《Grassland Science》：Development of a chute for improving cow movement and reducing agonistic behavior
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本文针对传统死胡同式牛通道（dead-end chute）易引发奶牛争斗行为（agonistic behavior）的问题，创新性地设计了一种带有45°出口的改进型通道（improved chute）。研究通过对比两组日本黑牛（Japanese Black cows）的行为数据（包括每日访问频率、停留时间、饮水时间及争斗行为发生率），证实改进型通道能显著降低攻击行为发生率（从15.5%降至7.0%，P<0.01），并延长日均饮水时间（P<0.01）。同时，改进型通道兼容自动称重系统（WoW），体重测量误差小于50kg，为放牧牛群的低应激管理提供了有效解决方案。
1 引言
传统放牧牛群体重测量依赖人工驱赶至称重平台，过程耗时且易引发动物应激。近年来出现的走过式称重系统（walk-over-weighing, WoW）和以水槽为诱饵的死胡同式通道（dead-end chute）虽实现自动化称重，但仍存在体重读数异常（WoW误差率达60%）或通道内争斗行为频发的问题。本研究通过重新设计通道结构，在死胡同式通道基础上增加45°外倾角出口，旨在优化牛只移动路径，减少攻击行为。
2 材料与方法
2.1 通道构建
改进型通道基于日本黑牛平均体尺（体长170cm，体宽78cm，颈长60cm）设计，停留区域长230cm、宽80cm。出口通道宽度80cm，倾斜角度可防止牛只反向进入饮水（图1c）。
2.3 实验动物
实验分为A组（6头有通道经验牛）和B组（6头无经验牛）。A组用于对比死胡同通道（2022年3月-2023年9月）与改进型通道（2023年9月后）的行为差异；B组用于观察牛只学习适应过程。
2.4 行为记录
通过视频分析记录每日访问频率、单次停留时间、日均饮水时间及争斗行为发生率（定义为遭受攻击次数/通道使用次数）。
3 结果
3.2 行为差异分析
改进型通道显著降低争斗行为发生率（死胡同通道15.5±4.5% vs. 改进型通道7.0±4.8%，P<0.01）。日均饮水时间在改进型通道中更长（3.5±1.6min vs. 2.4±1.8min，P<0.01），且访问频率在雨天显著减少（P<0.001）。
3.3 学习过程
无经验牛群在放牧开始后3-5天内自主进入改进型通道。随使用天数增加，单次停留时间缩短（P<0.05），而日均饮水时间延长（P<0.001），表明牛只逐步适应通道结构。
3.4 出口选择偏好
当入口无牛阻塞时，仅3/12头牛优先选择出口离开；但当入口有其他牛时，10/12头牛通过出口离开（P<0.01），显示出口设计在拥挤场景下有效减少冲突。
3.1 自动称重准确性
改进型通道内自动称重系统测量误差均小于50kg，与人工称重结果高度一致。
4 讨论
改进型通道通过提供前向出口路径，显著降低低位次牛只被攻击风险，符合动物福利（Welfare Quality, 2009）要求。饮水时间延长可能与泌乳期生理需求或通道安全性提升相关，但需进一步控制季节与生理阶段变量。无经验牛群快速学习使用通道的行为表明，以水为诱饵的设计能有效引导牛只适应新设施。出口使用偏好提示牛只灵活应对环境压力，通道设计需兼顾自然行为与社交动态。
5 结论
改进型通道可有效减少放牧牛争斗行为，提升饮水效率，并支持高精度自动称重，为智能化牧场管理提供关键技术支撑。
