作者：高腾云，付彤，曹志军，施正香，牟海日，蒋士传，李胜利
我国奶牛业正处在从数量型向质量效益型转变，从传统奶牛业向现代奶牛业转变，通过发展适度规模化标准化奶牛场，将有利于提高奶牛生产水平、生产效率和原料乳质量，为养殖企业带来较好的经济效益。在我国奶牛业发展的过程中，分散养殖模式所占比例逐渐下降，规模化标准化养殖不断加快，尤其是开展奶牛业标准化创建以后，发展了很多标准化标杆奶牛场，这些奶牛场是标准化养殖的典范，拥有很多先进的工艺与技术，对于同类奶牛场具有很好的示范推广价值。
我国地域广阔，气候类型多样，决定了不同地区的奶牛养殖标准化具有其独特的特点，探讨与总结适合不同气候区域的奶牛标准化生产工艺、模式与技术，是实现区域奶牛标准化养殖的基础。为此，笔者在河南省、辽宁省开展了奶牛标准化饲养模式的调查研究，同时通过整理分析《百例畜禽养殖标准化示范场》一书中奶牛标准化示范场的有关资料和信息，试图反映奶牛标准化养殖的一些工艺、饲养模式及其区域性差别。
1奶牛场的牛舍及环境控制
1.1我国的建筑气候区
我国地域广阔，气候类型多样，在建筑学上依据不同地区的气候特点，将其划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区等五大建筑气候区。详见图1。
图1中国建筑气候区划
1.2标准化奶牛场的牛舍及环境控制
通过对我国34个标准化标杆奶牛场的地理位置与建筑气候区划图进行对比，这些奶牛场分别位于严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、温和地区，将这些奶牛场的牛舍建筑及温热环境控制方面的资料进行整理，分别汇集于相应的建筑气候区分类中（表1）。
表1标准化奶牛场牛舍建造与环境控制
1.2.1牛群结构
在标准化标杆奶牛场中，成母牛占牛群的比例一般都在50%～60%，成母牛比例较低的牛群集中于有广阔土地的农场型奶牛场，例如，新疆兵团农七师天锦奶牛场和黑龙江省鹤澳奶牛繁育中心（鹤山农场）。成母牛比例很高的农场集中于以下几种情况的奶牛场：高单产目标（上海牛奶集团海丰奶牛场等）、达到预定规模（河南中荷奶业科技发展公司等）、近年集中引进的牛群。
1.2.2奶牛场的占地面积
在标准化标杆奶牛场中，百头牛占地面积为1.42±1.01公顷/百头。百头牛占地面积低于1.0公顷/百头的奶牛场在我国中东部地区占比例较大。百头牛占地面积高于2.0公顷/百头的奶牛场主要集中于新疆建设兵团、吉林省、甘肃省。河南中荷奶业科技发展公司和大理东亚乳业公司欧亚风景牧场百头牛占地面积极高，属于农牧结合型的特殊情况，在计算中作为极端值已剔除。
1.2.3牛舍建筑面积
在全国的标准化标杆奶牛场中，平均每牛占建筑面积为19.1±6.8平方米（已剔除极端值）。不同奶牛场的平均每牛占建筑面积数值的高低，在不同地区之间没有明显差别，似与牛场建设的投资实力及是否达到设计规模有关。
1.2.4奶牛舍型式
由表1可以看出，严寒地区的奶牛舍型式多采用有窗封闭式，其中位于黑河市嫩江县的鹤澳奶牛繁育中心采用全封闭式。而位于夏热冬冷地区、温和地区的奶牛舍型式，一般都采用开放式，尤其是夏热冬冷地区的奶牛舍一般都属于棚式开放舍。在寒冷区的奶牛舍型式较多，接近寒冷区北部边缘地带的奶牛场，多采用半封闭、半开放式奶牛舍；而寒冷区的中部和南部，一般采用开放式奶牛舍。
1.2.5建筑结构
从建筑结构来说，严寒地区奶牛舍的典型建筑结构是钢架彩钢板砖墙建筑结构；寒冷地区的奶牛舍建筑结构，接近寒冷地区北部边缘地带的奶牛场，采用钢架彩钢板砖墙结构、钢架彩钢板结构的均有；而寒冷地区的中部和南部，一般采用钢架彩钢板建筑结构。在夏热冬冷地区、温和地区，全部采用轻钢架彩钢板屋顶建筑结构。
1.2.6牛舍跨度
在严寒地区、夏热冬冷地区中接近沿海的区域，牛舍的跨度较大，在27m或者24m。因为严寒地区冬季过于寒冷，运动场内长期结冰，奶牛在多数时间是在舍内活动，牛通道较宽；同时在牛舍内建造卧床，所以牛舍跨度很大。夏热冬冷地区中接近沿海的区域，为了不影响多雨天气下奶牛的躺卧和运动，牛舍内也设置卧床和牛通道。
另外，由于机械刮粪板清粪的需要，也决定了牛通道/清粪道应该设计宽一些。在寒冷地区、夏热冬冷地区的非沿海区域，多数牛舍的跨度相对较小，一般为12～18m，因为这些地区的奶牛舍，有的是在舍内和舍外同时建造卧栏，有的只在运动场遮阳篷下建造卧栏，还有的根本不建造卧栏；奶牛在多数时间是在运动场活动。
目前，所有的标准化标杆奶牛场均采用自由颈夹、散栏饲养。一般都采用对头双列饲喂，因为这样与TMR饲喂相配套。多数奶牛场在舍内设置卧床，一般是在每侧设置一排，所采用的卧床垫料有多样，有采用细沙，也有采用分离干燥后的粪渣，多数倾向于使用橡胶垫。
以辉山控股靠边屯奶牛场为例：存栏奶牛头，占地亩。有牛舍6栋，全部为泌乳牛舍，预期发展为专业化牛场——成母牛牛场。泌乳牛舍长度m×跨度27m，沿长轴方向设置饮水槽16个。牛舍内设有牛床，牛床上铺有橡胶垫。清粪工艺：用推车沿牛舍纵向将牛舍内站立区域的牛粪推至中央粪沟，液态粪尿沿粪尿沟流至舍外，然后用粪罐车抽吸后运走。
1.2.7奶牛场的防暑降温
在严寒地区的奶牛场，多数没有夏季防暑降温设施，因为该区域夏季高温时间较短，也有些奶牛场采用舍内安装风扇对牛体降温，屋顶使用热阻较高的保温板材料。在严寒地区南缘区域的奶牛场如果要采用夏季防暑措施，可以考虑自然通风和机械通风（安装风扇）。
在温和地区，夏季则不需要采用防暑降温措施。在寒冷地区、夏热冬冷地区的防暑降温措施中，绝大多数奶牛场是采用风扇喷淋系统，仅有少数的奶牛场是只采用风扇对牛体降温，也有配合使用遮阳网的。在风扇喷淋系统使用中又以间歇喷淋通风模式居多，北方以喷雾和通风相结合，南方（特别是沿海地区）以喷细小水滴和通风相结合。
北京三元绿荷奶牛场的间歇喷淋通风模式是：5min为一个单元，30s喷淋+4.5min吹风；上海光明集团奶牛场的间歇喷淋通风模式是：5min为一个单元，1～1.5min喷淋+3min吹风；连续进行3个循环的间歇喷淋通风。
1.2.8奶牛舍通风
在标准化标杆奶牛场都非常注重于利用牛舍的水平方向通风来控制牛舍环境，在寒冷地区、夏热冬冷地区、温和地区的奶牛舍开放程度都非常高，即便是严寒地区的有窗封闭式舍，在夏季时窗户都全部打开。除此之外，严寒地区的全封闭式奶牛舍（鹤澳奶牛繁育中心），采用了二层大钟楼屋顶，解决了冬季牛舍排湿问题。
在夏热冬冷地区的沿海区域奶牛场——建阳市吉翔牧业公司奶牛场，采用二层大钟楼屋顶，加强了湿热条件下的垂直通风。还有郑州市黄河滩区的河南中荷奶业科技发展公司，采用大跨度锯齿状屋顶，实现了垂直通风与水平通风相结合。山东高速现代牧业有限公司奶牛场，在有窗封闭式牛舍安装卷帘，依靠滚动卷帘调节冬季的通风量。
1.2.9犊牛培育设施
标准化标杆奶牛场的犊牛培育设施也有多种类型：舍外犊牛岛、舍内犊牛岛、犊牛舍、舍内高架式单饲犊牛栏。其中舍外犊牛岛饲养是应用非常广泛的一种模式，甚至在很多地区逐渐取代了犊牛舍内群养的模式。但是针对我国不同的建筑气候区，还应该深入思考。对于严寒地区，特别是多风低温的情况下，犊牛岛外面长期积雪或结冰，常规设计的犊牛岛难以保证犊牛所要求的适宜温热环境，甚至有的奶牛场冬季时不得不给每头犊牛穿上保暖棉马甲。
因此，舍内犊牛岛培育犊牛或者舍内高架式单饲犊牛栏，都是严寒地区培育犊牛中值得提倡的模式。例如，新疆建设兵团农七师天锦奶牛场采用了舍内犊牛岛培育犊牛；引进荷兰奶牛生产技术的河南中荷奶业科技发展公司，是采用舍内高架式单饲犊牛栏，在冬季时在舍内培育犊牛，取得了很好的成绩。在夏季炎热地区，舍外犊牛岛的屋顶隔热性能、空间大小及通风也显得尤为重要。因此，犊牛岛对于所有气候区域不一定都是最佳的，也不是同一个设计规格。
犊牛岛也有多种型式。以辽宁辉山控股集团奶牛场的犊牛岛为例，在犊牛培育中，２月龄以前的犊牛在犊牛岛饲养。该公司有三种类型的犊牛岛，一种是以塑料材料压制而成；另一种是以竹片和纤维等材料制成复合板，用复合板作为墙壁，用双层石棉瓦作为屋顶；第三种是夹层彩钢板为墙壁和屋顶材料，后墙壁开有小窗户，夏季打开，冬季在敞开面挂上塑料帘子。其中以夹层彩钢板为墙壁和屋顶材料的犊牛岛使用效果最好。
2标准化奶牛场的粪污收集与处理
2.1粪污收集
标准化奶牛场的排水管路都实行雨污分离。污水收集于沉淀池，进行固液分离。
标准化奶牛场的粪污收集一般有以下几种类型：
（1）机械清粪。在规模化奶牛场的牛舍清粪中有使用装载机（西安草滩良种奶牛场），也有使用清粪车或清粪机清粪（新疆兵团农八师西部牧业奶牛良种繁殖场等），一般是每天清理2次，清理的牛粪运至堆积场；
（2）自动清粪系统。采用这种模式，是在牛舍的清粪通道/牛通道上安装机械刮粪板，以不锈钢铰链作为牵引绳索，电机驱动。刮粪板每日多次刮粪。例如新疆呼图壁种牛场、完达山良种奶牛有限公司、北京奶牛中心良种场等单位均使用了自动清粪系统；
（3）机械刮粪板清粪——固液分离系统。例如，新疆建设兵团农七师团天锦奶牛场，采用荷兰某机械刮粪板清粪和美国某公司固液分离系统，形成了一个配套的粪污收集与分离体系。上海牛奶集团海丰奶牛场有限公司，采用荷兰某机械刮粪板清粪，污水经地下管道，水冲粪输送到粪污处理中心，粪便经固液分离，粪渣生产有机肥和垫料，废液还田用于农业生产。
（4）漏缝地板——贮粪窖粪污处理系统。例如，河南中荷奶业科技发展有限公司，拥有漏缝地板和地下粪窖等粪污处理体系，液体施肥车一台，牛场采用漏缝地板和地下整体粪窖粪污处理体系，粪污在地下整体粪窖经过6个月的沉淀发酵后，搅拌均匀经抽粪机抽入粪灌车内，以注入式施肥方式施于牧草种植地，实现了循环利用。
2.2牛粪处理
奶牛场牛粪的处理途径很多，归纳起来有：依靠牧草地和农田消纳型、牛粪生产产品销售市场型、减量排放与达标排放型。其中在依靠牧草地和农田消纳型中，如果奶牛场直接拥有大量的牧草地和农田，则奶牛场粪污处理很容易，能够较好地实现农牧结合。
例如：新疆建设兵团农七师团天锦奶牛场、甘肃荷斯坦奶牛繁育示范中心、黑龙江克东县飞鹤国际示范牧场、河南中荷奶业科技发展有限公司。这类奶牛场及牛粪处理方式多集中于新疆和黑龙江等土地面积辽阔的地区。而对于哪些依赖周围非自有农田消纳牛粪的奶牛场，则需要考虑牛粪堆积发酵或多途径处理利用（沼气池发酵、堆积发酵和生产有机肥）的模式。
牛粪堆积发酵：采用此方式的奶牛场在场内或者场外建设有牛粪发酵池，经过发酵处理的牛粪以农牧结合的方式利用。例如，青岛奥特奶牛原种场，其牛粪经过堆积发酵后还田。
牛粪多途径处理利用：采用沼气池发酵、堆积发酵和生产有机肥几种途径相结合，这是多数奶牛场普遍采用的一种方式。例如，东营开元良种奶牛繁殖集团有限责任公司为了实现粪污处理无害化，建设了日产立方米的沼气池，年产0t有机肥肥料厂，在解决奶牛场污染的同时，实现了废物利用，利用奶牛养殖的粪污增加利润近万元。
牛粪制作生物有机肥：牛粪经收集进入干粪贮存池，然后运输至有机肥厂加工有机肥。例如，湖北京都农业科技开发有限公司，采用智能化连续堆置发酵牛粪技术，借助于预处理机、翻抛机促进牛粪发酵，然后生产生物有机肥。
制作生物质燃料块：哈尔滨良种奶牛繁育中心对牛粪采用高温灭菌一次成型技术，制作生物质燃料块，面向生产销售。
2.3污水处理
沉降池和化粪池处理污水：奶牛场内经排污管道收集的污水流入污水贮存池，然后进入沉降池沉降和发酵，沉淀下来的污泥再进入化粪池进一步处理。经处理后的污水可以二次循环利用或灌溉饲草地；固体粪渣堆积发酵生产有机肥。
一般的奶牛场多采用这种处理模式。例如，东营开元良种奶牛繁殖集团有限责任公司，借助于沉降池和化粪池处理污水，二次循环利用和灌溉农田。污水综合处理技术：首先对粪、尿干湿分离，尿污进入沼气池发酵后通过地下管道输送到污水处理池处理。污水采用“厌氧＋SBR+水生植物处理工艺”经污水处理站处理，沼液用专车外运灌溉农田。湖北京都农业科技开发有限公司是采用这种污水处理模式。
三级沉淀发酵池污水处理模式：大理东亚乳业有限公司欧亚风景牧场，采用沉降发酵方式处理粪污，建有4个共立方米的三格沉淀发酵池，经厌氧发酵处理后，施于牧场地。对于沼液的处理也可以采用三级氧化塘处理，但是是采用曝氧的好养处理方法。
2.4沼气及菌渣利用
沼气发电：沼气池处理粪污，产生沼气供奶牛场烧锅炉和发电，电力用于奶牛场生产和生活。例如，甘肃荷斯坦奶牛繁育示范中心，配有立方米的贮气罐2座，沼气经捷克T88发电设备发电，补充牛场生产和生活用电。
牛粪及沼渣生产食用菌：大理东亚乳业有限公司欧亚风景牧场，对粪便发酵处理后用于食用菌种植和玉米及苜蓿种植。平顶山市汝源奶业有限公司，奶牛粪便进行沼气池发酵、部分堆积发酵后作为食用菌基质出售。
3基本生产工艺的标准化
3.1标准化奶牛场舍内饲养工艺
奶牛散栏饲养系统。标准化标杆奶牛场普遍采用开放式牛舍，散栏饲养奶牛。奶牛舍中间为饲喂通道，采用对头双列饲喂，两侧安装镀锌颈夹。槽位安装饮水碗（特瑞碗），保证饮水供应；水槽供水采用浮球式节水装置，节省用水量。舍外设运动场，奶牛自由出入，自由活动，大跨度奶牛舍的舍外运动场相对较小，运动场以砖制地面居多。
大跨度牛舍配备舍内卧床。标准化标杆奶牛场多为最近10年来新建造的奶牛舍，牛舍跨度较大，很多奶牛场在舍内安装镀锌卧栏，设奶牛卧床，有在卧床上铺设橡胶垫，多数奶牛场是铺设细沙，少数是铺设经分离干燥的牛粪粪渣。例如，黑龙江克东县飞鹤国际示范牧场为大跨度牛舍，舍内设六列自由散栏式，奶牛可以在舍内自由采食和躺卧。东营开元良种奶牛繁殖集团有限责任公司，采用单列式奶牛卧床。大跨度牛舍配备舍内卧床系统实现了奶牛饲喂环境干燥、舒适，减少了奶牛生产性乳房疾病。
3.2标准化奶牛场饲养管理工艺
场区监控系统。一些标准化奶牛场配备了全场生产闭路电视监控系统，主要监控点分布在场区大门、办公楼、挤奶台和各栋牛舍。
奶牛生产数字化管理系统。以DHI测定为代表的奶牛生产数字化管理体系，其突出的作用表现在“能度量才能管理”。天水嘉信畜牧有限公司良种奶牛繁育场，配套了DPC21智能化全程监控生产系统，集成了包括奶牛营养管理、技术档案管理、挤奶设备管理和产奶量电子计量管理为一体的大型系统化软件。奶牛场实行养殖精细化管理，实现了奶牛饲养及产奶、生产、疾病防治、日粮配方调整、发情监控等跟踪管理。例如，每天挤奶3次，发情鉴定每天3次，DHI测定每月一次。
采用全混合日粮饲养技术体系。目前，大多数标准化奶牛场采用全混合日粮饲养技术体系。对于一般的标准化奶牛场，都是采用饲料原料外购，本场自配料的模式。场内配备有饲料搅拌车，既有进口的饲料搅拌车（意大利产饲料搅拌车等），也有国产的饲料搅拌车。TMR饲喂，多数奶牛场是日喂三次，保证奶牛全天都能够采食TMR。
通过使用全混合日粮，实现了饲喂机械化，也提高了劳动效率。例如，辉山控股集团使用了全混合日粮饲养技术，精饲料和粗饲料经混合制备成TMR。饲喂机械为TMR饲喂车，牵引机械为拖拉机，全套设备价格约30万元。TMR每天饲喂３次，夜间补饲一次。高产奶牛日平均产奶量24kg/d，每天饲喂精饲料12kg，青贮饲料20kg。育成牛精饲料喂量：6—12月龄，2.4kg/d；12—17月龄，3.5kg/d；17—23月龄，4.5kg/d。北京奶牛中心奶牛良种场则是配备了自动化精料补饲系统，奶牛佩戴电子识别器，自动识别和自动补饲。
3.3标准化奶牛场的挤奶厅与挤奶
在标准化奶牛场以先进的挤奶设备和严格规范的挤奶操作保证原料奶的质量。
标准化奶牛场所采用的挤奶厅挤奶系统主要有：利拉伐挤奶系统（鱼骨式、并列式、转盘式、管道式）、韦斯伐利亚挤奶系统（转盘式、并列式、鱼骨式）、阿菲金挤奶系统（并列式、鱼骨式），其他的挤奶厅挤奶系统（荷兰GM公司挤奶系统、美国博美特转盘挤奶系统、怀卡托鱼骨式挤奶系统）也有少量应用。转盘式挤奶系统一般应用于规模较大的奶牛场。
采用自动挤奶系统，其中配置的计量系统可以准确记录每头牛每天的产奶量，自动脱杯系统可以在流量低时（g/min）自动脱杯，还能够自动清洗。一些奶牛场挤奶厅配备了阿菲金在线检测系统，能够自动计量每头牛每天每次的产奶量、导电率，提前预警奶牛乳房炎的发生。
挤奶过程实行严格规范的挤奶操作。例如，挤奶过程采用一牛一巾进行擦拭，用过的毛巾经洗净、蒸汽消毒后再次利用。挤奶走道铺设橡胶垫，挤奶返回通道设置蹄浴槽和牛只电子称重系统，保证牛蹄健康和体况评价（上海牛奶集团海丰奶牛场有限公司）。
挤出的牛奶及时冷却贮存。标准化奶牛场都配备有全自动卧式直冷式贮奶罐或其他型式的制冷贮奶罐。例如，哈尔滨良种奶牛繁育中心，配置有3t冷却密封式奶罐4台，有t贮存冷库，使生鲜乳能够及时得到冷却贮存，以冷链运输，确保鲜奶品质。
有些奶牛场还对生产的原料乳进行内部质量控制检测，对出场的生鲜乳进行体细胞、微生物以及抗生素进行检测，保证了牛奶质量安全（黑龙江克东县飞鹤国际示范牧场）。
4饲草饲料生产与组织
4.1西部干旱地区农牧结合生态循环技术模式
在西部土地宽裕的地区，以建设兵团或国营农场为基础发展奶牛业，形成了西部干旱地区农牧结合生态循环技术模式。在这种模式中以奶牛养殖为中心，饲草饲料种植为基础，科技为支撑，乳品加工、饲草饲料加工为龙头的全产业链协调发展。天锦奶牛场存栏奶牛头，拥有6万亩饲草饲料基地，通过苜蓿倒茬种植既培肥了农田土壤又给奶牛场提供了优质无公害饲草，实现了饲草饲料%自我供给。奶牛场粪污通过沼气池处理和堆积发酵，沼渣、沼液、有机肥还田，实现了养分循环利用。甘肃荷斯坦奶牛繁育中心饲养奶牛头，通过大型沼气池（两座各立方米的沼气罐）处理奶牛场粪污，沼液喷灌公司的亩饲料地，生产优质牧草。
通过充分利用新疆、甘肃的光热资源，实现了优质饲草饲料生产和均衡供应，采用低碳养殖技术和循环经济理念，形成了种养结合的奶牛生态养殖和可持续发展。
4.2中原地区农牧结合生态循环技术模式
中原地区农牧结合生态循环技术模式是指利用5亩田地种植的优质粗饲料来饲养1头年产8t的成母牛的饲养模式。饲养与土地数量相配套的牛群，建议全群以头规模为宜；在这种模式下，中荷牧场实现了奶牛平均单产保持在8t，乳蛋白3.2%，乳脂率3.9%的目标。
粗饲料供应：为奶牛提供5kg/d苜蓿干草或苜蓿青贮（干物质），26kg/d全株玉米青贮（25%干物质），即为一头成母牛年提供苜蓿干草kg，全株玉米青贮kg。
种植体系：根据中荷牧场几年来的经验，种植产量为苜蓿干草亩产1t以上、全株玉米青贮（25%干物质）3.5t以上，则饲喂1头成母牛需种植2亩苜蓿和3亩全株玉米的优质粗饲料；种植与牛群相配套的土地，购置土地整理、播种、施肥、灌溉、收割、打捆、青贮制作的全部机械，减少人工投入，同时确保土地高产稳产。
粪污利用：牛场地下整体粪窖，可贮存6～8月粪污自然发酵，每周搅拌粪窖一次，施肥时用液体施肥车施入草地。根据中荷牧场几年来的经验，每头奶牛平均每天排粪尿50kg左右，则每头奶牛平均每年排放氮.41kg，折合尿素kg（.41/0.45=），这与5亩土地种植玉米、牧草需要的尿素大致相当，磷、钾肥皆有之，基本无需化肥投入。
4.3集中采购饲草饲料原料模式
以辽宁辉山（控股）集团集中采购饲料原料为例：辉山乳业已投产的30个奶牛场，各奶牛场的规模一般为0～头，各个奶牛场采用同样的管理模式和奶牛饲养模式，供应统一的饲料原料。采用集中采购饲料原料的方式，粗饲料购入价格较低，购买的羊草价格为多元/t，低于其它客户约10％。再如，北京三元金银岛牧场，饲料原料是由总公司集中采购。在全国标准化奶牛场的行列中有些奶牛公司建立了化验室，对进入奶牛场的每一批饲草饲料进行检查，从源头上杜绝了不符合要求的饲料进入奶牛场。
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