基于现代化养殖装备的犊牛挑战饲喂创新方法

温利明

（银川市畜牧技术推广服务中心，宁夏 银川 750001）

犊牛在胎儿阶段以及生命的最初几周内各器官的发育为其生命奠定了基础。在出生的前56天内，犊牛的体重会增加一倍。除了增长率，生长发育阶段是犊牛更高的生长能力及未来更高奶产量潜力的决定性因素。在养殖场实现奶牛饲养装备的（包括犊牛养殖）机械化、自动化和数字化后，现代化养殖装备节省时间提高生产效率降低劳动强度方面的作用凸显，而现在需要把重点转移到了基于装备智能化的哺乳期犊牛饲喂技术创新上来。

为此在研发犊牛一体化智能饲喂设备的过程中，通过2015-2020年在宁夏各牧场近8000头的犊牛饲喂测试，针对哺乳期犊牛挑战饲喂方法创新在国内外专家及同行的研究理论基础上进一步实践总结。

1 哺乳期犊牛挑战饲喂方法创新的理论基础

科学家早在1985年就成功地证明了犊牛阶段器官的不同细胞发育组成以及饲养强度对哺乳期犊牛器官生长的影响。相对于体重而言，在犊牛生长发育的最初6周各器官细胞数量在急剧增加，它们的生成是维持最佳器官功能的基础。因此，牛只的寿命和生产能力是在这个关键的早期——犊牛哺乳期确立的。

乳房的发育基于犊牛哺乳期奠定的基础。关于乳房发育的机理，美国康奈尔大学Mike Van Amburgh将研究对象分为两组，来揭示在犊牛关键生长阶段中各种饲养强度对乳房发育的影响。第一组的犊牛从出生到第八周，一直接受“适度”采食限制性饲喂，第二组相对于第一组则接受“哺乳期犊牛挑战饲喂”，研究结果表明：第二组犊牛的乳房结构显示出显著优势，其乳房重量增加了75%，乳区实质比率较第一组高5.9倍[1]。这样的乳房能够显著提高牛奶的合成性能。该研究还表明，犊牛在断奶后，即使加大饲喂量，但其乳房结构仍无法改善。

2 “哺乳期犊牛挑战饲喂”方法与传统的限制采食饲喂方法的比较

2.1 奶产量对比

如图1所示，Mike Van Amburgh还发现在头胎牛的305天泌乳生产中，按照“哺乳期犊牛挑战饲喂”的牛只与限量饲喂的对照组相比，它们的产奶性能优势显著[2]。

图1 奶产量对比

2.2 哺乳期犊牛挑战饲喂的采食行为比较

如图2所示，“哺乳期犊牛挑战饲喂”方法培育犊牛的采食行为与限制采食的犊牛有显著差异：第一，饲喂实验表明，限制采食的犊牛即使得不到食物，也会更频繁地访问自动饲喂站。这说明它们饱受饥饿的煎熬。第二，一旦多次访问自动饲喂站后得到了食物，犊牛会猛吸奶嘴，吮食速度很快，这样下咽的牛奶没有伴随足量分泌的唾液。相反，接受“哺乳期犊牛挑战饲喂”的犊牛在过渡到断奶阶段之前都不会遇到这种情况，由于犊牛每次吮食奶嘴都能得到足量的食物，所以犊牛几乎没有吮食奶嘴但又得不到食物的经历，它们自己会决定自己的采食量，吮食的速度很正常，相比对照组那些被限量采食而饱受饥饿煎熬的犊牛，它们每次下咽的食物会和相对足量分泌的唾液混合，大大地改善了食物的消化。第三，“哺乳期犊牛挑战饲喂”的犊牛在每个完整的采食过程中，吮食条件反射会在饲喂过程结束而结束。但限制采食的对照组在采食结束后，吮食反射会持续，有舔舐吮吸其他犊牛以及牛舍内的任何器物设施的行为，由此可能造成的疾病及疾病传播接踵而来[3-4]。

图2 哺乳期犊牛挑战饲喂的采食行为比较

2.3 犊牛瘤胃发育及开食料采食的比较

有这样一种观点，认为瘤胃等消化系统的发育需要在犊牛出生的头几周限制饲喂牛奶（代乳粉）而且要提前断奶[5]。长期以来，人们一直接受这个貌似正确的观点，限制性饲喂的犊牛开始更早地摄取和消化开食料，从而更快地发育并成长为更好的反刍动物。然而实验结果表明（如图3所示）：（1）在不同的饲喂水平上进行的对比实验，限制性饲喂犊牛的开食料正常采食仅比不限总量饲喂的犊牛大约早10天。（2）不论是限量饲喂还是不限总量饲喂犊牛的开食料采食量直到第60～70日龄才达到正常水平。（3）供水是瘤胃正常发育的关键因素之一。实验结果表明，由于饮水不足，固体饲料的摄入量最多会减少60%，因此，除了给犊牛提供牛奶和开食料外，还应始终在桶或碗中为犊牛提供新鲜的、温度适宜的饮用水。

图3 犊牛瘤胃发育及开食料采食的比较

3 基于现代化养殖设备的哺乳期犊牛挑战饲喂方法的内容

“哺乳期犊牛挑战饲喂”包括单次定量的不限总量采食阶段和断奶阶段。单次定量的不限总量采食阶段对应头33天，犊牛可以无限制地吮食牛奶，奶量供应全天均匀分布且分次限量供应和设置最短采食间隔时间。这种“少食多餐制”既可防止犊牛暴饮暴食，免受病理性采食过量的痛苦，又确保犊牛在关键的最初几周最大程度地发挥其身体发育和细胞数量增长潜力。Mike Van Amburgh提出断奶前期阶段6周龄开始，将牛奶饲喂量从此前的最高日采食量逐渐减少到日采食量2升[6]。

3.1 初乳管理

犊牛无防御地进入世界，而其免疫系统不足以保护它免受疾病侵害。犊牛出生后的免疫系统与其他哺乳动物不同，犊牛出生时没有任何免疫力。新生犊牛产生抵抗疾病所需抗体的免疫系统的激活需要数周时间。为了弥合这一时期的免疫差距，犊牛必须从初乳中摄取抗体。

3.1.1 初乳抗体浓度和“1-1-4”原则

奶牛分娩时乳房开始分泌乳汁，同时会释放抗体。牛奶中的抗体浓度会迅速下降，在犊牛出生后24小时后的抗体浓度仅相当于初始水平的25%。因此，至关重要的是在犊牛出生后的4小时内（以1小时内最佳）挤出第一批牛奶。挤奶时需要最高的清洁度，以确保犊牛暴露于初乳中可能的最低病原体水平。

犊牛只能在出生后的头几个小时通过肠壁吸收初乳中的抗体。因此，应在犊牛出生后立即进行初乳饲喂，且不得迟于4个小时之内（以1小时内最佳）。任何延迟都会延长无免疫保护的时间，同时增加病原体暴露。给予初乳越早，被动免疫效果越好，持续时间越长。

初乳的免疫球蛋白（I克）含量差异很大。为了提供足够的抗体，犊牛应吸收约250克免疫球蛋白。根据可用的初乳的质量，应给每头犊牛2-4升（4升最佳，接近10%的犊牛的出生体重）的初乳。

除了绝对的抗体含量外，转移到血液中和在消化道中的局部作用是成功免疫的关键。喂服时间和病原体水平对抗体转移速率具有决定性的影响。因此，我们把1小时内挤出的初乳，1小时内完成初乳的喂服，第一次初乳的喂服建议量为4升，简称为“1-1-4原则”。所以应快速解冻储存的初乳，尽早对新生犊牛进行饲喂。初乳巴氏消毒需要持续了一段时间，新生犊牛只能接受优质的经过巴氏灭菌处理的上一头奶牛的初乳。但是，由于分娩的奶牛一般来自同一个牧场的同样的生活环境，它们的初乳里都含有针对那里存在的病原体的必要抗体。因此，新生犊牛接受了优质的经过巴氏灭菌处理的上一头奶牛的初乳的好处远胜于给犊牛提供其亲生母亲初乳进行饲喂，这也是犊牛开始生活的最佳方式。初乳需要长期储存时，可将初乳-20℃冷冻处理，以利于保存。

3.1.2 产后护理，以及挤初乳收集封装初乳

在准备分娩和接产时必须严格遵守清洁和卫生规定。接产后快速准备挤奶，并对初乳进行质量鉴定和封装。

专业的初乳挤奶设备应该具备专业个性化配置，挤奶杯组及脉动系统尽量与主挤奶台的设备配置类型一致，保持同样的真空度、挤奶频率及脉动比率，减少初产牛的应激。设备操作简便，CIP自动清洗，这不仅能大大降低劳动强度，而且可以保证设备的清洗质量，卫生达标。设备的配置还可以做到肉眼可见的初乳质量预评估，取样科学简便，然后是快速对初乳进行封装，及时进行巴氏消毒。

3.1.3 简单可靠的初乳巴氏消毒方案

初乳进行巴氏灭菌是提高其质量的另一种有效方法，可显著降低初乳中病原体数量并将抗体进入血液的速度提高15%。

使用专业的初乳巴氏消毒机，将一个或最多5个包含4升初乳的初乳袋在60℃的水浴中巴氏灭菌60分钟。经过巴氏灭菌的初乳可以在冰箱里冷藏5天，在冰柜中冷冻则可以保存6个月。初乳巴氏消毒机用于在初乳袋中对初乳进行温和的加热和巴氏灭菌。牛初乳管理系统具有四个程序和针对初乳巴氏消毒、解冻、饲喂工具的快速消毒，和牧场的个性化测试、加热和降温各个方面的自动过程控制，还可以自动解冻初乳并将其加热到正确的饲喂温度（39℃）。

初乳袋是容量为4升的塑料袋（铝箔复合膜袋），非常适合安全的巴氏灭菌以及初乳的正确储存和管理。铝箔有助于快速升温和巴氏灭菌。为了方便饲喂，可以将奶嘴或灌服器快速轻松地拧到初乳袋上。初乳袋解冻框（初乳盒）辅助初乳灌装，巴氏杀菌，储存和解冻，并将其安全地饲喂给每一头新生犊牛。

3.1.4 初乳质量鉴别测试及初乳吸收的抗体效率的监控

对于乳房炎初乳、含血初乳必须以异常初乳弃掉。饲喂给犊牛的初乳绝对不能来自感染了乳房炎的母牛或者含有抗生素。使用折光仪和电子比重计，测定初乳含量应＞25为最好，20～25为合格，15～25为中等。初乳的吸收状况通过测定犊牛的血清蛋白含量应超过54g/l血清，免疫球蛋白含量应＞10g/l。如果以上测定值较低则表示犊牛没有得到充分的免疫接种。

3.2 犊牛14日龄内饲养管理

3.2.1 单栏饲养

单栏饲喂14日龄以内的犊牛对于养殖规模小的牧场尤其重要，这些牧场由于犊牛数量很少，经常无法满足使用自动饲喂站所需要的日龄均匀的犊牛群。在弱小的新生犊牛成长到又大又健壮，足以抵挡其他牛犊之前，必须经过一段时间的单栏饲养。为了确保犊牛有足够的能量和营养用于健康成长，每天需要饲喂至少3次。可以使用原奶或代乳粉，最佳饲喂温度为39°C。

单栏饲养需要注意的细节包括：每次新进驻的犊牛都需要一个事先清洁消毒和卫生垫料舒适的牛栏（犊牛岛）；为了保持卧躺区域干燥，该区域应该设坡向活动采食区使尿液更容易流走；建议对10日龄以内的犊牛群通过饲喂大量混有初乳的过渡奶，其中包含的免疫球蛋白在肠道内产生局部作用，从而降低了犊牛患病的风险。采用优质的牛奶或代乳粉的同时，提供洁净的温度适宜的饮水和优质的开食料。饲喂设备及犊牛的饮水桶（盆）及开食料容器每天清洁消毒；认真仔细地培训犊牛2～3次，直至犊牛对采食敏感；每天2次以上的巡检，并记录犊牛的生长生活情况；配备部分带奶嘴的奶桶以备不时之需，实现犊牛的顺利茁壮成长。严格管理出入犊牛饲养区，所有操作人员勤洗手、勤消毒，避免病原入侵和犊牛间的交叉感染。

3.2.2 常乳低温巴氏消毒方案

标准的常乳低温巴氏消毒方案可以提供最佳的犊牛饲喂效果，保证每天全天频繁地饲喂，适宜的饲喂温度。

考虑到在奶桶中长距离运输的牛奶会迅速降温，尤其是在冬天常常无法满足犊牛需要的饲喂温度。根据环境温度传感器的数值变化自动调节犊牛计划采食量和代乳粉浓度，以适应低温寒冷气候时犊牛更高的能量需求。

3.3 群饲管理

3.3.1 群饲的特点

在养殖规模较大的奶牛场，对于14日龄以上的犊牛除了继续以上单栏饲养方式以外，还有一种选择就是犊牛在出生后14～21日龄开始群饲，这种饲养方案符合犊牛的生理和行为学需求（如运动，社交接触）；犊牛的相互学习会较早地摄入足量的开食料和干草，消化系统（瘤胃等反刍动物的器官）发育更快，更快实现犊牛培育的目标；节省人工和成本，更有效地饲喂和监控牛只，并且较单栏饲养使用更少的空间（节省建筑设施成本）。

现代化的犊牛群饲主要采用具有犊牛身份识别功能的饲喂系统，犊牛经过快速训练，轻松访问饲喂站，系统在饲喂站点通过犊牛的电子耳标识别犊牛，以新鲜适温和少量的方式准备牛奶饲料，并根据牧场既定的饲喂计划进行喂养，按犊牛日龄适当配给，使犊牛能够自然而有趣地学习正确的社交行为。

3.3.2 犊牛舍设计要求

所有哺乳期犊牛舍的设计必须考虑动物的需求以及管理的需求。标准的犊牛舍设计包括一处舒适隔热的躺卧区和一处活动采食区互补，还必须满足对光和新鲜空气的需求。理想的空气循环减少了病原体的数量，并将灰尘和有毒气体保持在最低水平。灰尘携带细菌是呼吸系统疾病的主要原因。光照应满足犊牛的生活规律，当然应避免强空气对流。

适用于犊牛组群饲养的犊牛舍除了要求犊牛满足年龄/体重的群体差异最小（不应大于14天）的条件外，还需要参考犊牛身体大小调整功能尺寸。新建或改建犊牛舍（棚）按每头犊牛提供3平方米规划，并根据饲养工艺确定所需的犊牛岛、保育箱、犊牛栏数量和布置。通风照明技术可以适应所有要求。群饲的犊牛卫生保障至关重要，设计群饲犊牛舍时还需要满足很多要求，例如：饮食/活动和躺卧的功能区分开（两个区域的围栏）；方便提供足够的圈舍垫料创造犊牛舒适的小微环境；设置良好的犊牛群监测指标，特别是大型犊牛舍；犊牛舍尽可能地做到全屋顶覆盖；犊牛躺卧区应在早晨可以接受阳光，在阳光强烈时有遮阴。

犊牛的运动采食区是犊牛社交聚会，排尿和排便的地方。此处应设置饲料采食、饮水和身体护理设施（如牛体刷）。它们应安装牢固且无锐角边缘，以免滑落划伤犊牛。运动采食区和躺卧区一样，舒适的垫料（橡胶垫）可确保牛蹄健康。由于犊牛的躺卧，行走和采食距离有不同的需求，因此圈舍应提供足够的空间，使动物能够舒适地活动而又不相互影响，这也避免牛群中等级较低的犊牛被困在死角。

新生犊牛大约90%的时间都躺着，带有卧躺区的圈舍每天的秸秆需求量（根据季节和年龄而定）为0.2～4公斤/头/日，确保给牛只提供的躺卧区足够舒适，因为这与牛群的健康和产量密切相关。奶牛会根据“柔软”和“隔热（保温）”的标准选择躺卧位置。

3.3.3 专业的犊牛智能化饲喂系统[7]

专业的智能化饲喂系统配备了高性能组件，可以轻松开始专业的犊牛饲喂，可在4个饲喂站点同时可靠地喂食多达120只犊牛。最适合奶牛饲养标准要求高的大型奶牛场。

专业的智能化饲喂系统可以对多达4个不同的饲喂站进行编程，实现在饲养母牛犊的同时用不同的方式饲养公牛犊，每个饲喂站单元都能制定可单独调节的采食量和采食天数的计划，以及牛奶比例的计划。

系统配置四个伺服驱动的蠕动计量泵，可以将牛奶同时分配到四个饲喂站，确定所需的饲喂量并将其交付给对应的犊牛。这些伺服泵可以保证犊牛在距离最远8米的饲喂站轻松吮食。智能化犊牛饲喂站采用高度稳定的支架隔板，适用于犊牛舍最恶劣的环境条件。开放式设计使犊牛在吮食时视野开阔。这大大降低了犊牛进站采食的心理压力。嵌入式犊牛识别接收器，外置人工启动按钮启动伺服泵用以完成新入群的犊牛吮食训练，训练新犊牛要注意在入群之前不饲喂。入群后小心地将其引导到奶嘴两到三遍即可。让犊牛独立吮食，不要干预。LED指示灯提供有关采食权限和识别状态的信息。这在从犊牛采食区无法看到犊牛饲喂主机显示时尤其重要且方便[8]。

奶嘴清洁功能主要通过清洗泵和两个喷嘴，在用水或清洁剂喂养后从外部冲洗清洁奶嘴。犊牛停止进食时，将自动执行清洁过程，开始时间和清洁持续时间可以在犊牛饲喂主机设置。

犊牛护栏及保护门装置的功能是允许犊牛在采食时及采食后享受休息一段时间。一旦有权采食的犊牛进入饲喂站，保护门就会通过气缸自动关闭，免于被其它犊牛打扰。

3.4 断奶管理

3.4.1 断奶的标准

每头犊牛的个体动物发育差异很大，通常情况下依据开食料的采食量或者达标体重对犊牛进行断奶。

取决于开食料采食量的断奶可确保满足每个犊牛个体的能量需求。在正常体重的犊牛中，减量饲喂直至断奶的过程可以在33日龄开始。当然并不是所有的犊牛都可能采食足够的开食料，但当牛奶量减少时它们会迅速增加开食料采食量。

由于犊牛的发育差异很大，在56～84日龄期间断奶的犊牛早在63～70日龄就开始有力反刍。在4个月龄之前，犊牛的咀嚼和反刍周期就能处于成熟水平。这意味着每日牛奶的数量不会根据犊牛日龄而减少，而是根据犊牛开食料采食量的增加而减少，只有当犊牛采食了足够的开食料（约1.8kg/头日）时才停止牛奶供给。实验表明，在80日龄后传统断奶的犊牛中有60%以上仍在互相吮食，而根据开食料采食量断奶的犊牛中这种行为的比率仅为35%。平均断奶年龄为91天，但分布范围较大（71至108天）。这表明了犊牛个体发育能力的差异显著程度，以及吮食和采食行为相互影响的程度。

3.4.2 断奶的辅助设备的类型

移动式犊牛称重器配备了牛只识别接收器，该接收装置可读取犊牛的ID并同步记录犊牛体重，称重器显示屏可以显示犊牛的体重，将数据上传到犊牛管理系统平台，分享至犊牛饲喂机器人或智能化饲喂系统中。称重器配有的移动轮和可充电电源可以轻松地将其放置到牧场的不同位置。

开食料自动饲喂站向犊牛自动提供新鲜的开食料，也可以对其采食计划进行单独设置。犊牛的开食料采食量被实时记录上传到犊牛智能化饲喂系统中，也可以在开食料自动饲喂站上显示。当开食料采食量达到一定阈值，牛奶的计划采食量会自动减少。

哺乳期犊牛的个体发育差异很大，犊牛智能饲喂系统可以通过开食料自动饲喂站或者通过犊牛称重系统实现低应激断奶。这为实现每头犊牛的健康，最佳饲料利用率，最佳瘤胃生长和生产寿命奠定了基础。

4 结论

（1）以“哺乳期犊牛挑战饲喂”的犊牛具有更好的育成牛生长表现，生育能力和高奶产量以及健康和活力。因此，它们可以预期更长的生产寿命以及更好的奶产量和生产效率。

（2）以“哺乳期犊牛挑战饲喂”方案来指导所有最佳饲养措施和饲喂计划，从而影响犊牛的生长发育特别是乳房发育；相反，犊牛从断奶到生育，会因为早期器官发育时的细胞数量组成较低，在育成后期的代偿性增长导致牛只体内储存大量的脂肪和水。

（3）犊牛生命早期采用单次定量不限总量饲喂还可促进瘤胃发育和饲料营养的吸收。牛奶中高干物质摄入量（每天超过1.1kg/头）有助于避免犊牛应激并促进其与环境适应，克服疾病相关的调节机制。犊牛在35日龄到42日龄能达到500克开食料的采食量即对其营养需要起决定性作用。除饲料外，还必须始终为犊牛提供新鲜的饮用水。

（4）“哺乳期犊牛挑战饲喂”方法是一项创新的饲喂方案。借助智能化的饲喂设备，从初乳挤出巴氏消毒后的喂服，到14日龄内单栏饲养高频次饲喂，再到大规模群饲的自动化饲喂，最后依据日增重及开食料采食量的无应激断奶，解决犊牛从出生到断奶的全流程智能化管理，使犊牛生命的最初几周为其将来成为高产母牛提供了最佳的开始。