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1、应用无线射频识别技术对散养蛋鸡舍外行为的研究 伍佰鑫 樊志坚 孙鏖 张翠永 李昊帮 燕海峰 湖南省畜牧兽医研究所 摘 要： 在 A、B 两个散养蛋鸡场, 每个场都有大约 18000 羽海兰褐 (Hy-Line Brown) 蛋鸡, 鸡舍内宽 5.5m, 舍外都有 2.4m 宽、用不透明物遮盖顶部的阳台, 分别用临时围栏随机隔离 2000 只母鸡, 离开阳台 9m 和 46m 围出 2 个区域。在舍内至阳台 (1 区) 、1 区 2区和 2 区 3区的出入口分别安装 2、3、1 个收发天线装置。A 鸡场有 441 只母鸡、B 鸡场有 450 只母鸡系有内含芯片的脚环。这些母鸡到舍外不同区域活动的
2、数量和时间自动记录在芯片里。结果显示, 超过 60%的母鸡有规律地到舍外活动, 但鸡群内的母鸡个体到舍外活动的时间和频率等行为模式变化很大。每天都去舍外活动的母鸡在舍外呆的时间, 比间断性去舍外活动的母鸡在舍外呆的时间长。此外, 多数母鸡都去舍外 3 个远近不同的区域活动, 探险距离超过 11m, 但多数母鸡舍外活动时间最多的地方是靠近鸡舍的阳台区域。关键词： 散养蛋鸡; 脚环芯片; 舍外区域; 收发天线; 作者简介：伍佰鑫, (1963-) , 长沙县人, 本科, 高级畜牧师, 主要研究畜禽养殖技术推广和动物福利, 邮箱:。作者简介：燕海峰, (1969-) , 男, 桃源县人, 博士, 研
3、究员, 主要研究家禽繁殖育种, 邮箱:。收稿日期：2017-11-04Received： 2017-11-04笼养鸡的活动空间太小, 缺乏运动容易造成骨骼脆弱、精神抑郁等。蛋鸡需要舒展身体、整理羽毛、沐浴阳光、砂浴和栖枝。蛋鸡取消笼养后 12 月, 拍翅和甩头的频率比无空间限制正常鸡的多 3 倍1。笼养鸡失去搜寻探究食物的行为, 每只鸡平均每昼夜采食 138 次, 采食量 94118g;饮水 176 次;排粪 47 次, 群体排泄时间集中在 15:0017:00;平均每天打理羽毛的时间是 5890min;产蛋高峰在 11:0013:00, 夜晚一般不产蛋;人工授精使公母鸡性行为处于被动状态。邻
4、居笼和上下笼内的鸡有啄头争斗行为2。笼养鸡的成年后代成活率 (81%83%)比厚垫草平养鸡的 (87%90%) 低3。欧盟自 2012 年 1 月 1 日起开始全面禁止蛋鸡笼养, 一律采用大笼饲养、自由散养、棚舍平养等满足家禽福利的饲养方式。中国已压缩产能, 出台了农业供给侧结构性调整的政策, 解决蛋鸡笼养存在的问题, 探索新型、生态、环保、符合蛋鸡福利的养殖模式势在必行。无线射频识别 (RFID-Radio Frequency Identification) 系统包括标签 (又称为射频卡) 和读写器两部分, 标签的几个主要模块集成到一块芯片中, 完成与读写器通信, 芯片上的内存部分用来储存识
5、别号码或其它数据。读写器主要包含收发天线、收发模组及控制电路, 它在一个区域内发射能量形成电磁场, 当标签经过该区域检测到读写器信号时, 会将读写器发射的电磁波能量储存起来, 作为标签所需的电能。同时, 标签内的信息以无线电波的方式传给读写器4。近些年, RFID 在中国畜牧业领域已应用于乳品质量控制5、畜禽养殖产品监控6、种鹅育种监控7、肉牛养殖追溯8、动物耳标及追踪9、种鹅个体产蛋记录10、肉食品供应链追溯11、牛肉产品质量安全追溯12、生猪自动饲喂控制13, 但在养鸡业未见报道。最近, 澳大利亚动物福利方面的研究人员应用 RFID 技术对散养蛋鸡舍外活动行为进行了研究14。本文编译其主要
6、内容, 目的是为中国家禽研究者提供创新思维的“药引子”, 为蛋鸡养殖者转型至生态养殖或动物福利养殖模式提供科学依据, 以实现蛋鸡养殖业可持续性发展。1 研究过程澳大利亚东南部维多利亚 (Victoria) 有 2 个 (简称 A 和 B) 商业性散养蛋鸡场, 分别饲养大约 18000 羽海兰褐 (Hy-Line Brown) 蛋鸡, 都在 1 日龄时用红外激光器断了喙, 舍内自由采食、饮水。从 21 周龄起, 蛋鸡每天大约10:0018:00 (有太阳时在日出期间 06:0007:00 和日落期间 17:0018:00) 到户外活动。试验开始时, A 场蛋鸡 41 周龄, 日产蛋率 93.6%
7、, 舍内没有栖木;B场蛋鸡 63 周龄, 日产蛋率 85.3%, 舍内每 47 只母鸡有大约 1m 长的栖木。2 个场舍内都有单层漏缝地板和产蛋箱。在 2 个鸡场舍内外, 分别用临时围栏隔离 2000 只母鸡 (随机选择) , 舍内母鸡饲养密度保持一致, 大约 12.1 只母鸡/m。无线射频识别系统的收发天线 (图 1) 分别安置在 2 个出入口 (2m0.45m) , 覆盖范围从舍内 (5.5m30m) 至阳台 (2.4m30m) 的区域;安置在 3 个出入口 (3.65m0.45m) , 覆盖范围从阳台区域至舍外较近的活动区域 (9.0m30m) ;安置在 1 个出入口 (宽度 3.65m
8、) , 覆盖范围从舍外较近的活动区域至舍外较远的活动区域 (37m41m) 。图 1 试验材料和方法平面示意图 下载原图阳台区域顶上有不透明遮盖物、混凝土地板上有垫草, 打开铁丝网围栏可通向舍外较近的活动区域。阳台区域不提供光照、温度控制、饲料和饮水。舍外较近的活动区域 (简称 2 区) 是光秃秃的地, 部分区域撒有石子和沙砾。舍外较远的活动区域 (简称 3 区) 有光秃秃的地、石子和沙砾、小草、灯心草科植物、用围栏保护的桉树苗。A 场试验蛋鸡提前 14d (B 场 11d) 适应活动围栏与收发天线之后, 开始采集试验数据。无线射频识别装置是奥地利施伦斯开发的甘纳鸽子追踪装置 (2015 Ga
9、ntner Pigeon Systems Gmb H, Benzing, Schruns, Austria) 改装的商业鸡用追踪器, 早先在瑞士一些商品蛋鸡场追踪蛋鸡个体时得到成功的例证。收发天线由防滑塑料制成, 固定在出入口两旁遮棚下的板条上 (离地 2.3cm) , 可监测并记录2 个区域之间母鸡移动的方向和数量。A 鸡场的试验蛋鸡在 8 月 (澳大利亚的冬天) 采集数据, 一个月之后 (澳大利亚的春天) 采集 B 场试验蛋鸡的数据。从距离鸡场 24.7km 的政府气象局获得舍外气象资料, 以及舍内通过有传感器的温度和光照监控设备收集参数见表 1。在舍内和阳台 (使用随机数发生器) 随机选
10、择 10 个地点, 用手持网捕捉母鸡, 如果首次捕捉未果, 则用同样的方法在同一地点捕捉另外一只。在系标签的那天, 母鸡临时禁闭在舍内和阳台, 以便于捕捉和随机取样。然后给母鸡系上硅胶脚环 (4.0/34.0mm, Hitag S 2048 bits, 125k Hz) , 每个脚环包含一个唯一的身份识别数字芯片, 记录在母鸡经过的收发天线装置里。表 1 试验期日平均气象和光照参数 下载原表 在追踪母鸡背部羽毛上临时涂成蓝色或绿色, 在早先的试验中证实不会增加啄羽毛机率而影响母鸡的福利或行为。包含无线射频识别芯片的脚环在试验 19d之后取回, 以确保母鸡不会设法移除异物而掉落在试验区域。A 鸡
11、场有 441 只母鸡 (B 鸡场 450 只) 系有脚环, 以追踪在试验区域内的活动行为。试验结束时, 实际从 A 场试验母鸡取回 353 个芯片 (80%) , 从 B 场试验母鸡取回 309 个芯片 (69%) 。B 场取回芯片较少的原因, 最可能是操作人员给母鸡系脚环时的过失, 而不像是鸡舍或舍外区域引起脚环损坏或失落。最后进行数据分析时, A 场试验鸡群 19d 中的 6d 数据 (32%) 排除在外, B 场试验鸡群 19d 中的 9d 数据 (47%) 排除在外, 原因是追踪器读写故障、数据流失或当天不连贯数据超过35%, 但与气候变化、饲养管理、舍内异常事件 (例如意外停电) 无
12、关。因此, 实际 (有效) 试验期为 13d (A 场) 或 10d (B 场) 。2 研究结果2.1 针对舍内舍外经卡方拟合优度检验 (chisquare goodness of fit test) , A 场鸡群和 B 场鸡群进入 2 区 (3 区) 的天数之间存在极显著差异:母鸡进入舍外较近的活动区域 (2 区) 的天数 X (2, n=309) =37.67, P0.001;母鸡进入舍外较远的活动区域 (3 区) 的天数 X (3, n=309) =43.78, p0.001。每个鸡群内母鸡个体之间, 在 1 区 (阳台) 、2 区和 3 区停留的总时间变化极大。A 场母鸡 13d 在
13、舍外停留的总时间为 34s 至 83h, 平均为 461.1h。B 场母鸡 10d 在舍外停留的总时间为 50min 至 57h, 平均为 300.7h。舍外活动的总时间与总次数存在正相关, A 场鸡群秩相关 (Spearmans rho) =0.74, n=302, P0.001;B 场鸡群秩相关=0.55, n=300, P0.001。追踪的母鸡到舍外区域活动, 多数有规律。A 场鸡群 68.6%的母鸡 (B 场鸡群82.2%的母鸡) 每天都去舍外活动, A 场鸡群 80.7%的母鸡 (B 场鸡群 91.3%的母鸡) 去舍外活动的时间超过 (有效) 试验期天数的一半。只有 14.4%的 A
14、 场母鸡 (2.9%的 B 场母鸡) 从未去舍外活动过。每天 17:00 至 18:00 呆在舍外的母鸡 (62.0%) 相比于每天 14:00 至 15:00 呆在舍外的母鸡 (76.3%) 和每天 15:00 至 16:00 呆在舍外的母鸡 (77.0%) 差异显著 (P0.05) 。在 A 场, 每天 15:0016:00 去舍外活动的母鸡 (73.0%) 多于每天 12:0015:00 去舍外活动的母鸡 (55.0%) 和每天 17:0018:00 去舍外活动的母鸡 (55.0%) , 差异显著 (P0.05) ;每天 16:0017:00 去舍外活动的母鸡 (67.2%) 也多于每天
15、 13:0014:00 去舍外活动的母鸡 (55.9%) , 差异显著 (P0.05) 。在 B 场, 只有每天 13:0014:00 去舍外活动的母鸡 (52.2%) 与每天 16:0017:00 去舍外活动的母鸡 (65.5%) 存在显著差异 (P0.05) 。在 A 场, 母鸡每天 15:0016:00 去舍外活动的时间 (28.3min) 与每天17:0018:00 去舍外活动的时间 (29.1min) , 比每天的其它时段 (除开10:0011:00, 31.1min) 去舍外活动的时间少, 差异显著 (P0.05) ;在每天的其它时段, 母鸡呆在舍外的时间为 35.645.0min
16、, 高峰值在 13:0014:00。在B 场, 母鸡每天 15:0016:00 去舍外活动的时间 (20.1min) 比其它时段去舍外活动的时间 (27.933.2min) 少, 差异显著 (P0.05) ;每天 13:0014:00 去舍外活动的时间 (37.9min) 比其它时段去舍外活动的时间 (27.933.2min) 多, 差异显著 (P0.05) 。2.2 针对舍外 3 个区域试验期内, 两个场的母鸡多数到舍外 3 个区域活动, 极少数只到 1 区 (阳台) 活动详见表 2。表 2 两个场母鸡不出舍和出舍到不同区域的总数 下载原表 A 场母鸡到 1 区活动的 (平均) 时间比到 2 区或 3 区活动的 (平均) 时间长, 差异极显著 (P0.001) ;B 场母鸡到 3 区活动的 (平均) 时间
