山西省地处农牧交错地带,有着悠久的畜牧业发展历史,其中奶牛业属于全国奶牛产业优势区域。2020年山西省奶牛存栏36.7万头,牛奶产量117万吨,奶产量位居全国第9位。
近年来,在省委省政府政策资金扶持下,奶牛产业呈现良种化、规模化、标准化、资源化和无害化比重逐步提升的良性发展态势,但与国内奶牛业强省相比仍有较大差距。突出表现为:一是育种工作滞后,无法满足特优乳产品生产需要。二是生产标准化水平较低,饲料利用率低,奶牛单产较低,且奶牛利用年限缩短。三是疫病净化与防控不力,直接危害人畜安全。四是环境控制和粪污无害化处理不足,降低养殖效益。五是产品深加工较少,附加值较低。六是信息化管理缺乏,生产效率低下。
自2021年山西省现代农业产业技术体系重塑之后,山西农业大学、牛产业技术体系承接中国工程科技发展战略山西研究院的重大咨询研究项目“山西省智慧畜牧业高效安全生产模式与技术路径研究”子课题“牛羊业智慧高效安全生产发展战略及实现路径”,对山西省奶牛重点产业县进行调查研究,梳理奶牛业智慧发展实际及差距、奶牛业高效发展制约因素、奶牛业安全发展卡脖子问题。在所有因素之中,良种、精准饲养和信息化管理是制约山西奶牛产业发展的关键因素。为此,在承接农业重大技术协同推广项目时,以“高产奶牛培育集成技术”为主线集成和示范推广新技术。
农业重大技术协同推广项目主要集成推广高品质奶牛培育新技术、奶牛生产性能测定及大数据管理应用技术,以及日粮配方优化和新型饲料添加剂应用技术。其中,高品质奶牛培育新技术集成了奶牛全基因组检测技术、育种值评估技术和选种选配技术;奶牛生产性能测定及大数据管理应用技术集成奶牛场智能管理、奶厅个体产奶数据、视频监控数据、TMR饲喂智能监测数据等,大数据分析应用彻底改变了奶牛留种、选配只利用表型值的现状;日粮配方优化和新型饲料添加剂应用技术集成了日粮配方优化技术、青贮添加剂技术、饲料促消化添加剂技术以及奶牛强免疫添加剂技术。
项目遵循“问题导向,靶向施策,技术集成,协同推广,绩效管理”原则,以“省产业体系和推广机构、市推广机构、县推广机构、示范基地、拓展牧场”的链条式技术推广模式,实现技术集成推广与生产紧密结合、无缝对接。在大同市云冈区四方高科农牧有限公司、牧同科技股份有限公司和山西仁德牧业有限责任公司等10个示范基地展开示范推广工作。示范规模2000头,推广规模10000头,带动周边牧场和养殖户规模20000头。预期产奶量增加250千克/头/年,体细胞数减少5万个/毫升。培训科技创新技术骨干和基层技术人员300人。通过实施该项目,可使奶牛平均年增加效益1740元/头,按辐射带动2万头奶牛计算,则可创造经济效益3480万元。
长期以来,精准饲喂技术一直制约着畜牧业快速稳步持续发展。为攻克这一难题,山西省现代农业牛产业技术体系首席专家刘强教授带领团队成员经过十余年的探索,终于研发出一款高效双层包被新型饲料添加剂,并在市场推广应用中取得重大性突破。
饲料添加剂包括营养性添加剂和非营养性添加剂,营养性添加剂主要包括氨基酸、维生素和微量矿物元素以及必需脂肪酸等,而非营养性添加剂包括酶制剂、微生态制剂、酸化剂、抗菌肽等调控胃肠道消化和增强抗病能力的添加剂。添加剂在精准饲喂技术中发挥着举足轻重的作用,在提高饲料效率的同时能增强奶牛机体免疫能力,还可以生产特有乳品,提高牛奶中维生素、微量元素和必需脂肪酸等含量,对人体健康非常有益。
众所周知,奶牛有4个胃,即瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃,其消化生理与猪禽明显不同。瘤胃寄居大量微生物,采食饲料的一半以上依赖于瘤胃微生物降解与分泌的酶进行消化。大部分添加剂会在瘤胃微生物作用下,或被降解,或被微生物作用转化形成不能为机体利用的化合物;或被微生物作用转化形成吸收低的化合物。
高效双层包被新型饲料添加剂通过对添加剂进行包被处理,外层包膜使其越过瘤胃,内层包膜保障其越过真胃,这样既可避免瘤胃微生物的降解或者作用,也可避免真胃高酸度和蛋白酶的分解作用,使添加剂到达肠道被消化吸收或者发挥作用,从而提高饲料的小肠消化率和增强机体免疫力,提高泌乳性能和乳品质。在山西省现代农业牛产业技术体系首席专家刘强教授带领下,团队成员十余年潜心研发,不断创新,克服了技术壁垒,最终取得了骄人的成绩。先后研发出过瘤胃B族维生素(叶酸、泛酸、核黄素、烟酸和硫胺素等)、过瘤胃微量元素(铜、硒和锌等)、过瘤胃酶制剂(淀粉酶、葡萄糖氧化酶等)和过瘤胃菌制剂(乳酸菌、枯草芽孢杆菌)等多种过瘤胃饲料添加剂,并集成多种成分的高效双层混合型饲料添加剂。已获得国际授权发明专利2项,在国际刊物发表论文30余篇。与国内外同类产品相比,该新型饲料添加剂具有过瘤胃率和小肠释放率高的特点,目前该包被工艺技术已被国内数家饲料添加剂企业采用。
据山西省现代农业牛产业技术体系首席专家刘强教授介绍,高效双层包被新型饲料添加剂已在项目示范基地——山西祁县泓润牧业有限公司进行了多次试验。在采用300头牛的示范推广试验中,新型饲料添加剂可提升奶牛日产奶量1.56 kg/头/天,乳脂率提高5.21%,乳蛋白率提高6.34%,饲料效率提高了11.4%,牛奶中单不饱和脂肪酸提高了42.7%,多不饱和脂肪酸提高了75.6%,不饱和脂肪酸提高了52.2%,叶酸提 高 了 150% ,硒 提 高 了135.1%,铜提高了210%,锌提高了92.3%。而且,经过高通量测序发现粪中致病微生物大幅度下降,有益菌群明显增加,且显著改善围产期奶牛能量负平衡和降低乳房炎的发病率。
目前,该新型饲料添加剂已在山西省10个奶牛基地进行示范推广,示范规模10000头,辐射带动周边场户20000头奶牛。并持续开展新技术培训和现场观摩交流会,将持续不断辐射周边,提高更多奶牛免疫机能和抗病能力,从而降低奶牛营养代谢病造成的经济损失。