智能装备在奶牛养殖业上的应用

彭继忠

睢宁县桃园镇综合服务中心,江苏 睢宁 221222

0 引言

奶牛养殖业已在地方畜牧经济发展中占据着重要地位。随着养牛业的快速发展,传统技术、设备所存在的弊端日益突出,已经影响到奶牛养殖管理水平及经济效益。将智能化装备应用于奶牛养殖中,可高效精准采集相关数据,为奶牛养殖管理决策提供有效的数据支撑,提升奶牛精细化养殖管理和个性化服务,创造更高的养殖经济效益。

1 智能装备在奶牛养殖中的应用概述

近年来,随着人们生活质量的不断提升,对牛奶等乳制品的需求量越来越大,对其品质的要求也越来越高,这极大地促进了奶牛养殖业的发展。养殖奶牛时,集成联动应用智能装备、技术,可高效采集、分析、管理相关数据,为各个生产环节业务联动、精准决策提供数据支撑,实现对奶牛的精细化管理,达到智慧化养殖奶牛的目的。智能装备是智慧养牛时不可缺少的设备,例如在奶牛身上安装传感器设备,能够实现对奶牛生命体征的实时化监测,了解奶牛健康状况,为疾病诊治、饲养管理优化提供帮助[1]。目前,智能装备在奶牛养殖中的应用呈现出了诸多优势。①依靠智能装备可实现自动化喂水、喂料等操作,降低人工劳动强度,达到更高的养殖效率。②发挥智能装备优势,能够减少人工劳动力的投入,降低养殖成本,获取更高的经济效益。③应用智能装备可实时监测奶牛舍的温度、湿度并进行自动化的调控,营造良好的养殖环境,确保奶牛健康成长。④智能装备应用于奶牛养殖中是大势所趋,能够降低对自然生态环境的影响,为奶牛养殖业环保化、可持续发展奠定有利的基础。

2 智能装备在奶牛养殖中的应用途径

2.1 环境监测与调控

环境是奶牛养殖时的一项重要管控内容,营造舒适的环境是保证奶牛健康成长的关键。过去一段时间里,奶牛养殖场环境管控意识不强,导致牛舍内粪便、污水等污染物众多,空气质量差,粉尘多,这对奶牛的健康产生极大的威胁和影响。尤其是在当前奶牛规模化、集约化养殖背景下,对环境提出了更高的要求。将智能化温控装备用于奶牛养殖环境管理中,将采集到的牛舍环境信息及时传输至信息平台,结合预先设定的数值进行自动化调控,可实现对奶牛场舍温度、湿度、风速、粉尘、微生物等多项环境指标的动态化监测,然后结合实际情况予以灵活的调整,为奶牛营造适宜的环境,确保奶牛健康成长。规模化奶牛养殖场奶牛数量多,稍有不慎就极易导致呼吸道、消化道疾病的发生,严重时会造成场舍全部奶牛患病,造成巨大经济损失[2]。近年来,模糊控制系统、智能巡检和监控机器人被广泛用于奶牛场舍环境控制中,已具备了非常广泛的功能,例如环境自检、环境数据融合与传输、环境评价、环境自动化调控等,通过设计基于还控设备控制器为主体的猪舍环境控制网络模型,追求最优控制策略,可平滑控制奶牛场舍各环境因素,进而构建符合奶牛健康生长的环境。又例如智能方舱奶牛舍,舍内配置了齐全的通风系统,具有空气过滤、清新的功能,可实现对各类微生物、粉尘的过滤,利用方舱内的传感器,即可自动化感知二氧化碳、光照、温度、湿度、污染气体的状况,一旦某项环境参数出现异常,可进行自我调节,同时配置全覆盖的自动化消杀设备,能够达到定时、定量消毒的目的。而且进入冬季后,环境自控系统可实现对牛舍内部和外部温差的有效调控,在保持良好的通风条件的基础之上,改善奶牛舍环境,降低对奶牛呼吸系统的刺激和影响,降低疫病发生风险,确保奶牛正常产奶,获得理想的产奶量。

2.2 奶牛健康管理

奶牛一旦出现健康问题,将会严重影响产奶效率及质量,进而降低经济效益,因此做好奶牛养殖的健康管理工作具有重要的现实意义。智能装备在奶牛健康管理中发挥着重要作用。奶牛养殖时,体温、体质、体温、体质是判断其健康状况的一项重要标准,对于疾病诊断及健康监测有着极大的帮助。传统体温测量主要是利用体温计进行,费时费力。如今利用热红外摄像头等智能装备可实现对奶牛的非接触式视觉测温和体质体况判断,进而判断奶牛的健康状况。同时,传统奶牛体质、体况测量模式下,也主要以人工评判为主,具有较强的主观性,缺乏专业统一的评判标准。借助智能化监测装备,可实时获取奶牛在不同生长阶段的生长发育状况,进而精准评估奶牛体况,并依次为基础对饲养方案予以灵活调整,制定科学的饲料配方,满足奶牛对营养物质的需求,始终保持良好的体况[3]。消化系统和呼吸系统疾病是奶牛养殖时的高发病害,病牛主要表现为腹泻、咳嗽等症状,严重甚至会影响奶牛的生命健康。咳嗽是奶牛呼吸系统疾病的重要表现,借助智能化装备配合无损监测技术,可自动化捕捉、获取原始声音数据,如咳嗽频率、音量超过限定值,则是异常表现,此时应及时采取有效措施进行早期处置,帮助病牛尽早恢复健康。智能装备配合无损监测技术并不会造成不良应激,这也保障了奶牛的健康成长。腹泻时奶牛消化系统疾病的主要表现,目前有专家学者通过改进运动目标检测算法,统计奶牛进入排泄区的频率,一旦超过设定阈值就会判定为腹泻并发出预警,识别有效率超过80%,这为奶牛消化系统疾病的诊断和治疗工作的开展提供了巨大的帮助。

2.3 奶牛挤奶管理

奶牛养殖时,挤奶是一项常规性的工作,其工作量较大,且对技术有着较高的要求。传统挤奶模式费时又费力,而且挤奶时操作不当会对奶牛乳房造成一定的损伤,增加患乳腺炎的可能性,进而对产奶量及乳质造成不利影响,而将智能化设备应用于奶牛养殖中,可极大方便奶牛挤乳。挤奶器从奶牛的各个乳头单独挤奶,当出奶量达到既定标准就停止挤奶,避免过度挤奶引发乳腺炎。在这一过程中,奶牛能尽快适应挤奶机器人,轻松完成整个挤奶过程,极大地减少了人工劳动力的投入,提升了挤奶效率及牛乳卫生水平,最重要的是减轻了对奶牛乳房的损害。奶牛自动化挤奶是发展的必然趋势,尤其是一些规模化的奶牛养殖场,更要意识到自动挤奶机器的应用价值和重要性,结合实际需求选用适宜的挤奶设备及技术,满足挤奶需求,在节约劳动力的同时能够获取更高的经济效益[4]。全自动挤奶厅的应用还能够实现对奶牛的预期产奶量、实际产奶量、平均挤奶流速、挤奶时间等多项数据的精准记录,为挤奶方案、策略调整提供重要参考。虽然我国全自动机械挤奶机应用较晚,但是随着奶牛养殖业不断转型升级,挤奶设备智能化水平也将得到进一步提升[5]。

2.4 奶牛粪污清理

奶牛养殖时,会产生大量的粪便和污水,对环境造成极大的污染,同时也是诱发奶牛疾病的重要因素,所以,做好奶牛粪污处理工作非常关键。目前,大部分牛场采用的是水泡粪的处理工艺,不仅浪费了资源,而且会引发严重的环境污染问题,影响奶牛养殖业可持续发展。为推动奶牛养殖业的可持续发展,实现碳中和目标,要积极推广应用自动化、智能化粪污处理装备。借助自动化粪污处理装备,例如干粪机等,可实现粪尿分离,快速完成粪便清理工作,减轻污染,同时为粪污资源化利用提供便利[6]。将智能清粪系统应用于奶牛养殖中,搭建粪污量预测模型,对牛舍粪污量进行实时化的监测并及时处理,防止粪污长期积累在牛舍内产生大量致病菌及有害气体,达到更高的粪污清理效率及效果,同时也提升了粪污利用率。此外,智能清粪机器人的应用也起到了非常重要的作用,能够在不打扰奶牛的情况下进行牛舍智能化清洁,工作时噪音极低,而且清洁效率极高,平均1台机器人就能够完成1 200 m2的牛舍清理[7]。

2.5 奶牛饲喂管理

奶牛养殖时,饲喂及饮水是日常性管理工作的重点,科学的饲喂及饮水模式有利于保障奶牛健康成长。智能装备在奶牛饲喂及饮水中有着较高的价值。目前,结合奶牛不同生长阶段对养分的需求差异等因素,自走式精准撒料机、智能化饲喂机等一系列新型智能饲喂设备应运而生,并被广泛应用。借助上述智能化饲喂设备,提前设置饲喂参数,自动化监测料位,低料位自动补料,高料位自动停料,可节约大量饲料,而且撒料均匀,可随时调整出料量,使用非常方便,可满足奶牛饲喂需求,实现奶牛日常饲喂的无人化,在降低人工劳动力、时间、精力等方面投入的同时,提升了奶牛饲喂效率,满足了奶牛饮食需求,促进了奶牛快速生长。不仅如此,将奶牛分群管理精准饲喂系统应用于奶牛养殖环节,可结合奶牛生长状况为后期分群、转群、分栏等各项工作开展提供重要参考,同时也为奶牛日粮配方调整提供有效的数据信息[8]。此外,智能装备在奶牛饮水、加药以及消毒方面也发挥着非常关键的作用。传统饮水及喂药模式下,饮水浪费、药和水混合不均的问题突出,借助自动化加药装备,精准控制搅拌速率及时间,实现药物和饮水、饲料的均匀混合,而且在这一过程中能够对药物流量进行灵活调整,减少药物浪费。高度重视奶牛养殖环节存在的频繁消毒防疫、耐药性增强、超剂量用药问题,积极引入应用微酸性电解水消毒及环境净化技术取代传统的化学消毒剂,发挥微酸性电解水的优势,对奶牛养殖场的道路、设备、围栏、槽具等进行全面消毒,为奶牛提供干净、卫生的饮水,确保奶牛健康成长。微酸性电解水的主要原料是稀盐酸、氯化钠,二者按照适当比例调配均匀后,即可用于消毒作业,不仅成本低,而且效果是次氯酸钠的80倍。微酸性电解水应用于奶牛厂自动化喷淋系统,结合预先设定的程序可自动化控制消毒时间、频率,达到理想的消毒效果[9]。

3 智能装备在奶牛养殖中的应用发展前景

奶牛智慧养殖是新时期奶牛养殖的新模式,具备广阔的发展前景。在现代科学技术、装备不断创新的背景下,赋予了智慧养牛业更加强大的发展动力,奶牛智慧化养殖将会更加成熟化。与此同时,《关于加快畜牧业机械化发展的意见》指出,到2025年要求我国畜牧业机械化率超过50%,其中规模化奶牛养殖场要求机械化率超过80%,形成奶牛标准化养殖和机械化协调并进的奶牛养殖业发展新格局。基于此,桃园养殖场要紧抓机遇,加强智能装备的应用力度及深度,发挥智慧装备的优势,借助智能装备、技术替代传统的人力操作,进一步提升奶牛养殖智能化、自动化、数字化水平。随着科学技术的创新和进步,智能装备数量将会增多,性能将会更加完善,进而为奶牛养殖业的可持续发展作出重要贡献。

4 结束语

智慧养牛是现代养牛业发展的必然趋势,应提高数字化、智能化养殖管理及发展意识,将智能装备与奶牛养殖业相结合,深入了解智能化装备、技术、系统的工作原理及功能,充分发挥出其优势,形成全新的奶牛养殖管理方式及工具,使得奶牛养殖更加便利、高效,带动了奶牛养殖经济效益的提升,促进地方奶牛养殖业的智能化、数字化发展。