法满足的习性，如飞翔、奔跑、行走、扇翅、伸展。由于提供的材料有限，觅食、沙浴行为也不能得到充分得到满足[11]。散养系统中饲养的蛋鸡更为自由，但是自由的同时也增加了掠夺行为和同类相残行为发生的几率。不过这种事件的发生影响到的只是一部分鸡，而不是整个鸡群。从总体上来说，散养系统提供了更好的动物福利。 2.2 nbsp;生产性能与蛋品质 垫料散养系统中，生产性能和饲料转化率相对装配型笼养较低散养系统下的生产效率更低。不同饲养模式下蛋重无显著差异，但是也有少量研究认为自由散养系统下蛋重大于笼养系统，可能由于鸡只所处的环境温度不同导致[26]。不同饲养模式环境温度不同和干物质采食量不同，影响产蛋性能和蛋品质[27]。研究表明多层散养系统中生产的脏蛋、破蛋最多，传统单层平养系统中脏蛋、破蛋最少，装配型鸡笼中脏蛋率居于二者之间[25]。这可能因为散养鸡蛋的蛋壳强度大于笼养鸡蛋[28]。破蛋与脏蛋的产生与笼具的设计有很大的关系，这些问题可以由更好的笼具设计来避免。在蛋品营养成分和蛋品安全方面，舍外散养与笼养鸡蛋在胆固醇、氨基酸的含量并无显著差异，散养鸡蛋大肠杆菌、沙门氏菌、空肠弯曲菌含量高于笼养鸡蛋[29]。散养系统中，蛋壳好氧嗜温性菌的含量高于装配型笼具[30-31]。 2.3 nbsp;社会、经济与市场因素对饲养模式的影响 欧盟福利法中规定能接受的是装配型鸡笼和散养系农业工程学报（http//www.tcsae.org ） nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;2015 年 nbsp; 218 统，对于两者也有相关的详细规定。但是，并不是两种系统都同样受到生产者的欢迎。当传统笼养被全面禁止后，大部分的蛋鸡饲养模式转向了散养系统，装配型鸡笼中的鸡蛋在欧洲市场并不如散养系统中生产的鸡蛋那么受欢迎。其原因是，欧盟鸡 4 级鸡蛋分来标准中仍然把装配型鸡笼中生产的鸡蛋和传统笼养都定义为同一个级别，消费者无法确定这是在传统笼养还是装配型鸡笼中生产的鸡蛋[32]。 饲养模式的确定还要受到社会经济、环境效应、工作人员的健康与安全、社会的价值观等多方面的影响。毋庸置疑，笼养系统是生产成本最低的，也是对环境负面效应最小、工作人员的健康与安全状况也最优的[33]。笼养的优势不可忽视，但不可否认的是，传统笼养蛋鸡的福利也是同样亟待解决的重大问题。 3 nbsp;当前福利化养殖设施存在的主要问题 3.1 nbsp;垫料散养鸡体与粪便接触引发的健康问题 传统笼具和装配型鸡笼通常采用软质的铁丝网作为笼底，鸡与粪便可以分离。这也是它能维持较好的卫生状况的重要原因。而散养系统通常会有部分或者全部的垫料地面，使得鸡与粪便直接接触，从而增加了疾病的发生率。很多疾病都是由于鸡和粪便、垫料接触引起的，如组织滴虫病、土传病害等等。垫料如果不能达到妥善的更换和处理，由于饮水和粪污的混合导致其受潮、污染，极易滋生细菌，这样的垫料不仅释放出大量有害气体，而且还直接损害蛋鸡足部健康，甚至引起鸡只感染细菌性疾病而死亡。从这个角度来说，垫料的使用虽然增加了觅食、抓沙浴等行为福利，但管理不善时极易损害动物健康。 nbsp;目前装配型鸡笼中已经有一些研究用塑料网、橡胶垫、人工草皮等材料替代垫料的磨爪功能，并且撒上少量锯末、碎稻草等粗纤维含量高的基质让鸡进行觅食。新的材料不仅对笼中的卫生状况没有影响，而且还促进了鸡对产蛋箱的使用[34]。另外，采食这些主要成分为粗纤维的基质还能促进鸡的消化，使鸡情绪稳定。另一方面粗纤维的进食影响到矿物质和脂肪的代谢，进而影响到蛋品质[35]。 3.2 nbsp;垫料散养引发的舍内空气质量问题 除了饲料和粪便之外，舍内垫料是鸡舍内粉尘的又一种要来源。舍内垫料通常是褥草、秸秆、沙子等基质与动物粪便、羽毛、饲料等物质的混合物，这些物质原本就容易产生粉尘。加上鸡的抓刨和扑扇，使得散养系统中舍内空气中粉尘浓度更高。粉尘是畜舍空气中有害微生物的主要传播载体，容易引起鸡呼吸系统及其他相应疾病。表 2 总结了不同类型鸡舍中粉尘浓度的数据。 nbsp;散养系统中通常铺设垫料，其与粪便混合，在转群时才被清走，所以 NH3也比较高。散养系统 NH3浓度高，同样也导致了很多问题。据报道，平均每只鸡在散养系统和笼养系统中产生的 NH3的挥发量分别是 386 和 34 g/年[44]。 nbsp;高浓度的氨气和粉尘是鸡舍工作人员急、慢性呼吸道疾病的重要起因. 长期暴露于氨气中会增加呼吸道对疾病的易感性，并且高浓度的氨气还会损害动物及人的眼睛。除了动物和人体， NH3挥发到大气中所带来的环境负面影响，也是同样需要考虑的问题[45]。表 3 总结了不同类型鸡舍中氨气浓度的数据。 表 2 nbsp;不同畜舍类型粉尘浓度已报道数据总结表 Table 2 nbsp;Summary of published data on particulate matter concentrations in different laying hen housing system 国家 Country 报道年份Year 研究者 Author 鸡舍类型 House type 粉尘浓度PM10/ mgm-3 粉尘浓度PM2.5/ mgm-3美国 United States2015 Zhao Y 等[5]CC 0.590.16 0.0350.013美国 United States2011 Li Shuhai 等[36]CC 0.393 0.044 意大利 Italy 2009 Costa 等[37]CC 0.094-0.22 - 美国 United States2015 Zhao Y 等[5]EC 0.440.18 0.0560.021荷兰 Netherlands2009 Zhao. Y 等[38]AV 2.403 0.103 美国 United States2013 Hayes 等[39]AV 2.3 0.25 美国 United States2015 Zhao Y 等[5]AV 3.952.83 0.4100.251注CC 代表传统笼养；EC 代表装配型笼养；AV 代表多层散养系统。 Note CCconventional cage; ECenriched colony; AVaviary system. 表 3 nbsp;不同畜舍类型氨气浓度已报道数据总结表 Table 3 nbsp;Summary of published data on ammonia concentrations in different laying hen housing system 国家 Country 报道年份Year 研究者 Author 鸡舍类型 House type 氨气浓度 NH3concentration/10-6美国 United States2015 Zhao Y 等[5]CC 4.32.6 中国 China 2011 Zhiping Zhu 等[40]CC 2.3-6.8 德国 Germany 1999 Seedorf 等[41]CC 2.7 英国 England 1998 Groot Koerkamp 等[42]CC 11.9 荷兰 Netherlands1998 Groot Koerkamp 等[42]CC 5.9 丹麦 Denmark 1998 Groot Koerkamp 等[42]CC 6.1 德国 Germany 1998 Groot Koerkamp 等[42]CC 13.5 美国 United States2015 Zhao Y 等[5]EC 2.81.8 瑞典 Sweden 2009 Nimmermark 等[43]EC 3-12 美国 United States2015 Zhao Y 等[5]AV 7.16.3 英国 England 1998 Groot Koerkamp 等[42]AV 8.3 荷兰 Netherlands1998 Groot Koerkamp 等[42]AV 29.6 丹麦 Denmark 1998 Groot Koerkamp 等[42]AV 25.2 瑞典 Sweden 2009 Nimmermark 等[43]AV 32-38 注CC代表传统笼养；EC代表装配型笼养；AV代表多层散养系统。 Note CCconventional cage; ECenriched colony; AVaviary system. 3.3 nbsp;散养系统中群体规模问题 散养系统中群体规模较大，较大规模的鸡群往往表现出更多的社会行为。群体规模较大会引发啄羽发生的风险，严重的啄羽还会引起鸡只同类相残。 Nicol 等比较了 72、 168、 264、 368 只规模的鸡群，发现群体规模越大，鸡群啄羽的发生率越高[46]。而且，大群中很难将有啄癖的鸡跟踪并挑出，一只有啄癖的鸡在大群中产生的影响可能比笼养情况下要恶劣。但是，大群也有另一个优势，即被啄的鸡可以有更多空间逃脱。 Appleby 等人研究了鸡群的空间分布规律，认为与小群体相比，大群体第 23 期 nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;杨 nbsp;柳等蛋鸡福利化养殖模式及技术装备研究进展 219 中鸡群能获得更多的行动自由[47]。从这一方面来讲又能减少啄羽的严重后果。另一些研究表明鸡能辨识出 27 只同类的个体，在较小鸡群里，往往群体结构相对稳定，不容易发生争斗。在特别大的群体（＞ 100 只）的群体里，鸡群采用其它的辨识手段（如根据鸡冠的大小）来建立社会关系，因此，采用这两种规模饲养鸡只攻击问题相对较少[48]。 4 nbsp;对新型蛋鸡福利化养殖模式的思考 4.1 nbsp;新型福利化养殖设施的开发 尽管到目前为止，国内机械化蛋鸡福利化养殖设施的开发应用还相对少见。总结国外福利化养殖设施的发展，结合装配型鸡笼和其它福利化养殖设施优点开发一些新的设备，保留笼养鸡体与粪便分离的优势，又能给鸡提供较大的活动空间，增进健康和福利，可以成为蛋鸡健康养殖模式发展的新思路。图 8 是本实验室近年来研究开发的一套新型栖架离地立体散养系统。 图 8 nbsp;栖架离地立体散养系统构造图 Fig.8 nbsp;Schematic drawing of a new aviary system 该系统顶为整体式封闭结构，上部采用铁丝网封闭，在长度方向上每 6 m 为一个大单元，每个单元可饲养 360 只蛋鸡作为一个鸡群。每个大单元又可以通过设置隔网分隔成 3 个相等的小单元。该系统顶部和各层之间均设有栖杆，可供大部分鸡夜间栖息，鸡只可以通过飞翔或跳跃到达顶层。根据鸡定位产蛋的习性，系统上部设有 2 排产蛋箱，可供鸡在这两层进行定位产蛋；下部有 3 层采食活动平台，各设有料槽和乳头式饮水器，鸡可通过各层之间的栖杆自由上下各层采食平台；食槽为特殊设计的双区食槽，有利于鸡群采食；底部为清粪带，将粪污自动传送至鸡舍端头的粪污收集设施；系统前端为全自动喂料系统及自动集蛋平台。 nbsp;该系统创造了一个能在舍内运行的较大程度上模仿自然散养条件的人工环境。既能满足鸡的行为表达需要，使鸡能够自由栖息，在产蛋箱产蛋；又能使鸡在一个较大的空间内进行水平和垂直活动，增强了鸡体健康和抵抗力，提高生产率；同时还能保持传统笼养中离地饲养的优点，尽量避免鸡体与粪便接触，减少舍内粉尘，减少鸡疾病发生。同时，该系统全过程采用舍内饲养，可以完全人工控制饲养环境，与自然散养条件相比减少了环境的复杂性，从而改善了鸡体健康，控制散养蛋的脏蛋、破蛋率。双区食槽的使用还能减少饲料浪费，提高饲料利用率。此外，该系统采用自动喂料，自动给水，半自动捡蛋，自动清粪，养殖人员劳动强度较小，可望实现较大规模的系统化生产。 4.2 nbsp;新型福利化养殖设施的管理 与传统笼养相比，福利化养殖设施中出现了更多的设施，这就要求采用更新的专业知识来管理。新型福利化养殖设施采用用人工磨爪垫代替了传统散养模式下垫料的使用，舍内环境比较好，粉尘、 NH3浓度低，可以减少垫料管理所带来的麻烦。然而立体散养系统鸡只活动量大，难于扑捉进行免疫，不过由于长期的运动，鸡只抵抗力、健康状况得到了提升，还能减少一定的防疫流程，减少用药，提高食品安全。另外，随着蛋种鸡本交逐渐成为发展趋势[49]，这种大群散养系统可以同时饲养多只公鸡与一大群母鸡进行本交。与常见的小规模本交笼相比，当一只公鸡出现问题时，对整个鸡群受精率的影响相对较低。 4.3 nbsp;相关展望和建议 福利化养殖设施的开发关系到蛋业的可持续发展。目前为止，从广大消费者的价值观和国际社会的主流意识中，蛋鸡福利是一个必须考虑而且亟待解决的问题[50]。目前开发的设施、设备与传统笼养相比，已经改善鸡诸多方面的福利，如更大的活动空间，表达行为需求的设施。但是，增设了福利化设施的同时还要考虑到鸡的健康，垫料的使用反而会需要在行为福利和鸡群健康方面进行折衷，引起环境和食品安全的问题。在设计蛋鸡养殖设施时，一方面，要考虑到所提供的设施是否能增加福利，另一方面，还要考虑到它是否损害了其它方面的福利和健康。另外，增设的设施增加了鸡的活动和行为福利，是在哪些方面影响了鸡的健康，通过哪些生理途径导致了这一影响，还需要更多的试验进行验证。广大养殖主体是否有相应的管理水平来运行相应的设施，也是需要设计者考虑的问题。目前为止，福利化养殖设施仍然需要进一步的研究和优化。 [参 nbsp;考 nbsp;文 nbsp;献] [1] 刘合光，秦富. 美国蛋鸡产业发展阶段、特征与展望[J]. 中国家禽，2014，36212－6. [2] 辛宏伟. 美国蛋鸡产业发展现状与研发机遇[J]. 中国家禽，2012，34241－4. [3] Directive E U. Council Directive 99/74/EC of 19 July 1999 laying down minimum standards for the protection of laying hens[J]. Official Journal of the European Communities, 1999 53－57. [4] 王进圣 . 我国蛋鸡行业发展的回顾与展望 [J]. 中国家禽，2007，29141－4. [5] Zhao Y, Xin H, Shepherd T A, et al. Concentrations of Ammonia, Greenhouse Gases and Particulate Matters in Conventional Cage, Aviary, and Enriched Colony Laying-Hen Houses[C]//An ASABE –CSBE/ASABE Joint Conference Presentation. 2014. [6] Blokhuis H J, Fiks van Niekerk T, Bessei W, et al. The LayWel project welfare implications of changes in 农业工程学报（http//www.tcsae.org ） nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; nbsp;/p