智能監(jiān)控系統(tǒng)對大型牧場奶牛繁殖性能影響的研究

文/戶如霞 張 力 李廣臣 陳 波＊ 張純峰

〔1安樂福（中國）科技智能有限公司；2山東省東營神州澳亞現(xiàn)代牧場有限公司〕

安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)是基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及機(jī)械智能學(xué)習(xí)等高科技技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)出來的一項(xiàng)新的智能監(jiān)控技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的或其他監(jiān)控方法，是更為先進(jìn)和便捷的良好繁殖與健康工具。該系統(tǒng)提供了模塊化的解決方案，使用復(fù)雜和不斷優(yōu)化的2 4 h不間斷計(jì)算法，再通過控制器的雙天線射頻接收和以太網(wǎng)的局域網(wǎng)絡(luò)連接，使其能夠在傳感器接受活動量和活動量變化、反芻時(shí)間、健康、熱應(yīng)激等數(shù)據(jù)收集工作的同時(shí)，即刻進(jìn)行處理，無需等待從因特網(wǎng)上獲取信息，從而達(dá)到了實(shí)時(shí)、精確、高效的目的。同時(shí)，可以很好地指導(dǎo)牧場內(nèi)繁殖、獸醫(yī)、營養(yǎng)、管理等部門的日常工作，有助于領(lǐng)導(dǎo)層對牧場內(nèi)的實(shí)際運(yùn)行情況了如指掌，為牧場乃至集團(tuán)公司決策層制定中長期的戰(zhàn)略目標(biāo)提供實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)字量化的依據(jù)。圖1為安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)無線紅外項(xiàng)圈的產(chǎn)品特點(diǎn)介紹。

圖1 安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)無線紅外項(xiàng)圈特點(diǎn)

表1發(fā)情揭發(fā)率與配種率

1 試驗(yàn)方法

安樂福（中國）公司于2019年5月1日—10月31日，在澳亞集團(tuán)東營神州澳亞四場萬頭牧場展開了為期6 個(gè)月的試驗(yàn)，以驗(yàn)證安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)在中國大型牧場的應(yīng)用對繁殖性能的改善影響。

試驗(yàn)選用1 937 頭泌乳天數(shù)為40～200 天的各胎次荷斯坦泌乳牛，隨機(jī)分為2組，未佩帶項(xiàng)圈的806 頭泌乳牛設(shè)為對照組，另一組佩帶有項(xiàng)圈的1 431 頭泌乳牛設(shè)為試驗(yàn)組（安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)）（由于牧場現(xiàn)有奶牛頭數(shù)的限制，2組數(shù)量未達(dá)到一致）。對照組依靠尾根涂蠟筆方法進(jìn)行發(fā)情揭發(fā)，而試驗(yàn)組依靠安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)情揭發(fā)，同時(shí)以尾根涂蠟筆的方式作為校正對比。另外，對照組和試驗(yàn)組飼喂相同的日糧，采用相同的預(yù)同期繁育程序方案，配備相同的繁育人員。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

結(jié)果表明，試驗(yàn)組的發(fā)情揭發(fā)比例與配種比例都高于對照組的人工涂蠟筆揭發(fā)比例（P＞0.05）；試驗(yàn)組的全期受胎率顯著高于對照組10 個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05），配次為1～4 次時(shí)的受胎率，試驗(yàn)組顯著高于對照組（P＜0.05）；試驗(yàn)組多揭發(fā)進(jìn)行配種的牛只受胎率顯著高于對照組將近10 個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05）；試驗(yàn)組（安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)）全期的發(fā)情揭發(fā)率高于對照組3 個(gè)百分點(diǎn)（P＞0.05）；試驗(yàn)組（安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)）全期的21 天懷孕率顯著高于對照組4 個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05）。

因此得出，應(yīng)用安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備可以完全替代人工涂蠟筆進(jìn)行發(fā)情揭發(fā)工作，并提高合計(jì)配次受胎率10 個(gè)百分點(diǎn)，提高情期受胎率10 個(gè)百分點(diǎn)，提高發(fā)情揭發(fā)率3 個(gè)百分點(diǎn)和21 天懷孕率4 個(gè)百分點(diǎn)，提高夜間的發(fā)情揭發(fā)率和受胎率，有助于改善繁育效率。

2.1 對奶牛發(fā)情揭發(fā)準(zhǔn)確率的改善影響

如表1所示，試驗(yàn)組前半期和后半期發(fā)情揭發(fā)率均高于對照組（P＞0.05），同時(shí)，試驗(yàn)組前半期和后半期配種率均高于對照組（P＞0.05）。

在本試驗(yàn)中，安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)組較之對照組，發(fā)情揭發(fā)準(zhǔn)確率高于100%，隨之的配種率也高于100%。這與羅學(xué)明等[1]的研究結(jié)果一致，使用安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)可有效降低繁殖人員工作強(qiáng)度，顯著提高奶牛發(fā)情揭發(fā)率，縮短產(chǎn)犢間隔，對牧場牛群結(jié)構(gòu)調(diào)整及奶產(chǎn)量的提升有明顯輔助作用。

2.2 對不同配種倒計(jì)時(shí)的受胎率的改善影響

奶牛發(fā)情持續(xù)時(shí)間為18～24 h，發(fā)情后的配種時(shí)間是奶牛繁殖中很難準(zhǔn)確掌握的，但卻是影響奶牛配種受胎率的重要因素之一。配種時(shí)間掌握不好，過早或過遲配種，都會使奶牛受胎率降低。

安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)，可準(zhǔn)確地預(yù)測排卵時(shí)間和最佳的配種時(shí)間。其推薦的最佳輸精時(shí)間范圍為距發(fā)情高峰時(shí)間倒計(jì)時(shí)小時(shí)數(shù)23～8 h（精液種類為普通精液）。由表2可知，在最佳推薦配種時(shí)長范圍內(nèi)，各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的配種受胎率基本都維持在42%以上（P＞0.05）。使用系統(tǒng)的牛只的白天受胎率（49.77%）略高于夜間5 個(gè)百分點(diǎn)（44.62%）（P＞0.05）。結(jié)果說明，使用安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)，降低了受胎率受白天或是夜間時(shí)間的負(fù)面影響。

2.3 對配次受胎率的改善作用

由表3的試驗(yàn)結(jié)果表明，安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)組的首次受胎率極顯著高于對照組12 個(gè)百分點(diǎn)（52.65% VS 40.52%）（P＜0.01）；安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)組的合計(jì)所有配次的受胎率極顯著高于對照組10 個(gè)百分點(diǎn)以上（48.99% VS 38.46%）（P＜0.01）；且第2、3、4 次的受胎率也有不同程度的提高（52.40% VS 47.83%，42.23%V S 3 8.1 0%，4 6.5 3% V S 35.38%）。當(dāng)配次達(dá)到5 次時(shí)，試驗(yàn)組和對照組的配次受胎率有所降低。這與Norman等[2]的研究結(jié)果一致，隨著配次的增加，配次受胎率將有所降低，尤其是4 次以上的配次受胎率。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中也應(yīng)盡量降低奶牛懷孕所需的配次。

表2 不同配種倒計(jì)時(shí)進(jìn)行配種的受胎率

表3 不同配次的受胎率

2.4 對情期受胎率的改善作用

安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)不間斷地持續(xù)監(jiān)測奶牛（24 h/天，7 天/周），依據(jù)奶牛個(gè)體的基本數(shù)據(jù)跟蹤和揭發(fā)發(fā)情事件。由表4可知，該系統(tǒng)可以明顯改善情期受胎率，其進(jìn)行揭發(fā)配種的牛只情期受胎率顯著高于僅人工觀察、涂蠟筆的牛只將近1 0 個(gè)百分點(diǎn)（41.4% VS 31.6%），并且同時(shí)進(jìn)行安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)和人工蠟筆的牛只，其情期受胎率也達(dá)到了將近50%相對高的水平（49.1%）。

2.5 對發(fā)情揭發(fā)率的改善作用

發(fā)情揭發(fā)率是牧場衡量牛只發(fā)情情況和發(fā)情揭發(fā)工作的重要指標(biāo)。在該試驗(yàn)的6 個(gè)月統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，試驗(yàn)組和對照組的發(fā)情揭發(fā)率總體上呈上升趨勢（試驗(yàn)后期有所降低是由于后期試驗(yàn)組牛只僅剩少量返情牛所致）。由表5可知，從2019年6月12日—11月6日，試驗(yàn)組合計(jì)發(fā)情揭發(fā)率高于對照組3個(gè)百分點(diǎn)（P＞0.05），雖未達(dá)到顯著水平，但在奶牛實(shí)際生產(chǎn)中，已在70%的發(fā)情揭發(fā)率情況下，又提高3 個(gè)百分點(diǎn)，這對繁殖工作有很大的積極意義。Inchaisri等（2010）[3]指出，每年每頭母牛發(fā)情率的檢測率提高0.3%～0.5%，就可以增加利潤53 歐元（折合人民幣435 元）。因此，本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組的發(fā)情揭發(fā)率總體提高了3 個(gè)百分點(diǎn)，則增加的經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀。

表4 情期受胎率

表5 發(fā)情揭發(fā)率

表6 21 天懷孕率

2.6 對 21 天懷孕率的改善作用

21 天懷孕率是緊隨情期受胎率的懷孕比率，可以使得牧場更為清晰地了解已懷孕頭數(shù)、頭牛空懷牛數(shù)，這與奶牛的發(fā)情揭發(fā)、胎次及健康等方面有很大關(guān)系。由表6可知，在本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組21 天懷孕率（31%）顯著高于對照組（27%）4 個(gè)百分點(diǎn)，除了10月16日臨近試驗(yàn)結(jié)束的日期時(shí)2組的21天懷孕率持平外，其他日期也都提高了2～13 個(gè)百分點(diǎn)，這對牧場繁殖效率的提高有很大的積極效果。

3 小結(jié)

應(yīng)用安樂福智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備可以完全替代人工涂蠟筆進(jìn)行發(fā)情揭發(fā)工作，有效降低繁殖人員的工作強(qiáng)度，并提高合計(jì)配次受胎率10個(gè)百分點(diǎn)，提高情期受胎率10 個(gè)百分點(diǎn)，提高發(fā)情揭發(fā)率3 個(gè)百分點(diǎn)，提高21 天懷孕率4 個(gè)百分點(diǎn)，提高夜間的發(fā)情揭發(fā)率和受胎率，有助于改善繁育效益。C