牛群導(dǎo)航系統(tǒng)在荷蘭奶牛場的應(yīng)用考察

劉景喜+彭傳文+王麗學

摘 ? ?要：考察了牛群導(dǎo)航系統(tǒng)在荷蘭家庭奶牛場的應(yīng)用效果。該奶牛場養(yǎng)殖母牛在122頭，擁有全自動擠奶機器人系統(tǒng)（VMS），配套使用奶牛流向控制系統(tǒng)、自動飼喂系統(tǒng)及牛群導(dǎo)航系統(tǒng)等，并使用“帝波羅”牧場管理軟件，實現(xiàn)了奶牛場全方位的智能化管理模式。牛群導(dǎo)航系統(tǒng)在線測定牛奶中的孕酮、乳酸脫氫酶、β-羥丁酸及尿素氮，并將分析結(jié)果應(yīng)用于牛群管理中，使得牛群更加健康，并具有高的產(chǎn)奶量和高質(zhì)量的牛奶，年單產(chǎn)達到9 000 kg，乳脂率4.4%，乳蛋白率3.6%，細菌總數(shù)1萬個·mL-1以下，體細胞數(shù)15萬個·mL-1以下。上述家庭奶牛場的智能化配套設(shè)施及養(yǎng)殖模式值得去探討和學習。

關(guān)鍵詞：荷蘭;家庭奶牛場;機器人擠奶系統(tǒng);牛群導(dǎo)航系統(tǒng)

中圖分類號：S815.9 ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.11.009

Investigation of Cattle Navigation System Application in Holland Cow Farm

LIU Jing-xi1， PENG Chuan-wen2， WANG Li-xue1

（1. Tianjin Institute of Animal Sciences and Veterinary Medicine， Tianjin 300384， China; 2.Tianjin Jialiheanimal Husbandry Limited Company， Tianjin 300404， China）

Abstract：The cattle navigation system application in Holland family cow farm was investigated. There were 122 adult cows in the dairy farming， with two family members managing. The dairy farm has realized the automatic intelligent management model， including application of voluntary milking system （VMS） matching with cow flow control system， automatic feeding system and cattle navigation system etc， and usage of DelPro ranch management software. Cattle navigation system could monitor the progesterone， lactic dehydrogenase， β-hydroxybutyric acid and urea nitrogen in milkon-line， and the results were applied to the cattle management， which can make the cow healthier， and get higher milk production and quality. The average milk yield per year was about 9 000 kg; the fat and protein of milk were 4.4% and 3.6% respectively; the total number of bacterial and SCC were 10 000·mL-1 and <150 000·mL-1 respectively. The cultivation size， intelligent instruments， and the planting-breeding model of the above family dairy farm were worth studying.

Key words： Holland;family cow farm;VMS;cattle navigation system

瑞典利拉伐國際公司（DeLaval International AB）是全球最大的乳業(yè)機械設(shè)備生產(chǎn)供應(yīng)商，具有世界一流的研發(fā)中心，公司的創(chuàng)新技術(shù)始終引導(dǎo)奶牛行業(yè)的發(fā)展方向，擁有全球最大的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，遍及全球110個國家，為100多萬個牧場提供專業(yè)的牛群管理方案。本次考察的主要目的是了解牛群導(dǎo)航系統(tǒng)在荷蘭家庭奶牛場的應(yīng)用及應(yīng)用效果。

荷蘭位于歐洲西北部，奶牛場總計1.9萬個，奶牛（成母牛）存欄148.4萬頭，主要品種為荷斯坦奶牛（占90%以上），其中黑白花占65%，紅白花占35%[1-2]。牛奶總產(chǎn)量1 188.1萬t，平均年單產(chǎn)8 000 kg，以家庭奶牛場為主，養(yǎng)殖規(guī)模大多為80～85頭，100頭以上規(guī)模的奶牛場約占10%[3-4]。奶牛場機械化、智能化程度很高，一般為1～3名家庭成員管理，其中10%的牧場使用自動擠奶系統(tǒng)（Voluntary milking system，簡稱VMS），有1 200臺VMS產(chǎn)自瑞典利拉伐。以下分別從奶牛場概況、智能化飼養(yǎng)模式和設(shè)備應(yīng)用情況方面對奶牛場進行介紹，并結(jié)合我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)的現(xiàn)狀加以分析，以供參考。

1 Veldman奶牛場概況及牛群導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用

Veldman奶牛場歷史悠久，始建于1885年，位于荷蘭的巴克赫伊曾（Bakhuizen），全群204頭，其中成母牛122頭，夫妻2人管理，平均日單產(chǎn)30 kg，乳脂率4.5%，乳蛋白率3.65%，乳糖率4.65%。采用自由奶牛流向飼喂和擠奶模式（即奶牛自由擠奶和自由采食），奶牛流向是奶牛在牛舍不同區(qū)域（包括采食區(qū)、擠奶區(qū)和休息區(qū)）之間進行的自然移動。奶牛每年4—9月飼喂黑麥鮮草（English rye）[5]，鮮草日飼喂約60～70 kg，干物質(zhì)在20%左右;10月—次年3月飼喂黑麥草青貯和全株玉米青貯，利用自動補飼站飼喂精補料顆粒。

奶牛場擁有2臺配有牛群導(dǎo)航系統(tǒng)的擠奶機器人系統(tǒng)（即VMSⅢ型），采用利拉伐“帝波羅”牛群管理系統(tǒng)。

通過牛群導(dǎo)航系統(tǒng)測定牛奶尿素氮，判斷奶牛營養(yǎng)攝入的合理性，根據(jù)奶牛自身營養(yǎng)需求設(shè)定每頭牛在補飼站的精料補飼量，補飼分兩部分，一部分在擠奶區(qū)，同時具有吸引奶牛擠奶的作用，另外一部分在休息區(qū)的補飼站自動補飼，如此即達到對奶牛進行個性化補飼的目的。自動檢測尿素氮，提供連續(xù)的信息來調(diào)整日糧，提高飼料的利用效率，降低飼料成本。

通過牛群導(dǎo)航系統(tǒng)測定牛奶中的β-羥丁酸，提前預(yù)測亞臨床酮病，采取預(yù)防措施，減少牛奶損失和并發(fā)癥的產(chǎn)生。圖1是未及時處理的酮病奶牛，導(dǎo)致600 kg牛奶的損失，并會導(dǎo)致1個月的恢復(fù)時間。圖2是通過測定β-羥丁酸，及時處理的奶牛案例，大約需要1周的時間調(diào)節(jié)到正常水平，幾乎沒有牛奶損失。

牛群導(dǎo)航系統(tǒng)自動檢測牛奶中的孕酮含量，分析并給出奶牛發(fā)情時間和合適的輸精時間的提示，讓奶牛場管理人員擺脫靠人工觀察和直腸檢的繁重勞動，提高妊娠診斷的準確性和工作效率。如圖3所示，通過自動檢測孕酮水平，做到標準的發(fā)情監(jiān)測，使發(fā)情檢測率>95%。如圖4所示，配種一個月的奶牛即可判定是否懷孕，勿需人工做妊娠檢查，無重復(fù)輸精，敏感性> 90%，特異性> 99%。提高受孕率，精液消耗量從每頭2.4支，減少為1.76支。這樣縮短空懷天數(shù)，早期流產(chǎn)檢測，節(jié)省勞動力。

在發(fā)現(xiàn)奶牛有任何異常，或乳房有任何異常，或牛奶有任何異常之前，牛群導(dǎo)航系統(tǒng)會針對單個牛的乳房炎狀況發(fā)出報警。迄今為止，乳中乳酸脫氫酶是檢測奶牛隱性乳房炎最準確的方法，奶牛導(dǎo)航系統(tǒng)通過自動檢測牛奶中的乳酸脫氫酶，準確挑出患隱性乳房炎的奶牛，在乳房炎形成之前采取預(yù)防措施。系統(tǒng)敏感性>80%，報警特異性>98%，牛群導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在臨床性癥狀出現(xiàn)之前的3 d發(fā)出警報，SOP過濾器能夠消除慢性發(fā)病牛只的影響，用戶能夠在采取治療措施之前關(guān)注牛只，減少治療牛只和抗生素使用量，節(jié)省時間，發(fā)生更少的重癥乳房炎，減少牛奶損失，使奶牛保持健康，如圖5、圖6。

2 奶牛場考察心得體會

通過對上述荷蘭智能化奶牛場的考察，筆者從以下方面進行了總結(jié)，供大家參考。

2.1 智能化奶牛場大幅提高了勞動效率

考察的奶牛場平均每人管理成母牛大于60頭，而目前我國的萬頭規(guī)模奶牛場中約存欄6 000頭成母牛，機械化程度較高的場需要200名員工，平均每人管理30頭成母牛，一般效率的奶牛場每人管理約10頭。隨著勞動力的稀缺和工資的增長，奶牛養(yǎng)殖的人工成本越來越高，受奶牛場環(huán)境、勞動強度和勞動時間的限制，大多數(shù)人不愿意在奶牛場工作。如何提高勞動效率成為奶牛場考慮的主要問題。歐洲早在20世紀90年代率先研制出機器人擠奶系統(tǒng)管理牛場，最近美國已有數(shù)百個奶牛場安裝了機器人擠奶設(shè)備。機器人擠奶系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面解除了奶牛場工作人員的繁重勞動，管理人員可以按照程序進行管理，另一方面，大幅度提高了勞動效率，減少了人為造成的損失。通過分析荷蘭奶牛養(yǎng)殖狀況可以得出，提高智能化管理是提高勞動效率的主要途徑，也是當前奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的必然趨勢[6]。

2.2 VMS大幅提高了奶牛福利

VMS可以實現(xiàn)奶牛自愿擠奶，奶牛佩戴感應(yīng)器，自動排隊進入VMS擠奶，全天24 h運行，實現(xiàn)奶牛個體化服務(wù)功能;同時還監(jiān)控每頭奶牛的產(chǎn)奶量、牛奶質(zhì)量、發(fā)情和健康狀況等，使管理人員能夠?qū)崟r掌握奶牛狀況;VMS能夠監(jiān)測奶牛每個乳區(qū)的電導(dǎo)率、血奶、顏色變化，在線體細胞儀監(jiān)測SCC數(shù)，VMS采用分乳區(qū)集奶，自動分流系統(tǒng)可以判斷每個乳區(qū)奶的質(zhì)量，如果一個乳區(qū)的奶不合格，可以分流到單獨的奶桶，不進入大缸，確保了牛奶的質(zhì)量安全。由此可見，VMS在奶牛場的使用，在保障牛奶品質(zhì)安全的同時，大幅度提高了奶牛福利[7]。

目前天津、北京作為奶牛養(yǎng)殖發(fā)達地區(qū)，很多奶牛場引進了先進的擠奶和飼喂設(shè)施，在技術(shù)高度集成的同時，可引進牛群智能管理系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備，創(chuàng)建一個高水平的奶牛示范場，為奶牛養(yǎng)殖技術(shù)提升奠定基礎(chǔ)。瑞典利拉伐公司的牛群導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在線準確測定牛奶中的孕酮、乳酸脫氫酶、β-羥丁酸及尿素氮，通過生物模型處理后在牛群管理系統(tǒng)進行分析，并將分析結(jié)果應(yīng)用于牛群管理。測定孕酮評估奶牛繁殖情況，確定奶牛發(fā)情時間、合適的輸精時間、奶牛妊娠狀況，預(yù)警早期流產(chǎn)，可診斷卵巢囊腫和長期乏情;測定β-羥丁酸評估奶牛代謝水平，可及時監(jiān)測酮病風險，在早期采取措施預(yù)防和及時治療;測定牛奶中的乳酸脫氫酶，能夠快速、準確監(jiān)測奶牛隱性乳房炎。牛群導(dǎo)航系統(tǒng)為奶牛健康養(yǎng)殖提供了強有力的保障。

綜上所述，全自動擠奶系統(tǒng)（包括自動補飼系統(tǒng)）、牛群導(dǎo)航系統(tǒng)、自動清糞系統(tǒng)等智能化設(shè)施的綜合應(yīng)用，大大減少了人工成本，從而提高奶牛的養(yǎng)殖效率和養(yǎng)殖效益。

參考文獻：

[1] 聶德寶，張秀鳳. 荷蘭奶牛業(yè)生產(chǎn)及育種工作學習考察報告[J].黑龍江動物繁殖， 2006， 14（1）： 26-28.

[2] 陳兵，孫景富. 荷蘭奶業(yè)概況[J].中國奶牛， 2013（3）： 57-61.

[3] 曾憲奎. 荷蘭奶業(yè)為什么成功[J].Finding， 2008（12）： 14-15.

[4] 王奇， 陳海丹， 王會. 基于土地氮磷承載力的區(qū)域畜禽養(yǎng)殖總量控制研究[J]. 中國農(nóng)學通報， 2011， 27（3）：279-284.

[5] 張軍民. 歐洲奶牛育種考察報告[J].中國乳業(yè)， 2009（7）： 76-78.

[6] 王鵬， 曹靖寶.淺談荷蘭奶牛育種[J]. 黑龍江動物繁殖， 2008， 16（1）：44-46.

[7] “學生奶奶源升級計劃”試點企業(yè)赴瑞典奶業(yè)考察團. 瑞典奶業(yè)發(fā)展情況考察報告[J]. 中國乳業(yè)， 2006（3）：54-58.