散栏饲养棚式奶牛舍温热环境评价

选择郑州某奶牛场南北走向的单层彩钢板屋顶的棚式牛舍为试验牛舍,对其相关环境参数测定表明:冬季舍外平均温度和平均THI分别为0．76℃和41．98时,舍内的温度和THI分别为-0．52℃和39．34,卧棚的温度和THI分别为1．63℃和39．99,冬季奶牛直肠温度平均为38．72℃,肩胛前缘温度29．33℃,乳房表而温度35．27℃;夏季舍外温度和THI分别为24．25℃和73．54时,舍内温度和THI分别为25．69℃和74．98,奶牛直肠温度平均为39．42℃,呼吸率平均59．56次／min。因此,在中原地区南北走向的单层彩钢板屋顶棚式牛舍的隔热性能较差,其夏季和冬季的温热环境对奶牛不太适宜。     

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     

丹麦舍饲散养自然通风奶牛舍的空气环境分析

近年来，奶牛全舍饲散养工艺技术被欧美等国家越来越普遍地使用。全舍饲工艺中的舍内空气质量对奶牛的健康和生产性能影响很大，为较深入了解该工艺中热环境与其它有害气体的相应关系，通过对丹麦7个有代表性奶牛场进行温度、含湿量及几种主要有害气体的现场测试，对该工艺下舍内空气环境条件进行分析研究。结果表明：丹麦气候条件下全舍饲的自然通风牛舍，其舍内热湿状况受舍外温湿度及牛体本身的影响，在0～25℃范围内，舍温一般比舍外高1～3℃，舍外温度每升高1℃，舍内温度上升0.8℃，含湿量约增加1000 mg/m³；舍内各环境因素之间具有显著的相关性，温度、含湿量的高低对NH₃、CO₂、CH₄浓度均有影响；白天，由于自然通风量较大，这3种气体的平均浓度比夜间低20%左右。而N₂O在整个测量过程中并未发现显著变化。     

大型自然通风奶牛舍空气颗粒物浓度监测方法中测点数和位置优化

对奶牛舍颗粒物浓度和分布进行实时连续监测,是评估其环境风险和制定科学减排措施的前提。随着大型奶牛舍的快速发展,对尽可能少且科学地布置测点数量和位置并能够对舍内颗粒物浓度进行精准监测,提出了新的挑战。为探究测点优化布置方案,该研究基于物联网技术在大型自然通风奶牛舍内3个相邻饲养区域布置17个采样点,对总悬浮颗粒物（total suspended particle, TSP）和细颗粒物（PM_2.5）浓度进行了连续6个月监测,得到舍内浓度平均值（视为“真值”）;利用系统聚类和误差分析方法得到优化的测点方案,并将其颗粒物浓度结果与6种传统测点方案进行对比,以确定最优的测点数量和位置方案。结果表明,舍内3个饲养区域内颗粒物浓度分布均匀,PM_2.5浓度在不同采样高度上无统计差异（P>0.05）,而TSP浓度在屋顶通风口下方（9.0 m）明显低于1.5和2.5 m高度（P<0.05）。与真值相比,优化测点方案的TSP和PM_2.5浓度监测误差绝对值之和分别为6.4%～22.6%和4.7%～14.2%,均低于传统测点方案。综合考虑优化方案的科学性和传统方案的易操作性,确定最优测点方案为：在奶牛舍中央屋顶通风口下方1.0～2.0 m处布置1个测点,在奶牛卧床上方2.5 m高度布置2个测点,上述3个测点按奶牛舍斜对角线进行布置;另外,分别在挤奶通道、饲喂通道、清粪通道上方2.5 m高度处各布置1个测点;共计6个测点。该优化测点方案可满足监测准确性和易操作性要求。     

复合保温卷帘改善寒区开放式牛舍冬季热湿环境

针对北方寒区卷帘牛舍冬季舍内温度过低、影响奶牛健康和生产的现状,该文结合黑龙江地区的气候特点,以牛舍温度不低于(5 ℃为设计目标,通过对卷帘材料的传热性能、厚度和面密度等进行测试,研究筛选了2种传热系数小于1.23 W/(m2(℃)的复合保温卷帘：1号白色保温卷帘（白色涤纶布+珍珠棉+喷胶棉+珍珠棉+白色涤纶布,1.01 W/(m2(℃)）和2号灰色保温卷帘（PE编织布+喷胶棉+针刺棉毡+镀铝PE编织布,0.89 W/(m2(℃)）。将2种保温卷帘分别安装在同一栋试验舍内,以原有的单层卷帘牛舍为对照舍进行了为期2个月的现场应用效果试验。试验结果表明,2种保温卷帘的透光性存在显著差异（P<0.05）,但保温效果不存在显著差异（P>0.05）;试验舍和对照舍在两侧卷帘开启25 cm、南侧开启25 cm和两侧封闭3种工况下,试验舍的平均温度和相对湿度均显著高于对照舍和舍外（P<0.05）,其舍内平均温度范围是(12.45～(16.70 ℃,平均相对湿度范围是88.53%～97.73%。因此,新型保温卷帘虽然比单层卷帘具有更好的保温性能,但是奶牛依旧处于低温高湿的状况下,表明只改善卷帘的保温性能并不能保证使寒区奶牛舍内温度高于最低温度的要求,寒区应慎重采用可封闭开放式的牛舍建筑形式。     

长江中下游地区夏季温室黄瓜冠层温度模拟与分析研究

根据作物冠层能量平衡原理，建立了以温室内温度、湿度、冠层净辐射等为变量的温室作物冠层温度的模拟模型，并利用实测资料对模型的可靠性进行了检验，同时就温室内部温度、冠层净辐射、蒸腾速率对冠层温度的影响进行了敏感性分析。结果表明：模型能较好地预测长江中下游地区温室作物冠层温度，模型对该地区夏季(2002年6月24至7月12日，梅雨季节)温室内作物冠层温度预测值与实测值的决定系数(R²)和标准误(SE)分别为：0.8321，0.0037℃；建立的温室内部温度、相对湿度、净辐射和作物蒸腾速率的多元线性回归模型，其决定系数(R²)和标准误(SE)分别为：0.9996，0.8829℃；通过敏感性解释因子的分析表明，作物冠层温度对温室内部温度最为敏感，室内温度是预测冠层温度的主要因子。     

扰流风机降温对奶牛泌乳性能和免疫功能的影响

为研究奶牛舍采用扰流风机降温对奶牛泌乳性能和免疫功能的影响,该研究选择结构和饲养管理相同的两栋泌乳牛舍,检测安装风机（风机舍）和不安装风机（对照舍）对不同时期奶牛泌乳性能、淋巴细胞凋亡率、血液理化指标及免疫相关基因mRNA表达的影响,并分析奶牛泌乳性能、免疫性能指标与等温指数（equivalent temperature index for cattle,ETIC）之间的相关性。结果表明：1）安装风机改善了舍内温热环境,整个试验期风机舍的平均ETIC较对照舍降低了3.52 ℃,有效缓解了奶牛的热应激。2）风机舍的产奶量和4%标准乳在试验中、后期均显著高于对照舍（P<0.05）,且风机舍的乳脂率较对照舍也表现出显著性提高（P<0.05）。3）安装风机改善了热应激条件下奶牛的免疫功能。与对照舍相比,风机舍奶牛血液中淋巴细胞数量在试验中、后期显著增加（P<0.05）,并降低了淋巴细胞的早期凋亡率（P<0.05）,淋巴细胞中促凋亡因子Bax的mRNA表达量及其血清浓度在试验后期均表现出显著性降低（P<0.05）,抗凋亡因子Bcl-xl的mRNA表达量（P<0.01）及其血清浓度（P<0.10）在试验中、后期表现出增加趋势。此外,风机舍的血清白细胞介素-12（Interleukin-12, IL-12）和免疫球蛋白G（Immunoglobulin G, IgG）浓度较对照舍也表现出显著性增加（P<0.05）。4）从各项指标之间的相关分析得出,乳蛋白率、淋巴细胞数量与ETIC均呈显著负相关关系（P<0.05）,淋巴细胞BAK mRNA表达、血清IL-6浓度与ETIC呈显著正相关关系（P<0.05）。 可见,安装扰流风机可改善舍内温热环境,有效缓解夏季奶牛的热应激,提高奶牛生产性能和免疫功能。     

冬季恒温饮水装置和屋顶采光对提高肉牛生长速率的影响

为改善西北地区冬季肉牛养殖的福利状况、提高肉牛生产水平,该研究采用恒温饮水装置和牛舍屋顶采光措施对肉牛每日体质量增加的影响及经济可行性。处理舍利用研制的拴系饲养恒温饮水装置为牛只提供20℃温水,对照舍牛只饮用4℃凉水;2栋牛舍结构样式完全相同,均设屋顶采光带。试验结果表明:恒温饮水试验处理舍与对照舍牛只每日体质量增加分别为1.85和1.63kg/d,差异极显著(P<0.01)。处理舍屋顶采光使舍内接受太阳辐射热量为463.363MJ/d,并使南、北两侧的日平均辐射强度分别达到7和59W/m2,差异极显著(P<0.01);从上午10:00至下午15:00,处理舍南北侧平均温度分别为4.87、5.60℃,对照舍分别为4.92、6.04℃,均差异显著(P<0.05);2栋牛舍的南侧与南侧、北侧与北侧平均温度之间无显著差异(P>0.05)。牛舍南、北两侧的牛体质量增加分别为1.64和1.84kg/d,差异极显著(P<0.01),说明屋顶采光效果明显。恒温饮水装置与牛舍屋顶采光措施均能极显著提高冬季肉牛每日体质量增加,经济可行。     

低屋面横向通风牛舍温湿度场CFD模拟

在中国华东地区最炎热的月份,舍外高温高湿的气候条件,降低了低屋面横向通风(low profile cross ventilated,LPCV)牛舍的环境调控效果。为了研究LPCV牛舍温湿度场的分布规律,该文在现场实测的基础上,采用计算流体动力学CFD(computational fluid dynamics)方法,对LPCV牛舍的温度和相对湿度参数进行了三维数值模拟。现场实测的结果表明,舍外空气温度为36.2℃,相对湿度为55.5%的条件下,舍外空气流经湿帘后的降温幅度为7.7℃,湿帘出口处的相对湿度为99.9%;模拟结果表明,舍内温湿度场受气流场的影响,分布不均匀,风速高的区域温度相对较低,舍内相对湿度与温度呈现强烈的耦合关系。随着空气的流动,沿气流方向平均每米长度温度升高0.014℃、相对湿度下降0.04%,THI增加0.025。模拟值与实测值的对比表明,9个测点温度和相对湿度的测试值与模拟值之间相对误差的平均值分别为0.89%和0.59%,理论计算和数值模拟得到的奶牛显热散热量的相对误差为14.5%,说明现场实测与数值模拟有较好的吻合度。该研究可为中国LPCV牛舍结构优化设计和环境调控提供参考。     

日光暖棚畜舍的设计及其环境评价

根据不同季节的太阳高度角随地理纬度变化这一原理，确定畜舍塑料暖棚面与地面的最佳夹角，使冬季大寒(最冷)这天正午时分，太阳辐射的入射角与塑料棚面垂直，以其充分利用太阳的辐射热能，提高畜舍内的温度。通过对地处北纬46°霍林郭勒市牧民一户牛舍和一户羊舍的温热环境和舍内空气质量的测定表明，大寒这天舍外气温-24～-10℃下，牛舍内的温度平均8.2℃，羊舍内的温度平均6.1℃，空气质量在卫生要求的范围内，达到了防寒抗灾的目的。     

奶牛胎衣不下的病因研究

就奶牛产后胎衣不下的病因，综合国内外研究概况进行了综述，病因包括营养、饲养管理、热应激、激素、胎次、双胎、早产、死产、上胎胎衣不下、子宫感染、环境等方面。     

奶牛乳腺炎金黄色葡萄球菌临床分离株生化特性与菌体蛋白免疫原性分析

摘要：病原学调查发现金黄色葡萄球菌是奶牛乳腺炎的最主要致病菌之一。从53株金黄色葡萄球菌乳样分离株中挑选了培养和形态典型的六株进行生化试验和传代稳定性试验，进一步研究这六株菌的凝固酶、溶血素等致病性因子和耐药性。对菌体裂解产物进行蛋白电泳图谱分析发现菌体蛋白条带具有很高的相似性,TQ-1株电泳蛋白条带密度较其它几株高。用其中四株生化典型、传代稳定、致病因子较多的菌株免疫兔，制备高免血清，分析全菌抗原的蛋白转印图谱，发现XG-2株在52KD处有特殊保护性抗原条带。综合本文各试验结果，确定以TQ-1和XG-2株为疫苗候选株。     

奶牛个体信息采集无线终端设计

基于RFID芯片和MSP430微功耗单片机,研制出奶牛电子标签及阅读器,并与PDA集成,基于WindowsMobile开发支持移动数据库的PDA软件,提供了奶牛场管理信息系统的移动解决方案。     

牛粪湿法厌氧消化规律及载体影响的研究

在35℃条件下，观察牛粪厌氧消化的沼气产量和生物指标的变化规律及聚丙烯网状空心球、玻璃纤维和碳纤维膜载体对牛粪厌氧消化性能的影响。结果表明：5%牛粪在厌氧发酵过程中，pH值在发酵的第3 d降到最低，在发酵的第7 d升高到7以上；沼气的产量约在发酵的第9 d达到高峰，而后逐渐降低；COD的去除主要发生在发酵的第4～8 d；发酵产物细菌数量在发酵第6 d达到高峰，在第12 d降低到一个基本相对稳定的水平；辅酶F₄₂₀活性与其细菌数量在时间和数量方面有着相同的变化规律。聚丙烯网状球形载体表面附着较多的微生物，由此延长产气高峰期，并显著提高沼气产量(p<0.05)，以及显著降低反应器厌氧微生物的流失(p<0.01)。     

厩肥对粉煤灰微量元素释放规律影响的研究

该文对粉煤灰在降雨淋洗条件下微量元素的释放规律进行了室内模拟试验。试验处理分别为粉煤灰、粉煤灰+石灰、粉煤灰+石灰+厩肥及其混合物的堆肥腐熟4种情况。实验结果显示淋出液中B、Sr、Ba和Li的最大浓度大于1 mg/L，而其它元素均小于此值。石灰的应用增大了淋出液中B和Ba的浓度而降低了Li、Mo和Cr的浓度；厩肥的应用及其堆肥腐熟处理增大了B、Mo、Zn、V以及Cu、Ni、Cd、As、Mn、Ti、Co、Sn和Se的浓度，而降低了Sr、Ba、Li和Cr的浓度。除V外，淋出液中所有微量元素的浓度随淋出液体积的增加而减小。Cr、Zn以及Cd、Cu和As可能是粉煤灰对环境产生潜在危害的主要元素。     

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     

贮存温度对超高温灭菌乳黏度的影响

为了确定贮存温度对超高温灭菌乳黏度的影响,从而达到在较短的时间内评价超高温灭菌的货架期目的。该文采用TA AR-G2型流变仪测定了20～45℃温度变化范围内超高温灭菌乳的黏度变化,利用1stOpt1.5 Pro软件对试验数据进行拟合处理,探索Arrhenius模型对该过程的适用性,以期建立可描述温度对超高温灭菌乳黏度影响的精确模型,并结合Stocks方程为建立超高温灭菌乳货架期加速试验模型奠定基础。试验结果表明,κ-卡拉胶与酪蛋白形成的弱凝胶会显著影响Arrhenius模型对提高温度改变超高温灭菌乳黏度的拟合度,但随着温度升高至25℃会使得弱凝胶体系变弱,从而使得黏度随温度的变化与Arrhenius模型高度吻合（R2=0.908）;降温会导致黏度逐渐升高,此过程与Arrhenius模型拟合度较好（R2=0.942）。因此,Arrhenius模型适于描述温度对超高温灭菌乳黏度的影响。     

拴系牛舍固液分离自动清粪系统设计

为提升牛舍粪污收集与处理效率,该研究基于奶牛体尺与粪便特性,设计了一套舍内固液分离的传送带自动清粪系统,分析了拴系饲养模式下奶牛体尺与粪便落点的相关性,比较了固液分离时不同过滤孔径对固形物含水率、滤液浊度与沉淀物体积的影响,并经有限元分析模拟了奶牛踩踏时系统的形变情况。结果表明,奶牛躯体长度与粪便落点位置呈极显著正相关（P<0.01）,躯体长度在1.60～1.75 m的泌乳期奶牛占总数的75.4%,当试验牛舍的粪沟宽度为40 cm时,该范围内完全排泄至粪沟的奶牛比例为79.4%。对于躯体长度过长或过短的奶牛,适宜的颈部挡杆高度可有效规范其排泄位置（P<0.01）,提升粪污收集效率。奶牛排泄行为的模拟试验证明,过滤孔径为9 mm时可实现最佳固液分离效果。经有限元分析模拟计算,系统载荷时的最大形变为1.138cm。研究结果为牛舍自动清粪和实施固液分离提供了数据支撑与技术参考。     

载体对牛粪厌氧消化性能及微生物附着的影响

在30℃条件下，采用两步流动发酵方法，观察尼龙纤维、玻璃纤维和聚丙烯网状球形载体对牛粪厌氧发酵pH值、沼气产量和载体表面微生物附着的影响。实验结果表明， 随着牛粪浓度的增加，pH值有增加的趋势。反应器的沼气产量明显随着牛粪浓度的增加而提高，当牛粪浓度由5%提高到7%时，沼气产量提高12.5%，而牛粪浓度提高到10%时，沼气产量提高33.3%。在7%牛粪流动发酵期间和10%牛粪流动前期，添加尼龙纤维和玻璃纤维载体可显著提高沼气产量。扫描电镜照片显示，不同载体表面附着的微生物种类和数量不同，尼龙纤维表面附着的微生物种类和数量高于玻璃纤维和聚丙烯球形载体。