畜牧业机械化animal husbandry mechanization

根据人类对畜产品需求和畜禽生长发育需要，通过装备和操作机器设备来饲养畜禽的过程。包括饲料生产和加工、畜禽饲养和畜禽产品采集加工等，是农业机械化的重要组成部分，是传统畜牧业过渡到专业化、工厂化和现代化的重要手段之一。使用机械可以充分利用各种饲料资源，广泛使用配合饲料，控制饲养环境，改善畜禽生产性能和提高饲料报酬，·有利于提高劳动生产率和降低饲养成本。
发展简史 牧草收获机械化起始于19世纪初期。畜力割草机和搂草机约在1800年问世。1813年出现人工操作的压捆机，到20世纪20～40年代陆续出现固定式和移动式方草捆压捆机。至60年代完成了割草、搂草作业机具的技术更新，相继出现了旋转式割草机、滚筒式和指盘式搂草机、割草调制机、圆捆式卷捆机、草捆捡拾装载机、捡拾压垛机和移动式田间压块机等，使牧草收获进入了综合机械化时期。中国的饲草机械化开始于20世纪初期，1914年内蒙古索伦旗（今鄂温克自治旗）牧民开始从国外购入割草机和搂草机，1917年后移居呼伦贝尔和伊犁草原的俄国侨民带进了一些割、搂草机，中国于1953年开始生产割、搂草机，到1966年已生产出牵引式割草机、牵引式搂草机和固定式捆草机，并同时进行了旋转式割草机和后悬挂双动刀高速割草机的研究。1975～1982年旋转式割草机、割草调制机、指盘式和斜角滚筒式侧向搂草机、圆捆式卷捆机、方草捆捡拾器、圆捆运输车、捡拾压垛机等相继投产，逐步形成机具系统，使牧草收获工艺日趋完善。
饲料加工机械化始于19世纪中叶。锤式粉碎机于1860年问世并在英国取得发明权。20世纪20年代，西欧开始研制颗粒饲料压制机。至40年代中期在生产中推广。1933年人工合成维生素获得成功，并出现了蛋白质工业。40年代多种饲料添加剂的问世以及50年代以后营养科学的新突破，使饲料的科学配方有了新的发展。美国在60年代以后相继在饲料工业领域使用了电子计算机、新型粉碎机和混合机、电子秤式自动配料装置等，使饲料工业朝机械化、自动化、电子化方向发展。中国的饲料工业起步较晚，50年代才开始生产饲料粉碎机。1972年和1976年先后完成了爪式粉碎机和锤式粉碎机的系列化。1973年和1976年分别研制成环模式和平模式制粒机。1980年起相继生产了各种类型的饲料加工机组， 建立配合饲料加工厂。1983年开始建立预混饲料厂和浓缩饲料厂。
奶牛饲养机械化开始于20世纪初期。1903年英国研制成用真空吸奶的挤奶器。其后新西兰、澳大利亚、丹麦、荷兰等国相继发展二节拍挤奶机。20世纪40年代苏联研制出三节拍挤奶机并于50年代投入生产。50年代各国的奶牛主要采用拴养舍饲，用桶式挤奶机挤奶，用手推车给饲和清粪；60年代采用牛舍管道式挤奶机挤奶和用水力清粪设备清粪； 70年代广泛采用隔栏牛舍式散养，挤奶间挤奶，使用饲料车或固定喂饲设备喂饲和用水力式机械清粪设备清粪，挤奶进一步实现自动化，如在挤奶过程中能根据奶流量自动改变参数以及挤奶后奶杯自动脱落等。中国于1952年引进苏联三节拍挤奶器，并于50年代末开始生产，但使用不普遍。1978年以后相继研制成高配管式和低配管式管道挤奶机、自控式挤奶机、挤奶台等，以及与其配套的清洗和冷藏设备，同时研制了小车式挤奶机以适应小型奶牛场和专业户。
机械化养鸡始于20世纪40年代末，60年代饲养规模迅速扩大，开始出现密闭式工厂化饲养。蛋鸡的饲养方式逐渐趋向于笼内饲养。如英国1960年蛋鸡采用密闭式笼养的仅占17%，到1970年发展到90%。中国在1959～1965年相继研制了叠层式蛋鸡和肉鸡笼养设备，建立了少数机械化蛋鸡场和肉鸡场。1975年以后，广州、北京、上海等10多个大中城市先后建立了规模较大、机械化程度较高的养鸡场，其饲料加工、喂饲、饮水、清粪、集蛋、孵化、育雏等生产环节和工序全部或部分地实现了机械化与自动化。部分鸡场实现了工厂化，用人工控制鸡舍内的小气候，采用人工光照，能全年均衡地向市场供应鸡蛋。1981年研制出蛋鸡笼养和平养的成套设备并开始成批生产。
电动剪毛机于1900年前后在英国和澳大利亚开始生产，50～60年代出现了气动式剪毛机、工频直动式剪毛机和中频直动式剪毛机。中国在1960年以后先后生产了电动和畜力剪毛机，70年代研制出中频剪毛机。
主要内容 草原地区和农业地区的畜牧业机械化内容不尽相同。草原牧区以发展马、牛、羊等食草家畜为主，机械化主要内容是大力发展牧草机械系统，以保证饲草的高产稳产和适时收获贮存，从而提高草场载畜与抗灾能力。农业地区以发展鸡、猪、奶牛和后期育肥的肉牛为主，其机械化主要内容是：大力发展饲草、饲料加工机械系统，以开发饲料资源、改善饲料品质和降低饲料成本；实现饲养管理与畜禽产品采集作业机械化；改善和控制畜禽饲养环境等。综上所述，畜牧业机械化包括：草原建设机械化、牧草收获机械化、饲料加工机械化、畜禽饲养机械化(奶牛场机械化、肉牛场机械化、养猪场机械化、养羊场机械化、养兔场机械化、养禽场机械化)，以及畜禽产品初加工机械。
现状 欧美各国的畜牧业比重较大，畜牧业产值占农业总产值的比重为：英国70%，加拿大63%，美国60%，法国57.2%，苏联49.5%。中国在1979年以后，农村出现了大量畜禽饲养专业户，畜牧业有了较迅速的发展，畜牧业产值占农业总产值的比重已从1979年的13.2%上升到1986年的21.8%。畜牧机械工业产值占农业机械工业总产值的比重也由1979年的0.33%上升到1985年的1.71%。
各发达国家的人工草场面积占草场总面积的比重较大，如美国为9.5%，澳大利亚为5.8%，苏联为10.6%，加拿大为24%，法国为32.6%，新西兰为66%，荷兰为80%，天然草原也在不断进行改良，从而大幅度地提高了草地生产能力。由于采用了先进的牧草收获机械以及所收获的草地产量较高，每收获调制1吨干草仅需0.48～1.73工时。中国有43亿亩草原，到1984年为止仅利用了几亿亩，其中人工草场仅7200万亩，占全部草场面积的1.77%。由于缺乏水源、管理不善、放牧过度、鼠害严重而造成草场退化，产草量低，大部分仍采用旧的牧草收获工艺，每收获调制1吨干草约需10～12 工时。
美国的配合饲料工业居全美十大工业的第九位，1975年年产值达90亿美元，到1982年，美国人均年占有饲料量已达494千克。苏联和法国每人每年占有饲料量均为240千克左右。据1985年统计，美国约有8300个配合饲料工厂，其中年产1000～10 000吨的约占44%。日本采用进口原料，所以其配合饲料厂规模较大，以年产6万～12万吨居多。英国饲料厂规模多为0.2万～5万吨。中国至1986年已拥有饲料加工企业1.4万个，配、混饲料的单班年产能力为2000万吨左右，建立了年产万吨以上的企业160个，年产2000吨以上的企业4 500个。配合饲料占配、混饲料的比重已经超过40%。人均年占有的配合饲料商品量为18千克。由于缺乏蛋白质饲料和添加剂，将使中国的饲料工业发展受到影响。
奶牛业发达的国家，奶牛饲养已趋向于工厂化和专业化生产。美、英、丹麦等国挤奶已全部机械化。配合其他作业的机械化，英、美等国最高每个饲养员已能管理100头奶牛，每生产100千克牛奶只需0.66工时。至1983年苏联奶牛场达到综合机械化的占48%，各项作业机械化所占比例：挤奶92%，饮水92%，喂料50%，清粪79%。1981～1982年苏联国营农场生产100千克牛奶平均需8工时；实现综合机械化的800～1200头大型奶牛场每生产100千克牛奶需1.4～2.5工时，每个饲养员管理奶牛数为25～45头。中国的奶牛场在精饲料加工、青饲料收获以及青贮饲料的制作等方面已基本实现了机械化，但使用机器挤奶的奶牛还不到5%，其他如喂饲、清粪等作业基本没有机械化。没有实现机械化的牛舍内每个挤奶员只能管理10～12头奶牛，每生产100千克牛奶需16.6工时。中国的奶牛饲养专业户规模较小，一般是1～2头，个别的超过40头，几乎全部由人工饲养和挤奶，只有少数专业户拥有运输饲料和牛奶的机动车辆。
随着工厂化养禽业的兴起，各国家禽饲养场的规模逐渐增大，劳动生产率也日益提高。英、美、日等国已有60%的鸡场实现工厂化饲养。有90%左右的蛋鸡采用笼养。规模最大的饲养量，蛋鸡场为400万只，肉鸡场为存栏1 000万只，每个饲养员最高管理只数，笼养蛋鸡为5万只，肉鸡为10万只，每生产100千克鸡蛋或鸡肉分别需要0.88和0.66工时。至1983年苏联养鸡场达到综合机械化的已占79%，各项作业的机械化所占比例：饮水96%，喂饲88%，除粪88%。1982年苏联养鸡业每生产1 000个鸡蛋需2.7工时，每生产100千克鸡肉需5.3工时。中国规模最大的蛋鸡场饲养量为30万只，肉鸡场最大饲养量为年产20万只，机械化养鸡场中每人管理的只数为笼养蛋鸡0.5万～1万只，肉鸡1万只，种鸡0.3万只，每生产100千克鸡蛋需5～6工时。但据1983年的资料，中国的工厂化、机械化和半机械化蛋鸡场的总饲养量只占全国总饲养量的2%。中国的蛋鸡饲养专业户养鸡规模以小型为主，以北京市为例，1984年户均规模是85只，饲养100只以下的农户占76.5%，饲养量占49.2%；饲养300只以上的农户占4.3%，饲养量占17.5%；专业户多数用手工或半机械化笼养。
随着养猪业机械化自动化的发展，单位猪肉产品的用工量也大大下降。美国在70年代末每生产100千克猪肉只需2～3工时，比50年代降低62%，育肥猪养至5～6月龄，活重可达96～100千克。至1983年苏联养猪场达到综合机械化的占66%，各项作业机械化：供水为94%，喂料为68%，清粪88%；年产1.2万和2.4万仔猪的机械化繁殖猪场每生产100千克仔猪活重分别需23.3和28.3工时，年产10.8万和5.4万头肥猪的大型机械化猪场每生产100千克猪肉分别需3.3和5.4工时。中国的机械化养猪场数量很少，管理较好的机械化养猪场每100千克猪肉需15～30工时，个别利用进口成套设备的机械化养猪场每100千克猪肉需6.4工时。
发展趋势 发达国家草原地区机械化的趋向是：❶按一定比例划分夏季放牧场和冬季牧场，在冬季牧场发展人工草场和建筑畜舍，使牲畜在冬季有较好的饲养环境和充足的饲料；
❷牧草收获趋向于在高产草场或人工草场进行，以充分发挥高效牧草机械的效率。中国草原地区机械化趋向是大力开展草原保护和草原改良，并适当地发展人工草场。除了发展高效牧草机械以外，由于低产草场占很大比例，原有的散长草收获工艺及其相应的机械将在一定时期内保留。小型饲草收获机械将有所发展，以适应目前的经济体制的改革。
发达国家的饲料加工厂正向大型和生产过程自动化方向发展。饲料供应有两种趋向：一是除了全价配合饲料以外，还大量生产预混料和浓缩料。其中一部分直接供应有自产谷物的农户，由农户自行调制配合饲料，如英、美等国；另一是以全价配合饲料供应农户，预混料只供应给中型饲料工厂，如日、法和澳大利亚等国。中国趋向于前一种方式，饲料加工厂规模趋向于中小型。
欧美的奶牛饲养趋向于采用散放隔栏饲养方式。利用电子计算机控制的自动识别奶牛精料喂饲系统已由示范趋向于推广。奶牛挤奶设备在已有先进技术的基础上，正趋向于在电子计算机的辅助下，同时用作奶牛状态(发情、乳房炎)的监测装置。中国趋向于发展小型移动式乳牛挤奶装置，以适应舍内奶牛分群承包的情况。欧美的肉牛饲养，母牛和育成牛趋向于在草原地区饲养，育成牛1岁前后转至优良草地放牧肥育或在农区集约化肥育，肥育期6～10个月。集约化肥育的规模趋于增大并趋向于与屠宰相结合，饲养过程趋于高度机械化，但建筑和设施趋于简陋，广泛使用不保温的前开式牛舍。
发达国家的机械化养鸡场规模日益扩大，有向大型联合企业发展的趋势，联合企业经营项目包括设备制造、饲料加工、孵化、养鸡、鸡粪处理、屠宰、禽产品加工等，企业向养鸡农户提供技术和部分生产条件。中国机械化养鸡场的规模在一定时期内趋向于中小型，并有同时进行家禽屠宰和禽产品加工的倾向。适用于家庭养鸡的设备有迅速发展的趋势。
为减轻环境污染和便于疫病控制，法国、日本和美国等国家的机械化养猪场规模趋向于中小型。缝隙式地板和粉状配合饲料喂饲系统在机械化养猪场中的应用趋于广泛。
畜禽环境控制的发展趋向是进行自动化控制和减少能量消耗。趋向于自动控制的自然通风与自动控制的机械通风同时发展，用于不同的气候条件和不同的日龄组。
畜禽饲养场的粪便和污水绝大部分利用生物学处理方法形成肥料施于农田，但目前有进行综合利用的趋势，如利用畜粪产生沼气，将鸡粪进行干燥和加工成饲料等。