美国奶业新特点、新趋势及对中国的启示

美国奶业发展历史悠久,其生产端、消费端乃至流通贸易方面长期积累的丰富经验,对中国奶业振兴具有一定的参考价值。笔者对2000年以来美国奶业生产、价格、消费、贸易等方面所呈现的新特点进行分析,对奶业相关的支持政策及其变化趋势进行梳理。研究发现,近年来,美国奶牛场数量向北部和西部集中,500头以上规模化牧场成为主流,奶牛存栏增加;技术进步推动奶牛单产突破10 t,生鲜乳产量接近1亿t。基于分级定价的乳成分定价机制不断完善,近5年生鲜乳价格低位运行,2019年快速复苏。乳制品加工业向龙头企业集中,奶酪是主要加工产品。乳制品消费逐年增长,年人均消费量达292.90 kg,奶酪是主要增长点且增速加快。乳制品贸易波动增加,出口目的地集中在北美、东亚和东南亚地区,品类以奶粉、奶酪和乳清为主。奶业产业支持政策广泛涵盖生产、消费、贸易等各环节,各政策间功能互补、协调配套,形成了强大的政策合力与综合效能。美国奶业在产业组织、运行机制、政策配套等方面的经验与做法,对推动完善中国奶业利益联结机制、优化生鲜乳价格形成机制、完善奶业支持政策体系和培育乳制品消费习惯等方面具有重要启示。     

有机肥替代化肥对棉花生长发育和产量的影响

【目的】研究不同有机肥替代化肥对棉花生长发育和产量的影响。【方法】以陇棉3号为试材,采用田间随机区组排列试验,研究有机肥与化肥不同配施比例对棉花生育期、营养器官和生殖器官干重、叶面积指数、花铃期光合速率、产量及其构成的影响。【结果】不同有机肥替代化肥延长了棉花生育期2～6 d,且用生物有机肥替代40%化肥的情况延长生育期的时间最长。各处理的叶面积指数从苗期到花铃期上升,花铃期升至最大,随后在吐絮期下降。在花铃期和吐絮期,6个处理中T5处理的叶面积指数最大。施用有机肥对棉花花铃期的光合速率无显著影响。普通有机肥和生物有机肥替代化肥能够获得与常规施肥相应的产量。而生物有机肥替代40%化肥显著增加了绒长、籽棉产量和皮棉产量。【结论】棉花生产过程中可以用生物有机肥来替代化肥,达到减用化肥、增产增效的效果。     

开食料中性洗涤纤维水平对犊牛生长性能、血清生化指标和抗氧化功能的影响

【目的】探究开食料中性洗涤纤维（NDF）含量对犊牛生长发育、血清生化指标及抗氧化性能的影响,为犊牛开食料的合理配制提供试验依据。【方法】选取平均体重为（42±2.5）kg 的60头（包括36头公犊牛,24头母犊牛）新生荷斯坦犊牛,随机分为4个试验组,每组15头（9头公犊牛+6头母犊牛）,15日龄起依次饲喂10%（10N）、15%（15N）、20%（20N）和25%（25N）NDF水平的开食料。试验犊牛单个饲养于犊牛岛,70日龄断奶,饲喂至112 日龄。每日记录开食料采食量,每两周称量犊牛的体重,于35和112日龄测量犊牛的体尺,35、70、90和112日龄空腹颈静脉抽血测定血液生化和抗氧化指标。【结果】（1）70—112日龄,犊牛开食料采食量10N组显著低于25N组（P＜0.5）;42—70日龄,20N和25N组NDF采食量显著高于10N和15N组（P＜0.05）;70—112日龄,NDF采食量随开食料NDF水平升高而显著增加（P＜0.05）; （2）70—112和15—112日龄,15N组犊牛体增重显著高于其他三组（P＜0.05）,分别高出12.67%、43.56%、30.17%和6.16%、18.09%、15.16%;15N组体高显著高于20N和25N组（P＜0.05）,体斜长和胸围显著高于25N组。（3）90日龄,15N组血清球蛋白含量显著高于其他三组,白球比显著低于其他三组（P＜0.05）;112日龄,血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶和碱性磷酸酶含量随NDF水平的提高而显著降低（P＜0.05）。（4）35、70和112日龄,15N、20N和25N组血清超氧化物歧化酶浓度显著高于10N（P＜0.05）组,血清丙二醛浓度低于10N组。【结论】犊牛开食料中NDF水平直接影响进食量和体增重,15—112日龄荷斯坦犊牛开食料中NDF的适宜水平为15%。     

通草提取物对奶牛乳腺上皮细胞乳糖合成及相关基因表达的影响

为探讨通草对奶牛乳腺上皮细胞乳糖合成及相关基因表达的影响,采用不同剂量通草提取物处理奶牛乳腺上皮细胞,利用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测乳腺上皮细胞增殖能力,乳糖/半乳糖检测试剂盒(Lactose/D-Galactose (Rapid) Assay Kit)检测乳腺上皮细胞培养液中乳糖含量,实时荧光定量PCR技术检测乳腺上皮细胞乳糖合成相关基因葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)、葡萄糖转运蛋白8(GLUT8)、葡萄糖转运蛋白12(GLUT12)、己糖激酶Ⅰ(HKⅠ)、己糖激酶Ⅱ(HKⅡ)、β-1,4-半乳糖基转移酶-1(β-4GALT1)和α-乳清白蛋白(α-LA)基因mRNA表达水平。结果表明,200、400、600μg(生药)·mL-1通草提取物提高奶牛乳腺上皮细胞增殖能力(P<0.05),促进奶牛乳腺上皮细胞合成分泌乳糖(P<0.05),并显著上调细胞GLUT1、GLUT8、HKⅡ、β-4GALT1及α-LA mRNA表达水平(P<0.05),但对GLUT4、GLUT12和HKⅠmRNA表达水平无显著影响(P>0.05)。研究表明,适当浓度通草提取物可提高奶牛乳腺上皮细胞增殖能力,并通过上调乳腺上皮细胞GLUT1、GLUT8、HKⅡ、β-4GALT1和α-LA的mRNA表达,促进乳腺上皮细胞合成乳糖。     

稻草与牛粪混合腐解的最佳配比筛选

【目的】以腐殖质组成特征为评价依据,筛选稻草与牛粪混合腐解的最佳配比,为两类农业固体废弃物的资源化应用提供参考。【方法】以稻草和牛粪为材料,采用室内培养法,研究稻草与牛粪质量比为10∶0(Rs),9∶1(Rd1),7∶3(Rd2),5∶5(Rd3),3∶7(Rd4),1∶9(Rd5)和0∶10(Dm)混合腐解90 d,各处理水溶性物质(WSS)、可提取腐殖酸(HE)、胡敏酸(HA)、胡敏素(Hu)组分的有机碳含量(依次表述为C_(WSS)、C_(HE)、C_(HA)、C_(Hu)),以及胡敏酸碱溶液E_4/E_6、腐殖化系数(C_(HA)/C_(FA))的动态变化,筛选稻草与牛粪腐解的最佳配比。【结果】与0 d相比,在腐解完成(90 d)后,各处理C_(WSS)含量均有不同程度降低,相比于稻草,牛粪腐解后更易促进微生物对C_(WSS)的利用,使其下降86.2%;Rd2和Rd5处理使物料C_(HE)含量分别增加10.2%和28.6%,其余处理C_(HE)均有不同程度消耗;与0 d相比,腐解完成后,Rd1、Rd3和Dm处理均有助于C_(HA)的积累,其中牛粪腐解更易促进C_(HA)的形成,使其增加30.5%。在各处理下,物料HA分子均先发生降解、脂族化,而后逐渐缩合、芳香化,但HA分子结构仍趋于简单;在促进HA分子脂族化方面,Rd4处理的优势最大,而Dm处理更有利于HA结构的稳定。Rd3处理在促进腐殖质品质方面的贡献最大,其次为Rd1处理,Dm和Rs处理次之,但Rd2和Rd5处理不利于腐殖质品质的改善;Rs、Rd1、Rd2、Rd3和Rd4处理在腐解过程中更有利于C_(Hu)的分解,且Rd3处理的优势最大,使C_(Hu)含量下降91.0%,而牛粪比例≥90%更有助于C_(Hu)的累积。【结论】稻草与牛粪按照质量比5∶5混合腐解,易促进C_(Hu)的分解和C_(HA)的积累,利于腐殖质品质提升。     

鸡粪除臭菌的分离筛选及除臭效果分析

以鸡粪堆肥为材料,筛选高效除臭菌株并构建复合菌系,为鸡粪的无害化处理提供具有除臭功能的菌种资源。首先,采用驯化富集法、平板稀释法、产气试验、除氨试验、除硫化氢试验以及纤维素降解试验筛选出鸡粪堆肥中的除臭菌;其次,通过16S rRNA基因测序鉴定菌株;最后,通过拮抗试验构建除臭菌系。研究分离得到5株具有除臭功能的菌株,分属于芽孢杆菌属(MS03,Bacillus sp.)、贝莱斯芽孢杆菌(MS07,Bacillus velezensis)、耐寒短杆菌(MS11,Brevibacterium frigoritolerans)、木糖葡萄球菌(MS42,Staphylococcus xylosus)和变异棒杆菌(MS82,Corynebacterium variabile)。复合菌系C2(MS03+MS07)和C4(MS03+MS82)的综合除臭率均高于60%,且明显高于单株菌株及其他复合菌系。研究表明,这两个由不同除臭菌组合而成的复合菌系在无害化处理鸡粪方面具有较大的潜力和应用前景。     

山西省畜禽粪污土地承载力及粪尿替代化肥潜力分析

为明确山西省畜牧业的发展规模,优化畜牧业发展的空间格局,进一步为山西省农牧业实现绿色发展提供科学依据。研究基于农牧生产系统养分平衡的方法,测算了山西省县域尺度的畜禽粪污土地承载力。结果表明,山西省的种植业与畜牧业发展规模在空间上存在一定的错位,种植业发达的地区主要分布在省域南部和中部的区县,而畜牧业发达的地区则分布在省域北部、中部和东南部的区县;山西省当前的畜牧业发展规模折合为2 371.77万猪当量,以粪尿氮作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为5 976.01万猪当量;以粪尿磷(纯磷,下同)作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为7 212.27万猪当量。综合粪尿氮磷承载力指数结果分析,超载区域主要分布在省域北部种植业欠发达的区县和省城太原周边的区县;全省粪尿氮、磷的有效供给量分别为18.28万t和3.15万t,可以分别有效替代氮、磷肥39.79%和33.21%。无论以粪尿氮或磷作为约束指标,山西畜牧业整体上仍有较大的发展空间,可适度增加畜禽养殖规模,但需要关注城市近郊区县的畜禽粪尿氮磷的环境排放和大中型养殖企业的点源污染问题。在畜禽粪尿养分资源管理策略上,则应考虑优化农牧业生产布局和区域间协同管理。     

畜禽粪便中铜和锌污染现状及风险分析

为研究我国畜禽粪便中重金属Cu和Zn的现状及对土壤的污染风险,对数据库和课题组已有的数据进行整理,分析了我国畜禽粪便中Cu、Zn的现状,建立土壤中畜禽粪便重金属Cu和Zn的风险评估模型,预测施用畜禽粪便后土壤Cu、Zn的污染情况,并推算畜禽粪便Cu、Zn的阈值。研究发现,不同畜禽粪便中Cu、Zn含量差异较大,且Zn的含量均高于Cu含量。猪粪中Cu、Zn含量最高,中位值分别为406.9 mg·kg~(-1)和671.3 mg·kg~(-1),羊粪中Cu、Zn含量最低,中位值分别为28.7 mg·kg~(-1)和101.1 mg·kg~(-1)。施用猪粪的土壤中Cu和Zn的积累速率分别为12 080.0 g·hm~(-2)·a~(-1)和18 928.4 g·hm~(-2)·a~(-1);家禽粪的影响其次,Cu和Zn的积累速率分别为1 396.4 g·hm~(-2)·a~(-1)和7 978.1 g·hm~(-2)·a~(-1);牛粪和羊粪的污染风险较低。根据模型计算的阈值中,粪肥中Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～2 256.6 mg·kg~(-1)和1 322.4～20 040.9 mg·kg~(-1);粪肥污染风险与阈值呈负相关,污染风险最高的猪粪,阈值最低,其Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～163.2 mg·kg~(-1)和1 322.4～1 972.8 mg·kg~(-1)。     

乳制品冷链物流的库存-生产策略优化研究

在日益激烈的企业生存竞争中,针对乳制品生产企业如何选取合适的生产批量和库存水平的问题,提出了成本-时间-客户满意度的三目标优化模型。首先,考虑乳制品的库存费用、周转时间和客户满意度,分别建立库存生产成本、库存周转时间和客户满意度优化模型;其次,以生产批量和库存水平为决策变量,应用多目标遗传算法,集成库存生产成本模型、库存周转时间模型和客户满意度模型,求出所有非劣解;最后,应用伪权向量法,通过保质期不同的产品验证提出的模型。结果表明,对于不同保质期的产品,均可得出最优库存生产批量大小和最优库存水平。     

紫云英绿肥盛花期埋切翻压组合作业机设计与试验

为实现紫云英绿肥规模化种植区域的绿肥高效、低耗机械化翻压,基于前端埋切、后端翻压的结构配置思路,设计了一种无动力输入的紫云英绿肥盛花期埋切翻压组合作业机。对盛花期紫云英生物学特征及压切特性开展研究,进而设计了辊筒组件、前悬挂连接组件、栅条式翻转犁等主要工作部件;通过理论计算和力学分析,得到实现紫云英茎秆顺畅埋切的压切辊半径为305 mm、压切刀滑切角范围为34. 3°～55. 7°;采用水平直元线法设计了栅条式犁体曲面,推导得到导曲线抛物线方程,并绘制了犁体直元线角变化规律图。紫云英绿肥盛花期田间翻压试验结果表明:在机具作业速度为5. 8～6. 0 km/h条件下,茎秆切断长度合格率92%,耕宽稳定性变异系数3. 7%,耕深稳定性变异系数5. 6%,土垡破碎率85. 6%,植被翻压覆盖率98. 3%,试验指标均符合国家和行业标准要求。设计的埋切翻压组合作业机工作效率可达0. 67～1. 20 hm2/h,在翻压质量和组配方式上明显优于目前我国常用的畜力犁、铧式犁、旋耕机等翻压方式,具有很好的推广应用价值。