北方寒地封闭奶牛舍环境监测系统研究现状与发展对策

奶牛生长环境直接影响奶牛的生长情况和产奶质量。随着黑龙江省奶牛产业的迅速发展,在奶牛饲养和养殖的过程中,大多数奶牛的生长发育过程都是在奶牛舍内完成。为了促进奶牛生长,提高产奶质量,就要改善奶牛生长的环境条件。因此,针对北方寒地规模化奶牛养殖场内环境问题,分析介绍了环境监测技术的发展现状,并总结我国目前环境监测技术存在的主要问题,针对存在问题提出相应发展对策。     

奶牛GHR基因CRS-PCR多态性及其与产奶性状的关联分析

奶牛GHR基因CRS-PCR多态性及其与产奶性状的关联分析     

棚式牛舍的温热环境及其对乳牛产奶量的影响

以一栋棚舍和其中所饲养的奶牛为对象,系统地测定了舍内、外的气温、湿度、风速、辐射强度、黑体温度及屋顶热流量,并计算了奶牛产奶量的环境影响系数。结果表明:夏季舍内旬均THI值全超过了荷斯坦牛热应激的临界值,舍内热辐射强烈,黑体温度高;环境影响系数以7～9月为较大的负值,对奶牛产奶最不利。冬季舍内寒冷,同时受舍外气流的影响;但环境影响系数仍然为正值,对奶牛产奶量影响相对较小。这在一定程度上还提示,中原地区可以采用棚式乳牛舍,增加棚舍高度和选用高热阻屋顶材料利于夏季防暑     

奶牛饲养工艺改革及新技术应用

奶牛饲养工艺改革及新技术应用刘文奇（北京奶牛中心，１０００８５）近年来，在奶牛生产新工艺、新技术的应用方面，进行了一些研究探讨与尝试，并总结了一定的经验。目前所进行的工艺改革及应用新技术是把其作为一项系统工程来看待，它包括从犊牛出生到产奶的全过程。紧...     

奶牛饲喂自动机电控制系统的设计与试验

为开展奶牛精准饲喂及采食行为学研究,设计了一种集自动识别、饲喂、数据自动采集、数据分析与处理于一体的奶牛饲喂自动机电控制系统。该系统包括机械装置、电子识别系统、料槽称质量系统、中央控制系统、现场数据存贮及远程数据提取与分析系统等几部分。其中,机械装置包括料斗、支撑座、栏杆和阻挡单元等;电子识别系统包括阅读天线及料门启闭的气动装置;料槽称质量系统除支撑座外,还有嵌入的质量传感器及线路;中央控制系统包括微处理器、看门狗复位电路、读卡器电路、称质量数据采集电路、数据通信电路、数据收发器电路及外围驱动与稳压电路等。现场数据存贮电路接受来自各个饲喂系统的中央控制系统发送的采食行为数据,其主板结构与中央控制系统基本一致,预设可存贮记录数为14 000条,且采用堆栈数据存贮模式。远程PC端数据提取与分析系统实时管理采食行为数据,并提供多功能的数据挖掘分析。系统测试结果表明,对牛只低频RFID(134 kHz)电子耳标的识读率为100%,料及槽的计量范围为0.01~200 kg,最低称量精度10 g,实际称量相对误差≤0.15%,同时满足奶牛对最大采食量及精准饲喂对计量的需求。系统的采食行为试验表明,奶牛的日均采食次数、采食时间及采食量等采食行为均差异显著(P0.05),符合奶牛的采食行为特点。具体地,奶牛日均采食次数10~13次,日均采食时间5.38 h,而奶牛个体实际采食量与NRC(National Research Council)模型预测的采食量有-4.76%~7.83%的偏差,可能是由各种内外部因素及NRC模型的普适度造成的,有待进一步研究。总之,该系统能较好地实现奶牛个体的精细化饲喂,为研究奶牛的采食行为特点提供了在线、智能化的自动数据采集与分析平台。     

奶牛体型图象信息系统研究

该文设计了一种变长记录文件的存储格式和对该文件的存取方法，既节省了存储空间，又改善了文件的管理性能；采用动态链结构构造了一个超文本结构的用户界面，实现了对任意对象的联想式浏览，提高了操作效率；开发了一个奶牛体型图象信息管理系统，集成了图象处理、奶牛体型线性评定和图象信息管理等功能     

北京黑白花奶牛产乳与天气气候条件初步分析

黑白花奶牛是我国城市郊区的主要产奶半,多年来北京市各牛场采取周年均衡产犊和正常更新使牛群结构相对稳定,饲料的年际变化也很小.产奶量是边生产、边收购,数据比较准确,这给我们分析提供了可靠的基础。     

东北地区奶牛夏季热应激对其行为和产奶量的影响

为研究奶牛夏季热应激对其行为和产奶量的影响,该文选取了东北地区典型的舍饲散养奶牛场,通过对整个夏季牛舍环境指标以及奶牛阴道温度、行为参数和产奶性能的连续监测,探究了东北地区奶牛热应激状况及其对行为和生产性能的影响。结果表明,夏季该场奶牛经历轻度和中度热应激的时间分别占40.9%和17.9%,每天12:00—20:00是中度热应激高发时段。从轻度到中度热应激,奶牛的核心体温(core body temperature,CBT)从38.8℃上升到39.3℃,且其体温变化滞后于环境参数的变化。由无热应激到中度热应激,奶牛躺卧时间比例从51.3%下降至42.3%,站立时间则相应增加。当日均温湿指数(temperature-humidity index,THI)大于75时,奶牛产奶量显著降低9.2%(P0.05)。东北地区夜间开放运动场,有利于奶牛缓解白天热应激的影响,降低减产损失。     

基于GIS奶牛疫情监测信息系统设计

分析了奶牛疫病监测数据特点，提出了利用GIS技术实现奶牛疫病信息监测的设计思想，给出了典型的与奶牛疾病相关的分析评价模型，确定了疫情监测系统的基本功能模块。以设计的空间数据库为基础，运用C#与MapObjects完成了系统功能的实现。应用实例表明，研究开发的系统对及时了解奶牛疫病信息、防范和控制疫病蔓延具有积极地促进作用。     

中国荷斯坦奶牛第一泌乳期泌乳曲线模型的研究

针对中国荷斯坦奶牛目前尚无系统完整的泌乳曲线模型的现状,以第一泌乳期305天的、产奶量从7000kg-8000 kg的泌乳奶牛为研究对象,分别采用Wood、Gompertz经验模型和Dijkstra机理模型对每月测定并校正后的产奶数据进行模拟。通过SAS非线性参数估计和均方误差（MSE）分析,筛选得到了三种泌乳产量区间的泌乳曲线模型,包括模型参数和由参数派生的起始产量（y^0）、达到泌乳高峰时的天数（tm）、高峰产量（ym）和泌乳持续力（r（th））等泌乳特性指标。上述泌乳曲线模型的建立为准确预测奶牛营养需要、实施奶牛的精细饲养提供了依据。     

挤奶机真空度对牛奶体细胞数和牛乳头末端壁厚的影响

为了研究挤奶机系统真空度不同时的挤奶效果,解决目前挤奶机使用中系统真空度缺乏科学设定依据的问题,该文以12头高产泌乳牛(单产(7.4±0.4)t)为试验对象,以体细胞数(somatic cell count,SCC)、乳头末端壁厚变化率以及挤奶量等作为挤奶效果评价指标参数,在系统真空度分别为44、46以及48 kPa时,研究了系统真空度对泌乳牛挤奶过程不同阶段的内套真空度和挤奶杯口真空度的影响,量化了系统真空度对挤奶效果评价指标的影响程度。研究表明,当系统真空度从44 kPa增加至48kPa时,挤奶量、挤奶时间以及平均奶流量均无显著差异,但体细胞数的对数(P0.05)和乳头末端壁厚变化率(P0.05)均显著增加。研究认为试验挤奶机用44 kPa的系统真空度比用46或48 kPa时的效果更好。该文为中国挤奶机使用中系统真空度的优化设置提供技术支持。     

基于全混合日粮饲喂技术的精饲料精确饲喂模式

为了提高奶牛产量、降低生产成本,奶牛精细饲喂是重要的实现途径,该文对奶牛精饲料精确饲喂与配套饲喂模式进行了研究。该文以个体奶牛为饲养管理单位对200头和500头牛群进行了"TMR（total mixed ration,全混合日粮）+精饲料精确饲喂"饲喂模式的牛舍内和奶厅外饲喂研究,试验结果表明：牛舍内饲喂采用牛颈枷间距1.2 m,装备行进速度0.45 m/s时,识别系统对奶牛的识别率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2 s,每百头奶牛饲喂时间不大于0.4 h;奶厅外饲喂采用牛颈枷间距1.4 m,装备行进速度0.7 m/s时,识别系统对奶牛的识别率100%,识别准确率不小于99%,抢食率为0,系统响应时间不大于2 s,每百头奶牛饲喂时间不大于0.35 h;同时试验期间比2011年同期传统"TMR+人工补饲精饲料"饲喂模式平均单产提高0.8 kg/d,并减轻了劳动强度。研究结果可为奶牛饲喂与养殖模式相关研究、牛场建设与改造等提供参考。     

面向奶牛生产管理的专家决策支持系统

从系统的观点出发,充分考虑到奶牛生产管理的各个环节,研究并设计了一个面向奶牛生产管理的专家决策支持系统。该系统集管理科学、优化设计,计算机技术、模糊数学、决策理论等现代化技术为一体。它的成功开发,为奶牛生产现代化管理提供了一个高效的决策环境和决策支持。     

奶牛乳房炎自动检测技术研究进展

奶牛乳房炎是影响奶牛健康的主要疾病之一,发病率高、发病范围广、经济损失严重。目前奶牛乳房炎的检测大多是采集奶牛乳汁进行理化性质检测,该方法对检测环境有着较高要求,且检测周期长。随着信息技术的迅速发展,奶牛乳房炎的自动检测技术取得了较好的研究成果。该研究根据数据的传感器类型,从视觉传感器、自动挤奶系统与其他传感器3个方面阐述了奶牛乳房炎自动检测的研究进展。基于视觉传感器的奶牛乳房炎自动检测方法包括基于乳房热红外图像和基于乳汁图像的检测方法,该方法较大程度上保障了动物福利,但检测精度有待提升;基于自动挤奶系统（automatic milking systems, AMS）的奶牛乳房炎自动检测方法利用AMS获取乳汁信息,然后构建乳房炎检测模型,该方法检测误差较小,但成本较高;基于其他传感器的奶牛乳房炎检测方法采用独立研发的传感器获取乳汁数据,预测乳房炎发病情况,该方法操作简便,但使用不同传感器构建的检测模型精度差异较大。该文还探讨了目前奶牛乳房炎自动检测领域存在的精度低、实时性差、自动化不足等问题,并展望了该领域未来的发展趋势,以期为开展奶牛乳房炎自动检测技术与方法研究提供参考。     

基于射频技术的奶牛身份识别系统

针对当前奶业所存在的养殖规模较小、单产水平低、管理技术落后、饲料单一、牛群血缘不清,以及由此导致动物产品安全无法得到有效的保证的问题,提出并建立了一种基于无线射频识别技术的奶牛的身份识别系统。该系统通过采用瘤胃式动物电子标识来为每头奶牛建立一个永久性的数码档案,实行一畜一标,并通过采用RFID技术以及单片机与PC机的通信技术对存储奶牛信息的电子标签进行远距离识别,从而及时的实现对每头奶牛的监控与管理。研究结果表明RFID系统读卡器的识读率为100%,识读距离可达到8 m以上。该方法不仅实现了对奶牛生产养殖的数字化管理,也为精细养牛提供了理论依据。     

储奶罐电解水清洗除菌效果与清洗模式优选

热碱或热酸循环冲洗是奶牛场挤奶系统原位清洗(clean-in-place,CIP)的关键步骤,所采用的商业清洗剂多呈强碱性或强酸性,长期使用会腐蚀挤奶系统,且产生的废水处理困难。该试验研究了碱性电解水(清洗时间为8 min、温度为70.3℃、pH值为12)和微酸性电解水(清洗时间为9.9 min、温度为37.8℃、有效氯浓度(available chlorine concentration,ACC)为60 mg/L)对100 L立式储奶罐的实际清洗效果,测试了一碱一酸、两碱一酸和三碱一酸的不同模式对清洗效果的影响,以验证作为节能环保型清洗消毒剂的电解水对奶罐的清洗效果,并探索适宜的清洗模式。与传统的商业清洗剂的清洗效果对比表明,碱性电解水和微酸性电解水均可应用于储奶罐的清洗消毒,综合考虑对细菌和三磷酸腺苷(adenosine-triphosphate,ATP)的清除效果以及经济成本等因素,推荐在储奶罐中采用一碱一酸的电解水清洗模式。     

基于热红外图像的奶牛乳区温度分布与乳房炎识别方法

乳房炎是影响奶牛健康与牛奶品质的主要疾病之一，是健康养殖的监控重点，该研究提出了一种基于热红外图像的奶牛乳区温度分布测量与乳房炎识别方法。通过现场采集的健康与患病共189头荷斯坦奶牛挤奶前后的后乳区热红外图像样本，提出了左右后乳区自动识别方法，确定了后乳区的特征区域及识别乳房炎的数据最佳采集时间为挤奶前。通过线剖法获取奶牛特征区域内的温度值点，建立乳区温度分布拟合方程，经分析发现91.9%的健康奶牛乳区温度拟合线的斜率小于0，斜率范围为-0.083～-0.001；92.1%的患病奶牛乳区温度拟合线的斜率大于0，斜率范围为0.001～0.093，可根据温度拟合线斜率的正负实现奶牛乳房炎的自动识别。与加州乳房炎检测法（California Mastitis Test，CMT）对比试验，结果表明：健康奶牛左右后乳区的识别准确率均值为76%，患病奶牛的左右后乳区识别准确率均值为75%。该研究提出的方法为牧场奶牛健康管理与乳房炎的快速在线识别提供了参考。     

红外光谱在牛奶生产和检测方面的研究进展

红外光谱不仅可以反应物质的结构组成,还能够随着成分含量变化形成不同响应值,红外技术也被广泛应用于畜产品的化学成分含量检测和质量评估。牛奶是人类膳食结构中的重要组成部分,对其营养成分和质量的准确评估有着非常重要的生产意义。该文介绍了红外光谱技术牛奶生产中各个环节中的应用,通过测定牛奶成分的含量,红外技术被用于产品定价和品质评价;掺假物质在牛奶中会引起光谱的变化,定性和定量模型的建立为牛奶质量快速鉴别诊断提供了便捷途径;牧场生产中,光谱被用于诊断奶牛酮病、机体能量状态。该文对近年来国外利用红外光谱技术在牛奶成分和凝集性能预测、掺假和质量检测、奶牛健康养殖等方面文献进行综述,重点介绍乳蛋白成分、脂肪酸、凝集性能等牛奶性状红外光谱模型以及牛奶光谱特征,对不同研究中模型性能进行比较,以较为全面的评估光谱技术在牛奶性状、质量和奶牛养殖等方面的应用,并为今后的检测和研究发展提供参考。     

Effect of feeding intensity and milking system on nutritionally relevant milk components in dairy farming systems in the North East of England

There is increasing concern that the intensification of dairy production reduces the concentrations of nutritionally desirable compounds in milk. This study therefore compared important quality parameters (protein and fatty acid profiles; α-tocopherol and carotenoid concentrations) in milk from four dairy systems with contrasting production intensities (in terms of feeding regimens and milking systems). The concentrations of several nutritionally desirable compounds (β-lactoglobulin, omega-3 fatty acids, omega-3/omega-6 ratio, conjugated linoleic acid c9t11, and/or carotenoids) decreased with increasing feeding intensity (organic outdoor ≥ conventional outdoor ≥ conventional indoors). Milking system intensification (use of robotic milking parlors) had a more limited effect on milk composition, but increased mastitis incidence. Multivariate analyses indicated that differences in milk quality were mainly linked to contrasting feeding regimens and that milking system and breed choice also contributed to differences in milk composition between production systems.     

我国奶牛养殖小区生产工艺与工程配套技术体系研究

近年来，中国奶业持续快速发展，作为我国奶牛饲养主体的农村散户小规模饲养已占奶牛总饲养量的80%左右。由于养殖规模小，设备简陋，饲养条件差，疾病难以防控，很多地方试图通过建设奶牛养殖小区来加以解决。但目前我国奶牛养殖小区还没有一套可供实际推广应用的生产工艺模式，小区没有科学的规划布局，工艺技术路线和工程防疫技术不到位，设施设备的配置不合理，饲养方式不统一，管理松散，缺乏计划性和全年生产的均衡一致性，无法从根本上克服这些矛盾。为此，作者在广泛调研的基础上，结合中国国情，提出了一套适合于奶牛养殖小区的舍饲散养生产工艺模式，并就该工艺模式的特点、生产工艺技术路线、工艺技术参数确定、配套设施与设备、小区布局以及工程防疫等关键技术进行了探讨，旨在为推进奶牛养殖小区的规模化、标准化的进程，提升我国奶业生产水平提供参考。