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學術園地

牛群社會行為、畜舍動線及飼糧策略對
機器人擠乳(Robotic milking)應用之影響

王思涵 編譯

  1992年第一套商業化機器人擠乳上市至今,自動化擠乳系統(Automatic milking system,  AMS)逐漸地被酪農接受。截至2011年止,全世界安裝機器人擠乳之酪農戶已經超過10,000戶(de Koning,  2011)。傳統式的擠乳設備,以固定化的擠乳室結構(如魚骨式或賽馬式等)、每日固定時間持續性擠乳及規律地給予飼糧,且飼糧的供給以完全混合日糧(Total Mix Ration,  TMR)為主。但使用機器人擠乳後,為了引導牛群自發性地前往擠乳,擠乳過程中需給予部分的精料作為誘因,這使得牛群之飼糧供應方式由完全混合日糧轉換為部分混合日糧(Partial Mix Ration,  PMR)。事實上,除了飼養方式改變的影響,決定機器人擠乳是否成功的因素仍很多,包含不同擠乳頻率之營養供應策略(精料的總量及營養組成)(Halachmi et al.,  2005;Bach et al.,  2007a)、畜群的社會地位組合(Bach et al.,  2006;Melin et al.,  2006)、畜舍設計(Thune et al.,  2002;Halachmi,  2004)、牛群動線的選擇(Hermans et al.,  2003)及牛群健康(尤其以跛腳牛的影響最大)(Bach et al.,  2007b;Borderas et al.,  2008)。不平衡的擠乳頻率會增加乳房炎發生的風險(Stefanowska et al.,  2000)及降低乳產量(特別是經產牛)(Bach and Busto,  2005)。此外,未成功擠乳的牛群相較於成功擠乳的牛群,站立等待的時間長且休息時間短,這會造成畜群跛腳的問題日益嚴重(Stefanowska et al.,  2000)。有鑑於此,本篇報告將就動物行為、營養及經濟效益等面向簡單的說明使用機器人擠乳後可能面臨的挑戰及因應措施,供酪農朋友作為參考。

  根據Steeneveld等人2012年的報告指出,以荷蘭畜群及勞動成本相似的乳牛場為基礎,使用機器人擠乳的酪農戶生產每單位生乳的成本高於使用傳統式擠乳設備的酪農。一般而言,會促使酪農使用機器人擠乳最大的誘因是減少勞動成本的支出。但事實上機器人擠乳安裝初期,為讓牛群儘快適應新的設備,高頻率的驅趕動作是必要的。安裝一週後,約有60%左右的牛群可以自發性地前往擠乳;兩週後,約有75%的牛群可以完成擠乳且不需要人為驅趕;一個月後,95%牛群可以自動地完成擠乳(Jacobs and Siegford,  2012b)。但要達到完美的運作約需4年(Cow signal-robotic milking)。

  Rodenburg and House(2007)針對加拿大酪農的研究報告指出,使用機器人擠乳的酪農,其驅趕牛群的比例佔整體泌乳牛的4-25%,為何有這麼大的差異,主要是因為牛群動線規劃造成的。擠乳優先或採食優先(Forced traffic or traffic with selectiongates)畜群需驅趕之平均比例為8.52%;自由動線(Free cow traffic)畜群需驅趕之平均比例為16.2%。牛群動線的選擇是一項重要的關鍵,強迫性的牛群動線(擠乳優先或採食優先)會使得牛群擠乳的頻率及間距差異變化小,但會降低牛群前往採食區的意願,所以在使用此類的動線時,需考慮飼糧需求且注意牛群的躺臥時間變化(Hermans et al.,  2003;Woolford et al.,  2004;Melin et al.,  2007;Bach et al.,  2009;Rodenburg,  2012)。Tremblay等人(2016)指出,使用自由動線的畜群,其乳產量表現優於使用強迫性動線的畜群,這也再次說明採食量差異所造成的低乳產量。

  使用機器人擠乳最大的挑戰即為動線的設計及其對應的策略,根據Benham(1982)年的研究報告指出,在自然環境下,牛是群體動物,並不會單獨前往採食或擠乳。因此,有許多牛群的社會行為需要觀察的,例如:強勢的牛群相較於弱勢牛群花費較少時間在等待區(Melin et al.,  2005),因此弱勢牛群的擠乳頻率低於強勢牛群(Melin et al.,  2006;Halachmi,  2009),且在等待區的負面社交活動,會降低牛群前往擠乳的意願(Jacobs et al.,  2012)。另外,不同的動線設計也會影響飼糧給予的策略。在未強迫性的情況下,牛群的採食時間多半集中於清晨與傍晚(reviewed by Albright,  1993)。然而,採食的習慣與擠乳時間及飼糧給予的時間有很大的相關性(DeVries et al.,  2003;Mantysaari et al.,  2006)。Deming等人(2013)研究報告指出,在自由動線的前提下,給予牛群一天兩次的部分混合日糧,牛群前往擠乳的時間約集中於下料後的兩小時內。這結果顯示,下料的時間點與牛群前往擠乳意願間是有關連性的。使用機器人擠乳時,特別是使用強迫性動線設計的畜舍,需精準掌握擠乳與給飼量與時間點間的浮動變化,因為這部分容易被疏忽且造成問題。

  機器人機乳過程中,精料的給予被認為是吸引牛群自動前往擠乳且不需要人為驅趕的最佳方法,但如果於擠乳過程中給予無限制的精料,是會造成過度擠乳的問題發生(Prescott et al.,  1998)。通常,機器人擠乳之飼糧策略,會建議在泌乳初期給予低量的精料(Kokkonen et al.,  2004),後隨著乳產量的增加在逐漸增加(Andre et al.,  2010)。是甚麼影響了牛群在機器人擠乳過程中的精料採食量,目前仍未明確,但每次建議的精料給予量在搭配部分混合日糧的前提下,以3-4公斤/每天為主。另為能彈性調控機器人擠乳過程中精料的採食量與其對部分混合日糧間的影響,建議牧場需備有高能量或高蛋白精料(Bach and Cabrera,  2017)。

  總而言之,機器人擠乳對牛群不同面向間的影響研究,目前仍持續進展累積中,在擁抱自動化擠乳設備前,詳細了解可能面臨的問題及因應對策,是成功利用機器人擠乳創造最佳收益的首要關鍵。

參考文獻:
Bach A. and V. Cabrera. 2017. Robotic milking: Feeding strategies and economic returns. J. Dairy Sci. 100: 1-9.




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