2023年度肉牛牦牛产业与技术发展报告

本文基于对2023年肉牛牦牛产业特点及存在问题的分析,展望了2024年肉牛牦牛产业发展趋势,并提出了肉牛牦牛产业发展的相关建议。

2022年度肉牛牦牛产业技术发展报告

本文对2022年国内外牛肉生产与贸易情况进行了分析总结,对国际、国内肉牛遗传育种与繁殖、饲料营养、疫病防治与控制、设施设备与环境控制、加工与品质控制、产业经济等领域的重要研究进展进行了综述。

2023年肉牛牦牛产业发展趋势与政策建议

本文基于对2022年肉牛牦牛产业特点及存在问题的分析,展望了2023年肉牛牦牛产业发展趋势,并提出了肉牛牦牛产业发展的相关建议。

基于水温对肉牛生长性能影响的冬季恒温饮水系统优选

为缓解西北地区拴系肉牛在冬季产生的冷应激,提高肉牛生长性能,研究根据连通器原理设计恒温饮水系统,为牛只提供温水。试验选取西门塔尔牛作为试验牛,对饮水器内水温、肉牛的饮水行为、生理以及日增质量进行测定。试验结果表明:恒温饮水系统能为处理组牛只提供17.69℃的温水,处理组牛的日增质量为1.53 kg/(d·头),较对照组提高0.36 kg/(d·头),差异极显著(P<0.01)。在处理组中,牛只饮用16~18℃的温水表现出更多的饮水次数和更好的增重效果(日增质量达到(1.69±0.44)kg/(d·头))。饮水后牛只瘤胃处体表温度处理组比对照组高3.29℃,差异极显著(P<0.01)。结果表明,在拴系肉牛舍中采用这种恒温饮水系统能够有效改善肉牛因冬季饮用冷水造成的冷应激,并能显著提高肉牛生长性能,具有技术和经济可行性。

饲养密度对饲养环境及肉牛生产性能的影响

为探究适宜肉牛生长的最佳饲养密度,提高肉牛场经济效益,该文研究了饲养密度对肉牛生产性能,行为活动及经济效益的影响。在江西省高安市肉牛试验站选取体质量182~282 kg的杂交牛,在固定圈舍面积(18 m^2)内分别饲养3、4、5、6、9头肉牛,对应占地面积为6.0、4.5、3.6、3.0、2.0 m^2/头,饲养密度依次增加。由于肉牛体型较大,每个处理2个重复。结果显示,2.0 m^2/头的试验组每头牛日采食量为11.90 kg显著高于其他处理组(P<0.05),但每头牛日增质量仅为1.09 kg;3.6 m^2/头时,每头牛日采食量处于居中水平为10.96 kg,每头牛日增质量最佳,达到1.41 kg。随着饲养密度的增加,舍内二氧化碳浓度分别为1 056.38、1 108.44、1 172.65、1 200.89、1 398.19 mg/m^3,呈上升趋势;占地面积为2.0 m^2/头时,舍内氨气浓度最高达3.23 mg/m^3,而6.0 m^2/头时仅为1.13 mg/m^3;不同处理组之间有害气体浓度存在显著性差异(P<0.05)。2.0 m^2/头处理组1 d内站立时间(含打斗)为11.84 h,站立时间最长,脏污程度评分为2.09,体表最脏,3.6 m^2/头试验组在打斗时间及体表清洁度方面均处于居中水平。综合上述指标,182~282 kg的每头牛适宜占地面积为3.6 m^2,此时饲料转化率高,动物福利水平较好,利于农场取得较好经济效益。

喷雾与纵向负压通风相结合的封闭牛舍降温效果

喷雾与纵向负压通风相结合的降温方式在猪舍、禽舍应用广泛,但在肉牛舍应用较少,该试验对喷雾与纵向负压通风相结合在封闭肉牛舍的运行模式进行了探究,并与喷雾结合扰流风机在开放肉牛舍的降温效果进行比较。该试验选用栓系饲养平均体质量273.4 kg的锦江黄牛杂交牛作为试验牛。处理舍安装低压两级雾化喷雾,配合卷帘和风机进行纵向负压通风降温;对照舍安装高压喷雾,结合扰流风机进行降温。两舍喷雾降温系统运行30 d,对环境条件、肉牛生理指标进行测定。结果表明低压两级喷雾在封闭牛舍纵向负压通风条件下喷雾与停止最佳时间均为5-10 min;经两舍喷雾系统降温后,处理舍的日平均温度为（30.4±0.1）℃,比对照舍和舍外分别降低了2.2、6.2℃（P〈0.01）,而相对湿度为89.7%±0.9%,较对照舍和舍外分别升高了11.3%、35.2%（P〈0.01）;处理舍试验牛的直肠温度为（38.28±0.03）℃,比对照舍低0.26℃（P〈0.01）;躺卧比为0.87±0.02,比对照舍高12%（P〈0.01）;日平均呼吸频率为（43±1）次/min,与对照舍没有显著差异（P〉0.05）;平均日增质量为（1.38±0.23）kg/d,比对照舍高0.19 kg/d（P〉0.05）;处理舍售牛可获利1042.39元/（月·头）,比对照舍高72.67元/（月·头）。可见封闭牛舍喷雾与纵向负压通风相结合降温效果显著,可改善牛舍环境,有效缓解肉牛热应激,提高生产性能。

夏季肉牛舍湿帘风机纵向通风系统的环境CFD模拟

为了研究湿帘风机纵向通风系统应用于肉牛舍的夏季降温效果,该试验在现场环境指标实测的基础上,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法对湿帘风机纵向通风肉牛舍的气流场与温度场进行模拟,并对系统进行改进与优化。模拟时将牛只按与实物原型等比例引入到模型中,结果表明:舍内温度分布均匀,但受牛体挡风的影响,气流分布不均,高风速区主要集中在屋顶及饲喂走道,可达0.9~1.2 m/s;牛活动区域风速较小,均小于0.6 m/s,不能满足饲养标准。在75个风速测定点剔除异常值后,气流场的相对误差范围为0.16%~94.41%,平均相对误差为34.53%,45个温度测点的相对误差范围为0.09%~10.74%,平均相对误差4.71%。通过温度场吻合性结果确定模拟与实测有较好的吻合度。在不改变牛舍围护结构及舍内构造的前提下,对牛舍进行优化,舍内安装导流板,使得温度与气流场的分布均匀性显著提高,降温效果更为显著。该研究可为湿帘风机牛舍的优化设计和环境调控提供参考。

加装大风量风机对夏季湿帘降温奶牛舍的防暑降温效果分析

低屋面横向通风(Low Profile Cross Ventilated,LPCV)牛舍在华北地区应用,引发高温高湿问题。为解决此问题,该研究选择石家庄某奶牛场的2栋不同尺寸的LPCV牛舍,加装数量不同的轴流风机。结果表明:轴流风机的工作效率受牛舍跨度以及其安装位置的影响,30m跨度牛舍运行更稳定,风速不均匀系数小于0.20;在74m跨度牛舍,南侧湿帘端的风机工作效率更高。舍内环境与奶牛生理指标评价表明:30m跨度舍加装轴流风机后,过帘风速为2.17±0.20 m/s,提升45.6%,舍内卧栏处风速为1.95±0.85 m/s、提升10.8%,进风量增加418339.09 m3/h,舍内平均温度为27.7±1.9℃,相对湿度下降9.2%、平均值为(75.9±6.6)%。74 m跨度舍过帘风速为1.96±0.20 m/s,卧栏处平均风速为1.62±0.91 m/s,进风量为1008568.80 m3/h,平均温度为27.7±1.8℃,舍内平均相对湿度为(74.6±5.8)%;二栋牛舍内平均温度、相对湿度、奶牛呼吸频率与皮肤温度在加装轴流风机后无显著性差异(P>0.05)。综上,加装轴流风机可以显著改善舍内环境,并创造有利于奶牛生存的环境。

南方夏季肉牛舍湿帘风机负压通风系统降温效果

为改善南方夏季肉牛舍环境条件,该文对湿帘风机负压通风系统在肉牛舍的降温效果进行了探究。试验以栓系饲养西门塔尔公牛为试验对象,对环境、肉牛生理及增重情况进行测定。结果表明:降温后,试验舍平均温度降低3.2℃(P<0.01),相对湿度增加21.3%(P<0.01),肉牛附近风速增加0.30 m/s(P<0.01),肉牛体感温度降低1.8℃(P<0.01);试验牛呼吸频率平均降低13次/min(P<0.01),皮温降低0.92℃(P<0.01),平均日增质量提高0.13 kg/d(P>0.05)。由此可知,在肉牛舍中采用湿帘风机负压通风系统进行降温,能够有效改善舍内热环境,有助于缓解肉牛热应激,具有技术可行性。

鸡粪发酵优势菌的筛选及其发酵效果的研究

试验对两种酵母菌热带假丝酵母、白地霉和两种霉菌米曲霉、五通桥毛霉进行纯化培养,将分离纯化后的目标菌在实验室条件下测定其对固体发酵培养基的发酵效果。结果表明白地霉和米曲霉能够很好地利用鸡粪中的各种不同形态的氮,是对鸡粪进行发酵处理试验的理想菌种。利用选出的两株优势菌进行扩大发酵生产鸡粪饲料并进行饲养试验,试验结果统计分析表明日增重在添加鸡粪饲料为5%、10%、15%的日粮和对照组之间差异不显著,但15%组的日增重比对照组增加10.61%,但无显著差异(P>0.05)。因此对一定生长阶段的猪,只要满足其各种营养成分的需要,用15%的发酵鸡粪饲料可以替代部分常规饲料原料。

热回收通风系统在犊牛舍的应用效果分析

为减少冷应激对犊牛健康的影响,降低冬季犊牛养殖中通风与保温的矛盾,该研究在新疆地区对牛舍热回收通风系统的通风效果及热回收性能进行了评价。试验舍采用2套相同的热回收通风系统进行通风,对照舍自然通风。试验结果表明:热回收通风系统可使舍外进入舍内的新鲜空气温度平均提高10.15℃,日均CO2和NH3浓度分别显著降低173.15和0.63 mg/m3(P<0.05)。2套系统共可为试验舍提供通风量1097.83 m3/h,送风管小孔出风口的平均风速为2.45 m/s,风管始末端风速分别为2.76和2.34 m/s。该系统的热回收效率为76.17%,能效比为3.1。该系统可以保证良好舍内环境和较高的能量回收效率,缓解冬季犊牛生产中通风与保温的矛盾。

利用整体分析法研究华北地区奶牛产业温室气体排放

为了研究奶牛产业生产效率对温室气体排放的影响,对单位牛奶产量所产生的温室气体(甲烷、氧化亚氮和二氧化碳)进行科学的评估是非常重要的。在该研究中,利用整体分析方法评估了2012年华北地区奶牛产业的总温室气体排放以及单位牛奶的温室气体排放。估算的排放源包括奶牛胃肠道发酵以及粪便管理系统产生的温室气体(greenhouse gas,GHG)排放、奶牛饲养过程中耗能所带来的GHG排放、饲养奶牛所需作物种植管理过程中以及所需农业机械设备制造所产生的GHG排放、化学肥料生产和施用所来的GHG排放。估算方法采用政府间气候变化专门委员会(IPCC,Intergovernmental Panel on Climate Change)评估报告中的方法学以及相关文献的研究成果。研究结果表明:在华北地区奶牛产业系统中总温室气体排放量为22437.85×103t。甲烷(CH4)是主要的排放源,为8516.53×103 t,其中奶牛胃肠道排放占84%,粪便管理系统占16%;氧化亚氮(N2O)排放为6240.27×103 t,二氧化碳(CO2)排放为7681.05×103 t。基于排放强度,得出单位牛奶的平均温室气体排放量为1.3 kg/kg。

高寒地区有窗式和开放式牦牛舍设计及应用效果

牦牛冬季舍饲是提高增质量速度、加快出栏的重要措施,故该研究内容是在四川省红原县设计有窗式和开放式牦牛舍、建设后投入生产,比较2种牛舍的使用效果。有窗牦牛舍长度63 m、跨度9 m、檐高3.2 m。牛舍南偏东15?,南侧设置屋顶采光带与通长窗,北侧间隔设置窗户,屋檐下通长设置通气缝。开放牦牛舍样式与有窗舍基本相同,南侧无墙,牦牛可通往运动场。牛舍建成后按试验要求饲养牦牛,对2类牦牛舍环境和生产指标进行测定,结果表明:2种舍温度分别为4.17和0.02℃,湿度分别为43.25%和30.94%,CO2分别为1 313和669 mg/m3,以上指标差异显著(P<0.05);NH3分别为0.55和0.59 mg/m3(P>0.05),风速分别为0.30和0.06 m/s(P>0.05)。2种舍牦牛日增质量分别为0.30和-0.06 kg/(d·头)(P<0.01);采食量分别为4.04和3.96 kg/(头·d)(P>0.05)。有窗舍比开放舍每头牦牛平均多收益216.35元/月(P<0.01)。可见,有窗舍比开放舍牛舍环境温度高、牦牛增质量速度快,更具有经济可行性。

牛舍冷风机-风管上置置换通风系统设计及降温效果

为了探索一种高效且运行成本低的牛舍降温方式,该试验通过设计合理的风管布置和开口,采取上置置换通风的模式对肉牛舍降温。该设计方案用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法验证其可行性,并通过实际测试设定风机开启和关闭的适宜时间,试验表明:处理舍系统产生的冷风大量流向牛活动区域,温湿度梯度比对照舍明显,达到了局部降温的节能目的。该系统开启后,10:00-18:00期间,处理舍牛的平均热负荷指数(heat load index,HLI)比对照舍降低7.4(P<0.01),平均呼吸频率降低12次/min(P<0.01),平均日增质量提高0.37 kg/d(P<0.01),缓解了肉牛的热应激,提高了肉牛的养殖效益。处理舍由于相对封闭,故牛活动区域平均相对湿度、CO2和NH3浓度分别比对照舍高26.8%、252 mg/m3、0.54 mg/m3(P<0.01),但牛舍环境空气质量符合相关行业标准的要求。该试验为冷风机-风管通风降温系统设计提供了一些参考参数,有利于该系统的优化,并发挥更好的降温效果。

冬季猪舍热回收换气系统供暖的数值模拟

为了研究冬季热回收换气系统的送风角度对猪舍供暖效果的影响,该文采用计算流体力学对空载猪舍的温度场和气流场进行数值模拟,并采取试验对模型进行验证。试验结果表明,模拟值与测定值拟合度较高,该模型较合理。在满足仔猪通风量情况下,基于建立的数学模型对热回收换气系统3种不同送风角度(30°、45°和60°)的温度场和气流场进行模拟。结果表明:与30°和60°送风角度比较,送风角度为45°时的舍内温度分布均匀,舍内气体交换较充分,满足猪的生长要求。该文为热回收换气系统在实际养猪生产中的应用提供依据。

冬季恒温饮水装置和屋顶采光对提高肉牛生长速率的影响

为改善西北地区冬季肉牛养殖的福利状况、提高肉牛生产水平,该研究采用恒温饮水装置和牛舍屋顶采光措施对肉牛每日体质量增加的影响及经济可行性。处理舍利用研制的拴系饲养恒温饮水装置为牛只提供20℃温水,对照舍牛只饮用4℃凉水;2栋牛舍结构样式完全相同,均设屋顶采光带。试验结果表明:恒温饮水试验处理舍与对照舍牛只每日体质量增加分别为1.85和1.63kg/d,差异极显著(P<0.01)。处理舍屋顶采光使舍内接受太阳辐射热量为463.363MJ/d,并使南、北两侧的日平均辐射强度分别达到7和59W/m2,差异极显著(P<0.01);从上午10:00至下午15:00,处理舍南北侧平均温度分别为4.87、5.60℃,对照舍分别为4.92、6.04℃,均差异显著(P<0.05);2栋牛舍的南侧与南侧、北侧与北侧平均温度之间无显著差异(P>0.05)。牛舍南、北两侧的牛体质量增加分别为1.64和1.84kg/d,差异极显著(P<0.01),说明屋顶采光效果明显。恒温饮水装置与牛舍屋顶采光措施均能极显著提高冬季肉牛每日体质量增加,经济可行。

南方开放式肉牛舍夏季喷雾降温效果

为缓解南方肉牛夏季养殖过程中的热应激,该试验采用喷雾联合悬挂式风机的降温措施对不同品种肉牛的降温效果进行了研究。试验以西门塔尔杂交牛和锦江黄牛为试验品种,测定了环境、直肠温度、呼吸频率和日增质量等评价指标。结果表明:喷雾运行阶段,处理舍空气温度平均可降低2.1℃(P<0.01),相对湿度增加5.8%(P<0.01),降低3.2℃的体感温度(P<0.01);对西门塔尔杂交牛,喷雾结合风机的降温方式可降低其12:00-18:00的平均直肠温度0.3℃和呼吸频率11次/min(P<0.01),有效解除热积聚状况,但对其日增质量无显著提高;对锦江黄牛,喷雾可以降低其呼吸频率14次/min(P<0.01),有效缓解其热应激,日增质量提高0.19kg/d(P<0.05),提高率为27.5%。

吊顶对湿帘风机纵向通风牛舍环境及牛生理的影响研究

为了改善湿帘风机纵向通风系统应用于肉牛舍的降温效果和气流分布的均匀性,同时提高肉牛活动区的风速,该试验在实测的基础上,采用流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法对安装吊顶的湿帘风机纵向通风肉牛舍的气流场进行模拟。模拟时将牛只按与实物原型等比例引入到模型中,经吻合性验证,风速的平均相对误差,Y=0.7m 截面为 27%,Y=1.2 m 截面为 14%,Y=1.7 m 截面为 13%,认为模型有效。结果表明:安装吊顶后,舍内的气流分布均匀,肉牛活动区域风速适宜,可为肉牛提供更为适宜的饲养环境。舍内 Y=0.7 m 截面的平均风速为 0.75 m/s,Y=1.2 m 截面的平均风速为 0.88 m/s,Y=1.7 m 截面的平均风速为 1.00 m/s。未安装吊顶的牛舍,舍外平均温度(35.0±2.7)℃条件下,0.7 m 高度处平均温度(30.0±0.7)℃,1.2 m 高度处平均温度(30.1±0.8)℃,较舍外平均降温 14%;安装吊顶的牛舍,舍外平均温度(37.2±2.1℃)℃条件下,0.7 m 高度处平均温度(31.1±0.7)℃,1.2 m 高度处平均温度(31.1±0.7)℃,较舍外平均降温 16%,说明安装吊顶后降温效果显著。安装吊顶后,舍内平均相对湿度 80.9%,有害气体浓度均在饲养标准范围内;呼吸频率为 36 次/min,平均等温指数(equivalent temperature index,ETI)为 23.96,均未达到热应激水平。

不同节能改造方式猪舍的供暖能耗和经济性比较

为降低猪舍冬季供暖能耗,以12头母猪的分娩猪舍常见围护结构为基础,理论与试验相结合分析了不同节能改造方式的供暖能耗和经济指标。结果表明:未保温猪舍、外墙保温猪舍、外墙天棚保温门窗进风猪舍和外墙天棚保温天棚进风猪舍1个供暖季总能耗分别为118.2、45.2、35.3和0.2 kW·h/m^2。4种猪舍不需要供暖的时长占供暖期总时长的比例分别为10%、28%、33%和96%。外墙保温猪舍与未保温猪舍相比、外墙天棚保温门窗进风猪舍与外墙保温猪舍相比、外墙天棚保温天棚进风猪舍与外墙天棚保温门窗进风猪舍相比、外墙天棚保温天棚进风猪舍与外墙保温猪舍相比,节约的单位能耗的改造成本分别为1.2、40.4、0.2和9.0 Yuan/(kW·h)。以节约单位能耗所需投资最小目标选择猪舍节能改造方式,以墙体保温节能改造最好;以猪舍总能耗最低为目标,则猪舍墙体和天棚均需节能改造并进行天棚预热新风通风。

开孔方案对肉牛舍湿帘冷风机-纤维风管送风降温效果的影响

该研究通过纤维风管4种开孔方案设置,结合湿帘冷风机,满足到达1.3 m高度时,1号、2号、3号及4号风管射流风速分别为1.5、2.3、3.1、3.9 m/s;测量牛舍的环境指标和试验牛的生理指标,比较缓解热应激效果,探索较优化的开孔方案。结果表明:测定期间,4个风管区域之间温度差异不显著(P>0.05),平均比舍外低2.1℃(P<0.05);相对湿度均低于85%。试验牛所在3号风管区域平均风速最高,为1.32 m/s;1号风管区域最低,为0.62 m/s。二氧化碳浓度3号风管区域最低,1号风管区域最高(P<0.05)。牛只呼吸频率3号风管区域最低,为42次/min,1号风管区域最高,为52次/min,肉牛呼吸频率与试验区风速显著负相关。该研究表明,湿帘冷风机-纤维风管系统可有效缓解肉牛热应激,开孔方案设置满足到达1.3 m高度时射流风速为3.1 m/s的风管效果最优。