TMR配料系统开发应用

刘廷玉 蒋桂娥 靳晓科 张国拴

摘 要：TMR是根据奶牛在不同生长发育和泌乳阶段的营养需要，按营养专家设计的日粮配方，用特制的搅拌机对日粮各组成分进行搅拌、切割、混合和饲喂的一种先进的饲养工艺，结合自动控制与信息化技术，实现TMR方案精准实施是奶牛场降低成本提高饲喂效率的有效途径，河北优牧机械制造有限公司正是应用该项技术，自主研制了TMR配料系统，最终实现了精准饲喂，应用效果良好。

关键词： TMR;配料;开发;精准饲喂

引言

当前奶牛场生存已经到了必须精打细算斤斤计较的时代，微利时代必须从奶牛场点滴做起，而奶牛场如何实现最低成本、最高效益，就要利用最科学的方案[1]，那就是精准饲喂，精准营养，河北优牧机械制造有限公司是在多年养牛实践的基础上，不断理论联系实践，在边养牛边学习边研发制造，在奶牛场实践运营中制造适合养殖生产的精准自动饲喂设备。

TMR自动配料饲喂成套装备研究的重点是针对奶牛标准化养殖、降低饲喂成本、提高饲料利用率和环境控制这四个关键环节，以“达到奶牛健康、高效、低碳生产”为目标 ，集成技术链条并应用于生产实际。随着河北奶业的振兴与发展，以及该成套装备的不断研发提升与推广应用，畜牧机械自动化智能化如何紧密服务于奶牛养殖，研究如何根据荷斯坦奶牛的乳成分、胎次、泌乳天数、体重和产奶量，调整奶牛不同生理阶段的日粮配方技术;研究建立牛奶成分和日粮饲喂配方间实现精准饲喂算法的数据库控制机械精准生产;研究根据牛奶成分等关键生产预警指标，建立定期分群管理程序，饲喂不同水平的混合日粮，既能实现高产优质牛奶，又降低饲喂成本，提高养殖经济效益，实现精准饲喂、绿色养殖。

1 TMR介绍

1.1 什么是TMR

TMR（Total Mixed Ration）为全混合日粮的英文缩写，TMR是根据奶牛在不同生长发育和泌乳阶段的营养需要，按营养专家设计的日粮配方，用特制的搅拌机对日粮各组成分进行搅拌、切割、混合和饲喂的一种先进的饲养工艺[2]。全混合日粮（TMR）保证了奶牛所采食每一口饲料都具有均衡性的营养。

1.2 TMR饲养工艺的优点

（1）精粗饲料均匀混合，避免奶牛挑食，维持瘤胃PH值稳定，防止瘤胃酸中毒。奶牛单独采食精料后，瘤胃内产生大量的酸;而采依有效纤维能刺激唾液的分泌，降低瘤胃酸度。TMR使奶牛均匀地采食精粗饲料，维持相对稳定的瘤胃PH值，有利于瘤胃健康。

（2）TMR日粮为瘤胃微生物同时提供蛋白、能量、纤维等均衡的营养物质，加速瘤胃微生物的繁殖，提高菌体蛋白的合成效率[3]。

（3）增加奶牛干物质采食量，提高饲料转化效率。

（4）充分利用农副产品和一些适口性差的饲料原料，减少饲料浪费，降低饲料成本。

（5）根据饲料品质、价格，灵活调整日粮，有效利用非粗饲料的NDF。

（6）简化饲喂程序，减少饲养的随意性，使管理的精准程度大大提高。

（7）实行分群管理，便于机械饲喂，提高劳产率，降低劳动力成本。

（8）实现一定区域内小规模牛场的日粮集中统一配送，从而提高奶业生产的专业化程度。

1.3 TMR饲养工艺的不足

（1）TMR饲养工艺的特点讲求的是群体饲养效果，同一组群内个体的差异被忽略，不能对奶牛进行单独饲喂，产量及体况在一定程度上取决于个体采食量差异。

（2）从理论上讲，主产牛往往需要更多的精料;而少数食欲不良的牛只往往应给予少量的精料和大量的粗料，因此对一些特殊牛的照顾是TMR饲喂无法做到的。

2  TMR配料系统开发应用

经现场测试，该系统在生产中由TMR搅拌仓、若干个粉料仓、干草仓、液体仓组成饲料原料仓群，通过自动控制、自动传送、自动称重、自动搅拌，自动饲喂等硬件设备的联动配合，与软件控制于一体的智能管控装备。

通过操控控制台发出云平台奶牛日粮营养配方，安装在TMR上的控制模块接受系统发送指令，由传感器控制各种物料仓精准添加，定时搅拌，将符合质量的混合饲料按牛舍所需定量放料。回收装备及系统跟踪投喂过程及剩料情况，汇总奶牛个体进食数据并分析，从而动态跟踪配方实施结果，在累积数据的基础上，为配方有效性分析提供可靠依据控制。如图1所示：

3 方案验证

该设计方案已在河北优牧机械制造有限公司现场投入使用，并按照以下方案进行具体实施：

3.1通过软件集成控制机械设备，根据不同牛群需要，选择不同饲养阶段奶牛群体饲料营养配方，由PLC控制添加在TMR附近的料仓群，设置每种饲草、饲料的添加顺序和比例，将各种物料按配方所需，通过自动输送装置精准投放到TMR搅拌仓内，按时间控制均匀搅拌，保证全混合日粮（TMR）的全价营养。

3.2根据不同生长阶段的牛群、不同牛舍、饲养奶牛的数量需要，投放所需TMR的采食量，通过自动输送装置、传送带精准传送到所对应牛舍。

3.3自动控制剩料回收功能，可定时将剩料收集起来自动稱重，并估算出每个牛舍的剩料量自动上传平台，以便营养师及时调整饲料配方和投放比例，达到定时精准投放、精准采食、精准回收、精准营养，减少浪费，达到牧场效益最大化，同时减少雇工80%以上，为集约化、自动化、现代化，为无人化牧场养殖奠定了坚实的基础。

4 结论

本文针对TMR配料系统开发应用过程进行了详细描述，并在验证过程中总结了该系统几个特点。首先是设计了将硬件设计与软件开发集成于一体的整套自动化装备，其次是对全混合日粮（TMR）成套设备的开发与牛舍自动添加、回收设备集成形成整体方案，最后实现了自动化精准饲养，可追踪的数据准确率和实效性，方案的可行性和实用性得到了有效验证。

参考文献：

[1]杨忠诚，孔庆丽，龚俞.全混合日粮（TMR）饲养技术在肉牛生产中的应用[J].上海畜牧兽医通讯，2015（05）：46-47.

[2]刘天柱.规模化肉牛养殖TMR饲喂和管理技术探讨[J].河南农业，2021（17）：36-37.

[3]周书玄.奶牛全混合日粮（TMR）技术的优点及应用[J].现代畜牧科技，2021（04）：47-49.

基金资助：TMR自动配料控制系统研发项目;奶牛产业创新团队奶牛生产性能测定综合试验站（项目编号：HBCT2018120401）;河北省农业创新驿站。