奶牛高效环保型饲养关键技术研发与推广应用.docx

奶牛高效环保型饲养关键技术研发与推广应用一、项目名称：奶牛高效环保型饲养关键技术研发与推广应用二、提名者：杨凌农业高新技术产业示范区管理委员会三、项目简介：奶业是一个国家发达程度和畜牧业现代化水平的重要标志。发展奶业对粮食安全和健康中国的国家战略均具有重要意义。针对我省乃至我国奶牛养殖长期存的产奶效率低下、饲草料资源短缺、环境污染等难题，项目组在国家国际科技合作专项、科技支撑计划和陕西省科技统筹创新工程计划项目的资助下，通过饲养试验、多屡管代谢试验、屠宰试验、人工瘤胃发酵系统、细胞培养等技术手段，研发出一套以高效和环保为核心的奶牛饲养技术，并进行了大面积示范推广，攻克了制约奶牛产业发展的关键技术难题，为我省乃至我国奶牛产业高质量、健康、快速发展提供了强有力的技术支撑。该项目取得以下创新性成果：1 .创建奶牛日粮碳水化合物平衡指数体系针对奶牛消化生理特点，以奶牛碳水化合物高效利用为目标，项目组结合日粮物理有效中性洗涤纤维（PeNDF）与瘤胃可降解淀粉（RDS）在国际上首次提出了碳水化合物平衡指数（CBI,CBI=peNDF/RDS）理论和技术体系。在维持奶牛消化道健康与碳水化合物高效利用的基础上，项目组对不同生理期奶牛peNDF、RDS及CBl进行了规范，并通过营养调控措施提高过瘤胃淀粉在小肠的消化吸收效率和肝脏中代谢葡萄糖的合成效率，为奶牛日粮碳水化合物和能量高效利用提供了解决方案。同时，项目组明确了日粮peNDF、RDS及CBl的检测标准，已发布陕西省地方标准物理有效中性洗涤纤维（PeNDF）的测定和团体标准反刍动物全混合日粮中碳水化合物平衡指数（CBD的测定。2 .形成多层次营养平衡体系根据营养物质在奶牛体内周转的特点，项目组从营养物质的利用层次和平衡性出发,提出了多层次营养平衡理论和多层次营养检测技术，将组合效应理论从饲料层次提升到营养物质层次，从日粮层次细化至机体消化层次、代谢层次和净层次，并将相关成果凝练、总结，出版了奶牛营养工程技术的基础与应用，为奶牛健康、高效饲养提供了理论体系和实践技术指导。3 .开发了奶牛高效甲烷减排技术环境污染问题是限制奶牛养殖发展的瓶颈。甲烷排放是奶牛饲养中重要的环境污染物，并且造成能量浪费。项目组依托研究团队拥有的我国最大的智能环控代谢仓，利用体外、体内方法，开发并推广了可有效降低甲烷排放的产品和日粮配方，不仅有效节约了饲料资源，同时降低了奶牛养殖的环境污染，经济与环保效益显著。4 .构建了奶牛饲料原料数据库并开发了奶牛精准营养配方软件针对饲草料资源短缺问题，项目组结合我国饲料原料种类多、部分饲料营养价值较低且组成变异大等特点，从我国15个省市收集有代表性的饲料原料1515个，应用近红外技术结合常规营养测定技术对饲料样品的35个营养指标进行测定，并采用聚类分析法统计归类，形成了我国奶牛常用饲料营养参数表和饲料原料动态数据库。项目组依托国际合作项目，与宾夕法尼亚大学合作引进世界最先进的奶牛配方软件CPM-Dairy核心技术，并配套建立适合我国生产实践的饲料原料数据库，吸收项目组建立的奶牛活体快速营养检测与纠偏技术、多层次营养平衡体系、CBl体系和甲烷减排的研究成果，综合开发出DNM奶牛精准营养管理系统（计算机软件著作权登记号：2013SR026769）,为奶牛的高效养殖和从源头控制奶牛养殖的环境污染提供了整体解决方案。该软件集成国内外以及该课题组最新研窕成果，达到国内领先水平。目前在陕西省、甘肃省、内蒙古自治区等18省市规模化奶牛养殖场大范围推广应用，实现奶牛精准营养与饲料高效利用，经济效益显著。项目研究期间，发布陕西省地方标准和团体标准各1项，制订企业技术标准21个，在国内外发表研究论文53篇，项目形成的饲养技术推广覆盖30万头奶牛生产，社会、经济和生态效益显著，助推我省乃至我国奶牛产业高效、健康的高质量发展。四、客观评价：（包括该项目科技成果鉴定意见、国内外对本项目研究成果的引用情况）2014年3月31日，受科技部国际合作司委托，陕西省科技厅组织专家组在陕西杨凌召开了“高效环保型奶牛养殖关键技术的合作研究（项目编号：2010DFB34230）”项目验收会。专家组一致认为该项目具有明显的创新性，整体技术达到国际先进水平，该项目成果的综合推广应用可明显提高饲料转化率和产奶效率，降低瘤胃甲烷气体排放,缓解粮食和饲料资源不足问题。2015年10月10日，陕西省科技厅组织相关专家在陕西杨凌对西北农林科技大学承担的陕西省科技统筹创新工程计划项目“高效绿色畜禽饲料添加剂研发与集成“（2011KTCQO2-02）进行了验收。项目验收专家一致认为，该项目以项目组所在的陕西省饲料产业创新战略联盟和陕西省饲料工程中心的各成员单位作为推广基地，有效地集成并推广以提高奶牛生产性能、优化饲料利用效率、改善产品品质和节能减排为主要特色的四大类调控型高效绿色饲料添加剂组合，并形成产业化生产技术体系。2017年4月13-14日，国家科技部委托依托中国农业科学院北京畜牧兽医研究所组建的评审专家对“十二五”国家科技支撑计划奶牛营养调控与粗饲料高效利用关键技术课题及子课题-奶牛围产期和泌乳高峰期营养需要量参数及配套精细饲养工艺与调控技术研究进行了结题验收。专家组听取了课题汇报，审阅了课题组提供的验收资料，经质询和讨论后认为，该课题成果包括制定出奶牛围产期和泌乳高峰期日粮适宜代谢葡萄糖、物理有效中性洗涤纤维、代谢蛋白、碳水化合物平衡指数等营养代谢参数各1套；制定了围产期、泌乳高峰期奶牛精细化饲养技术规范2套；建立了缓解围产期能量负平衡的营养调控技术2套；建立奶牛营养调控技术示范基地3个。专家组认为，该成果系统性强、创新性突出，引领示范作用明显，总体上达到国际先进水平。五、应用情况依托陕西省饲料产业技术创新战略联盟和陕西省饲料工程技术研究中心，项目组主要在省内外饲料企业（如，陕西华秦农牧科技有限公司、陕西康达尔农牧科技有限公司、陕西石羊（集团）股份有限公司、甘肃奥林贝尔生物科技集团有限公司等）以及大型奶牛养殖企业（如，现代牧业（宝鸡）有限公司、陕西省奶牛中心、宝鸡得力康乳业公司等）推广该项目的技术成果。同时，据不完全统计，2012年至2019年在全国15个省市地区辐射推广上述技术，奶牛头数达到30万余头，其中泌乳奶牛18万头，成果的实施提高饲料转化率58%,甲烷、氮、磷排泄分别减少20%、15%和30%,增加鲜奶26万吨，节约饲料费、医药费和排泄物处理费1亿元，增加直接社会经济效益1.5亿元，辐射带动增加经济效益15亿元，累计共增加社会经济效益17.5亿元。与此同时，研发成果的推广应用有效降低了奶牛饲养业的排泄污染，创造了较高的环保价值。六、主要知识产权和标准规范目录（限10条，发明奖和进步奖）知识产权类别知识产权具体名称国家（地区）授权号（标准编号）授权（标准发布）日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态标准规范饲料中物理有效中性洗涤纤维（peNDF）的测定中国DB61/T1063-20172017-Olli西北农林科技大学、杨凌现代农业产业标准化推广服务中心姚军虎曹阳春蔡传江徐秀容段玉兰杨静正常标准规范反刍动物全混合日粮中碳水化合物平衡指数（CBI）的测定中国T/YLSL002-20182018-03-Ol西北农林科技大学曹阳春姚军虎康开平蔡传江徐秀容龚月生正常发明专利一种基于营养方式促进产后奶牛发情排卵的精料补充饲料中国ZL201110355783.12013-06-121212771陕西华秦农牧科技有限公司杨景刘敏哲康开平李延军张利敏有效实用新型专利一种饲料智能筛选送料装置中国ZL201721340933.02018-07-177603063西北农林科技大学曹阳春姚军虎王腊梅蔡传江王扬扬张涛赵聪聪任豪有效计算机软件著作权奶牛精准营养管理系统中国2013SR0267692013-os-ii软著登字第0532531号西北农林科技大学正常计算机软件著作权奶牛体况评分软件中国2012SR1241822012-OS-31软著登字第0492218号西北农林科技大学正常知识产权类别知识产权具体名称国家（地区）授权号（标准编号）授权（标准发布）日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态标准规范牛羊用精料补充料中国Q/HQO05-20182018-05-20陕西华秦农牧科技有限公司康开平杜保华杨景张利敏齐渊博王娟娟正常标准规范牛羊用浓缩饲料中国Q/HQ006-20182018-05-20陕西华秦农牧科技有限公司康开平杜保华杨景张利敏齐渊博王娟娟正常标准规范牛羊用复合预混合饲料中国Q/HQ010-20182018-05-20陕西华秦农牧科技有限公司康开平杜保华杨景张利敏齐渊博王娟娟正常七、主要完成人情况姓名排名行政/技术职称工作单位/完成单位对本项目技术创造性贡献姚军虎1院长/教授西北农林科技大学项目主持人，提出项目总体思路，全面负责方案设计并指导实施。对所列主要科技创新点1、2、3、4均有重要贡献。曹阳春2副教授西北农林科技大学负责项目方案设计、实施、推广应用和成果总结，对所列主要科技创新点1、3、4有重要贡献。雷新建3讲师西北农林科技大学负责项目的实施、推广应用和成果总结，对所列主要科技创新点1、3、4有重要贡献。徐明4副教授内蒙古农业大学负责项目部分方案制定和实施，对所列主要科技创新点2、4有重要贡献。李飞5副教授兰州大学负责项目部分方案制定和实施，对所列主要科技创新点1有重要贡献。蔡传江6讲师西北农林科技大学负责部分项目的实施，对所列主要科技创新点3有重要贡献。杨景7高级工程师陕西华秦农牧科技有限公司负责部分项目的实施，对所列主要科技创新点1、2、3的推广应用有重要贡献。辛建军8副总经理/畜牧师宝鸡得力康乳业有限公司负责部分项目的实施，对所列主要科技创新点1、4的推广应用有重要贡献。王腊梅9实验员西北农林科技大学负责部分项目的实施，对主要科技创新点3有重要贡献。八、主要完成单位情况单位名称排名主要贡献西北农林科技大学1项目主持单位，负责项目整体设计、实施和总结，提供了项目实施和推广应用必要的资金、科研人员、仪器设备等。并协调内蒙占农业大学、兰州大学、陕西华秦农牧科技有限公司和宝鸡得力康乳业有限公司共同完成奶牛高效环保型饲养技术的研发和推广应用。内蒙古农业大学2协助西北农林科技大学完成奶牛多层次营养平衡体系和精准营养配方软件的研发。兰州大学3协助西北农林科技大学完成奶牛日粮碳水化合物平衡指数体系的研发。陕西华秦农牧科技有限公司4协助西北农林科技大学完成奶牛饲料原料数据库、日粮碳水化合物平衡指数体系和精准营养配方软件的推广应用。宝鸡得力康乳业有限公司5协助西北农林科技大学完成奶牛多层次营养平衡体系、日粮碳水化合物平衡指数体系和奶牛甲烷减排技术的集成和推广应用。九、完成人合作关系情况完成人合作关系11»况表序号合作方式合作者做目排名合作起始时间合作完成时间合作成果1论文合著姚军虎/1曹阳春/2雷新建/3蔡传江/620122019Specificenrichmentofmicrobesandincreasedruminalpropionateproduction:thepotentialmechanismunderlyingthehighenergyefficiencyofHolsteinheifersfedsteam-fakedcom.AMBExpress,2019,9:2092论文合著.姚军虎/1徐明/420042019Relationshipbetweenfibredegradationkineticsandchemicalcompositionofforagesandby-productsinruminants.JournalofAppliedAnimalResearch,2015,44:189-1933论文合著姚军虎/1曹阳春/2李飞/520082019Dynamicsofmethanogenesis,ruminalfermentationandfiberdigestibilityinruminantsfollowingeliminationofprotozoa:ameta-analysis.JournalofAnimalScienceandBiotechnology,2018,9:894共同立项姚军虎/1杨景/720112019高效绿色畜禽饲料添加剂研发与集成5共同立项姚军虎/1辛建军/820112019高效环保型奶牛关键技术的合作研窕6共同知识产权姚军虎/1曹阳春/2王腊梅/920122019种饲料智能筛选送料装置7产业合作姚军虎/1曹阳春/2雷新建/3杨景/7辛建军/820112019推广应用项目形成的奶牛高效环保型关键饲养技术完成人合作关系说明(限100o字)该项目由西北农林科技大学与内蒙古农业大学、兰州大学、陕西华秦农牧科技有限公司和宝鸡得力康乳业有限公司等单位共同完成，分工明确、优势互补、联合攻关，针对奶牛养殖长期存在产奶效率低下、饲草料资源短缺、环保压力大等问题进行了深入合作开发，提出了奶牛高效环保型精准饲养关键技术，并进行大面积推广应用。第2完成人曹阳春、第3完成人雷新建和第6完成人蔡传江为第1完成人姚军虎研发团队的核心成员，全面协助第1完成人进行核心技术开发及试验研究工作，有项目合作、共同知识产权、示范推广、论文合著若干。第4完成人徐明是第1完成人的博士研究生，在攻读博士学位和博士后合作研究期间参与该项目的执行，博士后出站后在内蒙古农业大学工作，继续与第1完成人在奶牛多层次营养平衡体系和奶牛精准营养配方软件综合开发与应用方面进行合作，共同发表论文多篇。第5完成人李飞是第1完成人的博士研究生，在攻读博士学位期间参与国家国际科技合作专项“高效环保型奶牛关键技术的合作研究”相关研究工作，毕业后继续与第1完成人合作进行奶牛日粮碳水化合物平衡指数相关研究，共同发表论文多篇。第7完成人杨景所在的陕西华秦农牧公司为该项目产学研合作方，与西北农林科技大学共同组建陕西省饲料工程技术研究中心，与第1完成人长期进行项目合作，与第1、2、3完成人共同进行项目成果的产业化开发和应用推广。第8完成人辛建军所在宝鸡得力康公司为该项目产学研合作方，是第1完成人作为首席专家的宝鸡奶牛营养专家大院的建设单位，与第1完成人共同完成国家国际科技合作专项“高效环保型奶牛关键技术的合作研究”(2010DFB34230),与第1、2、3完成人进行项目成果的产业化开发和应用推广。第9完成人王腊梅参与陕西省科技统筹创新工程计划项目“高效绿色畜禽饲料添加剂研发与集成”(2011KTCQO2-02),与第I完成人有共同知识产权。