奶牛舍環境調節設備關鍵技術與設備

godooo

　　奶牛舍是奶牛的生產場所也是工人的勞動車間，隨著奶牛業逐步現代化，奶牛的生產環境也越來越偏離自然。奶牛是怕熱耐寒的家畜，適宜溫度范圍是4.4℃—21.1℃，產奶最適宜的溫度為10℃，當環境溫度由21℃升高至35℃時，由于受到熱應激影響，產奶量將大幅下降，乳的組成亦發生變化。在炎熱氣候下要使奶牛感到舒適，需要在設計牛舍時考慮減少環境高溫的影響，并布設噴霧降溫系統。該系統由電機驅動風扇以特定的流量將牛舍外的干燥空氣吹入牛舍內，在導流翼片的作用下，對下層的空氣產生氣旋，噴嘴在高壓下將水霧化噴出。噴出的濕冷空氣通過導流罩彌散開，這些直徑約為55微米的水滴在下落過程中即被蒸發，有的霧滴集結在一起，落在牛毛上，潤濕的體表在流動空氣的作用下可增加奶牛體表和周圍的蒸發，因而更有效，但不會將地弄濕。大量的試驗證明，采用噴霧降溫系統可在投資增加很小的情況下，使奶牛的產奶量提高10%以上，受孕率提高50%以上，能給農戶及生產廠家帶來明顯的效益!關鍵詞：奶牛舍 熱應激 環境 噴霧 降溫
　　一、概述
　　奶牛舍是奶牛的生產場所也是工人的勞動車間，隨著奶牛業逐步現代化，奶牛的生產環境也越來越偏離自然，奶牛舍建筑和設備構成的奶牛舍環境是實現奶牛業生產方式轉變，構建現代奶牛產業體系，穩定提高奶牛產業綜合生產能力的物質技術基礎，也是重要的固定資產投資。奶牛業發展到今天，要想充分利用飼料資源，保障食品安全，提高生產效率，降低生產成本，走“優質、高效、安全、生態”可持續發展的道路,其中重要的一點就是要控制好奶牛舍的環境質量。從牛舍工程角度來分析，影響牛舍環境質量的主要因素一個是牛舍內的溫熱環境(溫度、濕度，氣流和熱輻射)一個是生產方式(營養水平和管理措施)。
　　奶牛是怕熱耐寒的家畜，適宜溫度范圍是4.4℃—21.1℃，產奶最適宜的溫度為10℃，當環境溫度由21℃升高至35℃時，產奶量將大幅下降，乳的組成亦發生變化。在炎熱氣候下要使奶牛感到舒適，需要在設計牛舍時考慮減少環境高溫的影響。一般地，結構不合理靠自然通風降溫的牛舍，炎熱氣候下產奶量會下降30%，繁殖率降低50%。即便在低濕情況下環境溫度超過27°C，對高產奶牛來說仍超出其最適宜區域。一般用溫濕指數(THI)來衡量奶牛所受的應激程度。在一天內如果六個小時以上THI超過72，就會對高產奶牛產生負作用。下圖是一張THI圖，可根據它來估測奶牛所受的熱應激程度。該圖使用了易于檢測的環境溫度和濕度來標表征奶牛所受熱應激的輕重度。
　　長期處于不適區的高產牛會通過如下幾種方式自行調節：1)尋找遮蔭;2)增加攝水量;3)食欲下降，采食量減少;4)愿站不愿躺(除非地面潮濕);5)增加呼吸率;6)體溫升高;7)過多的唾液分泌。所帶來的后果即是：1)機體內分泌機能紊亂，產奶量減少;2)延長母牛發情周期，縮短發情時間，造成母牛受胎率下降和出現死胎;3)對營養物質的吸收和利用率降低，營養供應不足;4)使奶牛體內免疫球蛋白減少，機體抵抗力降低，病原菌容易生長繁殖并侵害機體，造成乳房炎、子宮內膜炎、胎衣不下等產科疾病發生，對奶牛以后的繁殖力及各種生產性能影響極大。
　　可見牛舍環境的溫度和濕度控制，預防和減少奶牛的熱應激對保持奶牛高產穩產，提高奶牛飼養的經濟效益有著極其重要的意義。美國、西歐等飼養業發達國家早在六十年代初就開始在奶牛的飼養環境控制上采用了機械通風噴霧降溫和噴霧蒸發系統。我國的一些大、中型飼養場近幾年在這方面也作了一定的工作，但許多設備都是從清洗設備、溫室降溫設備中移植過來的，不但成本較高而且不能很好的適應奶牛的生理特點。同時，我國的一些傳統的奶牛飼養場，特別是一些中小型奶牛飼養場，由于資金、場地等諸多因素的影響，一般都是搭建簡易牛棚遮陽，靠自然通風降溫，這種現狀對奶牛場的牛均產奶量及飼料的報酬率都有極大的影響，不但影響奶牛場眼前的經濟效益而且也影響著奶牛種群數量的增加。
　　因此研制一種適合奶牛生理特點需求;特別是適合中小奶牛場、養牛個體戶需要的成本低廉的噴霧降溫系統是非常必要且有意義的。
　　二、系統構成
　　適用于中小奶牛場及個體奶牛養殖戶的成本低廉(投資低于200元/頭)的噴霧降溫系統(如圖)。
　　1.控制器 2.多頭噴霧系統 3.導流翼片 4.整流罩 5.高效風機 6.防雨帽 7.管路系統 8.供水系統
　　噴霧降溫系統簡圖
　　該系統由電機驅動風扇以特定的流量將牛舍外的干燥空氣吹入牛舍內，在導流翼片的作用下，對下層的空氣產生氣旋，噴嘴在高壓下將水霧化噴出。噴出的濕冷空氣通過導流罩彌散開，這些直徑約為55微米的水滴在下落過程中即被蒸發，有的霧滴集結在一起，落在牛毛上，潤濕的體表在流動空氣的作用下可增加奶牛體表和周圍的蒸發，因而更有效，但不會將地弄濕。每個單元可供13~15頭牛，通風量：22--24立方米/分.頭，噴霧量：0.08—0.16升/分.頭，噴嘴壓力：1400—5000Kpa。
　　三、應用效果對比
　　在炎熱的半干旱及干旱氣候條件下，對奶業來說非常重要的一個問題就是夏季產奶量及繁殖率的降低。研究表明，即使是在低濕度下，當溫度超過37度時，對高產奶牛仍超出了其舒適區。只要溫濕指數(THI)超過72就會產生應激。奶牛新陳代謝產熱高，它必須將這些熱量釋放掉才能達到體溫的平衡，奶牛一般通過四種物理方法調節體溫，但是，在一個炎熱環境下，這些方法也會對奶牛起加熱作用，使環境更加惡化。
　　3.1.熱傳導：熱從高溫物體向低溫物體傳導，當環境溫度接近體溫時，奶牛很難通過熱傳導降低體溫，實際上當環境溫度高于體溫，熱傳導還會灼傷奶牛。
　　3.2.對流：通過空氣的流動，使得熱氣從物體表面向空氣中對流的增加，當空氣溫度超過體溫，對流也會灼傷奶牛。
　　3.3.輻射：熱量從高溫物體表面向低溫物體表面輻射，正如太陽將熱量輻射給地面，當奶牛環境表面溫度超過體溫，也會灼傷奶牛。
　　3.4.蒸發：水蒸發時帶走熱量，在炎熱環境中，蒸發是奶牛排除代謝熱及外界給予的熱的唯一手段，因為它的體表蒸發量非常小，因此只能靠呼吸來降低體溫。這遠遠不夠。
　　3.5 噴霧降溫系統降溫原理：
　　噴霧降溫系統可調節奶牛場奶牛的生存環境使得奶牛能利用上述四種方式排熱。
　　3.5.1.熱傳導：利用干冷空氣蒸發一定量的水(根據溫度及濕度)使其降溫，然后將其送入奶牛舍內，空氣通過熱傳導使牛降溫。
　　3.5.2.對流：專門設計的風扇、翼片及整流罩控制著冷空氣的運動，可最大限度地保證屋頂下的對流，空氣通過對流使奶牛降溫。
　　3.5.3.輻射：環境溫度因為冷空氣而得以降低，地表溫度、體表溫度以及體表上的霧滴均比奶牛體溫低，奶牛可籍此輻射體溫。
　　3.5.4.蒸發：使屋頂上方的新鮮干空氣在奶牛周圍循環，每分鐘六次，使得空氣保持最大的蒸發降溫潛能。該系統控制在空氣蒸發降溫潛能最高點。向空氣中噴入適量的水滴，最大限度地保證了可控溫度下的空氣降溫及直接降溫。
　　早在1984年，美國的亞利桑那大學的學者就對噴霧降溫系統進行了試驗，對照組與試驗組各用了100頭奶牛，153天的試驗結果概括如下：
　　產奶量
　　初始產奶量
　　試驗期平均產奶量
　　對照組
　　78
　　62
　　試驗組
　　76
　　67
　　試驗期受孕率
　　對照組
　　15%
　　試驗組
　　25%
　　體增重
　　體增重
　　試驗初期限
　　試驗末期
　　對照組
　　1474
　　1420
　　試驗組
　　1405
　　1454
　　后來，他們又進行了四組試驗，每組20頭牛，分別飼養于機械制冷環境、噴霧降溫環境及敞蓬遮蔭，結果噴霧降溫環境中的奶牛優于其它各組，試驗結果表明，在夏季準確地控制噴水量的噴霧降溫系統，可有效地保持奶牛體溫，甚至比機械制冷的環境下更有效。
　　噴霧降溫與機械制冷對奶產量的影響
　　降溫方式
　　奶產量(升/日)
　　機械制冷
　　27.19
　　噴霧降溫
　　28.19
　　常規遮蔭
　　27.34
　　對干奶期奶牛進行噴霧降溫對產后奶產量和繁殖性能的影響
　　試驗牛數(頭)
　　最高產奶量
　　配種次數
　　受孕失敗淘汰率
　　牛場A
　　降溫組
　　對照組
　　50
　　38
　　40.1
　　38.2
　　2.3
　　2.6
　　2%
　　16%
　　牛場B
　　降溫組
　　對照組
　　50
　　38
　　45.5
　　43.5
　　3.63
　　3.98
　　5%
　　14%
　　不同降溫方式對產乳后期奶牛產奶量的影響
　　降溫方式
　　奶產量(升/日)
　　噴霧降溫
　　20.57
　　噴霧通風
　　18.25
　　無降溫(對照)
　　15.04
　　大量的試驗證明，采用噴霧降溫系統可在投資增加很小的情況下，使奶牛的產奶量提高10%以上，受孕率提高50%以上。僅以奶牛的產奶量提高10%，即平均每頭奶牛每天產奶量增加2公斤，每年高溫季節按100天計算，這樣每頭奶牛每年產奶量可增加200公斤，每個降溫單元可滿足13—15頭奶牛，所帶來的效益即為4000元以上，去除運行所需費用，當年既可收回投資，如果加上奶牛受孕率提高、發病率降低所帶來的間接效益，其投資回報率是相當客觀的。
　　四、市場需求分析
　　近年來，隨著人民生活水平的不斷提高，對牛奶及牛肉的需求量不斷增加，牛肉和牛奶以其特有的營養價值日益受到人們的重視，已成為我國城鎮居民不可缺少的優質蛋白質來源。為提升我國傳統奶業的整體素質，突破奶業發展的共性關鍵技術瓶頸，培育現代高科技奶產業，國家近幾年在奶牛的科學化飼養方面投入了大量的人力和資金。2006年，全國奶牛存欄1330萬頭，比2005年增長3%;奶類總產量3290萬噸，比2005年增長15%，居世界第三位。目前我國的奶牛飼養基本是公司加農戶的形式，其中以農戶為主的小規模飼養存欄量達735萬頭，每個農戶的飼養規模在10—25頭左右，由于受自然條件和飼養規模的限制，這些中小飼養戶飼養環境比較簡陋，也不可能投入較大的資金來改善飼養環境，本噴霧降溫系統，由于其成本低廉、安裝方便、操作簡單的特點，十分適合這些中小飼養戶，并可以給他們帶來可觀的經濟效益。如果按10%的中小飼養戶使用該系統，每套系統滿足15頭奶牛需要計算，即需該系統49000余套。每年產生的直接經濟效益達14759余萬元，市場前景是十分可觀的。

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中國的肉牛養殖必將進入新的發展階段，奶牛行業要正常發展，牛奶產業必須先規范。

godooo

是的，非常有道理，多溝通！