mr+精饲料精确饲喂饲喂奶牛技术研究

mr+精饲料精确饲喂饲喂奶牛技术研究

0精细饲料关键技术研究方向随着中国奶牛业的发展，养牛业从传统的生产管理方式转变为现代的管理方式。牛群的管理从传统的粗放型、放松型转变为精细型、集约型的管理。细养是精细农业的重要组成部分。要实现牛的精确饲养，必须根据牛的不同个体营养需求正确饲养奶牛。基于个人条件信息的精细栽培是现代奶牛科学饲料的主要研究方向。精细饲料的主要技术是精细饲料设备和相关饲料模式。针对中国奶牛精细饲喂现状,李继成等、倪志江等和蒙贺伟等以智能化移动式个体奶牛精饲料精确饲喂装备为基础,以个体奶牛为饲养管理单位,以个体奶牛泌乳周期、胎次、日产奶量、最大产奶量、体质量等信息为精饲料“定量”依据,完成了奶牛规模为50和100头,牛颈枷间距为0.75和1m的牛舍内饲喂试验,试验表明精饲料精确饲喂装备对提高奶牛产量具有一定的影响,与不进行补饲的牛群相比可提高单产3~4kg/d,但由于装备和饲喂模式不尽完善:装备识别距离小、牛颈枷间距不合理等,导致饲喂过程中有漏饲和抢食现象,采食中互相干扰,影响奶牛精饲料采食量和精饲料利用率。根据装备和饲喂模式存在的问题,该文对装备和饲喂工艺进行了系统研究:对自走式智能化移动式个体奶牛精饲料精确饲喂装备进行完善,对牛颈枷间距为1.2和1.4m的“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式进行研究,并对200和500头牛群进行牛场饲喂试验,在合理的饲养模式下使用精饲料精确饲喂装备实现奶牛的精细化饲养,实现最低成本、利润最大化。1自走式精饲料精确饲料tmr配置研发适当饲喂模式可激发高产奶牛生产潜能,提高奶牛生产性能和牛奶品质,使成本最低、利润最大。目前中国规模牛场和奶牛养殖小区多采用的饲喂模式为“TMR(totalmixedrations,全混合日粮)”、“TMR+人工补饲精饲料”、“TMR+固定式精饲料补饲装置”:1)“TMR”饲喂模式:该模式首先对牛只进行分群,按泌乳期分为高产奶牛、中产奶牛和低产奶牛,更精细的分群方法是按奶牛日单产奶量分段饲喂,例如≤20、20~25、25~30、30~35、>35kg/d等,根据牛场情况因地制宜合理分群,然后根据每群部分奶牛的营养需求投喂混合料,此饲喂模式对提高奶牛单产产奶量具有明显的效果,但造成部分高产奶牛精饲料采食不足,影响牛只生产性能和牛体健康,因为精饲料在目前的奶牛养殖中担当着预防疾病、保证牛体健康、改善牛奶品质、提高单产、平衡营养和补充营养等角色;2)“TMR+人工补饲精饲料”饲喂模式:该模式需对牛只进行分群,由于人们认识到精饲料补充对提高奶牛产量的重要性,在奶牛饲喂中首先由TMR为每个牛群投喂基础料,然后由人工为高产奶牛补充所需的精饲料,该饲喂模式提高了奶牛的生产性能,但人工投喂随意性大,不能满足个体奶牛的营养需求,影响奶牛的生产性能和牛体健康,不能充分发挥高产奶牛生产潜能,而且人工投喂劳动强度大、效率低,已不适合中国规模化奶牛养殖的发展要求;3)“TMR+固定式精饲料补饲装置”饲喂模式:该饲喂模式基本满足个体奶牛的营养需求,由于固定式补饲装置是在一个固定的位置,需要牛只主动采食,而且采食中相互干扰,可能造成牛只精饲料采食不足或过量、牛只漏饲等现象,影响奶牛产奶量,而且每头奶牛的采食时间大约为10min,按100头奶牛使用1台固定式精饲料补饲装置,饲喂完毕至少需要1000min,效率低。针对以上饲喂模式存在的问题,该文对自走式精饲料精确饲喂装备进行完善,并以该装备为基础,对牛颈枷间距为1.2和1.4m的“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式进行研究,完成200和500头牛群的牛场饲喂试验,以及由于牛舍内改造成本高,而且牛舍内空间有限改造后牛位减少,为解决牛舍内改造存在的问题,该文同时采用奶厅外分批次饲喂,以解决牛舍内饲喂存在的改造成本高和牛位不足的问题。该文根据个体奶牛的泌乳周期、胎次、日产奶量、最大产奶量等信息“定量”、“主动”为奶牛精确投喂所需精饲料。饲喂流程如图1所示。2中小型牛场的设施配套与改造“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式适用于200头左右的中小型牛场,根据不同饲喂规模需在“TMR(totalmixedrations,全混合日粮)”饲喂模式的基础上进行设施的配备和改造。2.1乳场识别技术在“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式中精饲料精确饲喂装备需根据个体奶牛的生理与生产信息实现对精饲料的精确、高效投喂,对个体奶牛快速、准确识别,以及方便、良好的数据管理系统用户界面。自走式精饲料精确饲喂装备主要由机械装置、识别系统和牛场管理系统组成(图2)。装备给料系统采用三段螺旋变螺距给料,提高了给料系统的工作效率和投料精度,在螺旋转速为60r/min时,投料量2~4kg/次,投料精度不小于98%。识别系统由无线射频识别技术[4,5,20,21,22,23,24,25,26]和红外牛位对中检测技术组成。为提高奶牛识别准确率和避免牛只漏饲现象,完成了红外牛位对中检测系统的设计,通过感知牛颈枷上方的标识物进行位置对中,及时停车,提高了对牛只识别的准确率,有效降低了奶牛采食过程的抢食现象;当红外检测系统检测到标识物后,如果在设置时间内无法识别到牛耳标将投喂一定量的精饲料,避免了饲喂过程中因耳标脱落等造成的牛只漏饲现象。装备识别距离不小于0.75m,识别率100%。为了统一管理牛场相关资料,对各类数据进行集成,开发了牛场信息管理系统(图3)。牛场管理系统采用面向功能、面向过程的原型法进行设计,采用面向对象的VB.NET2008语言进行程序开发、Access2007数据库系统为后台数据库、水晶报表CrystalReport10.0进行报表的设计;实现了对牛场信息的存储和管理,以及牛群预警、统计分析、报表打印;使用奶牛泌乳周期、胎次、日产奶量、最大产奶量、体质量等信息通过奶牛饲喂模型计算每天奶牛所需的精饲料量,对数据进行再加工,使成为下位机需要的信息,然后通过无线传输装置传送数据到下位机;对于奶牛的部分信息系统将自动更新,奶牛日产奶量是日常中使用和更新最频繁的数据,需要牛奶计量系统将各班次个体奶牛产奶量汇总至牛场管理系统,以便使用。2.2牛场及牛舍内1)牛颈枷:牛场需配备牛颈枷,一般牛颈枷间距为0.75和0.8m,由于间距小奶牛识别准确率低、抢食现象严重,不符合精确饲喂要求,通过对奶牛饲喂试验分析、牛场饲喂测试和奶牛活动观察对牛颈枷间距进行确定:2011年饲喂试验中牛颈枷间距采用1m,间距小,互相干扰,抢食现象普遍;2012年6月对牛颈枷间距为1.5m进行饲喂测试,由于间距较大,导致饲喂时两牛之间存在采食“盲区”,即两头奶牛都无法采食“盲区”内的饲料,造成奶牛精饲料采食不足,不符合精确饲喂要求,因此,该文饲喂模式采用牛颈枷间距1.2和1.4m,牛舍内采用间距1.2m对牛场进行改造,,因为1.4m间距将使牛舍牛位减少,不适合舍内饲喂;牛颈枷间距1.4m适用于奶厅外饲喂,厅外饲喂时牛位根据挤奶厅牛位的多少确定;2)饲喂通道:牛舍内饲喂需要一定宽度的通道,适合于TMR饲喂车行走,根据饲喂车容积和机型的不同,宽度有所差异,一般通道宽度为2.5m;奶厅外饲喂时需配备牛只循环通道,以供牛只交替采食,要求通道平实;3)运动场:配备运动场,以供牛只活动,成年乳牛运动场的建设面积一般为15~20m2/头,运动场和牛舍内配备饮水位,以供牛只自由饮用,水质需符合《中华人民共和国农业无公害食品畜禽饮用水水质标准(NY5027-2001)》的规定;4)挤奶系统:挤奶厅需配备高效的挤奶系统,并具有牛奶计量功能;5)计算机网络系统:牛场需配备奶牛管理系统,存储奶牛的泌乳周期、胎次、日产奶量、最大产奶量等相关信息,制定奶牛生产技术标准,对牛场进行日常管理;并具备无线传输装置,为奶牛饲喂传送数据;6)上料装置:为提高上料效率,降低劳动强度,节省饲喂时间,牛场需配备提料机或料塔供料;7)牛只需佩戴电子耳标,以供饲喂过程中识别系统对牛只的身份进行识别。3“tmr+人工补饲料”饲料生产情况为验证“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式对奶牛生产性能的影响,以及装备工作的稳定性和可靠性,于2011年7月10日至2011年8月25日在新疆农八师121团对“TMR+人工补饲精饲料”饲喂模式的奶牛生产情况进行了监测,因试验前2011年与2012年同期高产圈奶牛饲喂条件、平均单产水平和该牛群平均年龄基本一致,所以选择2011年同期为试验对照;于2012年7月15日至2012年8月24日在新疆农八师121团进行了牛场饲喂试验,对高产圈奶牛每天生产情况进行统计。3.1试验前高产牛舍人工补饲料的饲料效果选择牛场500头奶牛为饲喂对象,高产圈200头奶牛采取牛舍内饲喂,即挤奶完毕后直接进入牛舍内采食,其他牛舍奶牛采取奶厅外饲喂,即挤奶完毕后进入奶厅外饲喂区采食,并对高产圈奶牛每天饲料使用量以及生产情况进行统计(图4);牛颈枷间距牛舍内为1.2m,奶厅外为1.4m,以2011年同期“TMR+人工补饲精饲料”饲喂模式饲喂的高产奶牛日平均单产为对照,试验前高产圈牛舍分早、中、晚3次人工补充精饲料;试验使用自走式精饲料精确饲喂装备进行精饲料的投喂,每天补饲1次,在中午进行,试验前后200头奶牛所需粗、精饲料总量保持不变,粗饲料主要为青贮和苜蓿草,分别为4400和1000kg/d,精饲料为2600kg/d,其中2000kg由TMR混合粗饲料投喂,600kg作为补充料由自走式精饲料精确饲喂装备投喂,试验用精饲料为农标普瑞纳生产的泌乳期奶牛精料补充料与自备料按质量比为2∶1混合,主要成分为玉米、麸皮、豆粕(饼)、鱼粉、棉粕、矿物质、多种维生素等。3.2“tmr+人工补饲精饲料”饲料的单产奶量检测图5为以2011年“TMR+人工补饲精饲料”饲喂模式的平均日单产奶量为对照组,2012年同期“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式的平均日单产奶量为试验组绘制的平均日单产对照图。由表1可知在“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式下,牛颈枷间距为1.2m和1.4m时,根据装备和牛场路面情况,经测定在行驶速度牛舍内为0.45m/s和奶厅外为0.7m/s时装备工作平稳,无遇障碍停车现象,饲喂时各指标均满足要求;在该饲喂模式下2012年试验期间最低奶单产和最高奶单产均高于2011年同期“TMR+人工补饲精饲料”饲喂模式的日单产奶量,2012年试验期间奶单产波动略小于2011年同期;因此,试验表明:奶牛对此饲喂模式具有很好的适应性,而且此饲喂模式对提高奶牛生产性能有明显的影响,经计算试验期间比2011年同期“TMR+人工补饲精饲料”饲喂模式平均单产提高0.8kg/d。该饲养模式具有很好的应用前景。3.3效率分析3.3.1试验用牛颈思考设牛颈推动试验使用“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式要有相关的配套设施,需对牛场进行简单改造,配套设施中TMR饲喂车、高效挤奶系统和牛场管理系统在现代化牛场中都有具备,只需购进自走式精饲料精确饲喂装备1台,对牛颈枷和现场进行改造;牛颈枷根据材质的不同价格各异,本试验使用的牛颈枷为0.26万元/架,每架为6m,间距为1.2m时5个牛位,1.4m时4个牛位:奶厅外饲喂:牛颈枷间距1.4m,根据奶厅牛位的多少确定厅外牛颈枷牛位,试验用32个牛位,需牛颈枷8架,2.08万元,安装费为牛颈枷费用的10%~15%,安装费0.21~0.31万元,地坪改造材料和施工费20元/m²,费用0.5万元,料塔1台,0.4万元,通道修造费0.2万元,共3.4~3.5万元。牛舍内饲喂:牛颈枷间距1.2m按200头奶牛计算共需牛颈枷40架,10.4万元,安装费1~1.5万元,地坪改造费0.15万元,提料机1台,0.3万元,共11.85~12.35万元。根据以上计算奶厅外饲喂大约需要改造费用3.5万元,牛舍内饲喂大约需要改造费用12万元,每台精饲料精确饲喂装备投资10万元。3.3.2牛场发展投资及收益由图5可知使用该饲喂模式后平均每头奶牛提高产奶量0.8kg/d,按新疆鲜牛奶回收价格3.8元/kg计算,可提高经济效益平均每天3.04元/头,200头奶牛每年可增加利润21.888万元,并可节省劳动用工1人,按每人2000元/月,1年可节省2.4万元,两项合计增加收入24.288万元/年,前期牛场设施改造和精饲料精确饲喂装备费用投资大约22万元,第一年将收回所有投资,并实现营利。通过经济效益分析可看出“TMR+精饲料精确饲喂”饲喂模式具有良好的经济效益,所以本饲喂模式具有很强的实用价值和推广应用前景。4装备进出速度为10.1)通过完善自走式精饲料精确饲喂装备,在“TMR(totalmixedrations,全混合日粮)+精饲料精确饲喂”饲喂模式下牛颈枷间距1.2和1.4m均符合个体奶牛的精细饲喂要求,牛舍内饲喂牛颈枷间距1.4m,识别系统识别率100%,识别准确率不小于96%,抢食率不大于4%,系统响应时间不大于2s,每百头奶牛饲喂时间不大于0.4h;奶厅外饲喂牛颈枷间距1.4m,装备行