■胡迪先 田作華 薛丁萌

（1.貴州大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，貴州貴陽 550025；2.上海交通大學(xué)自動(dòng)化系，上海200030）

任何改進(jìn)奶牛飼養(yǎng)方法的最終目的都是為了增加奶牛采食量，提高奶產(chǎn)量，獲取最佳繁殖率和理想的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)在國內(nèi)外廣泛采用全價(jià)混合日糧（total mixed ration，TMR）的飼喂方法，就是為達(dá)到這一目的采取的相應(yīng)措施，具體做法是將粗飼料，精料，礦物質(zhì)和添加劑按飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求，充分混合，制成餅狀或塊狀，與青料搭配喂?！，F(xiàn)在進(jìn)一步采用TMR攪拌機(jī)按配方參數(shù)將含水分高的青飼料，多汁料和粗飼料，精料，礦物質(zhì)和添加劑一起混合，使物料含水百分率控制在40%～50%左右，定量飼喂。這就保證奶牛采食的每一口飼料都基本符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的營養(yǎng)濃度要求。

這樣，能克服分道飼養(yǎng)方式諸多弊端，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少飼料浪費(fèi)，產(chǎn)奶量大約能在原奶產(chǎn)量基礎(chǔ)上再提高6%～10%，還大大降低產(chǎn)褥熱，酸中毒等營養(yǎng)代謝病發(fā)生的可能性。目前在以色列、美國、加拿大、意大利已普遍應(yīng)用，我國也正在逐步推廣采用TMR飼喂方法，在硬件方面：選擇并配置TMR攪拌機(jī)十分重要，據(jù)上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司介紹，意大利的尤尼法斯特（unifast）公司生產(chǎn)的TMR攪拌機(jī)最為著名，我國也正在設(shè)計(jì)和制造類似設(shè)備。

本文重點(diǎn)敘述如何運(yùn)用JT-畜禽飼料配方優(yōu)化程序設(shè)計(jì)全價(jià)混合料配方和精確計(jì)算奶牛每天風(fēng)干飼料采食量。

1 低成本優(yōu)化全價(jià)混合料配方的設(shè)計(jì)

首先要根據(jù)營養(yǎng)濃度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)全價(jià)混合料，其次是計(jì)算奶牛不同產(chǎn)奶量、不同體重、泌乳周期不同階段的日風(fēng)干飼料采食量。

JT-畜禽飼料配方優(yōu)化程序設(shè)計(jì)全價(jià)混合料配方和精確計(jì)算奶牛每天風(fēng)干飼料采食量有獨(dú)到之處：中國現(xiàn)行飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)是每頭奶牛每天營養(yǎng)需要絕對量，這在通常情況下是無法進(jìn)行配方優(yōu)化設(shè)計(jì)的，我們借鑒國際上最新的奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(按濃度表達(dá)營養(yǎng)需要)，它可以對配方中必須包含有精料補(bǔ)充料、青飼料、粗飼料、多汁料的奶牛，肉牛、羊的全價(jià)飼料（包含預(yù)混料）進(jìn)行配方優(yōu)化設(shè)計(jì)，以適應(yīng)TMR飼養(yǎng)方法的需要。在數(shù)據(jù)庫里邊，按國際飼料8大分類，輸入了包含中國農(nóng)科院畜牧研究所公布在內(nèi)的將近400種常用飼料40多種指標(biāo)的營養(yǎng)成分表，將青飼料的總含水量分解為初水值和吸附水值，各種飼料按原料風(fēng)干為基礎(chǔ)（即含吸附水），參與配方優(yōu)化計(jì)算，配方結(jié)果顯示后，又折算回青飼料在配方中的新鮮重，考慮到反芻動(dòng)物蛋白營養(yǎng)體系特殊性，除提供粗蛋白指標(biāo)外，另外把粗蛋白需要分解為降解蛋白和非降解蛋白，在奶牛飼料數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)輸入了飼料粗蛋白降解參數(shù)。本程序還設(shè)置“各種添加劑最大限度和最低限度用量”，“奶牛日糧精、粗、青飼料比例”，“根據(jù)奶牛不同體重不同日產(chǎn)奶量計(jì)算每天風(fēng)干飼料需要量”，“羊的日糧濃縮料與飼草比例”等的專家咨詢系統(tǒng)。

程序組分為三部分，即主程序（optimize.exe），添加劑配方子程序（extra.exe），數(shù)據(jù)庫管理子程序（dbman?ager.exe）。添加劑配方設(shè)計(jì)不必與主配方設(shè)計(jì)掛鉤，可以獨(dú)立運(yùn)行并存檔，當(dāng)設(shè)計(jì)主配方時(shí)，按主配方界面的“添加劑”菜單，可以將與該奶牛體重、產(chǎn)奶量（生產(chǎn)性能）相應(yīng)的添加劑配方存檔調(diào)出到主配方中。數(shù)據(jù)庫管理（包含界面調(diào)出、數(shù)據(jù)修訂和增刪）十分方便。

以體重≤400 kg，日產(chǎn)奶13～18 kg產(chǎn)奶牛為例設(shè)計(jì)全價(jià)混合飼料配方。

確定奶牛飼料配方優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟。

奶牛配方設(shè)計(jì)的步驟和豬、雞和其他動(dòng)物的設(shè)計(jì)步驟有相同之處，包括：

第一步：“動(dòng)物選擇”。

第二步：“優(yōu)化營養(yǎng)指標(biāo)選擇”。

第三步：“飼料原料選擇”。所不同的是奶牛、肉牛不僅選用能量飼料，蛋白飼料，礦物類飼料，還包含選用粗飼料，青飼料，多汁料，青貯料。為設(shè)計(jì)全價(jià)飼料配方需要，我們將多水分的飼料（青飼料，多汁料，青貯料），一律換算成風(fēng)干基礎(chǔ)（相當(dāng)于含水12%），然后，由于程序中輸入這類飼料的初水值，在配制全價(jià)飼料結(jié)果顯示后，又能將這類飼料再換算為新鮮飼料重量，并將新鮮飼料重量結(jié)果在界面上再顯示出來。

第四步：確定奶牛全價(jià)飼料配方中粗飼料、青貯料、青飼料和多汁料的用量和精料之間的比例。它的基本依據(jù)是奶牛的體重和產(chǎn)奶量，參照美國NRC標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)匯總了國內(nèi)大量奶牛典型日糧資料。以上參數(shù)可以通過彈出的咨詢系統(tǒng)來供用戶參考，方法是在界面中任何部位，單擊鼠標(biāo)右鍵便出現(xiàn)菜單，選擇青粗精咨詢后彈出如圖1所示。

圖1 青粗精比例咨詢參數(shù)

營養(yǎng)配方師具體確定青粗比例，可主要參考咨詢參數(shù)并根據(jù)地區(qū)情況和奶牛飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)而定，不強(qiáng)求一致，奶牛青貯料用量與青飼料、多汁料之間比例也應(yīng)根據(jù)成年母牛的體重和產(chǎn)奶量決定，在奶牛臨產(chǎn)前15 d和產(chǎn)后15 d內(nèi)，應(yīng)停止飼喂青貯飼料。干奶期的母牛投放青貯飼料的數(shù)量可稍多些，育成牛的青貯飼喂量以少為好，最好控制在5～10 kg（鮮重）。對于幼畜，應(yīng)當(dāng)少喂或不喂，只給適量的優(yōu)質(zhì)干草。粗飼料、青貯料、青飼料和多汁料的用量和精料之間的比例確定后編制約束條件，見表1。

表1 原料價(jià)格、上下限及青粗飼料固定用量

第五步：玉米青貯、禾本科野干草，青割黑麥草、葫蘿卜用量固定后，與能量飼料、蛋白飼料、礦物類飼料一起，組成奶牛配方。即使玉米青貯、禾本科野干草，青割黑麥草、葫蘿卜不參與作為數(shù)學(xué)模型中配方其它原料變量的優(yōu)化組合的運(yùn)算處理。重要的是配方的營養(yǎng)濃度總量計(jì)算仍包含所有飼料原料。方法很簡單，只要在青飼料、青貯料、粗飼料和多汁料各飼料“用量設(shè)置”欄，鼠標(biāo)雙擊后，由“可變”改為“固定”，這樣青飼料、青貯料、粗飼料和多汁料用量就處于不變，其它飼料用量則處于優(yōu)化選擇狀態(tài)，按“開始計(jì)算”鍵，界面便顯示包含能量飼料、蛋白飼料、礦物類飼料、粗飼料、青飼料在內(nèi)的奶牛全價(jià)混合料配方“TMR”（風(fēng)干狀態(tài)）。

奶牛的全價(jià)飼料配方顯示后，再在青飼料、青貯料、粗飼料和多汁料各飼料用量設(shè)置”欄，通過鼠標(biāo)雙擊，由“選中”改為“不選”，去掉了青飼料、青貯料、粗飼料和多汁料用量比例，全價(jià)料就自動(dòng)縮減為精料補(bǔ)充料配方。

第六步：進(jìn)行配方微調(diào)和檢驗(yàn)配方的營養(yǎng)水平是否符合標(biāo)準(zhǔn)。點(diǎn)擊配方微調(diào)后出現(xiàn)如圖2所示，雙擊原料含量所對應(yīng)的數(shù)值后出現(xiàn)圖2所指，點(diǎn)擊三角箭頭可進(jìn)行微調(diào)，但是總量應(yīng)保持不變。微調(diào)后點(diǎn)擊“確定”，計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果。結(jié)果表明，配方的營養(yǎng)水平完全符合標(biāo)準(zhǔn)，全價(jià)混合料配方去掉青飼料、青貯料、粗飼料、多汁料比例后縮合的精料補(bǔ)充料配方組成如下：

玉米60%、小麥麩4.4%、大豆粕22.6%、棉籽粕4.5%、菜籽粕4.5%、食鹽0.9%、氧化鎂0.6%、脫脂脫膠骨粉2.5%、另加預(yù)混料2%。

圖2 配方的微調(diào)與檢驗(yàn)

2 奶牛每天風(fēng)干飼料采食量

計(jì)算400 kg體重，日產(chǎn)奶量13～18 kg奶牛的風(fēng)干飼料采食量：

具體是1頭牛1 d采食的精料補(bǔ)充料、青飼料、青貯料、粗飼料、多汁料具體數(shù)量。

2.1 最簡捷的方法是在界面上查看“日糧查詢”

在界面的任何部分按鼠標(biāo)右鍵，在下拉菜單中選擇“日糧查詢”，具體見圖3。

圖3 日糧查詢

根據(jù)查詢得到該奶牛日需風(fēng)干料14.56 kg。

2.2 另有一種計(jì)算精度比較高的方法是根據(jù)NRC(2001版本)的荷斯坦奶牛干物質(zhì)采食量公式計(jì)算：

式中：FCM——含脂率4%的校正標(biāo)準(zhǔn)乳；

BW0.75——奶牛代謝體重；

WQL——泌乳周；

12%——風(fēng)干物質(zhì)采食量按含水12%計(jì)。

FCM計(jì)算公式為：

其中，M為未折算標(biāo)準(zhǔn)乳的乳量（kg）；F為乳中實(shí)際含脂率。

例如：一頭體重400 kg荷斯坦黑白花奶牛，日產(chǎn)含脂肪百分率3.5%的鮮奶20 kg，處在泌乳第5周，問該奶牛每天風(fēng)干物質(zhì)需要量是多少？

計(jì)算方法如下：

即該奶牛在第5泌乳周期的風(fēng)干物采集量為14.31 kg/d。與查表值相差0.25 kg。

我們已把按上列公式很繁瑣的計(jì)算編成程序，用戶只需填報(bào)奶牛的含脂率，不同的產(chǎn)奶量、體重、泌乳周期等基本參數(shù)，就可很快精確地獲得奶牛日需風(fēng)干飼料的數(shù)據(jù)。方法是：在界面任何部分按鼠標(biāo)右鍵，彈出菜單，選擇“采食量計(jì)算”，彈出如圖4所示。

在對話框中輸入對應(yīng)的參數(shù)，便可得到相應(yīng)的結(jié)果，該奶牛在第5泌乳周期每天采食量的風(fēng)干物數(shù)量為14.317 kg。見圖5。

根據(jù)干物質(zhì)采食量結(jié)果計(jì)算各飼料用量。

精料補(bǔ)充料占日糧55%，用量為14.317×55%=7.87 kg；

禾本科野干草占日糧15%，用量為14.317×15%=2.15 kg；

玉米青貯占日糧7%，用量為14.317×7%=1.00 kg；

青割黑麥草占日糧15%，用量為14.317×15%=2.15 kg；

胡蘿卜占日糧8%，用量為14.317×8%=1.15 kg。

圖4 干物質(zhì)采食量對話框

圖5 干物質(zhì)采食量計(jì)算結(jié)果

從數(shù)據(jù)庫中查出所用青飼料、多汁料原料初水值，按以下公式就可計(jì)算出青飼料、多汁料的鮮樣本重。

鮮樣本重（kg）=風(fēng)干樣本重（kg）/（1-初水%）；

鮮玉米青貯用量（kg）=1.00/（1-62%）=2.63；

鮮青割黑麥草用量（kg）=2.15/（1-73%）=7.96；

鮮胡蘿卜用量（kg）=1.15/（1-74%）=4.42。

該牛采食精料補(bǔ)充料+干草+鮮青貯料+鮮青料、多汁料總量為：7.87+2.15+2.63+7.96+4.42=25.03 kg。

3 關(guān)于“TMR”全價(jià)混合料（指精料補(bǔ)充料+粗飼料+鮮重狀態(tài)的青飼料）配方的計(jì)算

從奶牛日需風(fēng)干料計(jì)算過程進(jìn)一步推算，每用1 kg精料補(bǔ)充料時(shí)，其它飼料相應(yīng)的用量。

4 關(guān)于“TMR”全價(jià)混合料（指精料補(bǔ)充料+粗飼料+鮮重狀態(tài)的青飼料）配方制作和每天生產(chǎn)量的控制

大中型奶牛場采用“TMR”全價(jià)混合料，改變傳統(tǒng)喂法，這是一個(gè)飼喂方式、科學(xué)管理層面全新改革。首先應(yīng)按奶牛體重、產(chǎn)奶量合理進(jìn)行車間分群，劃分高產(chǎn)群、低產(chǎn)群、干奶（前期、后期）牛群，育成牛群。按群配制全價(jià)混合料。其次，充分考慮奶牛泌乳階段、產(chǎn)奶量、胎次、體況以及飼料資源、季節(jié)性特點(diǎn)，定期進(jìn)行配方調(diào)整。

與此同時(shí)，飼料調(diào)制應(yīng)根據(jù)分群奶牛總頭數(shù)計(jì)算每天全價(jià)混合料配方采食需求量；另外，計(jì)算TMR攪拌機(jī)的容積也很重要，選擇TMR攪拌機(jī)應(yīng)根據(jù)牛群大小，日糧種類、容重，奶牛風(fēng)干物采集量，以及每一次攪拌各種飼料原料填料的數(shù)量，并且最好采用易于攪拌的立式TMR攪拌機(jī)。依照先粗料后精料原則，把干草、青貯飼料、多汁飼料稱重、切碎、切短再與糟渣類、精料補(bǔ)充料順序加入機(jī)內(nèi)調(diào)制，攪拌時(shí)間3～5 min為宜。

車間奶牛食槽架上方應(yīng)掛有每頭奶牛每天混合料采食量標(biāo)牌，飼養(yǎng)員照此規(guī)定飼喂，但也毋需過于計(jì)斤掂兩，但應(yīng)記錄日采食量，食欲，供營養(yǎng)配方師調(diào)整日采食量數(shù)據(jù)時(shí)參考。

需要強(qiáng)調(diào)的是應(yīng)用“TMR”全價(jià)混合料配方務(wù)必根據(jù)國情，更不能生搬硬套外國經(jīng)驗(yàn)，要總結(jié)本場飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，因地制宜，靈活掌握。國外喂牛粗料指的是各類青干草，而我們冬季喂牛所指粗料多數(shù)是秸稈（稻草、玉米秸、麥秸等），按飼料國際分類，青干草與秸稈同屬粗飼料，但營養(yǎng)價(jià)值和適口性差異很大，完全不在一個(gè)檔次。我們認(rèn)為，秸稈不宜作為全價(jià)混合料配方原料，只能作為全價(jià)混合料喂后，供奶牛隨意采食的填充料。