規(guī)模化奶牛科技示范園區(qū)工藝轉型探討

文 / 席 軍 閆喜珍

（內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司）

2011年是國家“十二五”的開局之年，在以加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式為主線的思路下，農(nóng)業(yè)部公布的“十二五”規(guī)劃明確了我國畜牧業(yè)發(fā)展新目標。業(yè)內(nèi)人士表示，現(xiàn)在我國奶業(yè)正處在從數(shù)量擴張向結構優(yōu)化、全面提高產(chǎn)業(yè)素質和競爭力轉變的關鍵時期，深入推進大型企業(yè)現(xiàn)代化牧場建設，將有力推動行業(yè)發(fā)展方式的轉變，進一步保障乳制品質量安全。

當前我國奶業(yè)發(fā)展正處在一個重要的戰(zhàn)略機遇期，同時又是困難和矛盾的凸發(fā)期，奶業(yè)發(fā)展面臨的最大困難和挑戰(zhàn)是乳品質量安全問題，奶業(yè)的從業(yè)人員必須以全心全意對人民負責的態(tài)度，高度重視，勇于面對，加快推進奶業(yè)發(fā)展方式轉變，保障乳品質量安全，促進奶業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展。

1 推進規(guī)模化奶牛科技示范園區(qū)建設的意義

加快推進奶牛養(yǎng)殖規(guī)模化，有利于提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平，增加農(nóng)民收入；有利于從源頭對產(chǎn)品質量安全進行控制，提升乳制品質量安全水平；有利于有效提升疫病防控能力，降低疫病風險，確保人畜安全；有利于畜禽糞污的集中有效處理和資源化利用，實現(xiàn)畜牧業(yè)與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。當前，我國奶業(yè)正處于向現(xiàn)代奶業(yè)轉型的關鍵時期，推進奶牛養(yǎng)殖的規(guī)模化已成為轉變增長方式、保障乳制品質量安全及生態(tài)安全的必然選擇。推進規(guī)模化奶牛科技示范園區(qū)建設，就是在推進奶牛養(yǎng)殖的規(guī)模化。推進大型規(guī)模化奶牛科技示范園區(qū)建設的社會效益具體如下：

1.1 直接效益

1.1.1 帶動飼草料種植業(yè)的發(fā)展

每頭奶牛將帶動周邊約3～6 畝土地進行全株青貯玉米或優(yōu)質苜蓿的種植轉型，按照畝產(chǎn)600 千克玉米進行估算，種植全株青貯的畝產(chǎn)量將會達到6 000 千克，每畝地可使農(nóng)民增加收入800 元。

1.1.2 培育優(yōu)質良種奶牛

通過良種奶牛繁育性控技術的應用，每年可為奶源基地輸入優(yōu)質母犢，改良和提升周邊奶牛的品質，使農(nóng)戶獲得更大的養(yǎng)殖效益。

1.1.3 培訓、示范作用

建成一座集現(xiàn)代化奶牛養(yǎng)殖技術集成、科技研發(fā)、旅游觀光、良種繁育、科技培訓等多種功能于一體的牧業(yè)園區(qū)，對引導行業(yè)發(fā)展、推廣新技術應用、開展科技研發(fā)等都有積極的促進作用。此外，每年可培養(yǎng)奶源基地緊缺的專業(yè)技術人才200 余人。

1.2 間接效益

1.2.1 促進農(nóng)業(yè)結構轉變

推進示范園區(qū)建設，有利于促進種植業(yè)與畜牧業(yè)的有機結合，實現(xiàn)“二元種植結構”向“三元種植結構”的轉變，促進農(nóng)業(yè)與畜牧業(yè)相互依存、相互促進的良性循環(huán)，實現(xiàn)本地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2.2 帶動周邊養(yǎng)殖戶發(fā)展

推進示范園區(qū)建設，變粗放式飼養(yǎng)為集約化、現(xiàn)代化飼養(yǎng)，通過項目的示范，使農(nóng)民轉變傳統(tǒng)的養(yǎng)牛觀念，提高奶牛生產(chǎn)性能，提高農(nóng)民養(yǎng)牛的經(jīng)濟效益。

1.2.3 保護生態(tài)環(huán)境

示范園區(qū)項目在規(guī)劃設計時，充分考慮了環(huán)境保護的問題，對生產(chǎn)中形成的廢棄物進行了專門的工程設施處理，主要是將糞污收集、集中處理后，通過厭氧產(chǎn)沼氣發(fā)電、制作有機肥和牛臥床墊料等手段實現(xiàn)廢物綜合利用，有效降低其對環(huán)境的影響，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的統(tǒng)一。

2 現(xiàn)代規(guī)模化奶牛科技示范園區(qū)項目的設計理念

國內(nèi)外成功的牧場經(jīng)營實踐證明，實現(xiàn)規(guī)模化經(jīng)營是高產(chǎn)、優(yōu)質、高效發(fā)展奶牛養(yǎng)殖業(yè)的必由之路。規(guī)模化飼養(yǎng)可以集科學技術、信息技術、先進生產(chǎn)工藝、現(xiàn)代管理于一體，能顯著提高生產(chǎn)管理水平，利于機械化擠奶設備的使用和原料奶質量的提高。對于規(guī)模化牧場的設計，應遵循以下原則：

（1）國際化：與國際最先進的理念和技術接軌。

（2）示范性：牧場規(guī)模、飼養(yǎng)工藝、奶牛生產(chǎn)性能達到國內(nèi)一流標準，突出示范效應。

（3）現(xiàn)代化：擠奶、飼喂、清糞都采用機械化，節(jié)省人力物力。

（4）生態(tài)化：糞污處理無害化，做到無污染，最終形成綠色循環(huán)經(jīng)濟。

（5）效益化：減少建設、運行成本，達到效益最大化。

3 規(guī)模化奶牛科技示范園區(qū)的先進工藝

在發(fā)展規(guī)模化牧場的過程中，先進的工藝技術不斷出現(xiàn)，包括完備的牛舍，智能飼料攪拌、飼喂系統(tǒng)，機械化、無害化糞污處理技術，嚴格規(guī)范的疫病防御措施，高度自動化的擠奶系統(tǒng)，產(chǎn)品全程可追溯體系等，從而提高了牛奶的安全指標。

3.1 恒溫牛舍（LPCV）工藝

未來規(guī)模化牧場的牛舍，能適應高溫、高濕、嚴寒低溫等多種氣候條件。通過強制通風、溫控等手段，如采用風機、濕簾系統(tǒng)等措施，人工調節(jié)舍內(nèi)環(huán)境至5～25 ℃的狀態(tài)，這對于提高奶牛舒適度、增加原料奶產(chǎn)量及糞污處理等都具有十分重要的技術和經(jīng)濟意義。LPCV牛舍的優(yōu)點有低屋面，占地面積小，奶牛往返擠奶廳的行走距離短，可控制光照以及能創(chuàng)造良好的奶牛養(yǎng)殖環(huán)境和人員工作環(huán)境等。科學設計是滿足養(yǎng)牛者追求生產(chǎn)效益和奶牛舒適度所必需的。表1對恒溫牛舍與自然通風牛舍之間進行了比較。

表1 LPCV牛舍與自然通風牛舍的對比

圖1 機械刮糞+固液分離工藝流程圖

3.2 散欄式飼養(yǎng)工藝

在我國奶牛養(yǎng)殖科學的發(fā)展道路上，奶牛的飼養(yǎng)模式已經(jīng)由傳統(tǒng)的拴系式模式中解放出來，根據(jù)我國大氣候環(huán)境條件，采用散欄式飼養(yǎng)工藝已經(jīng)是相當普遍的。對于四列式和六列式的散欄封閉式飼養(yǎng)工藝，行業(yè)內(nèi)一些專業(yè)人士有不同的看法。從投資、牛舍有效利用率、經(jīng)濟效益等方面綜合分析，筆者認為在北方地區(qū)采用六列式工藝，南方地區(qū)采用四列式工藝比較可行，同時合理地配置500～750 mm的頸枷、臥床、飲水槽等，可使牧場生產(chǎn)經(jīng)營效益最大化。

3.3 TMR的應用

TMR為全混合日糧飼喂，是根據(jù)不同生產(chǎn)階段奶牛營養(yǎng)需要，科學設計配方，用特制的飼料制備機械對日糧各組分進行攪拌、切割、混合和飼喂的一種先進的飼養(yǎng)工藝。TMR保證了奶牛所采食的每一口飼料都具有均衡的營養(yǎng)。養(yǎng)牛最大的成本還是飼料，如果能把飼喂的成本控制好，牛場的成本就可以降低很多。不但如此，良好的TMR監(jiān)控工藝，還能使牛場的人工成本、繁殖成本、設備成本等都降下來。在TMR的選取上，建議規(guī)模化牧場根據(jù)規(guī)模選取合適型號的全自動自走式設備。

3.4 清糞工藝

隨著技術的進步，現(xiàn)代化規(guī)模牧場的糞污處理方式也有了很大的改進，主要設計原則是要綜合考慮環(huán)境保護、節(jié)能減排與有效利用等理念。目前，已采用的成熟處理工藝為“機械刮板+固液分離”：牛舍內(nèi)采用智能化刮糞板將牛糞尿刮至牛舍中間的集糞渠，經(jīng)地下管渠將糞污集中輸送到糞污處理區(qū)進行固液分離，固體堆肥后做成有機肥（或牛床墊料），液體經(jīng)厭氧（或曝氧、好氧）后灌溉周邊的農(nóng)田（圖1）。

電動機械刮糞板清糞是我國未來發(fā)展的方向，其先進性、實用性、可靠性及性價比終將為我國的牧場所接受。使用刮糞板清糞的主要優(yōu)點有：①可以實現(xiàn)自動化，節(jié)省勞動力。②運行時間不受奶牛擠奶時間的限制，真正做到了一天24 h清糞，保證了舍內(nèi)環(huán)境的清潔和衛(wèi)生。③所需動力很少，小的驅動只有0.55 kw，最大的驅動也只有1.5 kw，運行成本低。④機械操作簡便，工作安全可靠，對牛體無損害，運行、維護成本低。⑤可減少奶牛肢蹄病和乳房炎的發(fā)病率（控制在2%以內(nèi)），提高奶牛的舒適度，從而降低了成本，提高了奶牛的產(chǎn)奶性能，增加了牛場的經(jīng)濟效益。

3.5 糞污的預處理（固液分離）

規(guī)模化牧場糞污產(chǎn)量大，加之糞污含水率極高，糞污運輸、存儲、利用都不方便，固液分離作為糞污處理的預處理，起著不可或缺的作用。固液分離系統(tǒng)的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：①大大降低了糞污的含水率，方便糞污運輸、存儲。②分離后的固體經(jīng)簡單處理后可作為牛床墊料使用，可為牧場省去使用沙子或其它材料做牛床墊料的費用，節(jié)省投資，也可加工制作有機肥出售。③分離后的液體固體懸浮物（SS）含量大大降低，可作為牛舍地面或糞溝的沖洗水源循環(huán)使用，亦可作為灌溉用水還田，節(jié)約水資源。

綜上所述，固液分離是糞污處理工藝的重要組成部分，已成為糞污處理工程中優(yōu)先考慮的系統(tǒng)，同時也得到廣大牧場的高度贊同和認可。

3.6 糞污的循環(huán)利用

糞污處理當前有減量化處理、資源化處理（牛床墊料）、生態(tài)化處理、無害化處理幾種方式。目前糞污處理物在牧場內(nèi)循環(huán)利用主要是用于牛床墊料，而生物質燃料將會在未來的幾年內(nèi)被推廣應用。生物質燃料的主要工藝是運用牛糞生物質燃料壓塊設備將固液分離后產(chǎn)生的多余固糞作成燃料加以使用，燃燒后的灰燼含鎂、鉀、鈉等元素，是上好的無機肥料，有很高附加值，且牛糞燃燒后的氣體經(jīng)檢測含硫0.16%～0.22%，遠低于煤燃燒后1%～3%的含硫量，是一種安全、環(huán)保、清潔的能源。該工藝的使用真正實現(xiàn)了“植物→奶牛→牛糞→燃料→肥料”的自然循環(huán)，是未來再生能源的一個重要發(fā)展方向。

3.7 沼氣發(fā)電

牛糞做沼氣是環(huán)境效益和經(jīng)濟效益雙贏的工程。牛場沼氣工程項目將牛糞便通過沼氣工程進行無害化處理，廢水經(jīng)過發(fā)酵、氣液分離、沉淀后，作為優(yōu)質液態(tài)肥供給自用牧草地及附近農(nóng)田，既減少了污水的排放，又增加了經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，有利于保護附近的地表水，維護了大自然的生態(tài)平衡。沼氣工程產(chǎn)出的沼氣可以發(fā)電，按每頭奶牛每年產(chǎn)出15 m3的糞便計算，每年產(chǎn)生的沼氣超過450 m3，能夠提供900 度的電力。因此，該工藝對實現(xiàn)高效、生態(tài)、循環(huán)經(jīng)濟，對環(huán)境治理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、溫室氣體的減排都有著重要的意義。

3.8 自動化機械擠奶設備

目前世界上應用最廣泛的兩種擠奶臺形式，一是并列式擠奶設備；二是轉盤式擠奶設備。每套擠奶設備所承擔的擠奶任務（擠奶班次、擠奶時間等）要根據(jù)牧場規(guī)劃合理選配。無論選取哪種擠奶設備，均能在擠奶效率、人員福利、投資回報率方面達到很好的均衡。擠奶廳的糞污處理系統(tǒng)建議使用水沖工藝，將生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)上的資源全部利用，完全實現(xiàn)節(jié)能減排和效益最大化。

3.9 消毒防疫

消毒防疫是規(guī)模化養(yǎng)殖場防疫保健工作中環(huán)境控制的一項重要措施。通過環(huán)境衛(wèi)生消毒，保持規(guī)模化養(yǎng)殖場內(nèi)外病原菌的隔離，降低場內(nèi)病原體的密度，凈化生產(chǎn)環(huán)境，減少疾病發(fā)生，對提高規(guī)模化養(yǎng)殖場生產(chǎn)效益具有特別重要的作用。為了推動奶牛養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模化、標準化、規(guī)范化生產(chǎn)，應貫徹“防重于治”的方針。根據(jù)當前的生產(chǎn)水平，規(guī)模型牧場的消毒防疫設施，主要包括以下幾個方面：

3.9.1 入場消毒

在牧場的大門處，設置車輛消毒通道，對進出作業(yè)的車輛進行消毒處理。其優(yōu)點是噴射面積大，殺滅率高，消毒徹底無死角，勞動強度低，工作效率高，防治成本低廉，安裝便利等。

3.9.2 場內(nèi)消毒

為防止流行性疾病的滋生和蔓延，保障牧場內(nèi)日常衛(wèi)生防疫消毒的徹底性，配置遠程消毒機，利用消毒劑對場內(nèi)、牛舍、運動場、飼槽、飲水池、生產(chǎn)用具、擠奶設備等進行消毒處理。

3.9.3 人員消毒

根據(jù)大型規(guī)模化科技示范園區(qū)的自身特點，配置消毒更衣室和洗浴室，供牧場生產(chǎn)人員和非生產(chǎn)人員消毒、更衣、洗浴用，同時在出入口處設置人員消毒通道，將進出人員進行全面消毒，以隔斷病原。

4 結論

隨著奶業(yè)的健康發(fā)展，大型規(guī)模化科技示范園區(qū)項目工藝也將隨之推進，因此集高效、節(jié)能、環(huán)保、低碳、觀光、培訓為一體的科技奶牛示范園區(qū)將是今后奶業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。今后，必然有更多的先進工藝會應用在科技示范園區(qū)項目上。