专业研习 | 2020 年中国规模奶牛场产业素质研究报告
夏建民，李胜利，王 蔚，王雅晶，曹志军，杨敦启，都 文
（中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京）
摘 要：为掌握我国规模奶牛场发展特征，本文对我国规模奶牛场的单产、技术人员、饲料资源、饲喂方式、挤奶方式、奶牛福利和粪污处理模式等产业素质参数开展研究。结果显示：到2020 年我国规模奶牛场产业素质取得较大进步，奶牛单产达到9.6 t 左右，在世界范围内处在中高水平；TMR 饲喂技术和奶厅式挤奶应用占比达到99.5% 和96.2%，国内已基本普及；粗饲料条件大幅改善，全株玉米青贮普及率达到99.0%，使用苜蓿的牛场占比达到70% 以上；奶牛的福利条件不断提高；但种养结合比例仍偏低，只有51.3%，优质干草、挤奶设备、冻精等生产资料的生产供给面临着严峻的国际竞争；近年来随着劳动力成本提高，规模奶牛场持续发生着机器取代人的转变，刮粪板清粪方式提高20 个百分点以上达到33.8%，粪污处理设备以及机械化、智能化设备的推广和换代将是一个持续的风口。
2.1 调研牛场基本情况
调研牛场建场时间最早可追溯到1955 年，属于农垦系统的国有牛场，最晚是2019 年，其中2000 年以后建场的牛场占比达到88.8%。牛场按所有权性质分类，分别是个人牛场占比54.5%，乳企自建牛场占比19.4%，合作社占比15.7%，国有牛场占比10.5%。牛场存栏范围从98 头到14 148 头不等，平均存栏规模2 203.3 头，规模分布分别是存栏500 头以下的牛场占比10.5%，存栏500~999 头的牛场占比26.7%，存栏1 000~1 999 头的牛场占比31.4%， 存栏2 000~4 999 头的牛场占比22.0%，存栏5 000 头以上的牛场占比9.4%。
2.2 单产和饲料转化效率
调研牛场成母牛年单产变化范围为6.0~13.0 t，平均单产9.6 t，与国家奶牛产业技术体系监测的规模牛场单产9.3 t 较为接近，比2020 年农业部监测全国奶牛单产8.3 t 高出15.7%。2014 年以来，规模牛场单产水平迅速提高，基本高出全国单产1 t以上（图1），在世界范围内处在中高水平。2020 年我国规模牛场单产9.3 t，比CLAL 网站（https://www.clal.it/en/）公布数据计算的美国成母牛单产10.7 t 低了1.4 t，而2015 年这一差值为2.7 t，说明我国奶牛单产水平正在快速向发达国家接近。调研饲料转化效率平均为1.31，不同规模牛场饲料效率分布为存栏1 000 头以下的牛场饲料转化效率为1.25、存栏1 000~1 999 头的牛场饲料转化效率为1.30、存栏2 000 头以上的牛场饲料转化效率为1.39。
2.3 劳动效率
牛场劳动生产率的高低通常用牛人比来衡量。牛人比即一个牛场的奶牛存栏和全部员工的比值，调研牛场牛人比变化范围从17.5头/人到88.9头/人不等，平均为35.6 头/人，比2016年国家奶牛产业技术体系调研数据33.3头/人提高幅度有限，冯艳秋等2011年调研137个规模奶牛场为30.2头/人，与发达国家相比仍有较大差距，反映了我国奶牛场在自动化、机械化装备水平和管理效率方面仍有较大提高空间。不同规模牛场牛人比的分布为存栏1 000头以下牛场是31.5头/人，存栏1 000~1 999 头牛场是34.0 头/人，存栏2 000头以上牛场是42.2头/人，符合随规模增加管理效率提高的规律。兽医、配种员和营养师是奶牛场的核心技术人员，代表着牛场技术储备和管理水平，牛与技术人员比值平均为265.9头/人，不同规模牛场牛: 技术人员分布为存栏1 000 头以下牛场是211.0头/人，存栏1 000~1 999 头牛场是269.0 头/人，存栏2 000 头以上牛场是331.0头/人，与牛人比变化规律一致，说明随着养殖规模增加技术人员的使用效率增加。牛场管理人员最高学历当中，本科占比最高，达到53.4%，其次是专科，占比22.4%，研究生占比17.4%，专科以下占比6.8%。根据调研数据判断，中小牛场在单产、饲料效率和劳动效率等方面均处于劣势，在未来的竞争中将处在不利地位，需要更多的政策关注。
2.4 种养结合和饲料条件
在调研的191 个牛场中有100 个牛场配套自有或租赁饲料用地，用于生产粗饲料和消纳粪污，占比51.3%，可以说我国奶牛养殖实现种养结合的比例只有一半左右，比2016 年调研数据43.6% 有一定程度的提高。配套土地的牛场平均每头成母牛土地面积为0.25 ha，远低于发达国家的标准，欧盟国家要求每公顷土地消纳170 kg 粪肥氮进而限定了畜禽的承载量，折合每头成母牛配套约0.33 ha 土地，说明我国奶牛养殖业提高种养结合的任务仍然任重道远。
近年来，我国奶牛场的粗饲料条件持续改善，使用优质粗饲料的牛场比例持续提高。调研结果显示，2020年99.0% 的牛场使用全株玉米青贮，比2016 年提高10个百分点以上，比2007 年李胜利调研的玉米青贮使用比例50% 左右提高50 个百分点；玉米青贮的干物质含量平均为30.8%，品质较高，可以说全株玉米青贮在规模牛场已经普及。各式青贮窖的占比中，最为合理的地上式占比最高，达到62.0%，新建牛场基本都会采用地上式青贮窖，半地上和地下式占比分别为13.2%和16.7%，堆储、袋储等其他模式占比合计为7.3%。
使用苜蓿的牛场比例比2016年有较大幅度提高，使用进口苜蓿干草的牛场占比达到74.3%，比2016年提高23.3个百分点，使用国产苜蓿干草和（或）苜蓿青贮的牛场比例达到60.7%，使用苜蓿的比例远高于2007年的35%。使用国产苜蓿比例仍低于进口苜蓿干草的比例，表明国产苜蓿产业面临着国际竞争，在产量和质量上仍有提高的空间；使用苜蓿干草的牛场平均每头泌乳牛使用苜蓿干草达到3.0 kg。使用燕麦干草的牛场比例达到78.5%，比2016年提高42.1个百分点，提高幅度最大。使用苜蓿青贮、燕麦青贮和小麦青贮等牧草青贮的牛场比例达到32.5%，比2016年提高21.3个百分点（图2），尤其是禾本科青贮具备季节轮种、缓解玉米价格上涨压力等优势，是玉米青贮的重要补充。粗饲料条件改善为我国奶牛养殖的单产和生鲜乳品质提升奠定了营养基础。
调研发现，外购精饲料（浓缩料和精补料）的牛场占到61.5%，与2016年基本持平，说明近年来精饲料供应模式没有发生太大的变化，一定程度上保证了精饲料营养的精准性，未来随着养殖规模化和集团化的提升，外购精饲料比例可能会下降。饲料添加剂方面，使用青贮添加剂、舔砖和霉菌吸附剂的牛场比例分别是75.9%、60.2% 和44.0%，使用过瘤胃胆碱/ 烟酸、微生态制剂、有机微量元素和过瘤胃氨基酸的牛场比例分别是23.0%、20.9%、19.4%和11.5%，犊牛使用代乳粉的比例是41.9%。
2.5 饲喂方式和设备
调研显示，采用散栏饲养模式的牛场占比96.9%，比2016年调研数据提高8.5个百分点，比冯艳秋等2011 年调研数据65.9%提高31个百分点，说明随着传统栓系牛舍的逐渐拆迁或升级，栓系饲养模式在规模牛场最终会基本消失。调研牛场中仅有1个使用传统饲喂模式，采用TMR饲喂的占比达到99.5%，接近100%，这一比例在2016年的调研中为84.2%，2007年为36.8%，说明TMR 饲喂技术在我国已经普及，后续应重点关注提高TMR 精准制作、颗粒度控制和营养成分快速检测等技术环节。不同样式的TMR中，固定式、自走式和牵引式分别占比45.4%、39.1%和15.5%。TMR 品牌较多，其中以司达特占有率最高，达到43.5%，其次是郁金香、萃欧立、库恩和捷腾等，占比在5%~9%。
2.6 挤奶方式和设备
挤奶设备方面，奶厅式挤奶基本普及，占比96.2%，比2016年提高15.4个百分点，管道式仅占3.8%，说明与栓系饲养模式的逐渐消失趋势一致，随着最早建设的一批牛舍的逐渐关停和改造，厅式挤奶最终将普及。其次，奶厅类型中效率最低的鱼骨式占比大幅下降13.5个百分点，并列式略有下降，而更为先进的转盘式奶厅占比提高16.1个百分点，达到25.5%（图3）。
根据笔者多年技术推广工作经验分析，转盘式挤奶在挤奶效率、挤奶员操作管理、前后药浴消毒、乳房炎控制等方面更为先进，目前最小的转盘式奶厅可以做到30位，适合千头左右的牛场，可以预见未来转盘式奶厅占比将逐渐提高。在欧洲部分国家占比达到一半的机器人挤奶模式，在我国仅有不到10家牛场试验性的推广使用，目前流行于欧洲家庭牧场的机器人挤奶模式并不适合以大牧场为主流的我国。挤奶设备品牌较多，占比较高的品牌分别是利拉伐、阿菲金、GEA和SCR等，都是外资品牌，外资品牌占比总计超过85%，占绝对主导地位，说明国产挤奶设备市场竞争力和推广度依然较低，面临着严峻的国际竞争。与机械化挤奶相匹配，使用电子化管理软件的牛场占比为90.1%。
2.7 清粪和粪肥处理方式
规模牛场清粪方式与2016年相比也发生了较大的变化，拖拉机或铲车清粪占比仍最高，但下降19.3个百分点到34.2%，人工清粪比例大幅下降21.8个百分点，而刮粪板和吸粪车占比大幅提升，分别达到33.8% 和24.3%（图4）。说明随着劳动力的短缺和成本上涨，清粪设备以及前文提到的饲喂设备、挤奶设备持续升级，推动了劳动效率的提高，牛场持续进行着机器取代人的转变，未来以减少人力投入、提高运营自动化为目的的机器设备以及智能化设备将持续处在高速发展的风口。
2020 年粪污处理设施如固液分离、污水氧化塘、堆肥发酵和沼气设备配套比例大幅提高，分别达到75.4%、52.9%、42.9% 和17.8%（图5）， 反映了近年来随着环保政策的严格要求和粪污处理扶持政策的实施，牛场粪污处理设施的建设配套比例大幅上升。粪污的最终出口途径仍以直接或间接还田为主，占到94.2%，而生产卧床垫料的牛场比例达到58.6%，比2016年提高45.7个百分点，部分实现粪肥的循环利用并降低了垫料的外购成本。
2.8 福利条件
调研显示，2020 年84.8%的牛场配套有卧床，与2016年基本接近，卧床平均躺卧率85.1%，奶牛福利水平较高，使用发酵牛床的比例是12.6%。配套运动场的牛场比例为59.2%，大幅低于2016年的96.4%，说明随着环保政策的严格要求，运动场的使用受到了越来越多的限制，新建牛场基本无法配套运动场，为满足环保要求而部分牺牲了奶牛福利。配套牛体刷的牛场占比达到41.4%，仍有提升空间。铺设橡胶垫的牛场比例达到79.1%，主要铺设于挤奶通道和奶厅待挤区，占比分别是68.6%和54.5%，采食通道铺设橡胶垫的比例很低，仅有4.7%。
卧床垫料类型以发酵牛粪占比最高，达到58.1%，这与粪肥去向的生产卧床垫料的比例58.6%基本一致。稻壳或锯末占比达到36.6%，比2016年大幅提高26.0个百分点，生产中部分牛场用稻壳或锯末等有机垫料掺到发酵牛粪中以改善牛粪垫料的含水量。沙子被认为是最优的垫料材料，2016年沙子占比最高，但成本较高，2020 年占比下降到30.9%。橡胶垫的比例变化不大，舒适性最差的水泥牛床占比有所下降（图6）。
牛场配套风扇、喷淋等降温设施的比例达到96.3%，说明国内牛场越来越重视热应激的控制，但不同场所也有差异。牛场配套卧床风扇、采食道风扇+喷淋和仅有采食道风扇的比例分别是80.1%、67.0%和15.2%，待挤区配套风扇/ 喷淋的比例为79.1%，使用恒温牛舍的比例为7.9%。有小部分牛场采用“风扇+喷雾”给环境降温的模式。近年来奶牛场在物理降温控制热应激方面已经取得良好成效，部分牛场夏季奶量降幅控制在3%~5%，但是寒区牛场在冷应激控制方面仍存在较大的问题和技术需求。
2.9 冻精来源
冻精来源方面，使用国产品牌冻精的牛场占比为44.9%，比2016年调研的57.3%下降12.4个百分点。根据贸易数据也可以发现，2016年我国进口牛冻精金额2 477.4万美元，到2020年进口额达到6 122.0万美元， 增长147.1%，其中又以美国为主，2019 年我国从美国进口牛冻精528.8万剂，比2015年增长135.8%，在近年来我国规模牛场的奶牛存栏总体保持稳定甚至略有下降的大背景下，说明国产冻精面临着进口冻精的冲击，生产和销售市场在持续萎缩，值得引起高度重视。
本次调研发现，2020 年我国规模奶牛场产业素质取得较大进步，TMR 饲喂技术和奶厅式挤奶基本普及，全株玉米青贮基本普及，使用苜蓿的牛场占比达到70% 以上，奶牛的福利条件不断提高，使我国奶牛单产能够快速追赶美国等发达国家；随着劳动力成本的提高，规模奶牛场持续发生着机器替代人的生产转变，未来粪污处理设备以及机械化、智能化设备的推广和换代将持续处在发展风口；我国规模牛场种养结合比例仍偏低，优质干草、挤奶设备、冻精等生产资料的生产供给面临着严峻的国际竞争形势；中小奶牛场在未来的竞争中处在不利地位，需要给予更多的政策关注。