TMR配料系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用

劉廷玉 蔣桂娥 靳曉科 張國拴

摘 要：TMR是根據(jù)奶牛在不同生長發(fā)育和泌乳階段的營養(yǎng)需要，按營養(yǎng)專家設(shè)計(jì)的日糧配方，用特制的攪拌機(jī)對(duì)日糧各組成分進(jìn)行攪拌、切割、混合和飼喂的一種先進(jìn)的飼養(yǎng)工藝，結(jié)合自動(dòng)控制與信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)TMR方案精準(zhǔn)實(shí)施是奶牛場降低成本提高飼喂效率的有效途徑，河北優(yōu)牧機(jī)械制造有限公司正是應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，自主研制了TMR配料系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)飼喂，應(yīng)用效果良好。

關(guān)鍵詞： TMR;配料;開發(fā);精準(zhǔn)飼喂

引言

當(dāng)前奶牛場生存已經(jīng)到了必須精打細(xì)算斤斤計(jì)較的時(shí)代，微利時(shí)代必須從奶牛場點(diǎn)滴做起，而奶牛場如何實(shí)現(xiàn)最低成本、最高效益，就要利用最科學(xué)的方案[1]，那就是精準(zhǔn)飼喂，精準(zhǔn)營養(yǎng)，河北優(yōu)牧機(jī)械制造有限公司是在多年養(yǎng)牛實(shí)踐的基礎(chǔ)上，不斷理論聯(lián)系實(shí)踐，在邊養(yǎng)牛邊學(xué)習(xí)邊研發(fā)制造，在奶牛場實(shí)踐運(yùn)營中制造適合養(yǎng)殖生產(chǎn)的精準(zhǔn)自動(dòng)飼喂設(shè)備。

TMR自動(dòng)配料飼喂成套裝備研究的重點(diǎn)是針對(duì)奶牛標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖、降低飼喂成本、提高飼料利用率和環(huán)境控制這四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以“達(dá)到奶牛健康、高效、低碳生產(chǎn)”為目標(biāo) ，集成技術(shù)鏈條并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。隨著河北奶業(yè)的振興與發(fā)展，以及該成套裝備的不斷研發(fā)提升與推廣應(yīng)用，畜牧機(jī)械自動(dòng)化智能化如何緊密服務(wù)于奶牛養(yǎng)殖，研究如何根據(jù)荷斯坦奶牛的乳成分、胎次、泌乳天數(shù)、體重和產(chǎn)奶量，調(diào)整奶牛不同生理階段的日糧配方技術(shù);研究建立牛奶成分和日糧飼喂配方間實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飼喂算法的數(shù)據(jù)庫控制機(jī)械精準(zhǔn)生產(chǎn);研究根據(jù)牛奶成分等關(guān)鍵生產(chǎn)預(yù)警指標(biāo)，建立定期分群管理程序，飼喂不同水平的混合日糧，既能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牛奶，又降低飼喂成本，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飼喂、綠色養(yǎng)殖。

1 TMR介紹

1.1 什么是TMR

TMR（Total Mixed Ration）為全混合日糧的英文縮寫，TMR是根據(jù)奶牛在不同生長發(fā)育和泌乳階段的營養(yǎng)需要，按營養(yǎng)專家設(shè)計(jì)的日糧配方，用特制的攪拌機(jī)對(duì)日糧各組成分進(jìn)行攪拌、切割、混合和飼喂的一種先進(jìn)的飼養(yǎng)工藝[2]。全混合日糧（TMR）保證了奶牛所采食每一口飼料都具有均衡性的營養(yǎng)。

1.2 TMR飼養(yǎng)工藝的優(yōu)點(diǎn)

（1）精粗飼料均勻混合，避免奶牛挑食，維持瘤胃PH值穩(wěn)定，防止瘤胃酸中毒。奶牛單獨(dú)采食精料后，瘤胃內(nèi)產(chǎn)生大量的酸;而采依有效纖維能刺激唾液的分泌，降低瘤胃酸度。TMR使奶牛均勻地采食精粗飼料，維持相對(duì)穩(wěn)定的瘤胃PH值，有利于瘤胃健康。

（2）TMR日糧為瘤胃微生物同時(shí)提供蛋白、能量、纖維等均衡的營養(yǎng)物質(zhì)，加速瘤胃微生物的繁殖，提高菌體蛋白的合成效率[3]。

（3）增加奶牛干物質(zhì)采食量，提高飼料轉(zhuǎn)化效率。

（4）充分利用農(nóng)副產(chǎn)品和一些適口性差的飼料原料，減少飼料浪費(fèi)，降低飼料成本。

（5）根據(jù)飼料品質(zhì)、價(jià)格，靈活調(diào)整日糧，有效利用非粗飼料的NDF。

（6）簡化飼喂程序，減少飼養(yǎng)的隨意性，使管理的精準(zhǔn)程度大大提高。

（7）實(shí)行分群管理，便于機(jī)械飼喂，提高勞產(chǎn)率，降低勞動(dòng)力成本。

（8）實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)小規(guī)模牛場的日糧集中統(tǒng)一配送，從而提高奶業(yè)生產(chǎn)的專業(yè)化程度。

1.3 TMR飼養(yǎng)工藝的不足

（1）TMR飼養(yǎng)工藝的特點(diǎn)講求的是群體飼養(yǎng)效果，同一組群內(nèi)個(gè)體的差異被忽略，不能對(duì)奶牛進(jìn)行單獨(dú)飼喂，產(chǎn)量及體況在一定程度上取決于個(gè)體采食量差異。

（2）從理論上講，主產(chǎn)牛往往需要更多的精料;而少數(shù)食欲不良的牛只往往應(yīng)給予少量的精料和大量的粗料，因此對(duì)一些特殊牛的照顧是TMR飼喂無法做到的。

2? TMR配料系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用

經(jīng)現(xiàn)場測(cè)試，該系統(tǒng)在生產(chǎn)中由TMR攪拌倉、若干個(gè)粉料倉、干草倉、液體倉組成飼料原料倉群，通過自動(dòng)控制、自動(dòng)傳送、自動(dòng)稱重、自動(dòng)攪拌，自動(dòng)飼喂等硬件設(shè)備的聯(lián)動(dòng)配合，與軟件控制于一體的智能管控裝備。

通過操控控制臺(tái)發(fā)出云平臺(tái)奶牛日糧營養(yǎng)配方，安裝在TMR上的控制模塊接受系統(tǒng)發(fā)送指令，由傳感器控制各種物料倉精準(zhǔn)添加，定時(shí)攪拌，將符合質(zhì)量的混合飼料按牛舍所需定量放料?；厥昭b備及系統(tǒng)跟蹤投喂過程及剩料情況，匯總奶牛個(gè)體進(jìn)食數(shù)據(jù)并分析，從而動(dòng)態(tài)跟蹤配方實(shí)施結(jié)果，在累積數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，為配方有效性分析提供可靠依據(jù)控制。如圖1所示：

3 方案驗(yàn)證

該設(shè)計(jì)方案已在河北優(yōu)牧機(jī)械制造有限公司現(xiàn)場投入使用，并按照以下方案進(jìn)行具體實(shí)施：

3.1通過軟件集成控制機(jī)械設(shè)備，根據(jù)不同牛群需要，選擇不同飼養(yǎng)階段奶牛群體飼料營養(yǎng)配方，由PLC控制添加在TMR附近的料倉群，設(shè)置每種飼草、飼料的添加順序和比例，將各種物料按配方所需，通過自動(dòng)輸送裝置精準(zhǔn)投放到TMR攪拌倉內(nèi)，按時(shí)間控制均勻攪拌，保證全混合日糧（TMR）的全價(jià)營養(yǎng)。

3.2根據(jù)不同生長階段的牛群、不同牛舍、飼養(yǎng)奶牛的數(shù)量需要，投放所需TMR的采食量，通過自動(dòng)輸送裝置、傳送帶精準(zhǔn)傳送到所對(duì)應(yīng)牛舍。

3.3自動(dòng)控制剩料回收功能，可定時(shí)將剩料收集起來自動(dòng)稱重，并估算出每個(gè)牛舍的剩料量自動(dòng)上傳平臺(tái)，以便營養(yǎng)師及時(shí)調(diào)整飼料配方和投放比例，達(dá)到定時(shí)精準(zhǔn)投放、精準(zhǔn)采食、精準(zhǔn)回收、精準(zhǔn)營養(yǎng)，減少浪費(fèi)，達(dá)到牧場效益最大化，同時(shí)減少雇工80%以上，為集約化、自動(dòng)化、現(xiàn)代化，為無人化牧場養(yǎng)殖奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

本文針對(duì)TMR配料系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用過程進(jìn)行了詳細(xì)描述，并在驗(yàn)證過程中總結(jié)了該系統(tǒng)幾個(gè)特點(diǎn)。首先是設(shè)計(jì)了將硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)集成于一體的整套自動(dòng)化裝備，其次是對(duì)全混合日糧（TMR）成套設(shè)備的開發(fā)與牛舍自動(dòng)添加、回收設(shè)備集成形成整體方案，最后實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化精準(zhǔn)飼養(yǎng)，可追蹤的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率和實(shí)效性，方案的可行性和實(shí)用性得到了有效驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊忠誠，孔慶麗，龔俞.全混合日糧（TMR）飼養(yǎng)技術(shù)在肉牛生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].上海畜牧獸醫(yī)通訊，2015（05）：46-47.

[2]劉天柱.規(guī)模化肉牛養(yǎng)殖TMR飼喂和管理技術(shù)探討[J].河南農(nóng)業(yè)，2021（17）：36-37.

[3]周書玄.奶牛全混合日糧（TMR）技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用[J].現(xiàn)代畜牧科技，2021（04）：47-49.

基金資助：TMR自動(dòng)配料控制系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目;奶牛產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定綜合試驗(yàn)站（項(xiàng)目編號(hào)：HBCT2018120401）;河北省農(nóng)業(yè)創(chuàng)新驛站。