吳新聲，丁志欣，李亞萍，坎 雜，蒙賀偉，戚江濤

（1．新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站，新疆 烏魯木齊 830000；2．新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站；3.石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院）

犢牛精確飼喂技術(shù)裝備研究現(xiàn)狀分析

吳新聲1，丁志欣2，李亞萍3，坎 雜3，蒙賀偉3，戚江濤3

（1．新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站，新疆 烏魯木齊 830000；2．新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站；3.石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院）

犢牛是牛場(chǎng)的基礎(chǔ)，犢牛的飼養(yǎng)水平不僅影響犢牛淘汰率，還直接影響犢牛成年投產(chǎn)后的生產(chǎn)性能。本文介紹了國(guó)內(nèi)外犢牛養(yǎng)殖主要采用的技術(shù)方法及裝備，分析了國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)及裝備的研究現(xiàn)狀，指出了相關(guān)技術(shù)裝備優(yōu)缺點(diǎn)，提出了犢牛養(yǎng)殖技術(shù)裝備進(jìn)一步發(fā)展的參考對(duì)策和建議。

犢牛；飼喂；裝備；現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年，我國(guó)牛奶產(chǎn)量3 575萬(wàn)t，奶牛業(yè)發(fā)展迅猛，而與此形成鮮明對(duì)比的是奶牛的高淘汰率，據(jù)調(diào)查：部分牧場(chǎng)、養(yǎng)殖戶犢牛年淘汰率達(dá)10%以上（正常情況下?tīng)倥Ｄ晏蕴蕬?yīng)該小于2%）。犢牛的高淘汰率給牧場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、牛群增值包括后續(xù)生產(chǎn)造成了巨大損失[1]。

資料顯示：犢牛飼養(yǎng)管理不僅影響犢牛淘汰率，還直接影響犢牛成年投產(chǎn)后的生產(chǎn)性能。因此，抓好犢牛的飼養(yǎng)管理，提高犢牛成活率，培養(yǎng)健康犢牛，是牧業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是提高牛群質(zhì)量、創(chuàng)建高產(chǎn)牛群的重要基礎(chǔ)。

目前，針對(duì)犢牛的飼喂主要采用人工飼喂，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低；受飼喂工技術(shù)水平影響較大，易出現(xiàn)飼喂未嚴(yán)格按照“三定”原則進(jìn)行飼喂等突出問(wèn)題，因此，在現(xiàn)代牧場(chǎng)犢牛飼喂裝備不斷研發(fā)和推廣的大環(huán)境下，犢牛飼喂科學(xué)化、精細(xì)化及機(jī)械化已成為必然趨勢(shì)[2-7]。

通過(guò)整理國(guó)內(nèi)外犢牛機(jī)械化飼喂相關(guān)技術(shù)資料，目前犢牛飼喂裝備主要分為三類：（1）簡(jiǎn)易機(jī)械式飼喂裝置；（2）采用加奶槍、吸吮器等設(shè)備對(duì)犢牛進(jìn)行定量飼喂；（3）采用無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)犢牛進(jìn)行精確飼喂。

1 簡(jiǎn)易機(jī)械式飼喂裝置

簡(jiǎn)易機(jī)械式飼喂裝置是指在傳統(tǒng)的人工飼喂?fàn)倥＿^(guò)程中，輔助人工完成犢牛飼喂工作的一些簡(jiǎn)易式機(jī)械裝置，其具有易于安裝、清洗、不需要較大放置空間等特點(diǎn)。

相關(guān)研究如曲永利等人提出了一種犢牛飼喂裝置[8]（圖1），其主要由筒體、吸吮嘴、掛鉤及存儲(chǔ)箱等組成。筒體上安裝的吸吮嘴可以模擬吸吮母牛奶頭，減少了訓(xùn)練犢牛喝奶飲水的時(shí)間，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；裝置使用后直接將從圍欄上拔出，再反掛在圍欄外即可，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，省時(shí)省力。該裝置能夠方便犢牛飲用，但其飼喂效率低，輔助人工成本較高。

圖1 一種犢牛水乳兩用飼喂裝置

2 定量飼喂裝備

定量飼喂裝備在對(duì)牛奶或者代乳粉等不同物料進(jìn)行加工后，利用加奶槍向奶盆、奶桶等容器中快速加入定量物料，犢?？赏ㄟ^(guò)吸吮器或者直接飲用的方式實(shí)現(xiàn)飼喂。

開(kāi)展此類研究的如德國(guó)Urban公司的移動(dòng)式犢牛自動(dòng)飼喂設(shè)備[9]，該裝備由攪拌器、計(jì)時(shí)器、加熱器及加奶槍等組成，可實(shí)現(xiàn)為單頭單欄或分群飼喂的犢?？焖偬峁┚_的牛奶；德國(guó)福斯特有限公司的MilchMobil120&200型犢牛飼喂車(chē)[10]由攪拌機(jī)、加熱器、用戶界面、控制系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等組成，可以飼喂牛奶及代乳品兩種物料。飼喂時(shí)，首先將牛奶或代乳品倒入儲(chǔ)料桶中，繼而設(shè)置加熱溫度，最后利用手持噴槍將物料加入到飼喂桶中對(duì)犢牛進(jìn)行飼喂，該車(chē)實(shí)現(xiàn)了針對(duì)犢牛個(gè)體的定量飼喂，使用方便，飼喂效率高；內(nèi)蒙古易潤(rùn)大都林公司的DDLDNSW型犢牛飼喂車(chē)[11]容積可達(dá)150 L，工作時(shí)，裝備可將牛奶自動(dòng)加熱、殺菌，并通過(guò)攪拌電機(jī)對(duì)牛奶進(jìn)行實(shí)時(shí)攪拌，由冷卻水循環(huán)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定溫度值對(duì)牛奶進(jìn)行降溫，飼喂時(shí)，由飼喂人員推動(dòng)小車(chē)對(duì)犢牛進(jìn)行飼喂；陳永生等介紹了一種犢牛飼喂電動(dòng)車(chē)[12]（圖2），該車(chē)主要由牛奶罐、加熱控制裝置、攪拌裝置等組成。其中加熱控制裝置主要包括控制器、加熱器、溫度計(jì)、內(nèi)桶及外桶等。該飼喂電動(dòng)車(chē)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)；關(guān)鳴等提出了一種犢牛飼喂裝置[13]（圖3），主要包括不銹鋼容器、攪拌器、加熱裝置及電腦等，其通過(guò)攪拌器對(duì)代乳粉和水的混合液進(jìn)行攪拌，通過(guò)加熱裝置對(duì)代乳粉和水的混合液進(jìn)行加熱和冷卻，并保持犢牛食用常乳溫度，裝置飼喂?fàn)倥７绞接袃煞N：（1）犢牛通過(guò)牛欄架上固定奶桶上的吸吮器進(jìn)行食用；（2）飼喂人員通過(guò)奶槍向奶盆中注入一定量的奶液供犢牛食用。

圖2 一種犢牛飼喂電動(dòng)車(chē)

定量飼喂裝備實(shí)現(xiàn)了犢牛飼喂物料的快速加工以及定量飼喂，提升了犢牛飼喂質(zhì)量，提高了飼喂效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，由于是定量飼喂，而每頭犢牛營(yíng)養(yǎng)需求各不相同，因此該飼喂方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)犢牛按照營(yíng)養(yǎng)所需進(jìn)行飼喂，易導(dǎo)致部分犢牛出現(xiàn)吃撐或吃不飽現(xiàn)象的發(fā)生，影響犢牛健康生長(zhǎng)。

圖3 一種犢牛飼喂裝置

3 精確飼喂技術(shù)裝備

精確飼喂技術(shù)是基于犢牛個(gè)體體況，通過(guò)精確計(jì)算其營(yíng)養(yǎng)需求對(duì)個(gè)體牛只實(shí)施精確飼喂的技術(shù)，該技術(shù)裝備基于無(wú)線射頻識(shí)別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)犢牛個(gè)體的識(shí)別，并利用犢牛營(yíng)養(yǎng)需求模型計(jì)算犢牛個(gè)體飼喂量，繼而對(duì)犢牛個(gè)體實(shí)施精確給料。

開(kāi)展此類研究的有瑞典利拉伐公司生產(chǎn)的CF500型犢牛飼喂機(jī)[14]，在飼喂?fàn)倥＿^(guò)程中，當(dāng)犢牛進(jìn)入奶站，由電子轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行確認(rèn)犢牛個(gè)體信息，然后根據(jù)犢牛飼喂計(jì)劃，完成牛只所需精確牛奶量的供給；德國(guó)優(yōu)本（Urban）公司研制的犢牛飼喂機(jī)主要型號(hào)有寶拉和阿爾瑪兩種[15]：寶拉型號(hào)犢牛飼喂機(jī)的飼喂站分布較集中，主要由攪拌罐、加熱器、吸吮器及動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)等組成。加熱器安裝在攪拌罐中，可對(duì)牛奶進(jìn)行加熱及保溫。飼喂機(jī)的清洗裝置可對(duì)攪拌罐和吸吮器奶頭進(jìn)行清洗消毒，利用酸堿清洗液進(jìn)行清洗可以保證每頭犢牛在進(jìn)食的時(shí)候都能擁有潔凈的環(huán)境。飼喂機(jī)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控犢牛進(jìn)食過(guò)程，飼喂人員可在監(jiān)控室觀察犢牛實(shí)時(shí)狀態(tài)。每臺(tái)犢牛自動(dòng)飼喂主機(jī)可直接控制9臺(tái)輔機(jī)，每次10個(gè)飼喂站可同時(shí)對(duì)犢牛進(jìn)行飼喂。阿爾瑪型號(hào)犢牛飼喂機(jī)適用于較大規(guī)模的牛場(chǎng)，它在眾多的犢牛自動(dòng)飼喂機(jī)中最突出的特點(diǎn)就是基于閉合回路技術(shù)實(shí)現(xiàn)了吸吮嘴中牛奶的連續(xù)性。飼喂機(jī)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)攪拌罐、吸吮奶嘴和牛奶流動(dòng)管道等的清洗。每臺(tái)犢牛自動(dòng)飼喂機(jī)同樣可以控制9臺(tái)輔機(jī)，每個(gè)輔機(jī)最多可控制3個(gè)飼喂站，每次可達(dá)到27個(gè)飼喂站同時(shí)進(jìn)行飼喂工作；基伊埃（上海）牧業(yè)科技有限公司的全自動(dòng)犢牛飼喂器[16]是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用戶可以通過(guò)監(jiān)控功能了解犢牛的生長(zhǎng)過(guò)程情況，減少了飼喂人員日常護(hù)理犢牛次數(shù)，降低了人工成本。在對(duì)個(gè)體犢牛飼喂時(shí)，飼喂器能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)飼喂計(jì)劃為每頭犢牛提供營(yíng)養(yǎng)配方功能；關(guān)金森等人提出了一種犢牛自動(dòng)飼喂機(jī)，其通過(guò)配料螺桿將粉末輸送至混合罐與水進(jìn)行攪拌混合，保溫采用水浴保溫方法，采用識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別個(gè)體犢牛，控制裝置控制對(duì)犢牛飼喂全奶或者代乳粉的量[17]。

犢牛精確飼喂技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)了針對(duì)犢牛個(gè)體進(jìn)行精確飼喂的功能，飼喂精度高，但其存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而且裝備需要飼喂站等配套設(shè)備，二次改造成本高。

4 結(jié)語(yǔ)

相比傳統(tǒng)人工飼喂方式，犢牛機(jī)械化飼喂裝置大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了犢牛飼喂效率，提升了犢牛飼喂質(zhì)量，為犢牛的健康成長(zhǎng)奠定了良好基礎(chǔ)。目前，雖然國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)有不同結(jié)構(gòu)型式的機(jī)械化犢牛飼喂裝備，但其存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高及對(duì)飼喂人員要求較高等突出問(wèn)題。因此，針對(duì)我國(guó)犢牛飼喂技術(shù)現(xiàn)狀，亟需開(kāi)發(fā)完成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、性價(jià)比高的犢牛精確飼喂機(jī)，其對(duì)畜牧業(yè)機(jī)械化、精確化、自動(dòng)化發(fā)展具有重要意義。

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2015-04-25

石河子大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃科技成果轉(zhuǎn)化引導(dǎo)資金專項(xiàng)（kjcgzh2013-01）；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)工業(yè)及高新技術(shù)科技攻關(guān)與成果轉(zhuǎn)化計(jì)劃項(xiàng)目（2015AB001）

李亞萍