赵永峰（肉牛养殖学硕士）
张廷青博士
新近，我涉及参与一家知名房地产大鳄拟新建一座万头肉牛育肥场项目，围绕这一项目，各种设计方案百花齐放、纷纭杂沓、目不暇接，对“大鳄”轮番围攻，欲觅一杯羹，令人不禁想起商界一句意味深长的调侃语：“钱多、人傻、快来！”不过，话可以如此玩世不恭，但项目还是需要认真踏实做的。实事求是客观地评述，我们的确缺乏如何合理新建现代肉牛育肥场的实践经验，同时对相关具体技术细节亦未完全理解透彻。面对巨大的市场需求，当然不能闭门造车，只能借鉴和恶补北美在此领域多年业已积累行之有效的方法和经验。我手头这方面的英文资料非常丰富，但苦于无暇译出，不得已求助于只同我仅有一面之谊的赵永峰硕士。未曾想赵硕士慷慨允诺于百忙之中拨冗鼎力协助，且译速飞快，两天之内便成文一篇（目前有关这一主题的系列文章接近全部译完，只是我的校稿速度太慢了）。我们在这里扼要介绍一下赵永峰硕士简历：男，30岁，中国农业大学动物科技学院硕士研究生毕业，师从我国著名奶牛/肉牛养殖教育学家孟庆祥教授。自毕业后一直在生产第一线从事奶牛/肉牛养殖具体实践工作，积累了相当丰富的现场经营管理经验与解决疑难问题的技术能力，系我国年轻一代奶牛/肉牛养殖专家。将要在45日内陆续发表的肉牛育肥场系列文章，基本源自“肉牛育肥场系统手册”（BEEF FEEDLOT SYSTEMS MANUAL），该手册属美国农业部资助项目，由美国衣阿华州立大学肉牛养殖教学和服务中心七名教授联笔撰写，主要数据反映至2014年，基本回答了我国肉牛育肥场客户眼下最迫切需要了解的全部疑问。本文系该系列文章第一章节：“肉牛育肥场类型简介”，后续章节包括“肉牛育肥场不同类型与待育肥牛生产性能表现比较”、“不同新建肉牛育肥场投资成本和投资回报分析”、“如何做好肉牛育肥场粪污处理和环境保护工作？”、“新建肉牛育肥场需要注意哪些？（包括场址选择、运营规模与劳动力效率、必需设施和设备、如何降低待育肥牛应激和提高其舒适度、如何克服不利气候因素、是否需要使用垫料、如何处理地面、饲养密度应该多大、每头牛饲槽长度多少、遮荫与通风、硬件设施使用寿命等等）”我们由衷感激赵永峰硕士的辛勤付出，更感谢培养出赵永峰硕士的孟庆祥老先生。
新建或扩建肉牛育肥场时需要认真考虑哪三项重要因素？
1.是否符合当地环保要求？
2.是否对当地水质有影响？
3.肉牛育肥场收益和对周边环境影响总社会成本是多少？
本手册重点对不同类型肉牛育肥场设计投资、运行成本、人力要求、粪污潜在利用价值、日增重成本等等进行了介绍和评估。在肉牛育肥场设计部分，我们同时考虑了相关环保设施的要点；在经济效益分析部分，我们综合考虑了待育肥牛生产性能表现、初始投资成本、年运行成本和公斤增重成本的差异。对于任何一个分析模型，分析结果很大程度依赖假设条件；我们会逐步阐述构筑模型所依赖的假设和推理。同时需要说明的是，我们的成本分析是基于新建肉牛育肥场计算的。其包含了饲料库建设、牛只处理设施、饲喂设备等投入的估算。对于拟扩建肉牛育肥场，上述设施不再需要重复投资。本分析同时假定肉牛育肥场的管理水平能够满足我们期望的生产目标。作为肉牛育肥场老版，在评估不同设计方案时又需要牢记哪些要点呢？
1.是否能满足待育肥牛舒适度到位并能提供其可充分表现生产性能的环境？
2.是否能够确保周边水质不受影响，处理好当地公共关系？
3.是否注意结合当地特殊地理和气候因素，如土壤类型、降雨量、地形坡度和排水条件，来因地制宜地选择肉牛育肥场类型和配套设施及设备？
4.是否可提供相应设施来满足观察牛只、转群和饲养管理，从而使待育肥牛达到理想生产性能并保证操作员工安全。
5.是否充分比较过其它设计方案的投入产出比？
6.是否利用不同的硬件组合来完成总体目标？
在美国，肉牛育肥场类型多种多样，不一而足。美国衣阿华州立大学肉牛中心2014调查报告表明：在该州，棚舍露天肉牛育肥场占51%；无棚舍露天肉牛育肥场占27%；通铺舍饲肉牛育肥场占19%；舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥牛场占4%。该项调查还发现，那些在过去5年内进行扩建的肉牛肥育牛场，25%属于无棚舍露天饲养模式，还有25%属于棚舍露天饲养模式，剩下50%全是舍饲模式。
我们这里主要介绍上述调查报告中所提到的四种类型肉牛育肥场的设计模式：
1.挡风墙露天饲养模式；2.棚舍露天饲养模式；3.通铺舍饲模式；4.漏粪地板舍饲模式。
上述不同饲养模式，使肉牛育肥场的设计和布局各不相同。此外，在美国中西部，还有一些肉牛育肥场设计结合了上述不同模式的特点，但本节对这些肉牛育肥场的设计和建造成本不再详细阐述。上述四个类型的肉牛育肥场设计模式的建设成本投入是不同的，本手册将会详细予以介绍。
关于上述四个类型的肉牛育肥场设计模式的前提假设如下：
1.基于逾500头待育肥牛存栏规模设计；
2.提供每头牛饲槽长度约30厘米左右是合理的。实践中，有些设计方案提供少于30厘米的饲槽长度，但是，我们推荐在每日饲喂两次模式下，每头牛需要28厘米-33厘米的饲槽长度；
3.露天饲养模式在邻近围栏饲槽处要有6米宽的水泥地面区域；
4.设计中要有达到或超过法律要求的环保设施来防止污染发生；
5.待育肥牛最低活动空间要求如下（平方米/头）：挡风墙或棚舍露天夯土压实地面肉牛育肥场14平方米/头；露天水泥地面肉牛育肥场6平方米/头；棚舍露天水泥地面肉牛育肥场7平方米/头；通铺舍饲肉牛育肥场4平方米/头；舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场2平方米/头。
在该类型肉牛育肥场设计中（图1和图2），待育肥牛在无棚舍条件下饲养。视主要风向，在其北面或西面建立一排2.4-3.7米高的挡风墙或种植树木，可以在冬季起到挡风保护作用。露天地面可以使用水泥地面或者夯土压实地面；场区周围设立永久性围栏，饲喂通槽外侧行车道铺设碎石。
图1. 挡风墙露天肉牛育肥场
该模式提供每头牛至少14平方米活动空间；饲槽内侧有6米宽的水泥地面；从水泥地面到最远侧围栏有37米距离的夯土压实地面。假定在饲喂通槽设有5米宽的门，那么该场可提供每头牛2平方米的水泥地面和12平方米的夯土压实地面。如果地面过于潮湿和泥泞，则给每头牛要额外补充4平方米的斜坡土堆干燥地面的憩息空间。
尽管水泥地面远比夯土压实地面造价高，但人工维护成本却显著降低，同时也减少了土地使用面积。水泥地面肉牛育肥场每头牛仅需6平方米活动空间即可。，并在其表面铺填很厚的垫料，借以给牛只提供舒适的躺卧空间。目前尚无关于水泥地面和夯土压实地面对待育肥牛生产性能影响的对比研究，因此我们假定两个生产模式下的待育肥牛生产性能相同。本手册并没有提供水泥地面肉牛育肥场的详细成本分析，但一般估计比夯土压实地面每头牛多投资1235元人民币。
图2. 露天夯土压实地面肉牛肥育场
棚舍露天肉牛育肥场通常包括棚舍和露天夯土压实地面区域（图3和图4）或露天水泥地面区域（图5和图6）。如果露天地面是夯土压实的，棚舍一般可提供每头牛2.3平方米憩息空间，露天区域则会额外提供每头牛11.6平方米活动空间。棚舍一般宽12.8米，棚壁和顶棚并未填充隔热保暖材料；在棚顶南侧外延3.7米左右的露天区域铺设水泥地面；棚舍前侧一般开放，背侧则装置卷帘来调节风流；顶棚排水槽可将雨水或雪水导排出围栏外。
图 3.棚舍露天夯土压实地面肉牛育肥场
图 4.棚舍露天夯土压实地面肉牛育肥场
图 5. 棚舍露天水泥地面肉牛育肥场
图 6. 棚舍露天水泥地面肉牛育肥场
棚舍露天肉牛育肥场一般将饲槽置于棚舍内，并同时在棚檐下筑建5米左右宽的采食通道，以利于分群和驱牛。此外，棚舍外露天斜坡土堆要能够额外提供每头牛3.7平方米活动空间（露天区域每头牛总共提供11.6平方米活动空间）。棚舍露天肉牛育肥场的雨污分离和粪污处理类同于挡风墙露天肉牛育肥场。
如果棚舍露天肉牛育肥场是水泥地面，每头牛所需活动空间就能够降低。这时，棚舍提供每头牛约2平方米活动空间，露天区域提供每头牛4.6平方米活动空间。棚舍一般宽11米，棚壁和顶棚未填充隔热保暖材料，地面铺设水泥。棚舍前侧一般开放，背侧则装置卷帘来调节风流；顶棚排水槽可将雨水或雪水导排出围栏外；棚舍内亦筑建采食通道。这些建筑特点类同于挡风墙夯土压实地面肉牛育肥场。
由于棚舍露天水泥地面肉牛育肥场牛群密度比夯土压实地面大得多，故需要频繁清粪，一般每周一次。牛圈较低处设置的水泥沉淀通道具有两项功能：一是沉淀圈舍内粪污的固体部分，二是可以用来分群和驱牛。再有，污水分离、环境保护和粪污处理均类同于挡风墙露天肉牛育肥场。
最重要的是：就所有类型的露天肉牛育肥场而言，均需预留足够空间来控制污水并提供充分的地面排水设施。这些设施大概占全部围栏面积的20%，在设计规划工艺图中应计算在用地总面积内。
粪污处理系统和肉牛育肥场类型的不同，对围栏用地面积的要求也不同。在露天肉牛育肥场，雨水分离采用自然坡度落差方式将干净的雨水排出围栏区域外，这样才能减少总的污水量。还有，就任何类型的肉牛育肥场而言，均必须设置粪污沉淀池。我们推荐用粪污蓄积池（图7）和粪污泵来处理污水，藉以防止污水泄漏而造成水源污染。如果当地养殖场污水减排法令并不十分严格，肉牛育肥场可以免除很专业的粪污处理系统。美国环保局规定：逾1000头存栏的露天肉牛育肥场，必须配备粪污处理系统才可颁发开工建设和经营许可证。存栏规模低于1000头的，则视现场具体情况而定。
图7. 肉牛育肥场粪污蓄积池。
通铺舍饲肉牛育肥场(图8)亦称封闭牛舍肉牛育肥场（其特点基本类同目前的通铺舍饲泌乳牛舍），其地面进行部分或者全部硬化处理。通铺舍饲肉牛育肥场依靠自然通风，舍顶较高，这利于增加空气流动，藉助湿热空气自然上升而排出舍外。
尽管在实践中，不同设计方案中每头牛圈舍活动空间差异较大，但一般建议应确保每头牛至少有逾3.7平方米的活动空间。饲槽周边宜铺设水泥地面；其它区域地面可以铺设水泥地面，也可以用碎石子或其它建筑材料构筑通铺基础。
通铺舍饲肉牛育肥场依据舍顶类型可分为三类：1.单坡式；2.山墙人字形式；3.纤维材质拱形舍顶式。
单坡式牛舍又分为宽型（图9）和窄型（图10）两类。宽型单坡式牛舍一般宽30米；而窄型则一般宽12-18米。南侧舍檐高度一般由牛舍宽度决定。对于单坡式牛舍，舍顶坡度至少为1.5:12（由0.46米高和3.7米长形成的坡度），后墙开口至少逾3米，藉以保证足够通风。
图8. 通铺舍饲肉牛育肥场
图9. 宽型通铺舍饲肉牛育肥场，设有水泥地面
图 10.窄型通铺舍饲肉牛育肥场
一般，单坡式牛舍都是东西走向，原因有二：一是牛舍南侧开放，而北侧设置卷帘能够调节通风和保暖，特别是夏季多南风时。再有，这样布局也利于冬季通风管理，一方面降低冬季北风的负面影响，另一方面也可以通过调整卷帘来减少舍内湿度。最后，舍顶斜坡方向和东西走向可以保证舍内冬季阳光充足照射，提高牛只舒适度；而在炎热夏季，单坡舍顶能够提供一定的遮阴来降低热辐射和牛的热应激。宽型单坡舍饲肉牛育肥场舍内通常设置两排饲槽，一排在北面舍内，另一排在南边牛舍外沿。窄型单坡舍饲肉牛育肥场通常只在南侧设置一排饲槽，有的设计会将舍檐延伸至覆盖饲槽。由于窄型单坡舍饲肉牛育肥场仅有一排饲槽，为保证采食空间，牛舍的长度则比宽型牛舍要更长些。
墙体上方有山墙式舍顶结构是通铺舍饲肉牛育肥场的另一类设计模式。该类肉牛育肥场特点是；牛舍纵轴呈东西走向；牛舍南侧和北侧各设置一排饲槽。牛舍宽度一般是27-100米；牛舍南侧有0.61米矮墙，矮墙上装置1.52米高的围栏；围栏至舍顶开放；但牛舍北侧水泥墙体1.52至1.83米高；用装置在此墙上的可调节卷帘来控制通风量。，故形成通风道，可以加速舍内热气流通畅排出舍外。该通风道宽度依牛舍宽度而定，一般每3米牛舍宽度至少需要5厘米通风道宽度。
另一种目前流行的通铺舍饲肉牛育肥场（图11）采用拱形舍顶或苫布材质舍顶（非金属材质）。这类舍顶可通过一个拱形结构提供支撑，或采用传统的山墙人字形结构。一般，这种类型的牛舍都是东西走向；饲槽设置在牛舍南侧或者东侧，饲槽上方有苫布延伸出来的顶檐；饲喂通道一般都设在牛舍外侧，但饲槽区域一般都被顶檐覆盖。不过，在一些较宽的拱形牛舍，饲喂通道也会被顶檐覆盖。
大多数通铺拱形舍饲牛舍宽12-18米，饲槽内侧有3.66-6.10米水泥地面供牛群采食；其它区域可铺设碎石子或仍然使用水泥地面。牛舍后墙高度为1.5米，一般采用坚固木板、水泥或者其它材料制成。墙体上方设置纤维材质的卷帘，卷帘要延伸至舍顶苫布边缘；卷帘可以根据通风需要来开启大小；饲槽至舍顶的空间是开放式的。两端墙体一般高1.5米，其上部设置木板或镀锌铁皮一直延申至苫布边缘；两端墙体设置的进出门要便于日常清粪。
图 11. 通铺舍饲拱形舍顶肉牛育肥场
通铺舍饲肉牛育肥场一般有两种填补垫料和粪污处理方法。通铺需要每周填补垫料一至两次；；而在窄型牛舍则需堆积到牛舍后面。采食通道和通铺周缘的液态粪污要每周刮除一到两次。粪污处理的第一个方法是待每批牛完成育肥离开牛舍后清除原先堆积的粪污和污染垫料；另一个办法是每3至4周清除粪污和污染垫料一次，后者也叫浅通铺。两种方法使用的垫料都是经过粉碎处理后再用机械抛填到通铺表面。在最终转运农田之前，清除出来的粪污和污染垫料可暂时堆积在两个相邻围栏之间特殊设计的区域，或牛舍远端处。
舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场（图12和图13）在其水泥漏粪地板下设置一2.44-3.66米深的粪污池来储存液体粪污；储粪池容积按半年清理一次计算设计。不过，新近设计的这类肉牛育肥场，为了增加蓄粪池容积，蓄粪池扩延至饲喂通道下方。
图 12.舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场
图 13.舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场
另外，还可以在漏粪地板上铺设特殊设计的橡胶垫，该橡胶垫可以改善牛只舒适度，减少水泥漏粪地板对牛只肢蹄造成的常见损伤。这种橡胶垫的漏粪孔能够与漏粪地板匹配，便于粪污流入蓄粪池。饲养在舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场的待育肥牛仅限于在牛舍内活动，故只提供每头牛2.04-2.32平方米活动空间即可。这类牛舍一般宽12-18米，系考虑便于蓄粪池粪污搅拌和清理；在其北侧设有颈索饲槽和饲喂车通道。同时，在牛舍北侧，设置1.米5高的水泥墙体，墙体上方至舍檐安装通风卷帘；牛舍南侧一般开放。舍顶可以是单坡式、山墙人字形式或者拱形式。单坡式或拱形式舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场一般在舍内南侧设置饲槽和采用露天饲喂通道。就粪污处理而言，不论是通铺舍饲肉牛育肥场，抑或舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场，美国地方政府法令均严禁将粪污排出肉牛育肥场。对存栏逾1000头的新建肉牛育肥场，其设计方案必须通过环保局要求后才有可能获得动工许可证；对存栏500头以上者，则必须提供权威部门认可的粪污处理方案。此外，对肉牛育肥场的选址和与居民生活环境的距离也有严格要求。
在本手册中，对舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场铺设橡胶垫的费用也进行了计算。然而，目前就使用橡胶垫对饲料效率和日增重方面影响的研究非常有限。虽然有趋势表明可提高待育肥牛生产性能，但有限的试验结果往往并不一致，而且无统计学意义。当然，与未铺设橡胶垫裸露的舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场相比较，铺设橡胶垫的益处依然非常明显，至少改善了待育肥牛舒适度。
就舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场抑或通铺硬化地面舍饲肉牛育肥场而言，目前对两者设计改进方案的基本思路是尽量减少露天区域。改进后的这类育肥场，其占地面积仅相当于棚舍露天肉牛育肥场总面积的10%。对于舍饲水泥漏粪地板肉牛育肥场，露天区域宜形成一定坡度，以利粪污顺利排入蓄粪池。完全舍饲肉牛育肥场还可以在舍内采用部分水泥漏粪地板和部分硬化地面通铺。
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