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影响高湿地区孵化的因素
蔡 霞 译 万建美 校 潘雪男 审
摘 要：不同地区的空气湿度各不相同，同一地区不同季节的空气因温度的不同，湿度也不同。在不同的温度和湿度下，种蛋的水分流失各不相同，这会影响出壳雏鸡的质量。因此，要孵化出优质的雏鸡，必须科学控制种蛋在储存和孵化过程中水分的损失情况。本文介绍了孵化场应根据温度判断空气的湿度，并应采取怎样的措施向孵化器输送湿度适宜的空气，方可孵化出健壮的雏鸡。
关键词：孵化；水分损失；相对湿度
在孵化过程中，入孵种蛋的水分损失对胚胎的发育和出壳雏鸡拥有良好的体质至关重要。环境对入孵种蛋的水分损失影响较大，在干燥的空气中种蛋的水分损失更快且更多，因为水分从种蛋中流失的速度更快。在高湿环境中，种蛋的内外环境差异很小，因而水分很难流失。
如果孵化过程中种蛋的重量损失太少，即水分流失过少，第一个解决方案是降低孵化器内的湿度。例如，孵化期间的孵化环境在湿度上发生5％的变化，到孵化第18天时会使种蛋的水分损失出现1％的差异。增加孵化第7天后的最小通风量或降低孵化器的CO2设定值，以有效增加孵化器的通风量，可以改善入孵种蛋的水分损失。
然而，在高湿度地区，孵化室中的水蒸气已经达到饱和状态，因而无论怎么通风都不能确保足够的水分流失。在这种情况下，需要在空气进入孵化器之前尽可能多地去除其所含的水蒸气。
1 相对湿度(relative humidity，RH)和绝对湿度历史上，人们在测量空气中的水分含量时常用相对湿度而不是绝对湿度表示最终的结果。但是，要正确应用相关指数指导日常的孵化工作，则必须了解两者之间的区别。绝对湿度是指空气中水分的含量，与温度无关，通常以每立方米所含水的克数(即g/m3)表示。相对湿度，英文缩写为RH，是指空气在给定温度下可以保持的水分的含量。例如，在12 ℃时，空气中最大的水分含量仅为10.7 g/m3，在此温度下10.7 g/m3的绝对湿度相当于100％的相对湿度。
这种水分的保持率表明，即使是一个很高的相对湿度也不会等同于实际上空气中含有大量的水分。
空气的持水能力取决于空气组成成分的各分子之间的距离和振动的速度。分子被填充到1 m3空间中的方式决定了空气可以容纳多少水分。在低温下，空气中的各个分子会紧密地堆积在一起，相互之间几乎没有空间(图1a)；相比之下，在温度较高时，空气中的各个分子会更快速地移动，且移动的距离更远，从而会产生更大的空隙(图1b)。然而，即使相对湿度较高，在较低的温度下，空间也不大，且也不能容纳太多的水分(图1c)。温度越高，空间越大，空气可以容纳更多的水分(图1d)。
例如，箱内温度为15 ℃(59 ℉)的蛋库，其空气中水的饱和点(当相对湿度达到100％时)能持12.87 g/m3的水。当空气变暖时，饱和点会膨胀，如果升至35 ℃(95 ℉)，能持水39.91 g/m3。因此，最初的12.87 g/m3仅代表空气在较高温度下能持有32.2％的相对湿度(图2)。
水分会通过渗透从种蛋中流失，渗透速度由种蛋所在环境的相对湿度决定。
向孵化器中供应的空气其最大绝对湿度应该为13.4 g/m3(空气温度为26 ℃，相对湿度为55％)。
在高湿度地区(热带地区)，空气的温度和湿度要高得多。出于演示的目的，图3列出了英国伦敦(位于凉爽的温带地区)、美国亚特兰大(位于亚热带地区)和马来西亚吉隆坡(位于热带地区)三个城市的温度、相对湿度和绝对湿度。
如果我们研究一下最大含水量(13.4 g/m3)，超过这一水平就不可能充分控制湿度以优化种蛋的失重，那么很明显伦敦空气中的含水量通常不会达到这个水平，这意味着种蛋失重不是问题。
但在每年的5～9月，亚特兰大的绝对湿度保持在13.4 g/m3以上，这段时间种蛋的失水是个问题。而吉隆坡地区的绝对湿度永远不会低于13.4 g/m3。
因此，必须先将图3中与X轴平行的虚线(即横线，代表最大湿度)以上的水分(吉隆坡全年以及亚特兰大的5月和9月之间)去除后，才能将空气输送到孵化器中(图3)。
2 如何去除空气中的水分
空气可容纳的水分含量由其温度决定，温度会影响空气组成成分的各个分子之间的距离和它们的振动速度。因此，如果需要去除水分，则必须冷却空气，直到空气中的含水量在15.7 ℃时不再超过13.4 g/m3。
由于空气在加热、通风和空调(heating, ventilation, and air conditioning，HVAC)系统中会快速流动，通常需要使用10 ℃～11 ℃的冷水冷却空气，以确保能够除去足够的水分(图4)。
去除多余水分后，需要重新加热空气。否则，冷空气在通风时会在孵化器中产生冷点，孵化场通常可以使用交叉板式热交换器来加热空气。在将空气输送进孵化器之前，通过来自孵化器中返回的热空气重新加热干燥的空气。如有必要，也可能需要使用辅助加热器来提高温度(图5)。
3 小结
用高湿空气通风对提高种蛋的失水起不到应有的作用。因此，任何超过13.4 g/m3阈值的水分都需要去除。
去除水分的最有效方法是将空气冷却到低于其13.4 g/m3持水能力的水平。通过交叉板式热交换器，利用从孵化器返回的热空气，对进入孵化器的空气重新加热。
在孵化过程中，由一枚失去足够水分的种蛋孵出的雏鸡将是一羽高质量的鸡苗，其往往表现为活跃，好奇性强(强健)，到达鸡场后会自动寻找饮水和饲料。
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