經驗之四:奶牛場必須有哪些設備?
牛場設備主要包括拴系、飼喂、飲水、除糞尿及污水處理、飼料加工、青貯、消防、消毒、給排水、擠奶、牛奶貯藏、牛奶輸送及加工設備等。
一、拴系設備
拴系設備用來限制奶牛在牛床內的活動范圍,使牛的前腳不能踩入飼槽,后腳不能踩入糞溝,牛身不能橫躺在牛床上,但也不妨礙奶牛的正常站立、躺臥、飲水和采食飼料。
拴系設備有鏈式和關節頸架式等類型,常用的是軟的橫行鏈式頸架。兩根長鏈(760毫米)穿在牛床兩邊支柱的鐵棍上,能上下自由活動;兩根短鏈(500毫米)組成頸圈,套在牛的頸部。結構簡單,但需用較多的手工操作來完成拴系和釋放奶牛的工作。
關節頸架拴系設備(圖1-1)在歐美使用較多,有拴系或釋放一頭奶牛的,也有同時拴系或釋放一批奶牛的。它由兩根管子組成長形頸架,套在牛的頸部。頸架兩端都有球形關節,使奶牛有一定的活動范圍。

圖1-1 關節頸架式
二、飼喂設備
1.固定喂飼設備
固定喂飼設備的工作程序是青飼料(從料塔)→輸送設備→牛舍或運動場飼料。
優點是飼料通道(牛舍內)小,牛舍建筑費用低,省飼料轉運工作量。
2.輸送帶式喂飼設備
輸送帶式喂飼設備的運送飼料裝置為輸送帶,帶上撒滿飼料,通往飼槽上方,再用一刮板在飼槽上方往復運動將飼料刮入飼槽。
3.穿梭式喂飼車
穿梭式喂飼車指飼槽上方有一軌道,軌道上有一喂飼車,飼料進入飼料車,通過鏈板及飼料車的移動將飼料卸入飼槽。
4.螺旋攪龍式喂飼設備
螺旋攪龍式喂飼設備是給在運動場上的奶牛喂飼的設備。
5.機動喂飼車
大型乳牛場,青貯量很大,各牛舍(運動場)離飼料庫太遠,采用固定喂飼設備投資太大,可采用機動喂飼車。將青貯庫卸出的飼料用喂飼車運送到各牛舍飼槽中,喂飼方便,設備利用率高。但冬季喂飼車頻繁進入牛舍,不利于保暖,要設雙排門、雙門簾等保暖措施。
6.擠奶間喂飼設備
根據乳牛實際產奶量的多少供給精料,每產0.56千克牛奶引起沖孔圓盤轉動,使一束光通過圓盤孔激發充電元件產生一個信號,電機工作一定時間,驅動攪龍卸出一定量的飼料。
三、飲水設備
多采用閥門式自動飲水器,它由飲水杯、閥門、頂桿和壓板等組成。奶牛飲水時,觸動飲水杯內的壓板,推動頂桿將閥門開啟,水即通過出水孔流入飲水杯內。飲水完畢牛抬起頭后,閥門靠彈力回位,停止流水。
拴養每2頭牛合用1個飲水器,散放每6~8頭牛合用1個飲水器。圖1-2、圖1-3、圖1-4為幾種飲水設備圖。

圖1-2 飲水碗

圖1-3 飲水器

圖1-4 飲水槽
四、除糞設備
除糞設備有機械除糞和水沖除糞兩種。機械除糞有連桿刮板式、環形刮板式、雙翼形推糞板式和運動場上除糞設備等。
連桿刮板式清糞裝置用于單列牛床,鏈條帶動帶有刮板的連桿,在糞溝內往復運動,刮板單向刮糞,逐漸把糞刮向一端糞坑內。適用于在單列牛舍的糞溝內除糞。
環形刮板式除糞裝置用于雙列牛床,將兩排牛床糞溝連成環形狀(類似操場跑道),有環形刮板在溝內做水平環形運動,在牛舍一端環形糞溝下方設一糞池(坑)及傾斜鏈板升運器,糞入糞池后,再提運到舍外裝車,運出舍外。適用于在雙列牛舍的糞溝內除糞。
雙翼形推糞板式(圖1-5)除糞裝置用于隔欄散放,電機、減速器、鋼絲繩+翼形推糞板往復運動,把糞刮入糞溝內,往復運動由行程開關控制。翼形刮板(推糞板),有雙翼板,兩板可繞銷軸轉動,推糞時呈“V”形,返回時兩翼合籠,“V”形板不推糞。適用于寬糞溝的隔欄散養牛舍的除糞作業。

圖1-5 機械清糞設備
運動場上除糞設備同養豬除糞車(鏟車)相似,車前方有一刮糞鏟,向一方推成堆狀,發酵處理或裝車運出場外。
五、飼料收割與加工機械
1.青飼料聯合收獲機
青飼料聯合收獲機按動力來源分為牽引式、懸掛式和自走式三種。牽引式靠地輪或拖拉機動力輸出軸驅動;懸掛式一般都由拖拉機動力輸出軸驅動;自走式的動力靠發動機提供。按機械構造不同,青飼料收獲機可分為滾筒式青飼料收獲機、刀盤式青飼料收獲機、甩刀式青飼料收獲機和風機式青飼料收獲機等。
2.玉米收獲機
用來專門用于收獲玉米,一次可完成摘穗、剝皮、果穗收集、莖葉切碎、裝車進行青貯等項工作。玉米收獲機的類型按與拖拉機的掛接方式可分為懸掛式青飼玉米收獲機、帶有玉米割臺的牽引式收獲機以及帶有玉米割臺的自走式收獲機。按收割方法又分為對行和不對行,按切割器型式分為復式割刀和立筒式旋轉割刀。在選擇自走式或牽引式的問題上,首先要根據購買者的使用性質來確定。既要滿足青貯玉米和青飼料在最佳收割期時收割,又要考慮充分利用現有的拖拉機動力,更要考慮投資效益和回報率的問題。
3.青飼料鍘草機械
鍘草機也稱切碎機(圖1-6),主要用于切碎粗飼料,如谷草、稻草、麥秸、玉米秸等。按機型大小可分為小型、中型和大型。小型鍘草機適用于廣大農戶和小規模飼養戶,用于鍘碎干草、秸稈或青飼料。中型鍘草機也可以切碎干秸稈和青飼料,故又稱秸稈青貯飼料切碎機。大型鍘草機常用于規模較大的飼養場,主要用于切碎青貯原料,故又稱青貯飼料切碎機。鍘草機是農牧場、農戶飼養草食家畜必備的機具。秸稈、青貯料或青飼料的加工利用,切碎是第一道工序,也是提高粗飼料利用率的基本方法。鍘草機按切割部分形式可分為滾筒式和圓盤式兩種。大中型鍘草機為了便于拋送青貯飼料,一般多為圓盤式,而小型鍘草機以滾筒式為多。為了便于移動和作業,大中型鍘草機常裝有行走輪,而小型鍘草機多為固定式。

圖1-6 飼草切碎機
4.揉搓機
揉搓機(圖1-7)是介于鍘切與粉碎兩種加工方法之間的一種新方法。各類揉搓機揉搓方式基本相同,基本上是以高速旋轉的錘片結合機體內(工作室)表面的齒板形成的表面阻力對秸稈實施捶打,即所謂揉搓。其結構實質上就是粉碎機結構。經過揉搓后的成品秸稈多呈塊狀或碎散狀,牲畜食用后在胃中堆積,易形成實體。牲畜有挑食現象,秸稈利用率較低。

圖1-7 揉搓機
5.秸稈揉絲機
秸稈揉絲機和秸稈揉搓機在結構上前者較后者復雜,主要體現在秸稈揉絲機首先要具有使秸稈基本形成絲狀的絲化裝置,接著再進行揉搓處理,同時以進一步使其細化。
揉搓方式目前有錘片式、磨盤式和柵欄式。其中錘片式及磨盤式出料碎散,但磨盤式揉搓效果好。柵欄式揉搓效果俱佳,既保證了細絲狀似草的形體,又保證了柔性。
秸稈揉絲機使物料經加工后,成品秸稈呈細絲條形的草狀,符合牲口采食習性,易于消化及吸收營養(胃液可充分滲透到飼料間隙中)、易于打包貯存、氨化處理效果好、秸稈利用率高。適宜加工粗大株型秸稈和牧草。
6.粉碎機
粉碎機類型有錘片式、爪式和對輥式三種。錘片式粉碎機(圖1-8)是一種利用高速旋轉的錘片擊碎飼料的機器,生產率高,適應性廣,既能粉碎谷物類精飼料,又能粉碎含纖維、水分較多的青草類、秸稈類飼料,粉碎粒度好。爪式粉碎機(圖1-9)是利用固定在轉子上的齒爪將飼料擊碎,這種粉碎機結構緊湊、體積小、重量輕,適合于粉碎含纖維較少的精飼料。對輥式粉碎機(圖1-10)是由一對回轉方向相反、轉速不等的帶有刀盤的齒輥進行粉碎,主要用于粉碎油料作物的餅粕、豆餅、花生餅等。

圖1-8 錘片式粉碎機

圖1-9 爪式粉碎機

圖1-10 對輥式粉碎機
7.小型飼料加工機組
小型飼料加工機組主要由粉碎機、混合機和輸送裝置等組成。其特點是:①生產工藝流程簡單,多采用主料先配合后粉碎再與副料混合的工藝流程;②多數用人工分批稱量,只有少數機組采用容積式計量和電子秤重量計量配料,添加劑由人工分批直接加入混合機;③絕大多數機組只能粉碎谷物類原料,只有少數機組可以加工秸稈料和餅類料;④機組占地面積小,對廠房要求不高,設備一般安置在平房建筑物內。
8.全混合日糧(TMR)攪拌喂料車
全自動全混合日糧(TMR)攪拌喂料車,主要由自動抓取、自動稱量、粉碎、攪拌、卸料和輸送裝置等組成。有多種規格,適用于不同規模的奶牛場、奶牛小區及TMR飼料加工廠固定式(圖1-11)與移動式(圖1-12)的選擇主要應從牛舍建筑結構、人工成本、耗能成本等考慮。一般尾對尾老式牛舍,過道較窄,攪拌車不能直接進入,最好選擇固定式;而一些大型牛場,牛舍結構合理,從自動化發展需求和人員管理的難度考慮,最好選擇移動式。中小型牛場固定式與移動式的選擇應從運作成本考慮,

圖1-11 固定式攪拌喂料車

圖1-12 移動式攪拌喂料車
主要涉及耗油、耗電、人工、管理幾個方面,例如:選用7立方設備,固定式由22千瓦電機提供動力,牽引式需匹配65馬力拖拉機,同樣工作1小時,固定式耗電22度,牽引式耗油2.8升;牽引式可以直接將飼料撒入牛舍,固定式需采用一些運輸工具;在勞動力上,牽引式較固定式可以節省搬運工人、減少飼喂人員;飼養管理上,牽引式直接將TMR撒入食槽供奶牛自由采食,固定式還需將加工好的TMR由人工分發給奶牛采食,牽引式可以簡化飼養管理。
飼料攪拌喂料車可以自動抓取青貯、草捆和精料啤酒糟等,可以大量減少人工,簡化飼料配制及飼喂過程,提高奶牛飼料轉化率和產奶性能。
9.牧草收獲機械
牧草收獲機械(圖1-13)是用機器將生長的牧草或作為飼草的其他作物切割、收集、制成各種形式的干草的作業過程。機械化收獲牧草具有效率高、成本低、能適時收、多收等優點。世界上畜牧業發達國家都非常重視牧草收獲技術,主要使用的收獲方法是散草收獲法和壓縮收獲法兩種。

圖1-13 牧草收獲機械
散草收獲法主要機具配置有割草機、摟草機、切割壓扁機、集草器、運草車、垛草機等。不同機具系統由不同的單機組成。工藝流程是割草機割草—摟草機摟草—方捆機壓方捆(或圓捆機壓圓捆)—撿運或裝運—貯存。要正確地對各單機進行選型,使各道工序之間的配合和銜接經濟合理,保證整個收獲工藝經濟效果最佳。
壓縮收獲工藝比散草收獲工藝的生產效率高(省略了集草堆垛工序),提高生產率7~8倍,草捆密度高,質量好,便于保存和提高運輸效率。各單機技術水平和性能較先進,適合于我國牧區地勢較平坦、產草量較高的草場,但一次性投資大,使用技術高,目前只在經濟條件較好的牧場及貯草站使用。
六、擠奶與原奶冷卻的機械和設備
1.擠奶機械
(1)魚骨式擠奶機
魚骨式擠奶機(圖1-14)采用的是固定式框架采集設備,由機架、真空系統、集乳系統、牛乳輸出系統組成。工作原理是利用真空系統在整套設備作業過程中建立起穩定的真空環境,通過脈動器將真空系統提供的穩定真空轉換為脈動真空,并傳送到奶杯組的脈動室,使乳頭杯有規律地吮吸和擠壓,達到擠出牛奶的目的,最后通過集乳器將從4個乳頭吸出的牛奶匯集起來,由負壓驅動收集到計量瓶內,經取樣檢驗合格后,再由管道送往集乳罐,在罐內到達一定高度后,打奶泵自動啟動,將奶送往冷藏罐,集乳罐低液位時停止;牛奶在冷藏罐內冷卻到4℃并貯存,等待運出,完成整個擠奶過程。一個采集間可容納一頭牛,一套魚骨式擠奶設備可同時對6~12頭奶牛進行擠奶,適用于小型牧場和擠奶站。

圖1-14 魚骨式擠奶機
牛奶通過密閉管道送入冷藏儲奶罐,可杜絕外界環境對鮮奶造成污染,保證牛奶衛生質量;仿生設計符合奶牛泌乳生理條件需求,仿生刺激按摩功能更有利于奶牛的出奶,根據奶流量大小自動調節真空壓力和脈動速率,讓奶牛在舒適的環境中舒服地排乳,保證奶牛健康。自動脫杯系統節省了人力資源,減少勞動強度,準時脫杯可以保證奶牛乳房的健康。RF射頻技術自動辨別奶牛個體、電子自動計量實現了對奶牛產奶能力進行統一數據庫管理。電子自動計量與計量瓶配合使用,相互核對,提高計量準確性,同時方便奶牛排乳后及時進行檢驗,防止個體奶牛所產的奶不合格而影響批次質量。
(2)并列式擠奶機 并列式擠奶機(圖1-15)與魚骨式擠奶機結構形式基本相同,也是采用固定式框架采集設備,由于設備由若干組框架結構順序并列連接,可以根據飼養規模無限套接,并列式擠奶機較魚骨式擠奶機在長度上可縮短40%,節省土地投資,牛與牛間距小和擠后快速疏散,便于擠奶操作和提高工作效率,所以適合于千頭以上大規模牛場。

圖1-15 并列式擠奶機
(3)提桶式擠奶機
提桶式擠奶機(圖1-16)的擠奶系統包括擠奶機組、脈動器及不銹鋼奶桶等。牛奶收集在奶桶內,每次稱重記錄后,將牛奶倒入奶槽,即時泵至奶缸冷藏,結構簡單,易于操作,成本低,不受養牛戶的規模和牛只產奶量的限制,奶牛可靈活進入擠奶站,擠奶時互不干涉。

圖1-16 提桶式擠奶機
提桶式擠奶機適合中小型奶牛場的40~120頭奶牛擠奶使用,具有稱重計量、投資少、收益高、使用維護簡單、可對個別奶牛場的病牛單獨擠奶等優點,一直以來是集體、個體養殖戶的首選設備。
但提桶式奶站還是存在明顯的缺點:一是擠到奶桶里的牛奶,在排隊磅秤、倒進奶槽的過程中,存在著嚴重的二次污染環節;二是還不能完全杜絕少數奶農在牛奶中摻假的現象;三是擠奶牛是處于無序狀態下進入奶站,現場混亂,勞動效率低下。
(4)轉盤式擠奶臺
轉盤式擠奶臺(圖1-17)的擠奶系統適用于擠奶效率較高的擠奶場,同時它能夠提供令人滿意的工作環境。并列式轉盤式擠奶系統可滿足高效擠奶的需求。牛群連續自動地進入轉盤,彼此之間無干擾。

圖1-17 轉盤式擠奶臺
擠奶員在轉盤外從牛后面擠奶。旋轉的平臺避免了擠奶員頻繁的走動,工作高效舒適。整體方案設計確保從牛舍到擠奶臺及整個擠奶過程中,牛群平穩連續地流動,保證了高效的流程,從而使擠奶員有更多的精力關注擠奶過程中的一些重要環節。對于幾百頭至幾千頭奶牛的擠奶工作,并列式轉盤擠奶臺絕對能夠以最高的效率完成。并列式轉盤擠奶臺的特制平臺是大型農場主長期投資的選擇。寬大的臺面具有極高的耐磨性,可抗化學腐蝕,耐乳酸,不怕潮濕,噪聲極低,便于清潔。特殊表面使奶牛感到舒適,對牛蹄有保護作用。
(5)機器人擠奶機 自動化機器人擠奶系統是根據仿生原理研制而成的。機器人擠奶系統包括主控制電腦、擠奶機器人、擠奶設備、進出口控制系統、奶牛個體識別裝置等。主控制電腦內含有一個完整的泌乳奶牛群數據庫及控制擠奶機器人、擠奶機械設備、奶牛識別裝置和進出口控制系統等相應的應用程序,并通過電纜與這些設備相連;擠奶機器人上包括一個攝像頭、機械臂、鉗手、移動裝置以及受主控制電腦控制的附屬微電腦;每個擠奶設備單元都由通過管道連接到貯藏罐的四個擠奶杯組成,管道上裝有流量計(可以隨時記錄每頭奶牛的產奶量,有的可測定每個乳頭的產奶量),另外擠奶設備上還裝有一些附屬設備,如清洗裝置、喂料系統及其他一些引誘奶牛以使其處于穩定、安逸狀態的附屬裝置等;進出口控制系統包括氣壓/液壓控制門以及控制其開閉的相應微電腦;奶牛識別系統有電磁識別裝置、攝像頭識別裝置兩類。
與傳統機械化擠奶設備相比,機器人擠奶設備幾乎不需要工人再對擠奶過程進行過多的干預,只需一些管理、維護人員即可;而且采用自動化機器人擠奶大大減少了人為因素的干擾。機器人擠奶設備的使用和高的擠奶頻率對提高奶牛生產性能有積極作用,而且不會影響其繁殖性能,但會使奶中體細胞數顯著增加,機器人擠奶與臨床乳房炎的關系有待進一步研究,安裝機器人擠奶系統的成本較高。
2.生奶冷卻設備
標準化奶牛養殖小區生奶冷卻設備用于把剛擠集的牛奶由36℃左右在2~3小時內冷卻到4~5℃,并在此溫度下保存到加工或運出,以抑制細菌繁殖,保持牛奶鮮度。有直接冷卻式和間接冷卻式兩類。一般由溫度調節儀、制冷壓縮機、攪拌機、安全絕熱層等組成。貯奶缸是貯存生奶的容器,外形為圓柱體,有立式和臥式之分,缸外包有絕熱層,以減少外界熱量的傳入。有些貯奶缸帶有冷卻夾套,可使貯存的生奶保持較低的溫度。一般貯奶缸配有攪拌器、視孔、入孔、燈孔、牛奶進出口和工作扶梯,有些貯奶缸還配有就地清洗裝置。凡與牛奶接觸的器壁和附件均采用不銹鋼材料制造,也有采用鋁材或耐酸搪瓷等材料制造。貯奶缸內外采用不銹鋼板,有利于衛生管理,一般有臥式和橢圓形一體及分體式。
浸入式冷卻器適用于中、小型奶牛場。直接冷卻式冷藏罐和片式冷卻器多用于管道式擠奶系統。表面式和套管式冷卻器多用于人工擠奶或與提桶式擠奶配套。
3.牛奶輸送設備
牛奶輸送設備包括奶泵和輸奶管道。奶泵通過輸奶管道將牛奶從一個容器送到另一容器。要求在運轉時不打碎牛奶中的脂肪顆粒,送奶量的大小可調整。常用的離心泵泵體用鋁合金或不銹鋼制成,易于拆洗。輸奶管通常采用鍍錫銅管、不銹鋼管或玻璃管,以防管道銹蝕而影響牛奶的質量和衛生。牛奶輸送設備適用于大型奶牛場和專用擠奶間作業。
七、牛舍通風及防暑降溫的機械和設備
標準化奶牛養殖小區牛舍通風設備有電動風機和電風扇。軸流式風機(圖1-18)是牛舍常見的通風換氣設備,這種風機既可排風,又可送風,而且風量大。電風扇也常用于牛舍通風,一般為吊扇。

圖1-18 軸流式風機
噴淋降溫系統是目前最實用且有效的降溫方法。它是將細水滴噴到牛背上濕潤它的皮膚,利用風扇及牛體的熱量使水分蒸發以達到降溫的目的。這主要是用來降低牛身體的溫度,而不是牛舍的溫度。當僅僅靠開啟風扇不能有效消除奶牛熱應激的影響時,可以將機械通風和噴淋結合。噴淋降溫系統一般安裝在牛舍的采食區、休息區、待擠區以及擠奶廳,它主要包括水路管網、水泵、電磁閥、噴嘴、風扇以及含繼電器在內的控制設備。噴水與風扇結合使用,會形成強制氣流,提高蒸發散熱效率,迅速帶走牛體多余的熱量。噴淋通風結合降溫系統時,通風和噴淋要交替進行。
八、其他設備
其他設備包括奶牛場管理設備(刷拭牛體器具、體重測試器具,另外還需要配備耳標、無血去勢器、體尺測量器械等)、防疫診療設備、場內外運輸設備及公用工程設備等。
1.牛體刷
全自動牛體刷(圖1-19)包括吊掛固定基礎部件、通過固定連接件懸掛在吊掛固定基礎部件上的電機和刷體;當奶牛將刷體頂起傾斜時,電機自動起動,帶動刷體旋轉;當奶牛離開時,電機帶動刷體繼續旋轉一段時間后停止。可實現刷體自動旋轉、停止及手動控制。

圖1-19 牛體刷
牛體刷能夠使奶牛容易達到自我清潔的目的,減少奶牛身體上的污垢和寄生蟲。同時,牛體刷還可以促進奶牛血液循環,保持奶牛皮毛干凈,提高采食量。使奶牛的頭部、背部和尾部得到舒適的清理,不再到處摩擦搔癢,從而節約費用,預防事故發生。
2.診療設備
獸醫室需要配備消毒器械、手術器械、診斷器械、灌藥器(圖1-20)和注射器械以及修蹄工具(圖1-21、圖1-22)等。

圖1-20 連續灌藥器

圖1-21 修蹄工具

圖1-22 修蹄工具
無血去勢鉗(圖1-23)是一種獸醫手術器械,用于雄性家畜的去勢(又稱閹割)手術。該器械通過隔著家畜的陰囊用力夾斷動物精索的方法達到手術目的,不需要在家畜的陰囊上切口,故稱“無血去勢”。無血去勢鉗特別適用于公牛、公羊的去勢,也可用于公馬等家畜的去勢。通常在家畜至少1個月大之后再進行這種手術。這是一種較為先進的獸醫學器械。

圖1-23 無血去勢器
彈力去勢器(圖1-24)是一種獸醫手術器械,用于雄性家畜的去勢(又稱閹割)手術。該器械通過將彈性極強的塑膠環放置在家畜的陰囊根部,壓縮血管、阻礙睪丸血流的方式,來達到睪丸逐漸壞死萎縮的作用,實現手術目的。這種器械無需切開家畜陰囊,不會流血,從而降低了副作用,是一種較為先進的獸醫手術器械。彈力去勢器系統包括兩大部分:彈力去勢器本身和與之配套的塑膠環。彈力去勢力器本身像是一把鉗子,由金屬制成,包括把手、杠桿機構和鉗口幾部分。與傳統的外科手術式閹割的方法相比,具有同無血去勢鉗一樣的優點,使用注意事項也同無血去勢鉗一樣。

圖1-24 彈力去勢器
助產器(圖1-25)是牛場常用的診療設備之一,操作桿采用雙桿設計,雙桿可拼接、拆卸,存放十分方便,特殊的螺紋操作桿在使用中移動精確,而且不會打滑。助產器安裝操作簡單,使用靈活方便。

圖1-25 助產器