奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在養(yǎng)殖信息化管理中的應(yīng)用

周 菊

（遼寧郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧 沈陽(yáng)110179）

隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快，我國(guó)現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展非常迅速，不僅實(shí)現(xiàn)了畜牧業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，而且畜牧業(yè)的增長(zhǎng)方式也不斷創(chuàng)新，特別是在利用信息化技術(shù)方面。充分發(fā)揮了大數(shù)據(jù)信息技術(shù)在畜牧業(yè)信息化管理上的作用，在業(yè)務(wù)管理平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了畜牧業(yè)大數(shù)據(jù)的快速查詢、準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)、科學(xué)分析等多種功能。

1.信息化在我國(guó)畜牧業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)

自國(guó)家“十五”計(jì)劃以來(lái)，高速增長(zhǎng)、規(guī)?；⒓s化、標(biāo)準(zhǔn)化已成為中國(guó)奶牛養(yǎng)殖現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢(shì)。而近年來(lái)，傳染性疾病如國(guó)際上的瘋牛病和國(guó)內(nèi)的口蹄疫、奶牛“兩病”的流行，以及我國(guó)乳制品安全事件頻繁發(fā)生，如劣質(zhì)奶粉事件、三鹿奶粉事件等，給中國(guó)奶業(yè)發(fā)展帶來(lái)了極大的影響。加強(qiáng)畜牧奶牛養(yǎng)殖行業(yè)的現(xiàn)代管理，積極實(shí)施疾病防控，建立奶牛養(yǎng)殖業(yè)的可追溯性，對(duì)促進(jìn)畜牧奶牛養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

奶牛繁殖管理是養(yǎng)殖生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一，及時(shí)準(zhǔn)確地判斷出發(fā)情奶牛并進(jìn)行適時(shí)配種能有效提高奶牛受胎率、減少空懷期、優(yōu)化種群結(jié)構(gòu)、增加經(jīng)濟(jì)效益。錯(cuò)誤的發(fā)情鑒定會(huì)導(dǎo)致奶牛產(chǎn)犢間隔延長(zhǎng)、產(chǎn)奶量下降、飼養(yǎng)成本增加等一系列問(wèn)題。傳統(tǒng)的奶牛養(yǎng)殖管理主要靠人工方式采集基本信息，由于集中養(yǎng)殖的數(shù)量多和規(guī)模大，人工標(biāo)識(shí)、識(shí)別與管理難度加大，落后的管理制度不能滿足養(yǎng)殖現(xiàn)代化發(fā)展的需要。

人工觀察法存在2個(gè)方面的缺陷:一是受到泌乳天數(shù)、泌乳次數(shù)、產(chǎn)奶量、跛行、營(yíng)養(yǎng)等多因素影響，且觀察費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易出現(xiàn)因不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)情爬跨行為而錯(cuò)過(guò)最佳輸精時(shí)間的現(xiàn)象;二是高產(chǎn)奶牛常處于能量負(fù)平衡狀態(tài)，使其發(fā)情時(shí)間縮短，發(fā)情不明顯，極大影響發(fā)情判斷，從而影響繁殖水平。

傳統(tǒng)的奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)方法主要是直腸觸摸檢測(cè)法，該方法是通過(guò)獸醫(yī)直接觀察和觸摸直腸，判定奶牛發(fā)情與配種時(shí)間，其準(zhǔn)確性可高達(dá)95%以上，但對(duì)操作人員技術(shù)要求較高。對(duì)于規(guī)?；膛?chǎng)，該方法易出現(xiàn)發(fā)情觀察不及時(shí)、不準(zhǔn)確，引起漏配現(xiàn)象。王凱從0點(diǎn)開始，以每6h為節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)奶牛的發(fā)情比例，分別為43%、22%、10%和25%，即奶牛發(fā)情高峰期主要集中在夜間或傍晚，即使安排夜間值班人員，也很容易錯(cuò)過(guò)奶牛的最佳配種時(shí)間，影響牛群受胎率。

傳統(tǒng)的奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)方法還有涂蠟筆法，該方法是使用專用蠟筆每天上、下午對(duì)待配牛和配過(guò)未孕牛尾根部來(lái)回涂抹3～4次，直到顏色鮮艷容易觀察，若奶牛接受爬跨，尾根部的毛發(fā)會(huì)被壓平，涂抹的蠟筆顏料被擦淡，個(gè)別奶牛還會(huì)沾染到爬跨奶牛腹部的糞便，以此判斷發(fā)情。Pennington等研究顯示，涂蠟筆法的發(fā)情檢出率高達(dá)93.9%，且成本較低，適用于規(guī)模較小的牧場(chǎng)，但對(duì)于中國(guó)逐漸形成的規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)來(lái)說(shuō)，這種方法可操作性差。

近年來(lái)，隨著對(duì)奶牛發(fā)情期間行為表現(xiàn)的深入研究，發(fā)現(xiàn)奶牛發(fā)情期間活動(dòng)量提高，同時(shí)伴隨有反芻減少、體溫升高、采食下降等生理變化。遼寧郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司相繼研發(fā)出通過(guò)電子傳感器監(jiān)測(cè)奶牛發(fā)情狀態(tài)、行為規(guī)律的商業(yè)化精準(zhǔn)奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的作用原理是基于奶牛發(fā)情時(shí)活動(dòng)量、反芻時(shí)間、躺臥時(shí)間、體溫等相關(guān)數(shù)據(jù)的變化程度判定奶牛是否處于發(fā)情狀態(tài)，以此準(zhǔn)確推算排卵時(shí)間并確定最佳輸精時(shí)間，充分發(fā)揮奶牛自身的繁殖潛力，方便養(yǎng)殖人員更快捷明了地識(shí)別每頭奶牛的發(fā)情狀態(tài)。

2.奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 奶牛發(fā)情特征

奶牛發(fā)情是有規(guī)律可尋的，一般伴隨有下列行為特征：敏感躁動(dòng)，有人或其他奶?？拷鼤r(shí)，回首眸視；尋找其他發(fā)情母牛，活動(dòng)量、步行數(shù)大于常牛數(shù)倍以上；嗅聞其他母牛外陰，下巴依托它牛臀部并摩擦；有的食欲減退和產(chǎn)奶量下降；爬跨它?；颉办o立”接受它牛爬跨。

2.2 發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.2.1 奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

近幾年來(lái)，發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在對(duì)奶牛發(fā)情、受孕、妊娠狀態(tài)進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測(cè)方面取得了重要進(jìn)展，極大地推動(dòng)了我國(guó)規(guī)模化奶牛場(chǎng)的信息化建設(shè)發(fā)展。監(jiān)測(cè)牛只發(fā)情的數(shù)字化管理系統(tǒng)主要有:基于奶牛活動(dòng)量和行為變化的計(jì)步器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和加速度感應(yīng)器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2.2.2 計(jì)步器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

計(jì)步器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要依據(jù)奶牛發(fā)情時(shí)體內(nèi)雌激素含量顯著上升，表現(xiàn)出精神興奮、爬跨、精神緊張，同時(shí)奶牛活動(dòng)量明顯增加、躺臥時(shí)間則會(huì)明顯減少，當(dāng)奶牛接受爬跨時(shí)，發(fā)情強(qiáng)度達(dá)到頂點(diǎn)等特點(diǎn)。該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)傳感器模塊佩戴在奶牛腿部，此外還有數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)分析軟件作為支撐，通過(guò)獲取奶牛運(yùn)動(dòng)量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)分析奶牛的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由傳感器發(fā)送到數(shù)據(jù)接收機(jī)，再匯總到上位機(jī)電腦，智能化軟件系統(tǒng)通過(guò)分析運(yùn)動(dòng)情況，判斷奶牛發(fā)情狀況和健康狀況，同過(guò)對(duì)不同時(shí)期的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，可以提高奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)的效率，這樣可以為育種人員發(fā)奶牛繁殖和保健工作起到實(shí)時(shí)提示作用，使得人員觀察的遺漏現(xiàn)象減低，該系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)夜間奶牛發(fā)情的監(jiān)測(cè)情況有突出貢獻(xiàn)作用，可以降低奶?？諔哑跁r(shí)間，從而降低飼養(yǎng)成本，提高奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的繁殖效率和繁殖水平，實(shí)現(xiàn)收益最大化。

2.3 奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度高，發(fā)情檢出率超過(guò)95%。安裝佩戴簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，使用壽命達(dá)到十年。進(jìn)口運(yùn)動(dòng)開關(guān)傳感器，檢測(cè)動(dòng)物運(yùn)動(dòng)及行為。手機(jī)客戶端，同步發(fā)送手機(jī)短信，牧場(chǎng)人員可以隨時(shí)知道奶牛發(fā)情。同時(shí)監(jiān)測(cè)奶牛健康狀況和舒適度及進(jìn)行在位識(shí)別。

2.4 奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理

2.4.1 計(jì)步器

計(jì)步器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)在牛腿部安裝計(jì)步器記錄單位時(shí)間內(nèi)的行走步數(shù)，并通過(guò)在擠奶廳安裝配套的信息接收裝置，于每次擠奶時(shí)上傳一次數(shù)據(jù)，根據(jù)個(gè)體奶?；顒?dòng)量變化規(guī)律，電腦端軟件算法計(jì)算出奶牛加權(quán)活動(dòng)量，以此作為奶牛間情期和發(fā)情期判定的指標(biāo)計(jì)步器內(nèi)置機(jī)械開關(guān)運(yùn)動(dòng)傳感器，采集被測(cè)物加速度數(shù)據(jù)，重力數(shù)據(jù)，獲得奶牛的運(yùn)動(dòng)情況和方向信息，對(duì)運(yùn)動(dòng)、行為的分析，來(lái)判斷牛是否發(fā)情，臥地站立狀態(tài)。當(dāng)活動(dòng)量達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出發(fā)情警報(bào)。計(jì)步器采用全封閉設(shè)計(jì)，防水防潮，可以在泥濘或積水的牧場(chǎng)環(huán)境工作。系統(tǒng)靈敏度高，傳感器識(shí)讀率高，發(fā)情檢測(cè)準(zhǔn)確。設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，不需要大規(guī)模施工。

2.4.2 項(xiàng)圈奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理

加速度感應(yīng)器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種通過(guò)佩戴頸環(huán)達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)安裝的加速度感應(yīng)器實(shí)時(shí)測(cè)定奶牛頭部及頸部的行為活動(dòng)變化，同時(shí)監(jiān)測(cè)行走、躺臥、站立、吃料、奔跑等行為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)牛場(chǎng)中安裝的無(wú)線設(shè)備接收上傳到特定軟件系統(tǒng)，通過(guò)相應(yīng)算法經(jīng)軟件分析，所得運(yùn)動(dòng)指數(shù)超過(guò)軟件規(guī)定正常閾值，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出發(fā)情警報(bào)，牧場(chǎng)主在手機(jī)端即可對(duì)奶牛發(fā)情情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確鑒別和預(yù)測(cè)奶牛發(fā)情，有效區(qū)分和發(fā)情相關(guān)的各項(xiàng)行為指標(biāo)的變化(行走步數(shù)、反芻時(shí)間)。Aungier等以直腸觸摸檢測(cè)法進(jìn)行驗(yàn)證，證明加速度感應(yīng)器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)奶牛發(fā)情檢出率可達(dá)90%以上。Schweinzer等給316頭奶牛佩戴加速度發(fā)情監(jiān)測(cè)設(shè)備，證明檢出發(fā)情的敏感性、特異性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值、準(zhǔn)確性和錯(cuò)誤率分別為97%、98%、96%、94%、96%和2%，充分證明了加速度感應(yīng)器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用效果。Reith等的研究同樣證明，通過(guò)給奶牛頸部佩戴加速度感應(yīng)項(xiàng)圈進(jìn)行發(fā)情監(jiān)測(cè)與配種時(shí)間預(yù)測(cè)，配種成功率顯著高于直接觀察法。

2.5 牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成

佩戴在奶牛腿部或頸部的運(yùn)動(dòng)采集器（計(jì)步器、項(xiàng)圈），計(jì)步器重量小于60g，項(xiàng)圈的重量小于160g，適合奶牛佩戴。發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制器，數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)可安裝于奶牛經(jīng)常通過(guò)的地方，比如擠奶廳出口通道，牧場(chǎng)中央，用于接收運(yùn)動(dòng)采集器數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析分析軟件，安裝于云端服務(wù)器，用于對(duì)奶牛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)分析，提供發(fā)情奶牛信息。手機(jī)APP、短信，工作人員可以在手機(jī)查看發(fā)情牛信息。

2.6 基于LoRa奶牛發(fā)情項(xiàng)圈技術(shù)發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理

其優(yōu)點(diǎn)是牧場(chǎng)安裝接收基站，項(xiàng)圈數(shù)據(jù)傳到基站再上傳云端數(shù)據(jù)庫(kù)，流量費(fèi)較少。缺點(diǎn)是牧場(chǎng)安裝接收基站需少量費(fèi)用。

2.7 基于NB-IOT奶牛發(fā)情項(xiàng)圈技術(shù)發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理

其優(yōu)點(diǎn)是NB-IOT牧場(chǎng)不用安裝數(shù)據(jù)接收基站，數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)直接上傳到服務(wù)器。缺點(diǎn)是要支付運(yùn)營(yíng)商（電信網(wǎng)通移動(dòng)）流量費(fèi)。

2.8 發(fā)情監(jiān)測(cè)采集器方案

發(fā)情監(jiān)測(cè)采集器方案采用計(jì)步器方案以及項(xiàng)圈方案。

2.9 采集器-嵌入式硬件

計(jì)步器、項(xiàng)圈內(nèi)部硬件采用國(guó)際一流的運(yùn)動(dòng)傳感器芯片，具有系統(tǒng)級(jí)超低功耗，靈敏度極高。中央處理芯片采用超低功耗大規(guī)模集成電路處理器，卓越運(yùn)算能力和超低功耗完美結(jié)合。高性能鋰電池，支持十年工作時(shí)間。

2.10 采集器-嵌入式軟件

自主研發(fā)專門針對(duì)奶牛的運(yùn)動(dòng)傳感器算法，包括奶牛計(jì)步算法，奶牛臥地站立算法，奶牛吃草動(dòng)作算法。專門針對(duì)奶牛行為進(jìn)行大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析總結(jié)的一套奶牛行為算法，并非其他廠商采用人的計(jì)步器模塊套用到奶牛身上。計(jì)步更精準(zhǔn)，臥地休息統(tǒng)計(jì)時(shí)間更準(zhǔn)確，精確捕捉奶牛吃草、飲水動(dòng)作。

2.11 采集器工作原理

傳感器內(nèi)部就是一個(gè)微電腦傳感器系統(tǒng)，3D-MEMS運(yùn)動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)奶牛運(yùn)動(dòng)，行為，及動(dòng)作特征并處理處理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，記錄相應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)度。這些數(shù)據(jù)每?jī)尚r(shí)為一個(gè)時(shí)間單元進(jìn)行保存，并通過(guò)無(wú)線通訊系統(tǒng)發(fā)送到基站及云端服務(wù)器，進(jìn)行進(jìn)一步分析。為用戶提供奶牛運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)（計(jì)步），臥地休息（臥地時(shí)間，時(shí)長(zhǎng)），采食時(shí)間時(shí)長(zhǎng)。

2.12 發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制器

防水設(shè)計(jì)，適應(yīng)奶廳潮濕環(huán)境。

2.13 數(shù)據(jù)分析軟件

奶牛運(yùn)動(dòng)量記錄，可以實(shí)現(xiàn)圖形化，可以看到泌乳天為單位的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)及以小時(shí)時(shí)間為單位的分時(shí)運(yùn)動(dòng)變化數(shù)據(jù)?？梢蕴崾灸膛０l(fā)情，測(cè)算精度在兩小時(shí)以內(nèi)。圖形化的運(yùn)動(dòng)量變化，讓運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)一目了然。顯示奶牛臥地休息時(shí)間，臥地次數(shù)?？蓹z測(cè)奶牛舒適度情況。用奶牛運(yùn)動(dòng)量監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)。用奶牛行為臥地站立，站臥比的時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)奶牛健康及舒適度監(jiān)測(cè)。奶牛在擠奶識(shí)別依靠奶牛所在擠奶位(牛號(hào))識(shí)別、配套電子計(jì)量系統(tǒng)，個(gè)體奶量監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在奶牛養(yǎng)殖數(shù)字化管理中的應(yīng)用

奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是伴隨信息技術(shù)發(fā)展逐步研發(fā)的科技手段，促進(jìn)了我國(guó)牛養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。

首先，該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)發(fā)情期奶牛生理和行為的數(shù)據(jù)，以此對(duì)奶牛的發(fā)情時(shí)間和階段進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以為養(yǎng)殖人員提供準(zhǔn)確的奶牛配種時(shí)間，提高奶牛的受胎率。

第二，提供奶牛早期妊娠診斷，一般奶牛受胎后卵泡的變化至少要在25~30d后才能通過(guò)直腸超聲波檢測(cè)出，大大增加未受孕奶牛的空懷期，采用發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)其行為變化分析，預(yù)測(cè)奶牛受胎狀況，對(duì)脫配奶牛及時(shí)進(jìn)行二次輸精，減少損失。

第三，可對(duì)奶牛的健康進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)奶?；加邢兰膊　⒅悴?、乳房炎等疾病時(shí)，各項(xiàng)行為體征將會(huì)發(fā)生變化，以此變化為依據(jù)對(duì)牧場(chǎng)牛群進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以為奶牛疾病的及早發(fā)現(xiàn)和治療提供幫助。

3.1 發(fā)情監(jiān)測(cè)

奶牛的發(fā)情周期一般為18~24d，發(fā)情持續(xù)的時(shí)間短則6h，最長(zhǎng)也不過(guò)36h，若未能在奶牛發(fā)情時(shí)及時(shí)鑒定實(shí)施配種，則需要等到下一個(gè)發(fā)情周期，這對(duì)于牧場(chǎng)來(lái)說(shuō)是極大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，而對(duì)于泌乳盛期(產(chǎn)后60~100d)的荷斯坦奶牛而言，由于每天大量的泌乳，導(dǎo)致體重嚴(yán)重下降的同時(shí)出現(xiàn)能量負(fù)平衡，使得在這期間奶牛發(fā)情表現(xiàn)不明顯或發(fā)情時(shí)間縮短，限制了直接觀察法進(jìn)行奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)。據(jù)報(bào)道，在脫配的奶牛中，大約有60%是由錯(cuò)誤的發(fā)情鑒定導(dǎo)致的，試驗(yàn)證明發(fā)情奶牛中只有70%在發(fā)情時(shí)出現(xiàn)站立不安、精神亢奮、爬跨、吊腺等現(xiàn)象。

Kiddy等使用計(jì)步器進(jìn)行監(jiān)測(cè)奶牛發(fā)情期的運(yùn)動(dòng)量變化，從中發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中的奶牛發(fā)情期間活動(dòng)量明顯增加，可以達(dá)到間情期活動(dòng)量的4.00倍，在牛舍飼養(yǎng)的發(fā)情奶?；顒?dòng)量可以達(dá)到間情期活動(dòng)量的2.75倍。Roelofs等研究也同樣表明奶牛在發(fā)情期的運(yùn)動(dòng)量是間情期的170%，躺臥時(shí)間減少24.6%，與李藍(lán)祁等的試驗(yàn)結(jié)果相近，即泌乳奶牛發(fā)情期的活動(dòng)量顯著高于間情期，且在發(fā)情4.5h時(shí)運(yùn)動(dòng)量達(dá)到最高，可以達(dá)到正常運(yùn)動(dòng)量的3倍以上;此外，通過(guò)計(jì)步器發(fā)情警報(bào)后進(jìn)行直腸檢測(cè)確認(rèn)，準(zhǔn)確性可比人工每天觀察4次的檢出率高15%~35%。

因此，奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以促進(jìn)牛群整體的發(fā)情檢出率的提高，并且對(duì)隱性發(fā)情奶牛的發(fā)情檢出也有明顯提高作用。位于陜西省千陽(yáng)縣的八戒牛場(chǎng)為改善場(chǎng)里奶牛的繁殖水平，引進(jìn)安裝了計(jì)步器發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，相比直接觀察法，發(fā)情牛的檢出率提高了50%，奶牛受胎率提高了15個(gè)百分點(diǎn)，年產(chǎn)犢增加96頭，大大增加了經(jīng)濟(jì)效益。Maatje等經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，奶牛的最佳配種時(shí)間是在步數(shù)增加后的6~17h，進(jìn)一步研究證明最佳的受孕時(shí)間是運(yùn)動(dòng)量增加后的11.8h。實(shí)踐證明了可以通過(guò)奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)鑒定奶牛發(fā)情時(shí)間，預(yù)測(cè)奶牛輸精時(shí)間，提高奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的奶牛的繁殖性能。

該系統(tǒng)降低了奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)養(yǎng)殖人員的工作量和工作難度，對(duì)發(fā)情奶牛的檢出率和受胎率起到了提升作用，奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)在奶?？諔哑陂g的損失也有所減少。根據(jù)產(chǎn)值總損失=3.29×(空懷天數(shù)-85)×母牛平均產(chǎn)奶量×母牛頭數(shù)×乳脂率4%牛奶市場(chǎng)收購(gòu)價(jià)，可計(jì)算出每次發(fā)情監(jiān)測(cè)失誤或輸精后未受胎會(huì)給牧場(chǎng)帶來(lái)360美元的損失。此外，奶牛繁殖率的提高能夠快速增加犢牛的產(chǎn)出率，陜西省千陽(yáng)縣某牛場(chǎng)應(yīng)用奶?；顒?dòng)量發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后發(fā)情檢出率明顯提升，相比上年產(chǎn)犢增加126頭，以當(dāng)?shù)仄骄虪倥Ｊ蹆r(jià)計(jì)算，預(yù)計(jì)增加收益近10萬(wàn)元。

3.2 妊娠早期診斷

奶牛妊娠早期診斷在奶牛生產(chǎn)中同樣有著非常重要的意義，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)妊娠奶牛作出妊娠早期診斷，能夠有效提高母畜的繁殖力。對(duì)妊娠奶牛作出妊娠早期診斷后，可對(duì)妊娠母牛進(jìn)行分群飼養(yǎng)，保證奶牛所需環(huán)境和飼料營(yíng)養(yǎng)條件，對(duì)于未妊娠奶牛及時(shí)找出脫配原因并進(jìn)行第2次配種。通常的孕檢要在配種后35d進(jìn)行，直腸觸診法和B超檢測(cè)法是目前應(yīng)用最為廣泛的2種方法，前者操作簡(jiǎn)單但對(duì)奶牛應(yīng)激較大，并且容易影響胚胎的發(fā)育;后者鑒定結(jié)果準(zhǔn)確但需要B超檢測(cè)相關(guān)儀器，相對(duì)成本較高，對(duì)胚胎輻射危害較大。

使用發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)奶牛早期妊娠診斷上也有非常重要的作用，可以提高檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確度。某牧場(chǎng)引進(jìn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，僅3年時(shí)間，牧場(chǎng)奶牛妊娠率提高了28%，產(chǎn)犢間隔減少了30d。妊娠奶牛由于妊娠黃體的存在，抑制卵泡生成素的分泌，從而抑制卵泡發(fā)育，奶牛表現(xiàn)不發(fā)情，當(dāng)計(jì)步器監(jiān)測(cè)到妊娠奶牛出現(xiàn)活動(dòng)量增高等發(fā)情癥狀時(shí)，很可能說(shuō)明這頭奶牛存在流產(chǎn)現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，該系統(tǒng)對(duì)奶牛的妊娠狀況可以進(jìn)行更直觀地顯示，更有效地幫助奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的養(yǎng)殖人員對(duì)奶牛妊娠狀況進(jìn)行評(píng)估，有利于對(duì)病牛和流產(chǎn)牛的快速準(zhǔn)確治療或再配種，有利于減少奶牛空懷期和浪費(fèi)藥品，給牧場(chǎng)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 健康監(jiān)測(cè)

發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠依據(jù)監(jiān)測(cè)的生理狀態(tài)指標(biāo)推算出奶牛個(gè)體的生活規(guī)律，反映奶牛的健康狀況。通常情況下，奶牛每天躺臥反芻的時(shí)間為8~10h，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的躺臥時(shí)間高于或低于這個(gè)范圍時(shí)，說(shuō)明奶牛的健康狀態(tài)存在異常。另有研究表明，奶牛佩戴計(jì)步器可以有效地監(jiān)測(cè)奶牛蹄病的發(fā)生，盡早的發(fā)現(xiàn)并積極治療使得牧場(chǎng)蹄病治愈率從71.59%提升至91.18%。

4.如何發(fā)揮奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展中的價(jià)值

目前，信息技術(shù)在奶牛養(yǎng)殖、疾病控制和奶制品銷售中起著不可或缺的作用。進(jìn)一步加強(qiáng)奶牛養(yǎng)殖業(yè)信息化建設(shè)，這不僅有助于牛奶養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，也將有助于推動(dòng)我國(guó)從禽畜養(yǎng)殖大國(guó)向禽畜養(yǎng)殖強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。

傳統(tǒng)的發(fā)情檢測(cè)模式是通過(guò)牧場(chǎng)人員每天至少三次的查看，還得是牧場(chǎng)工作人員非常細(xì)心的情況下，有時(shí)候甚至4次檢查，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，這種檢測(cè)模式，漏檢率高達(dá)百分之50，假如養(yǎng)了100頭牛，那么50頭將漏配一個(gè)情期，根據(jù)農(nóng)業(yè)大學(xué)的數(shù)據(jù)表示，一頭奶牛漏配一個(gè)情期，每頭牛每天單產(chǎn)30Kg（大約均產(chǎn)量），每公斤3.6元（市價(jià)行情有波動(dòng)），情期21天，那就是說(shuō)漏配一個(gè)情期將損失2268元，50頭牛也就是113400元。那么使用智能項(xiàng)圈檢測(cè)發(fā)情系統(tǒng)呢，根據(jù)測(cè)試，帶上智能項(xiàng)圈的牛只，檢出率達(dá)到90%—95%，就相當(dāng)于省了100000左右。

5.小結(jié)和展望

奶牛的繁殖性能是決定奶牛養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代奶牛養(yǎng)殖的重要技術(shù)之一，該系統(tǒng)的應(yīng)用大大減少了人工觀察法造成的漏配現(xiàn)象，有效提高了奶牛發(fā)情檢出率、受胎率以及妊娠率，顯著降低了由于空懷所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。不過(guò)，由于奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在我國(guó)起步較晚，產(chǎn)品和技術(shù)的應(yīng)用不夠完善，需要進(jìn)一步加強(qiáng)奶牛發(fā)情前后活動(dòng)量、體溫等生理狀態(tài)的閾值研究，以不斷改進(jìn)和完善該領(lǐng)域的研究。