奶牛養殖信息化技術的發展與應用綜述

杜 毅

（云南省農業農村信息與宣傳中心，云南 昆明 650224）

文章旨在探討奶牛養殖業信息化的發展過程以及奶業信息化技術的應用。通過回顧奶牛養殖業信息化的歷史演進，分析信息化技術在奶牛養殖中的應用現狀，揭示信息化技術對奶牛養殖業的影響和價值，并展望信息化技術對奶牛養殖業未來的發展趨勢，文中的研究對推動奶牛養殖業的現代化轉型具有重要意義。

隨著信息技術的迅猛發展和應用的廣泛推廣，各行各業都在不斷探索信息化技術的應用，奶牛養殖業也不例外。奶牛養殖業作為農業產業的重要組成部分，其信息化技術的發展和應用對于提高養殖效率、優化養殖環境、提質增效具有重要意義。

一、發展過程

（一）初始階段（2000年以前）

云南省奶牛養殖業在傳統的手工管理階段缺乏信息化技術的應用。養殖戶主要依靠自身經驗和傳統方法進行管理，生產效率和養殖質量均有限。

（二）基礎建設階段（2000—2010年）

隨著信息技術的快速發展，云南省開始逐步引入信息化技術來改善奶牛養殖業。在這一階段，政府和企業開始投資基礎設施建設，包括電力供應、網絡覆蓋和通信設施等，為后續的信息化應用奠定了基礎。

（三）數據化管理階段（2010—2015年）

隨著云南省奶牛養殖業規模的逐漸擴大，數據化管理成為關鍵。養殖場開始采集和記錄奶牛的生產數據，包括飼養情況、健康狀況、生產性能等。這些數據通過計算機軟件進行管理分析，有助于養殖戶優化飼養方案、提高生產效率和管理效益。

（四）遠程監控階段（2015—2020年）

隨著互聯網技術的普及和發展，遠程監控系統開始應用于奶牛養殖業。養殖戶可以通過智能手機、計算機遠程監控養殖場的情況，實時獲取奶牛的生產數據和環境信息，極大程度提高了養殖場的管理效率，減少了人力成本，且有助于提前發現和處理潛在問題。

（五）物聯網和大數據階段（2020年至今）

近年來，云南省奶牛養殖業開始引入物聯網和大數據技術。傳感器、數據分析設備等被部署在養殖場內，收集奶牛的行為數據、環境數據和飼料消耗等信息。這些數據通過云計算和大數據分析平臺進行存儲和分析，為養殖戶提供更準確的決策支持，如精確控制飼料供應、預測疾病暴發等。目前云南省奶牛存欄數已經達到13.2萬頭。

2022年12月，云南省賓川縣萬頭奶牛養殖示范場（一期）項目正式開工，項目采取“企業+企業帶農戶”的合作模式，投資主體為大理眾鑫乳業有限公司，項目占地約266.66 hm2，其中養殖區占地33.33 hm2，青貯飼料種植區占地233.33 hm2，項目總投資2.5億元，工期18個月，一期項目建成后，奶牛存欄可達5 000頭，年產鮮奶2.5萬t。2022年12月，云南歐亞乳業有限公司鶴慶縣萬頭奶牛生態牧場項目舉行開工儀式，項目總投資約6億元，建設面積約133.33 hm2，滿產運營后，奶牛存欄數可達1.1萬頭。

目前，鶴慶縣已建成存欄7 000頭奶牛標準化國家級示范牧場1個、存欄2 000頭奶牛省級示范牧場1個、存欄300頭奶牛規模養殖場12個，全縣奶牛存欄1.48萬頭，日生產鮮奶130 t。此外，通過數據共享與合作，不僅在養殖業內部實現信息化的協同發展，還促進了養殖業與其他相關行業的協同創新。

二、奶業信息化技術的應用

（一）奶牛發情監測系統的應用

一是發情檢測。奶牛發情周期通常持續24～48 h，發情監測系統可通過監測奶牛的行為、體溫、活動水平、食物攝入量及荷爾蒙水平等指標來判斷奶牛是否處于發情狀態，有助于及時發現奶牛的發情期并做出相應決策。二是精確配種。奶牛發情監測系統可以準確地確定奶牛的最佳交配時機，傳感器和數據分析技術可以監測奶牛的生理指標，并根據這些指標提供相應建議，幫助養殖戶選擇最佳的配種時間，從而提高繁殖成功率[1]。三是疾病預警。奶牛發情監測系統可以通過監測奶牛的活動水平、飲食攝入和體溫等變化來提前預警奶牛是否患病，一旦發現異常行為或指標，系統可以自動發送警報，幫助養殖戶及時采取措施，預防疾病的傳播和擴散。四是生產管理優化。通過奶牛發情監測系統，養殖戶可以更好地了解奶牛的繁殖情況和產奶周期。這些數據可以用于制定更有效的生產管理策略，包括合理安排飼喂、健康監測和繁殖計劃等，以提高奶牛的養殖效益。

（二）飼料配方軟件的應用

一是營養需求計算。可以根據不同動物的種類、品種、生長階段、體重和性別等參數，計算出營養需求。其會自動分析動物所需的能量、蛋白質、維生素、礦物質等元素，并根據這些需求生成最佳飼喂配方。二是配方優化?？梢酝ㄟ^優化算法和數學模型，根據所提供的飼料成分和限制條件自動優化配方，以達到最佳的營養平衡和成本效益。其可以自動分析原料的價格、適用性、品質等因素，確保飼料配方在可接受的經濟承受范圍內。三是原料管理?？梢詭椭芾盹暳吓浞街惺褂玫母鞣N原料，跟蹤原料的庫存、價格、供應商信息和品質參數等。通過及時更新信息，確保在生成飼料配方時使用最新的數據，從而提高飼料配方的準確性和可靠性。四是生產報告和分析?？梢陨缮a報告，包括飼料配方的詳細信息、原料消耗量、生產成本等，這些報告可以幫助飼料生產者評估飼料配方的效果，并進行成本控制和生產優化。

（三）TMR飼喂監控系統的開發與應用

TMR全混合飼料喂養監控系統（Total Mixed Ration Feeding Monitoring System）是一種用于奶牛養殖中的飼料管理系統，旨在監控和優化奶牛的飼料攝入和營養攝取。TMR飼喂監控系統通過整合傳感器、計量設備和數據分析技術，可以實時監測和記錄奶牛的飼料攝入量、飼料類型、飼料配比、飼喂時間等相關信息。系統會收集這些數據，并根據預設的飼養計劃和營養需求進行分析，以便養殖員能夠對奶牛的飼養管理進行更科學、精確和高效控制。在云南省奶牛養殖應用中，TMR飼喂監控系統可以提供以下潛在好處。

一是飼料管理優化。可以幫助養殖員實時監測奶牛的飼料攝入情況，確保飼料配比的準確性、合理性。通過精確計量和監控，可以減少飼料浪費和過度喂養，提高飼料利用率。二是保障營養平衡?？梢愿鶕膛５臓I養需求和生產階段制定相應的飼養計劃。通過實時監測，系統可以及時發現飼料中營養不足或過剩，保證奶牛獲得平衡的營養，提高生產性能和健康狀況。三是健康管理。可以記錄奶牛的飼料攝入和飼喂時間，幫助養殖員觀察和識別任何飼養異常。例如，如果某只奶牛的飼料攝入量驟減，可能意味著其有健康問題，系統可以及時報警提醒養殖員進行檢查和處理。四是數據分析和決策支持。可以收集大量的飼喂數據，并通過數據分析提供有關奶牛飼養管理的洞察和建議，養殖員可以根據系統提供的數據優化飼養策略，做出更明智的決策[2]。

（四）牧場數據化管理軟件的應用

一是動物健康監測?？梢杂涗浐透櫳蟮慕】登闆r，包括體重、體溫、疫苗接種記錄等。通過監測和分析這些數據可及時發現牲畜的健康問題，并采取相應措施，以預防疾病的傳播和減少病死率。二是飼料和營養管理。可以幫助農（牧）場主計劃和管理動物飼料供應，包括飼料配方、喂養計劃和飼料庫存等，通過精確控制飼料的投喂量和營養成分，可以提高動物的生長速度和健康狀況，降低飼料浪費和成本。三是繁殖管理?？梢宰粉檮游锏姆敝持芷诤头敝秤涗洠ㄅ浞N日期、孕期管理和分娩記錄等，有助于提高繁殖效率，預測分娩日期，進行合理的配種規劃，并管理動物的繁殖歷史。

（五）物聯網技術的開發與應用

一是牧場環境監測。物聯網傳感器可以安裝在牧場中，監測環境參數如溫度、濕度、空氣質量等，傳感器實時監測環境條件，幫助養殖者調整牛舍的溫度、通風和濕度，為奶牛提供舒適的生活條件。二是牛群行為監測。通過佩戴物聯網傳感器或標簽，可以監測牛群的活動和行為，傳感器可以記錄牛的步數、活動強度、進食量等數據。通過分析這些數據，養殖者可以了解奶牛的運動狀況、飼料攝入量和行為模式，以便調整飼養管理策略。三是牛群健康監測。通過佩戴體溫傳感器可以實時監測牛的體溫變化，異常的體溫升高可能表明奶牛患有疾病或發生其他健康問題。此外，還可以使用傳感器監測牛的呼吸頻率、心率和消化系統功能等指標，以提前發現潛在的健康問題。四是奶牛定位和追蹤。物聯網技術可以通過全球定位系統（GPS）或其他定位技術來追蹤奶牛的位置，這對于大型牧場來說特別有用，可以幫助養殖者更好地管理牛群、追蹤牛群的移動，并確保牛只不會走失。五是飼喂管理。物聯網技術可以用于自動化和優化飼喂管理，例如，智能喂食系統可以根據牛的體重、需求和飼料配方進行自動化的喂食，養殖者可以通過監測每頭奶牛的飼料攝入量和飼喂頻率，更好地管理奶牛的飲食，并提高飼料利用效率。

（六）云架構的管理信息系統

一是數據管理和分析?？梢詭椭B殖場管理人員對奶牛的相關數據進行有效管理和分析，包括奶牛的個體信息、生產數據、健康狀況、飼養記錄等。通過云架構將這些數據集中存儲在云端數據庫中，并且可以進行實時的數據監控和分析，幫助管理人員做出更加準確的決策[3]。二是健康監測?？梢耘c傳感器和設備進行集成，用于監測奶牛的健康情況。傳感器可以用于監測奶牛的體溫、活動水平、飲水量等指標，并將這些數據傳輸到云端進行分析，管理人員可以通過系統接收實時的健康報告和警報，以便及時采取必要的措施。三是飼料管理?？梢詭椭B殖場管理人員進行精確的飼料管理，系統可以根據奶牛的需求和特定的飼養計劃，自動計算和調整飼料的配方和投喂量。此外，系統還可以跟蹤飼料的庫存情況，并提供自動化補貨提醒，確保飼料供應的穩定性。四是繁殖管理。可以幫助管理人員進行奶牛的繁殖管理，系統可以記錄奶牛的發情周期、配種記錄、妊娠情況等信息，并提供相關的提醒和警報。通過系統，管理人員可以更好地監控和管理繁殖過程，以提高奶牛的生育效率。

奶牛養殖信息化技術的發展與應用在提高養殖效率、優化養殖環境、提質增效等方面發揮了重要作用。隨著新一代信息技術的不斷涌現，奶牛養殖業的信息化將進一步深化和拓展。但同時也需要面對信息安全、技術應用門檻等挑戰，需要政府、企業和養殖戶共同努力，加強合作，推動奶牛養殖業信息化的可持續發展。

高原特色畜牧業（張思學）