智能裝備在奶牛養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用

彭繼忠

睢寧縣桃園鎮(zhèn)綜合服務(wù)中心,江蘇 睢寧 221222

0 引言

奶牛養(yǎng)殖業(yè)已在地方畜牧經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著重要地位。隨著養(yǎng)牛業(yè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)技術(shù)、設(shè)備所存在的弊端日益突出,已經(jīng)影響到奶牛養(yǎng)殖管理水平及經(jīng)濟(jì)效益。將智能化裝備應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖中,可高效精準(zhǔn)采集相關(guān)數(shù)據(jù),為奶牛養(yǎng)殖管理決策提供有效的數(shù)據(jù)支撐,提升奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖管理和個(gè)性化服務(wù),創(chuàng)造更高的養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。

1 智能裝備在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用概述

近年來(lái),隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升,對(duì)牛奶等乳制品的需求量越來(lái)越大,對(duì)其品質(zhì)的要求也越來(lái)越高,這極大地促進(jìn)了奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。養(yǎng)殖奶牛時(shí),集成聯(lián)動(dòng)應(yīng)用智能裝備、技術(shù),可高效采集、分析、管理相關(guān)數(shù)據(jù),為各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)、精準(zhǔn)決策提供數(shù)據(jù)支撐,實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛的精細(xì)化管理,達(dá)到智慧化養(yǎng)殖奶牛的目的。智能裝備是智慧養(yǎng)牛時(shí)不可缺少的設(shè)備,例如在奶牛身上安裝傳感器設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)奶牛生命體征的實(shí)時(shí)化監(jiān)測(cè),了解奶牛健康狀況,為疾病診治、飼養(yǎng)管理優(yōu)化提供幫助[1]。目前,智能裝備在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用呈現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢(shì)。①依靠智能裝備可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化喂水、喂料等操作,降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度,達(dá)到更高的養(yǎng)殖效率。②發(fā)揮智能裝備優(yōu)勢(shì),能夠減少人工勞動(dòng)力的投入,降低養(yǎng)殖成本,獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。③應(yīng)用智能裝備可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)奶牛舍的溫度、濕度并進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)控,營(yíng)造良好的養(yǎng)殖環(huán)境,確保奶牛健康成長(zhǎng)。④智能裝備應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖中是大勢(shì)所趨,能夠降低對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響,為奶牛養(yǎng)殖業(yè)環(huán)?；⒖沙掷m(xù)發(fā)展奠定有利的基礎(chǔ)。

2 智能裝備在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用途徑

2.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)與調(diào)控

環(huán)境是奶牛養(yǎng)殖時(shí)的一項(xiàng)重要管控內(nèi)容,營(yíng)造舒適的環(huán)境是保證奶牛健康成長(zhǎng)的關(guān)鍵。過(guò)去一段時(shí)間里,奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境管控意識(shí)不強(qiáng),導(dǎo)致牛舍內(nèi)糞便、污水等污染物眾多,空氣質(zhì)量差,粉塵多,這對(duì)奶牛的健康產(chǎn)生極大的威脅和影響。尤其是在當(dāng)前奶牛規(guī)?；⒓s化養(yǎng)殖背景下,對(duì)環(huán)境提出了更高的要求。將智能化溫控裝備用于奶牛養(yǎng)殖環(huán)境管理中,將采集到的牛舍環(huán)境信息及時(shí)傳輸至信息平臺(tái),結(jié)合預(yù)先設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)控,可實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛場(chǎng)舍溫度、濕度、風(fēng)速、粉塵、微生物等多項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè),然后結(jié)合實(shí)際情況予以靈活的調(diào)整,為奶牛營(yíng)造適宜的環(huán)境,確保奶牛健康成長(zhǎng)。規(guī)?；膛ｐB(yǎng)殖場(chǎng)奶牛數(shù)量多,稍有不慎就極易導(dǎo)致呼吸道、消化道疾病的發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成場(chǎng)舍全部奶?；疾?造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[2]。近年來(lái),模糊控制系統(tǒng)、智能巡檢和監(jiān)控機(jī)器人被廣泛用于奶牛場(chǎng)舍環(huán)境控制中,已具備了非常廣泛的功能,例如環(huán)境自檢、環(huán)境數(shù)據(jù)融合與傳輸、環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境自動(dòng)化調(diào)控等,通過(guò)設(shè)計(jì)基于還控設(shè)備控制器為主體的豬舍環(huán)境控制網(wǎng)絡(luò)模型,追求最優(yōu)控制策略,可平滑控制奶牛場(chǎng)舍各環(huán)境因素,進(jìn)而構(gòu)建符合奶牛健康生長(zhǎng)的環(huán)境。又例如智能方艙奶牛舍,舍內(nèi)配置了齊全的通風(fēng)系統(tǒng),具有空氣過(guò)濾、清新的功能,可實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)微生物、粉塵的過(guò)濾,利用方艙內(nèi)的傳感器,即可自動(dòng)化感知二氧化碳、光照、溫度、濕度、污染氣體的狀況,一旦某項(xiàng)環(huán)境參數(shù)出現(xiàn)異常,可進(jìn)行自我調(diào)節(jié),同時(shí)配置全覆蓋的自動(dòng)化消殺設(shè)備,能夠達(dá)到定時(shí)、定量消毒的目的。而且進(jìn)入冬季后,環(huán)境自控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍內(nèi)部和外部溫差的有效調(diào)控,在保持良好的通風(fēng)條件的基礎(chǔ)之上,改善奶牛舍環(huán)境,降低對(duì)奶牛呼吸系統(tǒng)的刺激和影響,降低疫病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),確保奶牛正常產(chǎn)奶,獲得理想的產(chǎn)奶量。

2.2 奶牛健康管理

奶牛一旦出現(xiàn)健康問(wèn)題,將會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)奶效率及質(zhì)量,進(jìn)而降低經(jīng)濟(jì)效益,因此做好奶牛養(yǎng)殖的健康管理工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。智能裝備在奶牛健康管理中發(fā)揮著重要作用。奶牛養(yǎng)殖時(shí),體溫、體質(zhì)、體溫、體質(zhì)是判斷其健康狀況的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于疾病診斷及健康監(jiān)測(cè)有著極大的幫助。傳統(tǒng)體溫測(cè)量主要是利用體溫計(jì)進(jìn)行,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如今利用熱紅外攝像頭等智能裝備可實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛的非接觸式視覺(jué)測(cè)溫和體質(zhì)體況判斷,進(jìn)而判斷奶牛的健康狀況。同時(shí),傳統(tǒng)奶牛體質(zhì)、體況測(cè)量模式下,也主要以人工評(píng)判為主,具有較強(qiáng)的主觀性,缺乏專(zhuān)業(yè)統(tǒng)一的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。借助智能化監(jiān)測(cè)裝備,可實(shí)時(shí)獲取奶牛在不同生長(zhǎng)階段的生長(zhǎng)發(fā)育狀況,進(jìn)而精準(zhǔn)評(píng)估奶牛體況,并依次為基礎(chǔ)對(duì)飼養(yǎng)方案予以靈活調(diào)整,制定科學(xué)的飼料配方,滿(mǎn)足奶牛對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求,始終保持良好的體況[3]。消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)疾病是奶牛養(yǎng)殖時(shí)的高發(fā)病害,病牛主要表現(xiàn)為腹瀉、咳嗽等癥狀,嚴(yán)重甚至?xí)绊懩膛５纳】?。咳嗽是奶牛呼吸系統(tǒng)疾病的重要表現(xiàn),借助智能化裝備配合無(wú)損監(jiān)測(cè)技術(shù),可自動(dòng)化捕捉、獲取原始聲音數(shù)據(jù),如咳嗽頻率、音量超過(guò)限定值,則是異常表現(xiàn),此時(shí)應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行早期處置,幫助病牛盡早恢復(fù)健康。智能裝備配合無(wú)損監(jiān)測(cè)技術(shù)并不會(huì)造成不良應(yīng)激,這也保障了奶牛的健康成長(zhǎng)。腹瀉時(shí)奶牛消化系統(tǒng)疾病的主要表現(xiàn),目前有專(zhuān)家學(xué)者通過(guò)改進(jìn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法,統(tǒng)計(jì)奶牛進(jìn)入排泄區(qū)的頻率,一旦超過(guò)設(shè)定閾值就會(huì)判定為腹瀉并發(fā)出預(yù)警,識(shí)別有效率超過(guò)80%,這為奶牛消化系統(tǒng)疾病的診斷和治療工作的開(kāi)展提供了巨大的幫助。

2.3 奶牛擠奶管理

奶牛養(yǎng)殖時(shí),擠奶是一項(xiàng)常規(guī)性的工作,其工作量較大,且對(duì)技術(shù)有著較高的要求。傳統(tǒng)擠奶模式費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,而且擠奶時(shí)操作不當(dāng)會(huì)對(duì)奶牛乳房造成一定的損傷,增加患乳腺炎的可能性,進(jìn)而對(duì)產(chǎn)奶量及乳質(zhì)造成不利影響,而將智能化設(shè)備應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖中,可極大方便奶牛擠乳。擠奶器從奶牛的各個(gè)乳頭單獨(dú)擠奶,當(dāng)出奶量達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)就停止擠奶,避免過(guò)度擠奶引發(fā)乳腺炎。在這一過(guò)程中,奶牛能盡快適應(yīng)擠奶機(jī)器人,輕松完成整個(gè)擠奶過(guò)程,極大地減少了人工勞動(dòng)力的投入,提升了擠奶效率及牛乳衛(wèi)生水平,最重要的是減輕了對(duì)奶牛乳房的損害。奶牛自動(dòng)化擠奶是發(fā)展的必然趨勢(shì),尤其是一些規(guī)?；哪膛ｐB(yǎng)殖場(chǎng),更要意識(shí)到自動(dòng)擠奶機(jī)器的應(yīng)用價(jià)值和重要性,結(jié)合實(shí)際需求選用適宜的擠奶設(shè)備及技術(shù),滿(mǎn)足擠奶需求,在節(jié)約勞動(dòng)力的同時(shí)能夠獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益[4]。全自動(dòng)擠奶廳的應(yīng)用還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)奶牛的預(yù)期產(chǎn)奶量、實(shí)際產(chǎn)奶量、平均擠奶流速、擠奶時(shí)間等多項(xiàng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)記錄,為擠奶方案、策略調(diào)整提供重要參考。雖然我國(guó)全自動(dòng)機(jī)械擠奶機(jī)應(yīng)用較晚,但是隨著奶牛養(yǎng)殖業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級(jí),擠奶設(shè)備智能化水平也將得到進(jìn)一步提升[5]。

2.4 奶牛糞污清理

奶牛養(yǎng)殖時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的糞便和污水,對(duì)環(huán)境造成極大的污染,同時(shí)也是誘發(fā)奶牛疾病的重要因素,所以,做好奶牛糞污處理工作非常關(guān)鍵。目前,大部分牛場(chǎng)采用的是水泡糞的處理工藝,不僅浪費(fèi)了資源,而且會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題,影響奶牛養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為推動(dòng)奶牛養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),要積極推廣應(yīng)用自動(dòng)化、智能化糞污處理裝備。借助自動(dòng)化糞污處理裝備,例如干糞機(jī)等,可實(shí)現(xiàn)糞尿分離,快速完成糞便清理工作,減輕污染,同時(shí)為糞污資源化利用提供便利[6]。將智能清糞系統(tǒng)應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖中,搭建糞污量預(yù)測(cè)模型,對(duì)牛舍糞污量進(jìn)行實(shí)時(shí)化的監(jiān)測(cè)并及時(shí)處理,防止糞污長(zhǎng)期積累在牛舍內(nèi)產(chǎn)生大量致病菌及有害氣體,達(dá)到更高的糞污清理效率及效果,同時(shí)也提升了糞污利用率。此外,智能清糞機(jī)器人的應(yīng)用也起到了非常重要的作用,能夠在不打擾奶牛的情況下進(jìn)行牛舍智能化清潔,工作時(shí)噪音極低,而且清潔效率極高,平均1臺(tái)機(jī)器人就能夠完成1 200 m2的牛舍清理[7]。

2.5 奶牛飼喂管理

奶牛養(yǎng)殖時(shí),飼喂及飲水是日常性管理工作的重點(diǎn),科學(xué)的飼喂及飲水模式有利于保障奶牛健康成長(zhǎng)。智能裝備在奶牛飼喂及飲水中有著較高的價(jià)值。目前,結(jié)合奶牛不同生長(zhǎng)階段對(duì)養(yǎng)分的需求差異等因素,自走式精準(zhǔn)撒料機(jī)、智能化飼喂機(jī)等一系列新型智能飼喂設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生,并被廣泛應(yīng)用。借助上述智能化飼喂設(shè)備,提前設(shè)置飼喂參數(shù),自動(dòng)化監(jiān)測(cè)料位,低料位自動(dòng)補(bǔ)料,高料位自動(dòng)停料,可節(jié)約大量飼料,而且撒料均勻,可隨時(shí)調(diào)整出料量,使用非常方便,可滿(mǎn)足奶牛飼喂需求,實(shí)現(xiàn)奶牛日常飼喂的無(wú)人化,在降低人工勞動(dòng)力、時(shí)間、精力等方面投入的同時(shí),提升了奶牛飼喂效率,滿(mǎn)足了奶牛飲食需求,促進(jìn)了奶牛快速生長(zhǎng)。不僅如此,將奶牛分群管理精準(zhǔn)飼喂系統(tǒng)應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖環(huán)節(jié),可結(jié)合奶牛生長(zhǎng)狀況為后期分群、轉(zhuǎn)群、分欄等各項(xiàng)工作開(kāi)展提供重要參考,同時(shí)也為奶牛日糧配方調(diào)整提供有效的數(shù)據(jù)信息[8]。此外,智能裝備在奶牛飲水、加藥以及消毒方面也發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。傳統(tǒng)飲水及喂藥模式下,飲水浪費(fèi)、藥和水混合不均的問(wèn)題突出,借助自動(dòng)化加藥裝備,精準(zhǔn)控制攪拌速率及時(shí)間,實(shí)現(xiàn)藥物和飲水、飼料的均勻混合,而且在這一過(guò)程中能夠?qū)λ幬锪髁窟M(jìn)行靈活調(diào)整,減少藥物浪費(fèi)。高度重視奶牛養(yǎng)殖環(huán)節(jié)存在的頻繁消毒防疫、耐藥性增強(qiáng)、超劑量用藥問(wèn)題,積極引入應(yīng)用微酸性電解水消毒及環(huán)境凈化技術(shù)取代傳統(tǒng)的化學(xué)消毒劑,發(fā)揮微酸性電解水的優(yōu)勢(shì),對(duì)奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)的道路、設(shè)備、圍欄、槽具等進(jìn)行全面消毒,為奶牛提供干凈、衛(wèi)生的飲水,確保奶牛健康成長(zhǎng)。微酸性電解水的主要原料是稀鹽酸、氯化鈉,二者按照適當(dāng)比例調(diào)配均勻后,即可用于消毒作業(yè),不僅成本低,而且效果是次氯酸鈉的80倍。微酸性電解水應(yīng)用于奶牛廠(chǎng)自動(dòng)化噴淋系統(tǒng),結(jié)合預(yù)先設(shè)定的程序可自動(dòng)化控制消毒時(shí)間、頻率,達(dá)到理想的消毒效果[9]。

3 智能裝備在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用發(fā)展前景

奶牛智慧養(yǎng)殖是新時(shí)期奶牛養(yǎng)殖的新模式,具備廣闊的發(fā)展前景。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、裝備不斷創(chuàng)新的背景下,賦予了智慧養(yǎng)牛業(yè)更加強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力,奶牛智慧化養(yǎng)殖將會(huì)更加成熟化。與此同時(shí),《關(guān)于加快畜牧業(yè)機(jī)械化發(fā)展的意見(jiàn)》指出,到2025年要求我國(guó)畜牧業(yè)機(jī)械化率超過(guò)50%,其中規(guī)?；膛ｐB(yǎng)殖場(chǎng)要求機(jī)械化率超過(guò)80%,形成奶牛標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖和機(jī)械化協(xié)調(diào)并進(jìn)的奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展新格局?；诖?桃園養(yǎng)殖場(chǎng)要緊抓機(jī)遇,加強(qiáng)智能裝備的應(yīng)用力度及深度,發(fā)揮智慧裝備的優(yōu)勢(shì),借助智能裝備、技術(shù)替代傳統(tǒng)的人力操作,進(jìn)一步提升奶牛養(yǎng)殖智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化水平。隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步,智能裝備數(shù)量將會(huì)增多,性能將會(huì)更加完善,進(jìn)而為奶牛養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

智慧養(yǎng)牛是現(xiàn)代養(yǎng)牛業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),應(yīng)提高數(shù)字化、智能化養(yǎng)殖管理及發(fā)展意識(shí),將智能裝備與奶牛養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合,深入了解智能化裝備、技術(shù)、系統(tǒng)的工作原理及功能,充分發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì),形成全新的奶牛養(yǎng)殖管理方式及工具,使得奶牛養(yǎng)殖更加便利、高效,帶動(dòng)了奶牛養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的提升,促進(jìn)地方奶牛養(yǎng)殖業(yè)的智能化、數(shù)字化發(fā)展。