SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)在奶牛繁殖體系中的應用

羅學明，王小慶，沈佳欒，錢定海，葉峰*

(1.杭州正興牧業(yè)有限公司，浙江 杭州 311300； 2.杭州市臨安區(qū)畜牧獸醫(yī)局，浙江 杭州 311300)

繁殖管理是奶牛生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，直接關系到奶牛的繁育成效和牛奶產(chǎn)量。繁殖管理涉及選種選配、凍精管理、同期發(fā)情、人工授精、孕檢及接產(chǎn)等諸多環(huán)節(jié)，其中最關鍵的環(huán)節(jié)之一是發(fā)情鑒定。在生產(chǎn)實踐中，采用科學的繁殖管理技術，實時監(jiān)測奶牛發(fā)情活動，確定最佳受孕時間，對提高奶牛繁殖性能，創(chuàng)造經(jīng)濟效益最大化具有重要意義[1]。

如何準確地鑒定發(fā)情是大部分奶牛場面臨的挑戰(zhàn)。當前，國內(nèi)大多數(shù)奶牛場仍依靠繁殖人員經(jīng)驗，依據(jù)繁殖同期流程結合臨床觀察奶牛發(fā)情前的行為狀況來判斷發(fā)情周期和配種時機[2]，繁殖人員不僅工作量大，而且準確觀察難度大，造成10%～20%的牛只漏配，導致產(chǎn)犢間隔增加[3]。近年來，國內(nèi)外學者研究發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測奶?；顒恿靠膳袛嗄膛０l(fā)情周期[4-5]?；顒恿勘O(jiān)測技術是一種利用傳感器和電子信息技術的自動監(jiān)測技術，可應用于奶牛繁殖管理，代替人工進行發(fā)情監(jiān)測和鑒定。隨著電子信息和傳感器技術的飛速發(fā)展，奶牛發(fā)情自動監(jiān)測技術日益成為研究熱點，以色列阿菲金公司和SCR公司、瑞典Delaval公司、荷蘭Nadap公司等已開發(fā)出商品化產(chǎn)品。

2016—2017年，杭州正興牧業(yè)有限公司購入以色列SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)和發(fā)情監(jiān)測頸部項圈550個，經(jīng)過2年多的使用，既大幅度降低繁殖人員的工作強度與時間，明顯提高勞動效率，又顯著提高奶牛發(fā)情揭發(fā)率，縮短奶牛產(chǎn)犢間隔，從而進一步提升牧場繁殖水平、奶牛產(chǎn)奶量及牛群管理水平。

1 SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)關鍵技術

SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)是以SCR頸圈獨特的傳感器實時精確測量奶牛的身體運動(行走、奔跑、臥倒、站立及頭部運動等)和運動強度(活動計量)，活動量數(shù)據(jù)經(jīng)過相關軟件分析，準確監(jiān)測奶牛發(fā)情高峰期及發(fā)情征兆并不明顯的發(fā)情期，有效區(qū)分和發(fā)情有關的非正常活動(運動場行走、轉群等)，從而為繁殖人員提供發(fā)情高峰期的時間等重要信息，為確定最佳授精時間提供重要參考的奶牛發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括Heatime?HR系統(tǒng)控制盒、無線發(fā)情監(jiān)測牛號識別器、Bare H-Tags無線接收發(fā)情監(jiān)測頸圈及計算機主機等相關配置(圖1)。

圖1 SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)

1.1 SCR監(jiān)測系統(tǒng)牛只信息管理

第一步，將SCR頸圈按照佩戴在奶牛脖頸處(圖2)；第二步，繁殖人員將牛只個體編號，牛群號及頸圈編號相對應的輸入SCR監(jiān)測系統(tǒng)中。

圖2 SCR奶牛發(fā)情監(jiān)測頸圈

1.2 SCR系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測奶牛發(fā)情狀況

系統(tǒng)正常運行后，Heatime?HR系統(tǒng)控制盒會24 h接收和儲存頸圈收集的所有活動量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析，獲得每頭奶牛的活動量基礎數(shù)據(jù)。在監(jiān)測到奶牛出現(xiàn)和基礎數(shù)據(jù)有較大差異的活動量時，管理軟件會每間隔2 h自動顯示警示信息，并根據(jù)繁殖人員需求顯示成報表或曲線圖形式。

2 SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)應用效果

2.1 奶牛發(fā)情揭發(fā)率

杭州正興牧業(yè)有限公司牧場常年奶牛存欄量為1 100～1 200頭，其中成年母牛存欄550～600頭。2016年，該牧場安裝好SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)及第一批250個SCR頸圈，2017年度補充購置300個，基本覆蓋成母牛區(qū)域。2016—2018年，牧場奶牛發(fā)情揭發(fā)率分別為80%、85%、95%。

2.2 產(chǎn)犢間隔

為避開炎熱的夏季，牧場奶牛配種時間一般在12月中旬至下一年7月末，8、9、10、11月份為停配期。通過對牧場2016—2018年成年母牛產(chǎn)犢間隔進行統(tǒng)計分析，使用SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)后，成年母牛平均產(chǎn)犢間隔由2016年的443 d縮短到2017年的427.9 d，縮短15.1 d；2018年進一步縮短到405.7 d，較2016年縮短37.3 d(表1)。

表1 2016—2018年成年母牛產(chǎn)犢間隔的情況

2.3 生鮮乳產(chǎn)量

SCR發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)的應用，在促進牧場繁殖水平提高的同時，對牛群結構改良有一定的促進作用。如表2所示，杭州正興牧業(yè)有限公司2016年末成年母牛存欄占49.06%；2017年達52.05%；2018年銷售懷孕青年母牛40頭，累計成年母牛比例達到51.72%；通過發(fā)情監(jiān)控，明顯提高了成年母牛比例，優(yōu)化牧場牛群結構。同時，發(fā)情監(jiān)測對奶產(chǎn)量的提升存在助推作用。2016—2018年，該牧場成年母牛年產(chǎn)奶量和生鮮乳產(chǎn)量逐年增加。

表2 2016—2018年牧場牛群結構及生鮮乳產(chǎn)量的情況

3 討論

杭州正興牧業(yè)有限公司通過引進以色列SCR奶牛發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)并應用，對奶牛繁殖技術水平的提升起到積極促進作用，主要表現(xiàn)為降低繁殖人員工作強度，提高發(fā)情揭發(fā)率，縮短產(chǎn)犢間隔，同時對牧場牛群結構調(diào)整及奶產(chǎn)量的提升有明顯輔助作用。但是，該系統(tǒng)在國內(nèi)奶牛存欄1 000頭左右的牧場應用并不是很多，原因是該發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)價格比較高，牧場繁殖人員的計算機操作水平及數(shù)據(jù)分析能力有待進一步提升。近年來，國內(nèi)科研機構及企業(yè)也在研發(fā)類似發(fā)情監(jiān)測系統(tǒng)，隨著5G等信息技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷深入與應用，通過國產(chǎn)化或技術更新進一步降低產(chǎn)品成本，將提升智慧牧業(yè)的發(fā)展，進而促進畜牧業(yè)轉型升級。