基于RFID技術(shù)在新疆奶牛集約化養殖中的可控管理

　　新疆是中國奶牛養殖大省，據2009年統計，新疆良種及改良奶牛存欄達250萬(wàn)頭左右，牛奶總產(chǎn)量170萬(wàn)t，分別居全國第1位和第5位。雖然奶牛頭數居全國前列，可是牛奶產(chǎn)量和產(chǎn)值卻在全國處于下游，是全國平均水平的0．45倍。造成這種狀況，其突出問(wèn)題是新疆奶牛單產(chǎn)及飼喂管理水品較低，飼喂粗放。

　　電子標識是近年來(lái)一項新興的射頻識別(radiofrequencyidentification，RFID)技術(shù)，RFID系統的電子標識和讀寫(xiě)器之間無(wú)須物理接觸就可完成識別，可實(shí)現多目標識別、運動(dòng)目標識別，能在更廣泛的場(chǎng)合中應用，被廣泛應用于動(dòng)物管理等諸多領(lǐng)域。因此基于RFID技術(shù)的集約化養殖是新疆奶牛飼養的必由之路，科學(xué)管理、科學(xué)飼養、降低生產(chǎn)成本是新疆畜牧業(yè)的根本出路，養牛場(chǎng)采用高新技術(shù)、智能飼喂、信息化管理也是新疆畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此，加快新疆奶牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于推動(dòng)西部地區和促進(jìn)全國奶牛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

　　1傳統飼喂管理存在不足

　　傳統養殖方法飼喂粗放，為舍飼、拴系、固定床位和食槽，將青貯、干草、塊根、糟渣類(lèi)和精飼料分別喂給奶牛，每日3次擠奶，3次上槽按奶牛所需，定量飼喂精飼料，傳統的飼養方法缺點(diǎn)是粗飼料、精料分別飼喂，奶牛的瘤胃pH值波動(dòng)較大，使高產(chǎn)奶牛易發(fā)生干物質(zhì)食量不足，導致產(chǎn)后失重恢復期延長(cháng)，產(chǎn)奶量上升緩慢甚至下降．隨之出現繁殖障礙和代謝病等。由于粗飼料投放準確度難以保證，會(huì )造成某一種或幾種飼料的浪費。飼喂中缺乏奶牛飼喂過(guò)程中各個(gè)環(huán)節的可控管理。

　　2RFID概述及應用

　　1998年歐盟啟動(dòng)了“動(dòng)物電子標識項目fIDEA)”，對用于反芻動(dòng)物的各種標識系統的可行性進(jìn)行了探索，并且決定了實(shí)施這些系統所需的結構。2003年l0月美國農業(yè)部動(dòng)植物衛生監督管理局(USDA-APHIS)組建了國家電子標識發(fā)展團隊。

　　電子標識作為近年來(lái)一項新興的RFID被廣泛應用于動(dòng)物管理等諸多領(lǐng)域。電子標識以其小、薄、柔韌性、可植人多種材料內部的特性和可讀取的功能，被廣泛應用到射頻識別領(lǐng)域。電子標識在奶牛集約化養殖管理中的應用是用來(lái)標識動(dòng)物屬性的一種具有信息存儲和處理能力的射頻標識，采用無(wú)接觸方式進(jìn)行對奶牛編碼的識別，通過(guò)與計算機數據交換，飼喂管理人員能夠立刻讀取該奶牛的全部檔案，如品種、年齡、生長(cháng)發(fā)育情況、產(chǎn)奶量、產(chǎn)奶期、病史記錄，從而為飼喂管理提供重要的依據。飼喂人員可根據實(shí)際情況對該奶牛進(jìn)行粗、精、青飼料的配比采取控制。

　　電子標識是RFID系統的數據載體，由標識天線(xiàn)和芯片組成。當電子標識進(jìn)入到讀寫(xiě)器的感應范圍之內時(shí)，讀寫(xiě)器通過(guò)耦合單元輸出能量給電子標識使之工作，實(shí)現無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達到識別的技術(shù)。讀寫(xiě)器是讀寫(xiě)電子標識中數據的裝置，其基本功能就是提供與標識進(jìn)行數據傳輸的途徑。由讀寫(xiě)器RF模塊產(chǎn)生高頻的發(fā)射功率以啟動(dòng)電子標識向其發(fā)送命令，并為其提供能量：電子標識根據收到的讀寫(xiě)器的命令，將內存的標識性數據回傳給讀寫(xiě)器，實(shí)現在40～60cm的距離內精確識別奶牛并閱讀該奶牛的所有信息。

　　3基于RFID技術(shù)的可控管理模型

　　可控管理模型如圖2所示，奶牛進(jìn)入擠奶槽位后，奶牛腿部佩帶的電子標識進(jìn)人讀寫(xiě)器的射頻感應范圍，此時(shí)讀寫(xiě)器立刻能夠讀出該奶牛的全部個(gè)體屬性，對奶牛進(jìn)行身份識別(該功能的實(shí)現是基于RFID技術(shù)的)，結合智能管理系統主動(dòng)數據庫提示，飼喂管理人員能夠立刻對奶牛的產(chǎn)奶量、牛奶品質(zhì)、奶牛健康給予正確評價(jià)，并制定合理奶牛日糧粗、精飼料的配給的飼喂管理方案等。做到產(chǎn)奶量高的奶牛得到更多的精飼料的供給，使處于泌乳期盛期的奶牛得到采食及營(yíng)養的均衡，從最終意義上提高個(gè)體奶牛的產(chǎn)奶量。

圖1RFID系統組成

　　4奶牛飼喂日常管理控制

圖2可控管理模型

　　目前新疆大多數奶牛場(chǎng)，奶牛的個(gè)體特征、產(chǎn)奶量等，相關(guān)屬性的讀取、記錄基本靠飼養人員，管理中費時(shí)費力，對成群奶牛管理缺乏高效的管理手段。奶牛場(chǎng)的管理者不單要深入到牛舍或牛群中了解情況．更主要的工作是用數據和資料掌握每頭牛和全群奶牛的基本情況，并根據這些數據和資料指導生產(chǎn)，這是標準化奶牛場(chǎng)最基本的要求。采用RFID技術(shù)后可以大大減輕飼養人員的勞動(dòng)強度及提高工作效率，僅需在擠奶環(huán)節即可讀取奶牛的全部相關(guān)資料。目前基于RFID奶牛智能管理系統．國外先進(jìn)電子標識模塊集成了奶牛計步器，可以有效地監測奶牛的發(fā)情期．因此從而可以掌握奶牛最佳人工授精期。通過(guò)該管理系統可以自動(dòng)記錄奶牛飼喂各個(gè)環(huán)節的工作數據，如奶?？ㄆ?、系譜、日產(chǎn)奶量、配種、產(chǎn)犢、生長(cháng)發(fā)育等，該系統可以統計個(gè)體奶牛月產(chǎn)奶量、泌乳期產(chǎn)奶量、繁育、疾病、飼料消耗等，并且在統計的基礎上進(jìn)行分析和總結或制成圖表、泌乳曲線(xiàn)等，隨時(shí)觀(guān)察分析．發(fā)現問(wèn)題及時(shí)解決。

　　4．1建立記載和統計制度在奶牛飼喂過(guò)程中，基于RFID技術(shù)可以進(jìn)行高效飼養管理和育種工作。例如，進(jìn)行選種選配時(shí)．必須要有奶牛生長(cháng)發(fā)育、生產(chǎn)性能和系譜記載等材料；有了交配記錄，才能確定母牛的預產(chǎn)期和犢牛的來(lái)源；有了犢牛的體重增長(cháng)和母牛的產(chǎn)奶量、乳蛋白率及體重等記錄，才能正確地配合日糧和進(jìn)行合理的飼養管理工作。所以建立記載和統計制度．對順利開(kāi)展育種工作，進(jìn)一步提高牛群質(zhì)量，具有極其重要的意義。

　　4．2科學(xué)飼喂管理奶牛的產(chǎn)奶量在遺傳上是數量性狀，是由多對微效基因控制，受環(huán)境影響較大。因此奶牛產(chǎn)奶量的提高除了遺傳因素外，環(huán)境因素更不容忽視。奶牛是一種高產(chǎn)動(dòng)物，每天從體內排出大量的營(yíng)養物質(zhì)，因此母牛的日糧應是高質(zhì)量的飼料。奶牛產(chǎn)奶期分為：泌乳前期、泌乳盛期、泌乳中期、泌乳后期、干奶期。因此應按不同的泌乳階段，補給不同的日糧營(yíng)養。

　　夏季氣溫升高時(shí)，奶牛對能量的需要下降，對礦物質(zhì)、多維和蛋白質(zhì)的需要量增加，因此為滿(mǎn)足夏天奶牛對營(yíng)養的需求，應調整飼料配比。同時(shí)日糧組成中要多考慮增加一些青綠和適口性好的飼料。另外，還要增加食鹽的喂給量，以增加奶牛食欲．防暑降溫，有效控制產(chǎn)奶量下降。冬季由于青綠飼料較少，所以要相對增加飼料中維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養成分的含量，同時(shí)要做好飼草的處理和精料的配合。

　　4．3分娩前后的監控分娩期大多只注重新生犢牛的護理，忽略了母牛的管理，從而影響了奶牛的生殖機能、產(chǎn)奶性能?；赗FID技術(shù)對奶牛屬性進(jìn)行識別后，可以根據授精日期，對臨產(chǎn)的奶牛進(jìn)行必要的產(chǎn)前護理，如用消毒藥水清洗后臀、外陰和乳房等，產(chǎn)后飼料配比工藝的及時(shí)調整，從而提高奶牛的產(chǎn)奶量。

　　4．4綜合防治疾病擠奶過(guò)程中通過(guò)奶品質(zhì)及牛奶中體細胞電解分析及時(shí)發(fā)現奶牛乳房病變，防止乳房感染發(fā)炎，基于RFID技術(shù)的智能管理系統在該環(huán)節中起到直接的作用。通過(guò)奶牛的病史調取及疾病發(fā)生周期，可以為飼養管理員提供參考依據，為奶牛定期注射各種疫苗，防止發(fā)生口蹄疫及牛出血性敗血癥等傳染病，積極防治奶牛乳房炎和產(chǎn)科病。建立獨自的檔案資料，進(jìn)行定期的體檢，包括健牛和病牛的血清學(xué)檢驗，并記錄在案。也可以監控個(gè)體奶牛產(chǎn)奶量，牛奶中蛋白質(zhì)及體細胞的含量(即牛奶的品質(zhì))、健康狀況、產(chǎn)奶指標等。

　　5小結

　　集約化養殖是新疆奶牛飼養的必由之路?？茖W(xué)管理、科學(xué)飼養、降低生產(chǎn)成本是新疆畜牧業(yè)的根本出路，養牛場(chǎng)采用高新技術(shù)、智能飼喂、信息化管理等也是新疆畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢。RFID技術(shù)的應用可以使新疆的養牛業(yè)飼養水平上一個(gè)新臺階。RFID該項管理技術(shù)的應用可以實(shí)現對奶牛的高效可控性管理，同時(shí)通過(guò)對奶牛個(gè)體的可追蹤管理，提高牛奶的產(chǎn)量和質(zhì)量，提高奶牛場(chǎng)經(jīng)濟效益。奶牛場(chǎng)實(shí)施后，可望通過(guò)該系統來(lái)標識奶牛個(gè)體的屬性，強化免疫、檢疫工作，降低疾病發(fā)生率，同時(shí)通過(guò)對奶牛個(gè)體的可追蹤管理，進(jìn)行精細喂養，降低料奶比，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進(jìn)奶牛養殖企業(yè)向集約化、現代化模式發(fā)展。該項技術(shù)在新疆乃至全國有良好的應用前景．對促進(jìn)新疆畜牧業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。