肉牛牦牛战略研究08.设施与环境技术发展战略研究

1、中国肉牛牦牛设施与环境技术发展战略研究肉牛牦牛的设施与环境控制技术的发展是随着肉牛牦牛产业的发展而发展的。我国肉牛生产正处于由传统养殖向现代化养殖转化阶段。从设施与环境角度看，肉牛养殖呈现出养殖规模化程度较低、各地肉牛规模化养殖发展不平衡的特征。现代化养殖就是提倡适度规模、具有完备的设施设备的集约化养殖场，肉牛养殖标准化示范创建的条件是年出栏500头育肥场或存栏50头能繁母牛繁育场，2011年全国年出栏500头以上的肉牛场4046场（户）、仅占0.03%,出栏肉牛368.5万头、仅占0.36%。这说明肉牛养殖状况距离农业部的要求相差甚远，还需经过长期的发展过程。这一背景为肉牛设施与环境控制的发展带来了机遇。同时，由于近年来规模化养牛场的迅速发展，肉牛的粪便污染问题越来越突出，牛粪直接堆放对环境造成污染，已经严重影响到养牛业自身的可持续发展和人们的正常生活。肉牛牦牛设施与环境技术亟待发展，因此，有必要在对肉牛牦牛设施与环境技术现状进行分析的基础上，总结该技术领域面临的主要问题，判断其发展趋势，并对肉牛牦牛设施与环境技术发展战略进行分析。 第一节 肉牛设施与环境控制技术应用现状一、肉牛生产

2、工艺与设施技术应用现状肉牛育肥根据饲养模式的不同分为栓系饲养和小群饲养。拴系式饲养的方式在目前使用比较普遍，也是传统肉牛育肥方式，牛舍比较简单。购入架子牛经隔离后被转人育肥牛舍，采用栓系式饲养。每头牛都有独立的饮水槽和采食位，牛床采用混凝土或立砖地面，少数在冬季铺设橡胶垫、垫草或木屑。牛舍大多采用砖混结构或轻钢结构，屋面加隔热层。小群饲养一般1015头一群，每头牛占舍面积46m2,自由采食、自由饮水，人工或机械清粪。小群饲养肉牛可以充分采食和饮水，福利较好，育肥效果好，尤其是生产高档牛肉采用小群饲养方式育肥，屠宰后牛肉质量好、牛皮价格高，故小群饲养也逐渐发展起来。我国很多牛舍在建造时没有经过规划设计，养牛设施不规范的现象十分普遍，肉牛生产中出现各种问题，降低了生产效率。近几年经济实用的肉牛养殖设备开始在肉牛场推广使用。国内规模化肉牛场清粪方式开始采用机械清粪替代人工干清粪，人工清类的特点是方法简便、投资少，但缺点是劳动强度较大；而机械清粪在肉牛场中应用能显著提高劳动生产率，但设备的前期投入费用较大且运行维护费用较高。相比于教程的放牧和全人工舍饲饲养，现在规模牛场基本设有饲料加工、贮存设

3、施，如青贮池、精料库等，开始采用TMR机械饲喂；专用养牛设备如不同规格的自动饮水机、自动化刮类板，工厂化生产的专用的采食槽、牛舍的通风降温设备等也得到广泛应用。我国的肉牛舍类型有全开放式（敞棚）、半开放式、钟楼式、双坡式和单坡式等，一般根据当地气候条件选择适宜的建筑形式，北方寒冷地区一般采用半开放式和有窗牛舍、采用覆盖塑料膜或卷帘、屋顶设采光带等措施加强防寒，结果表明这些措施可以提高冬季牛舍内温度310，但舍内湿度明显升高，有毒有害气体含量一般要增加。我国北方地区冬季漫长寒冷，最低温度常可达到-20以下，冬季严寒等环境因索对肉牛生产有很大的负效应（郭宏、韩敬宇，2003)。很多养殖户认为肉牛耐寒不耐热，在必要的环境设施设备上投入不够，造成肉牛生产效益低下，为解决保温问题、塑料暖棚牛舍在改善牛舍内小气候上的应用越来越广，其原理在于利用塑料膜等材料的透光性和密闭性蓄积太阳辐射热量和家畜自身散发的热量，维持畜舍内温度，减少肉牛能量消耗，提高肉牛生产力（陈艳珍，2003)。同时，在北方寒冷地区，有采用砖混结构牛含或使用保温材料的装配式牛舍，大多采用封闭程度高的单坡牛舍或在双坡牛舍上部设采光带，

4、以充分利用冬季日光取暖，冬季关闭门窗或用薄膜封闭牛舍的部分通风口，通过牛产热及减少舍内热量流失来维持舍内温度。南方地区夏季炎热潮湿，长江流城和南方多为开放式、半开放式、钟楼式牛舍，幼畜以防寒为主，采开放程度高、跨度大、屋顶高的牛舍，以利用自然通风和降温，如果出现高温高湿气候，在舍内采用喷淋或喷雾结合机械通风，具有一定的防暑效果（张良银、韩国林，2001),对于南方规模化养殖的肉牛舍，其牛舍结构形式相比农户分散饲养和庭充养殖的传统模式有所改进，但夏季舍内高温高湿的情况仍普遍存在。肉牛舍夏季高温高湿造成肉牛采食量不足，体重出现负增长，部分肉牛场甚至采取69月暂停饲界的措施来避免经济损失，严重制约了南方肉牛产业发展，因此防暑降温的饲养工艺和设施技术在最近几年也逐渐被重视。对于整个牛场的粪污处理设施，由于环境法规的不健全和种种原因，绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽类便处理与利用，使得不少养殖场牛舍内粪便得不到及时道理或清除不彻底，排到舍外的粪便未经处理直接露天堆放，污水任意排放，从而导致牛场及其周围污染严重、蚊绳擎生，严重的污染了周围的环境，也直接影响着养殖将本身的卫生防疫，降低了畜产品的质

5、量。而大量的污水直接向外排放，水源受到严重破坏：有些牛场虽然把环境设施与主体工程同时设计，但由于资金短缺未同时施工、网时投入使用，造成污染废弃物无法处理，造成对环境的污染。牛场的环境控制要根据地区和牛舍类型不同选择适宜的技术措施，牛场生产工艺与建筑形式、设施设备配套均应在建场时统一考虑，因此牛含的设计建造是牛舍环境控制技术的重要环节。近年来，新建的规模化肉牛场开始进行专业的设计和建造，这对于提高环境控制技术的应用效果有着重要的作用。 二、肉生生产环境控制技术应用现状(一）肉牛舍环境调控技术的应用现状我国肉牛场环境控制技术的应用大部分是直接采用其他规模化畜舍的环境控制技术。牛舍环境控制技术主要调控牛舍温热环境（温度、湿度、通风和光照）,以及畜舍的空气质量。我国地域辽阔，南北跨温热两大气候带，但从畜舍环境控制角度，环境控制技术措施主要是考虑在牛舍的冬季保温通风和夏季的降温以及采光等方面应用。牛舍防寒技术措施主要集中在冬季牛舍温度、湿度、空气质量与通风的调控上。我国在肉牛舍防寒技术措施应用很有限，因为牛只相对耐寒，又受到生产成本的制约，因此很多供暖技术不能广泛应用，主要通过牛舍保温材料和太阳

6、能的利用解决牛舍保温问题，为提高犊牛成活率，犊牛局部供暖技术将得到应用。此外，冬季北方地区牛舍应用恒温饮水设备或者太阳能加热供水系统，降低牛的热损耗，提高饲料利用效率，也是重要的福利措施。在南方牛舍防暑降温技术应用上，主要是采用接力送风结合喷淋喷雾技术，以及湿帘风机降温技术。接力送风能够将舍外新鲜空气不断送入舍内，减少舍内热量和湿量的积蓄，提高肉牛体感风速，并减少有害气体和病原菌的浓度。单独使用接力送风通常在舍外温湿度低于舍内温湿度时应用。由于接力送风不能降低空气温度，一般与喷淋喷雾同时应用。喷雾降温不同于喷淋降温，该系统主要采用高压喷头将水雾化成直径5080um的雾滴，使雾滴在落到地面之前完全蒸发，吸收空气的热量达到降低空气温度的目的。喷雾冷风机是风机结合喷雾的一种形式，风机气流可以加速雾滴的蒸发和在空气中运动的时间，有研究结果表明，喷雾冷风机可以有效缓解夏季肉牛的热应激。而湿帘冷风机是湿帘和风机结合的正压送风形式，室外空气经过冷风机湿帘降温后再通过风机吹到舍内，所以对畜舍密闭性没有要求，应用在开放和半开放的肉牛畜舍中具有较好的降温效果。另外，环境控制技术设备自动化控制应用有了很大发

7、展。目前，我国肉牛舍的通风大多为自然通风或自然通风辅助以机械通风，其舍内空气质量、温湿度状况是靠人来感觉，然后通过人工调节窗户启闭或开关风机来调控，受人为影响较大。我国牛舍环境自动控制水平还较低，所采用的大多还是单因素控制，如温度控制、通风换气控制等。而在猪舍和鸡舍中现在开始应用智能化自动环境调控设备，根据舍内空气质量、温湿度探头来实时调控舍内环境。因此，自动调控技术在肉牛场上的应用也将会有很好的前景。(二）肉牛舍环境保护技术应用现状由于近年来规模化养牛场的迅速发展，肉牛的类便污染问题越来越突出，牛类直接堆放对环境造成污染，已经严重影响到养牛业自身的可持续发展和人们的正常生活。现在有一些人们还未认识到牛粪污染的严重性，牛类对空气有污染，对人们的生活环境有污染，以一个牛存栏数为10万多头的养牛基地为例，按平均每天每头牛最少排泄20kg牛类计算，每天有2万t鲜牛粪产生，每5万t牛类分解时就将释放出1t的有害气体。每两天半要有1t有害气体排出，对养殖基地造成大气污染。另外，牛放屁也会造成环境污染，美国犹他州大学的肯奥尔森研究表明：“甲烷最初从牛的瘤胃分泌出来进入循环系统，一部分通过打嗝排出体

8、外成为造成温室效应的主要气体，其加温效应为二氧化碳的20倍。全球10.5亿头牛排放的甲烷占全球温室气体总排放量的18%,占全球甲烷排放量的1/3。”全球10.5亿头牛排放的废气甚至超过了汽车、飞机等交通工具排放的二氧化碳总量。由于牛粪堆放占用土地，还造成了土地资源的浪费。据统计，目前仅有10%左右的牛粪被直接作为农业肥料使用，仍有90%左右的牛粪处于堆积存放状态。目前，各地对牛粪的处理普遍重视不够，一些养牛比较集中的地方，基本上都没有牛粪处理设施。这样导致牛粪到处乱堆乱放，占用了大量的土地资源。我国一些地区肉牛饲养量较大、周围经济距离内可消纳的土地量不足，造成了牛类的积压，随之也带来了蚊蝇、恶臭和土壤水源的严重污染。一些牛场清粪采用干清粪，清除的粪便进行有机堆肥，制成有机肥进行土地利用，废水采用厌氧一好氧方式处理，最终达标排放或进行农田灌溉，建立“肉牛有机粪肥有机饲料肉牛”的良性生态循环体系。除此之外，一些规模牛场利用牛粪生产沼气，利用沼气进行供热或发电，形成“种植饲养能源环保”多方受益的经济发展格局。少数一些规模牛场采用生态发酵床养牛技术，通过对微生物的筛选、培养和扩繁等工艺流程，再

9、按一定的比例将其与麦秸、玉米秸等辅助材料混合，做成牛躺卧的发酵床，牛排出的粪尿可以在短时间内进行降解，既不用清尿、清粪，又提高了育肥牛增重和成活率。若这种模式大范围推广可有效解决养牛所致环境污染问题。在动物生产过程中，动物排泄总是必然的。任何地区的环境容量都有限，需根据当地的环境容量来确定养殖规模、布局与生产方式，以及废弃物的消纳措施。现在国内已经有些地方开始启用类似的条例。有必要综合分析和总结国内外的经验和资料，提出适度畜牧规模化养殖下，畜牧场粪便、废水的排泄量及其养分综合管理。在我们这样的发展中国家，行业本身倾向追求经济效益，环保投人经费有限，过分依赖末端治理。在环保监督跟不上或有机可乘时，运行过程容易产生偷工减料，因此必须考虑综合治理措施，即从多环节入手，加强生产工艺的改进和源头的管理，发展可持续畜牧业，为循环农业打下坚实的基础。目前国内养牛场对类便的处理和利用，多以粪便的腐熟堆肥为主，大型养牛场进行粪便厌氧发醉生产沼气，沼气用作燃料及发电，沼渣用于制作有机肥。关于粪便的处理和利用技术的实用性、安全性、示范效果研究较少。粪便的腐熟堆肥和厌氧发酵的工艺参数研究较多，但技术的实用性与经济效益研究较少；关于粪便的其他利用方法、土壤消纳粪污的承载力以及温室气体等方面的研究也有报道。在有机肥施于农田中对土壤特性及作物生长的影响、粪便发酵过程中重金属形态转化、生物有效性以及对土壤的影响、粪便发酵过程中抗生素的降解、致病菌的杀灭等方面已逐渐成为当前国内研究热点。对畜禽粪便生态还田技术、生态养殖模式等新思维进行反复探索试验，改进现有粪便处理模式并进行社会效益和经济效益评估，力争摸索出一条真正适合我国国情的肉牛粪便污染防治道路，实现肉牛粪便生态还田和“零排放”的目标。 第二节 肉牛设施与环境控制技术应用面临的主要问题一、肉牛场生产工艺与设施技术应用存在的主要问题我国肉牛生产工艺与设施技术应用存在的主要问题表现在生产工艺、牛舍及附属建筑以及设施设备配套不合理，影响肉牛生产水平和劳动效率。我国肉牛生产规模小，主要采用栓系饲养工艺，牛繁育主要采取农户饲养母牛生产架子牛的模式，犊牛上繁育场。这样必然导致工艺、建筑及

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