乳牛場管理電腦化系統對以色列乳牛業之影響

行政院農委會畜產試驗所新竹分所分所長 陳茂墻

一、以色列的乳業

  (一)以色列乳牛之起源:1800年代的後期有一批人移入以色列建立國家並決定自力更生。當時所面臨的是一片蠻荒,有一些野生動物棲居其間,農民在討生活的過程遭受疾病、竊盜,農作物收成不好等困難,為了盡速發展,這些先民被逼著去思考以什麼方法可以得到快速的結果。起初開始引進世界各地的先進技術,以歐美為主,就以乳牛業來講,先民認為荷蘭與美國的乳牛很好,但引進以後對當地環境的適應力不良,因此採取進口乳牛與當地土牛(Damasscus Cow)雜交,演進為以色列荷蘭乳牛,成為今天以色列乳牛群的基礎。乳牛的血統很重要,但沒有適當的營養便無法表現其性能。

  以色列的土地面積有限,草原很少無法供應所需的芻料與粗料,因此必須研發新的飼養方法,也就是乳牛日糧由60%精料與40%粗料組成,以致飼養成本很高,所以必須設法使飼養管理及個別牛的表現均達到最高的效率,任何乳牛無法達到理想即需被迫離開,就是此故而產生了電腦化管理系統,該系統包括二部分:其一為資料庫有整個牛群的記錄、獸醫、繁殖、產乳性能與其他資料;其二為電子或測乳器可以精確測定每一次擠乳量,後來發展出個別乳牛的鑒識系統,使乳量做到線上紀錄。

  以色列從1934~1997年乳牛業的發展如表1;1934至1954的20年間增加507公斤,平均一年增加25公斤;1954~1974增加2636公斤,平均一年增加130公斤,1974~1994增加2915公斤,平均每一年增加150公斤,1990年以後每年仍有100至300公斤不等的增加。

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以色列 Ran Maland 專家演講陳分所長翻譯情形

表1. 以色列自1934年至1997年乳牛飼養戶數及其平均年產乳量情形

戶數 平均產乳量  公斤/乳牛 總戶數
酪農 自營牧場 集體農場 乳牛數 乳量 蛋白質 脂肪
1934   1 11 1,029 3,690   136 12
1939   1 30 2,878 3,847   139 31
1944   1 1 58 5,303 4,227   150 69
1949   13 75 8,733 4,044   142 88
1954   18 180 14,337 4,197   149 198
1959   22 159 16,917 5,347   186 181
1964   14 188 24,013 5,694   186 202
1969   27 185 34,132 6,271   204 212
1974   30 184 47,161 6,833   220 214
1979   26 186 61,947 7,855   256 212
1984   19 186 66,600 8,734   287 205
1988 178 33 195 73,132 9,061 275 281 373
1989 284 50 195 72,645 9,092 273 288 479
1990 320 60 195 75,040 9,227 275 287 515
1991 370 71 195 81,051 9,368 275 278 565
1992 488 106 201 84,816 9,447 284 285 689
1993 569 114 202 91,060 9,628 288 298 771
1994 598 118 204 92,175 9,748 289 302 802
1995 643 119 206 95,038 10,086 302 315 849
1996 680 121 215 93,103 10,198 303 324 895
1997 738 126 217 93,948 10,447 317 341 954

   (二)遺傳改良:以色列牛隻育種協會利用全球資料庫來改良以色列荷蘭乳牛。該業務由中央管制,酪農每一個月測乳一次並將牧場的所有事項報到中央。該協會依據所有的資料決定種公牛的來源,作為人工授精所需精液的供應並進行後裔測定評鑑公牛的品質。

  (三)營養改進:過去20年積極進行營養研究。為了使飼料便宜而且有效的利用,所以研究尋找新的飼料,結果廣範使用廢棄物(雞糞等),副產物及加工處理提昇各種原料的消化。後來應用電腦化飼養管理,包括最低成本配方及完全混合日糧。

  (四)乳牛場管理電腦化系統:包括即時資料收集與人工資料收集。該系統包括現代技術很多的軟硬體。

1.感應器:識別標籤、腳步計、天線、測乳器、牛乳品質與電導度、體重等

2.通訊設備

3.電腦建立資料庫

4.資料分析與應用需要軟體程式,擠乳室警報器,分離牛隻之控制,報表等。

鑑別器:每一乳牛均有識別號碼,所有資料加以收集,管理者對每一乳牛之動態與處理均加以記錄。

腳步計:每一乳牛長時間的統計均有一正常的行為,每天的腳步也穩定,當乳牛在相當距離有異樣的腳步便可能是發情,腳步計算可作為發情偵測的方法,跛腳與生病的乳牛其腳步減少。

乳量:酪農根據每次泌乳記錄可以知道乳牛產乳變化追查原因並作必要的處理。

牛乳電導度:微生物在乳房內活動引起化學的改變,結果牛乳中之電離子的組成與量變動產生不同的電導度,牛乳電導度高表示乳房內的細茵的活力增加。電導度與牛乳體細胞含量有關,可作為乳房炎偵測的方法。

體重:乳牛每天都有體重記錄可供經營者瞭解乳牛的營養狀況,作為日糧的調整,也供配種時肥瘦的依據。

如圖1,以1990年泌乳量為基礎,當其他因素的影響較小的時候,牛乳的增加以遺傳改良為主。1993年後其他因素對泌乳量的影響很大,遺傳改良的影響逐漸減少。其他的因素包括電腦化系統的應用

二、電腦管理系統對乳牛業之影響

  (一)對乳房炎的偵測:將乳牛分為二群,第一群裝設電腦管理設備,第二群對照組。擠乳機的一側供第一群乳牛擠乳,其測乳器內有電導度的感應器,另一側供第二群乳牛集乳。結果如表2與表3,第一群乳牛偵測到乳感染細茵的比較多,表示偵測的效率比人為多,發現乳房炎便加以處理以致最後平均感染細菌的天數比較少,由於乳房感染細菌的天數比較少所以每一個泌乳期之乳量多383公斤(10690比10317)。

表2 電腦系統對乳房炎偵測之效果

  電腦組(191頭) 對照組(193頭) 顯著水準
感染天數 96 74 P<0.05
感染次數 130 90 P<0.05
平均感染天數 3.9 4.4 P<0.05

表3 電腦系統對泌乳量的影響

  電腦組(191頭) 對照組(193頭) 顯著水準
泌乳量,公斤(305天) 10,690 10,317 P<0.05
每一感染損失乳量 44.8 65.1 P<0.05
每一泌乳期減少損失量 383

      (二)發情觀察:將腳步器掛在乳牛腳上可以偵測乳牛的活動行為作為發情與否之前定。該腳步器含有腳步記錄器與電腦軟體將資料傳送電腦中心。如圖2.乳牛繁殖效率低的因素很多,其中發情不明顯或隱情的佔很多。如表4.利用腳步器可以改善發情觀察,乳牛正常之發情週期19~24天以腳步器可以觀測61.5%,以人工觀測一個人負責一個牛群一天要四小時其觀測為56.7%。所以腳步器除了節省人力外尚可增加效率。

圖2. 乳牛繁殖效率低的因素(144牛群之%,1996)

表4. 電腦系統對發情觀察之效果

發情週期(天) 電腦系統%(19戶) 人工觀察(19戶) 顯著水準
5-17 7.7 7.4
19-24 61.5 56.7 P<0.05
25-36 11.0 11.3
37-60 19.8 24.6 P<0.05

    (三)乳牛群之管理:該系統之軟體可供經營者在電腦上審查牛群狀況,那些乳牛要配種,什麼時候配種;每一頭乳牛產乳量與牛乳電導度的情形,是否要治療或淘汰;獸醫可以作乳牛各項檢查的資料保存,並可加註訊號當乳牛擠乳後出擠乳室分隔至不同區域進行不同之處理(授精、醫療、修蹄等)。

  (四)測量體重:每天擠乳後乳牛經過體重感應器都有體重記錄可供經營者瞭解乳牛的營養狀況並作為配種時肥瘦度之依據。

註:本文係以色列 S.A.E. AFIKIM 公司專家 RAN Malamud 於2000年1月21日在台中,24日在柳營,25日在新竹演講之內容摘要。本活動為提升本省乳業管理自動化,增進生乳生產效率,新竹分所配合駐台北以色列經濟文化辦事處(02-27577222)辦理。S.A.E. AFIKIM 之聯絡處為 KB. AFIKIM, 15148, ISRAEL,電話972-6-6754811,傳真:972-6-6751862