奶牛场机械化dairy farm mechanization

用机械设备装备奶牛场进行喂饲、饮水、挤奶、清粪等作业以代替手工劳动的过程。
发展简史 20世纪40年代以前，各发达国家奶牛场的挤奶作业均以手工为主，每头奶牛年平均饲养工时为150～180个。第二次世界大战后，由于劳动力缺乏和饲养规模的扩大，促进了机械化的发展。50年代开始采用提桶式挤奶机挤奶。至60年代管道式挤奶设备开始替代提桶式挤奶机，并出现了挤奶间挤奶。70年代广泛采用隔栏牛舍式散养，简化了对奶牛的饲养管理，在喂饲方面开始以青贮料（或低水分青贮料）与混合精料组成混合饲料代替传统日粮。挤奶间挤奶得到广泛应用后，使机械化程度和劳动生产率进一步提高，每头奶牛的年平均饲养工时降低一半。
中国在牛奶生产过程中，长期以来均以手工生产为主，仅有少数奶牛场的饮水、喂饲、挤奶、清粪等作业实现了机械化或半机械化，每头奶牛年平均饲养工时约为280个。挤奶成套设备、牛奶加工设备和奶牛喂饲设备等的研制和应用始于80年代。
饲养工艺和设备 奶牛饲养方式由草地面积、饲料来源、气候情况决定。可分为放牧和舍饲两类。放牧又分全放牧和半放牧；舍饲分拴养、隔栏牛舍散养和围场散养。❶放牧饲养，需有丰富的草场资源和常年较温暖的气候。奶牛长年生活在草场，只在冬季补喂混合精料。使用挤奶设备在放牧场就地挤奶或到挤奶间挤奶，不建牛舍，也很少采用其他设备。半放牧饲养是冬季舍饲，其余时间放牧。
❷拴养，是将奶牛拴系在牛舍的牛床内，每天在运动场上活动数次，是目前普遍采用的一种奶牛饲养方式。牛舍内配置拴系、喂饲、饮水、挤奶、清粪等机械设备(见奶牛喂饲设备、奶牛挤奶设备、奶牛舍清粪设备)。拴养奶牛的管理较细致，奶牛相互间干扰小，单产较高，但设备投资多，操作烦琐，不利于进一步提高劳动生产率。
❸隔栏牛舍散养，不需拴系设备，仅有供牛休息的隔栏及喂饲、饮水、清粪等机械设备。牛舍简易但需要专用挤奶间。奶牛能在舍内自由活动、采食和饮水，管理简单，容易达到较高的机械化水平和劳动生产率，但对奶牛的照料少，奶牛之间相互干扰较大。
❹围场散养，是舍饲中最简单的饲养方式，围场内有遮雨的牛棚和挤奶间，很少采用其他设备；饲槽设在围场周围或有顶盖的遮棚内，由饲料车或固定式喂饲设备分发饲料；铲式清粪机定期进入围场清粪。管理粗放，不易得到较高的单产，只适用在气候温暖且较干旱的地区。
牛舍 保护奶牛免受外界恶劣气候条件的影响。有拴养牛舍和散养隔栏牛舍两种。拴养牛舍内牛床配置方式有对尾式和对头式两种。对尾式的两列牛床中间是清粪通道，两侧是饲料通道；对头式的两列牛床中间是饲料通道，可共用一套机械喂饲设备，但清粪和挤奶作业分隔在两侧。散养隔栏牛舍以隔栏代替牛床，饲槽设在封闭式牛舍的中央，或在半封闭牛舍敞开的一侧，以便于饲料车从舍外向饲槽加料；牛舍的一端为奶牛等待去挤奶间挤奶的集群区，舍内清粪通道的地面取决于清粪设备的形式：机械清粪使用整体水泥地面；水力清粪使用缝隙地板。
牛床 奶牛在拴养牛舍内的拴养地点。牛床的长度应有利于奶牛休息并使粪便能直接落入后部的粪沟。使用硬式颈架时，牛床的合适长度应等于奶牛的前肩胛关节到坐骨结节之间的距离加75毫米，牛床宽度为长度的80%。在牛背隆起部分的牛床上方悬一限止杆，迫使牛排粪时后退，将粪排入粪沟。牛床使用水泥地面，上铺垫草或覆盖橡皮垫，以利于牛床的整洁，减少对牛脚关节和乳房的损害。
隔栏 奶牛在散养隔栏牛舍内的休息地点。隔栏大小应便于奶牛自由进出，但只能沿隔栏长轴方向站立，不能转身，使粪便能排在清粪通道上，不沾污隔栏。隔栏尺寸一般是长2～2.2米，宽为1～1.1米，地面与牛床地面相同，后部设一挡草杆，防止垫草散失。

硬式关节颈架

1.滑块； 2.颈架连接连杆； 3.颈架；4.U形架； 5.牛床架； 6.自动饮水器； 7.限位链

拴系设备 有软式和硬式关节颈架两种。软式是用两条链条组成颈圈，其两端套在牛床两边支柱的铁棍上，可上、下自由活动，结构简单，但系放奶牛时需用手工操作。硬式关节颈架由两根端部有球形关节的管子组成（图），上端分别连接于上下两根连杆的滑块上，下端固定于U形架上，两连杆与绕在链轮上的链条连接。转动牛床组两端的链轮可带动组成颈架的两根管子作相反方向运动，两管合拢时拴系奶牛，张开时释放奶牛。每一组可同时释放或拴系25头。
饲槽 在拴养牛舍内常用机动饲料车沿饲料通道向饲槽卸料，饲槽前壁高200～300毫米，便于奶牛躺卧。散养牛舍的饲槽与隔栏分开配置，每头奶牛占有0.7米的采食宽度。
饮水设备 在拴养牛舍内常用杯式饮水器，它由压板控制阀门开闭。牛饮水时用嘴压下杯内的压板，通过杠杆使阀门弹簧压缩打开通道，使水流入杯内，停止按压时，压板升起，阀门在弹簧压力作用下，关闭水流通道，水即停止流出。在拴养牛舍中饮水器安装在牛床支柱上，离地高0.6米，每两个牛床一个。在散养牛舍中，饮水器按6～8头牛一个，安装在饲槽架上，也可采用饮水槽，按每20头牛占槽长0.6米设置。
发展趋势 80年代以来奶牛场机械化的发展趋势主要是：以自动识别奶牛来精确控制饲料喂量，设计更符合挤奶生理要求的挤奶机，借助计算机参与奶牛管理等。利用计算机可将检测到的奶产量、奶温（或电导率）、采食量、体重等数据与原来贮存在磁盘中的数据进行分析比较后，在荧光屏上显示出奶牛的异常情况和需要处理的信息，也能将信息打印在纸上或再发出警告的声响。