奶牛鼻吸式呼吸面罩實(shí)際應(yīng)用。受訪者供圖

　　“只要給奶牛戴上這個(gè)面罩，我們可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)奶牛的血氧飽和度，判斷是否發(fā)生高原反應(yīng)，并根據(jù)個(gè)體需要調(diào)節(jié)吸氧。”近日，在第二十四屆中國(guó)北京國(guó)際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，一款動(dòng)物智能穿戴設(shè)備引起了廣泛關(guān)注。

　　這是中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（以下簡(jiǎn)稱中科院亞熱帶生態(tài)所）與西藏自治區(qū)科研院所和企業(yè)一起，為攻克西藏奶牛高原病共同研發(fā)的重要成果。

　　十余年來(lái)，中科院亞熱帶生態(tài)所科技援藏，解決了奶?？垢咴∈澜缧噪y題，并且研發(fā)出智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，讓科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，給高原農(nóng)牧民帶去致富的希望，為西藏地區(qū)鄉(xiāng)村振興寫下濃墨重彩的一筆。

　　突破關(guān)鍵技術(shù)，降低死亡率

　　“青稞、牦牛和酥油是西藏的生活必需品。其中，酥油是從牛奶乳脂里提煉出來(lái)的，所以當(dāng)?shù)貙?duì)于牛奶的需求量巨大?！敝锌圃簛啛釒鷳B(tài)所研究員周傳社在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)表示。

　　然而，本土牛體況小，平均每頭牛每天產(chǎn)兩斤奶，如此低的產(chǎn)奶量根本無(wú)法滿足西藏地區(qū)的實(shí)際需求。

　　“在此背景下，西藏自‘十二五’開始大規(guī)模引入?yún)^(qū)外高產(chǎn)的良種奶牛，主要品種為荷斯坦奶牛和娟姍牛。但由于高海拔、低氧等一系列因素導(dǎo)致引進(jìn)奶牛出現(xiàn)高原反應(yīng)，嚴(yán)重影響奶牛生產(chǎn)效益?！蔽鞑刈灾螀^(qū)農(nóng)牧科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所（以下簡(jiǎn)稱區(qū)農(nóng)科院畜牧所）所長(zhǎng)巴桑旺堆告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。

　　在引入一年半以后，荷斯坦奶牛死亡率17.4%，犢牛死亡率為35%；娟姍牛死亡率11%，犢牛死亡率高達(dá)85%以上。

　　與此同時(shí)，“受地理環(huán)境和氣候條件影響，加上飼養(yǎng)管理水平限制，引進(jìn)的良種奶牛生產(chǎn)性能普遍低下，荷斯坦奶牛日均產(chǎn)奶量約8公斤，娟姍牛日均產(chǎn)奶量約5公斤，還不到內(nèi)地奶牛單產(chǎn)水平的一半?！卑蜕Ｍ颜f(shuō)。

　　同樣是牛，為什么西藏地區(qū)的牦牛和黃牛就沒(méi)有高原反應(yīng)呢？

　　“‘一方水土養(yǎng)一方人’，所以我們認(rèn)為它們采食的飼草料里可能有特殊功能性成分發(fā)生功效。在結(jié)合本地功能性植物分析后，我們從紅景天植物里提取到了一種叫‘紅景天苷’的活性成分?！敝軅魃缯f(shuō)。

　　僅依靠“紅景天苷”提取物可不行，研究團(tuán)隊(duì)將功能型氨基酸、復(fù)合微生物添加劑以及植物提取物等作為原料，按照一定比例復(fù)配，研發(fā)出抗高原病飼料添加劑。

　　周傳社介紹，這款產(chǎn)品主要通過(guò)提高機(jī)體免疫力、紅細(xì)胞運(yùn)氧能力以及機(jī)體造血功能，抑制機(jī)體炎癥反應(yīng)，維持奶牛胃腸道微生物區(qū)系平衡來(lái)達(dá)到預(yù)防和治療奶牛高原病的目的。

　　根據(jù)西藏地區(qū)氣候特點(diǎn)，該研究團(tuán)隊(duì)制定出具有針對(duì)性的技術(shù)方案，即每年5月~9月，每頭奶牛每天飼喂20克抗高原病飼料添加劑，10月至次年4月份，每頭奶牛每天飼喂40克抗高原病飼料添加劑，應(yīng)用效果顯著。

　　結(jié)果表明，牛場(chǎng)荷斯坦奶牛死亡率降低至10%左右，日均產(chǎn)奶量為15.90公斤，顯著高于西藏地區(qū)平均水平8公斤；娟姍牛死亡率降低至4%，日均產(chǎn)奶量為13.61公斤。

　　“奶牛高原病一直是世界性難題，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)啬虡I(yè)發(fā)展。我們研發(fā)的技術(shù)突破了高原病這一關(guān)鍵障礙，取得了很好的成效，有助于推動(dòng)西藏地區(qū)奶業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！敝锌圃簛啛釒鷳B(tài)所所長(zhǎng)譚支良在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說(shuō)。

　　實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，智慧養(yǎng)殖

　　高原病存在“發(fā)現(xiàn)難、預(yù)防難、監(jiān)測(cè)難、后期治療難”的“四難”問(wèn)題，但預(yù)防疾病永遠(yuǎn)要比治療更重要。

　　研究團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，研發(fā)出能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)奶牛生理狀況的智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)高原病的防治具有重要意義。

　　“這是一款載體設(shè)備，但如何把它固定在牛身上可不是一件易事。”周傳社說(shuō)，從最開始固定在牛耳朵上，再到脖子上，效果都有所欠缺?！艾F(xiàn)在，我們已經(jīng)研發(fā)到第四代產(chǎn)品，是一種穿戴式設(shè)備，像呼吸面罩一樣固定在頭上。”

　　這款穿戴一體設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)奶牛生理狀態(tài)，該設(shè)備集奶牛血氧飽和度、心率、血流灌注實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和吸氧治療于一體。

　　“高原病早發(fā)現(xiàn)早治療，效果才更好。血氧飽和度高低可反映機(jī)體的缺氧程度，當(dāng)血氧飽和度降到一定閾值時(shí)，這款智能設(shè)備會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警，并根據(jù)實(shí)際需求為奶牛提供鼻吸式吸氧，實(shí)現(xiàn)早期干預(yù)治療，從而降低發(fā)病率和死亡率?！眳^(qū)農(nóng)科院畜牧所副研究員李斌告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。

　　此外，研究團(tuán)隊(duì)還拓展了奶牛運(yùn)動(dòng)、體溫以及發(fā)情等監(jiān)測(cè)，并能夠通過(guò)4G數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)將奶牛生理狀況傳輸至移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高原奶牛健康狀況的遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以達(dá)到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早治療的目的，徹底解決高原病的“四難”問(wèn)題。

　　周傳社介紹，這款設(shè)備已經(jīng)在西藏地區(qū)四個(gè)牧場(chǎng)將近5000頭奶牛身上進(jìn)行了規(guī)模化驗(yàn)證，認(rèn)可度非常高，正在西藏進(jìn)行大規(guī)模推廣。

　　值得一提的是，科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)值，對(duì)每只奶牛的身體狀況和生命體征有詳細(xì)了解后，會(huì)將牧場(chǎng)的奶牛進(jìn)行分群，通過(guò)不同的飼料添加梯度以及添加時(shí)間，實(shí)現(xiàn)科學(xué)地監(jiān)測(cè)和管理。

　　“與普遍情況下的混養(yǎng)相比，這樣的做法可以大大降低牧場(chǎng)的養(yǎng)殖成本，按需科學(xué)分配，也會(huì)提高牛群的產(chǎn)奶效益?！敝軅魃缯f(shuō)。

　　中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018—2022年）》中指出，要大力發(fā)展草食畜牧業(yè)，做大做強(qiáng)民族奶業(yè)。在李斌看來(lái)，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的這些成果是發(fā)展智慧畜牧業(yè)重要的一環(huán)，前景廣闊。

　　促進(jìn)農(nóng)牧民增收

　　“西藏沒(méi)有高精尖產(chǎn)業(yè)，草牧業(yè)仍是西藏地區(qū)鄉(xiāng)村振興和產(chǎn)業(yè)興旺的重要突破口?！弊T支良指出。

　　但從西藏地區(qū)草牧業(yè)發(fā)展外部背景來(lái)看，在國(guó)家生態(tài)安全屏障建設(shè)（生態(tài)紅線）與西藏自身糧食安全（糧食紅線）“雙紅線”壓力下，全區(qū)能夠?yàn)轱暡萆a(chǎn)配套的土地資源，尤其是耕地資源十分有限。

　　另一方面，飼草嚴(yán)重短缺、草畜不平衡仍然是當(dāng)前乃至未來(lái)長(zhǎng)期面臨的首要問(wèn)題。“本土大多為低質(zhì)的粗飼料，養(yǎng)殖效益低，而從外部購(gòu)入飼料的物流成本占到整個(gè)飼料成本的一半以上?！敝軅魃缯f(shuō)。

　　在研究團(tuán)隊(duì)看來(lái)，這種外部“雙高壓”與內(nèi)部矛盾緊繃的困境是導(dǎo)致西藏地區(qū)草牧業(yè)發(fā)展緩慢的主要原因。

　　“促進(jìn)當(dāng)?shù)夭菽翗I(yè)發(fā)展，讓農(nóng)牧民增收，是我們一個(gè)非常重要的工作內(nèi)容。”譚支良表示。

　　那么，如何有效拓展西藏農(nóng)牧民增收空間和途徑？“當(dāng)務(wù)之急是提高綜合養(yǎng)殖效益?！敝軅魃缁卮?。

　　自2011年開始，中科院亞熱帶生態(tài)所開展飼料資源開發(fā)利用研究，對(duì)西藏地區(qū)常用飼草飼料資源黑麥草、葦狀羊茅、蘆葦、燕麥草、紫花苜蓿，以及農(nóng)作物秸稈包括玉米秸稈、青稞秸稈、油菜秸稈、豌豆秸稈、小麥秸稈進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定，最終認(rèn)定葦狀羊茅和玉米秸稈是適合西藏地區(qū)畜牧養(yǎng)殖的兩種粗飼料。

　　在西藏地區(qū)原有的飼料基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步對(duì)西藏地區(qū)奶牛配方進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，得到適合西藏地區(qū)奶牛健康養(yǎng)殖的飼料配方。

　　“把抗高原病飼料添加劑和飼料配方結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?！崩畋笳f(shuō)。

　　團(tuán)隊(duì)利用研究成果在西藏泉峰高標(biāo)準(zhǔn)奶牛養(yǎng)殖基地累計(jì)推廣奶牛3000余頭，使得牛場(chǎng)泌乳奶牛從平均單產(chǎn)3.5噸提高到平均單產(chǎn)5噸，達(dá)到西藏地區(qū)奶牛單產(chǎn)領(lǐng)先水平；為該養(yǎng)殖基地每年新增利潤(rùn)300余萬(wàn)元，對(duì)促進(jìn)農(nóng)牧民增收具有重要作用。

　　“下一步，我們將通過(guò)合作繼續(xù)攻克一些奶牛高原適應(yīng)性方面的難題。另外還要把適宜于生態(tài)草牧業(yè)的核心關(guān)鍵技術(shù)，用西藏地區(qū)農(nóng)牧民能夠接受的方式進(jìn)行推廣和示范。并對(duì)畜種適應(yīng)性機(jī)理基礎(chǔ)性研究進(jìn)一步凝練和提升，用科技支撐西藏草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展?！弊T支良表示。

　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2021-10-12 第3版 農(nóng)業(yè)科技）