《animal》：The welfare of dairy cows managed with Halter virtual fencing and herding technology compared with those managed with electric fencing and stockperson herding
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新技术和管理系统应至少维持，最好是改善其所管理动物的福利。Halter虚拟围栏（VF）和虚拟驱赶（VH）系统是一项新技术，它使用两种主要提示（声音和振动），如果主要提示被忽略，则会施加一种厌恶性的次级刺激（电击），以将奶牛限制在牧场分配区内，并将其从牧场驱赶至
新技术和管理系统应至少维持，最好是改善其所管理动物的福利。Halter虚拟围栏（VF）和虚拟驱赶（VH）系统是一项新技术，它使用两种主要提示（声音和振动），如果主要提示被忽略，则会施加一种厌恶性的次级刺激（电击），以将奶牛限制在牧场分配区内，并将其从牧场驱赶至挤奶棚。本实验评估了在Halter管理下的奶牛福利。研究人员研究了四组每组40头泌乳中期奶牛（Bos taurus，荷斯坦牛和荷斯坦×娟姗牛，胎次1-8），研究持续44天。两组使用电围栏（EF）管理，由牧场工人将其赶至挤奶棚（即“常规”系统），另外两组则使用Halter VF和VH系统管理。所有奶牛在实验前6天（“适应期”）均采用常规管理，随后在10天内（“训练期”）进行Halter系统训练。训练结束后，奶牛在其各自的处理组中继续管理28天（“管理期”）。研究人员每天两次测量产奶量、体况和活重，同时持续记录采食和反刍时间。在适应期的2天、训练期的每一天以及管理期的3天，采集所有奶牛的乳汁样本测定皮质醇浓度。研究未在乳汁皮质醇浓度、产奶量、体况或活重上发现系统性差异。VF组奶牛每天的采食时间少5%（约20分钟），但反刍时间未受影响。EF组奶牛在4-6小时的放牧期内平均每次接触一次电前围栏。研究人员得出结论，使用包含安全机制、训练方案以及适用于所管理动物的项圈设计的VF和VH系统，其奶牛福利与常规管理相比没有显著差异。
本研究的核心背景在于，以电围栏（EF）和人工驱赶为代表的常规集约化牧场奶牛管理系统虽然是当前的行业标准，但其对奶牛福利的影响，尤其是在技术变革背景下的潜在负面影响，尚未被充分评估。与此同时，虚拟围栏（VF）和虚拟驱赶（VH）等新技术因其在牧场管理、劳动效率和环境保护方面的潜力而被日益采纳。这些新技术（如Halter系统）通过佩戴在牛颈上的智能项圈，利用全球导航卫星系统（GNSS）定位，并结合声音、振动和电击提示来实现围栏和驱赶功能。然而，任何新技术的应用都必须首先证明其能够至少维持动物的现有福利水平。因此，本研究旨在直接比较采用Halter VF与VH技术管理的奶牛，与采用传统电围栏和人工驱赶管理的奶牛在福利指标上的差异，以回答这项新技术是否对奶牛福利构成风险或有所改善这一关键问题。
研究人员在塔斯马尼亚农业研究所（Tasmanian Institute of Agriculture, TIA）的奶牛研究设施（Dairy Research Facility）开展了一项为期44天的对照实验。实验对象为160头泌乳中期奶牛，被随机分为四组，每组40头，其中两组使用Halter VF/VH系统管理（处理组），另外两组使用传统电围栏和人工驱赶管理（对照组）。实验分为三个阶段：适应期（6天，所有奶牛常规管理）、训练期（10天，对处理组进行Halter系统训练）和管理期（28天，各组按其处理方式继续管理）。研究采用了多种指标综合评估奶牛福利，包括：通过液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）测定乳汁皮质醇浓度以评估生理应激；监测产奶量、活重和体况评分以评估生理状态；利用智能项圈内置的三轴加速度计估算采食和反刍行为；通过视频分析评估奶牛与传统电围栏的互动；以及进行人回避测试（HAT）来评估人与动物的关系。整个实验在真实的集约化放牧条件下进行，奶牛每天被分配到不同的牧场区块，并经历频繁的牧场转移（平均每4.8天转移一次）。
研究结果表明，在主要福利指标上，Halter VF/VH管理组与传统EF管理组之间没有发现显著的系统性差异。具体而言：
在生理应激方面，乳汁皮质醇浓度分析（基于近2500个样本的LC-MS/MS数据）显示，两组奶牛在整个实验期间的皮质醇水平总体上没有统计学差异。虽然在训练期的个别天数（如第10天和第14天）观察到了处理组间的短暂差异，但这些差异在方向和大小上并不一致，未呈现出系统性的应激增加模式。
在生产性能和体况方面，模型分析表明，处理因素（VF与EF）对产奶量、活重和体况评分均无主要效应。时间期和牧场代谢能（ME）是影响这些指标的更重要因素。训练期和管理期各阶段，两组奶牛在这些生产指标上的估计差异均不显著，且置信区间较宽。
在行为表现方面，采食行为是唯一观察到处理效应差异的指标。在管理期（尤其是第1-3周），VF组奶牛的日平均采食时间比EF组少约20至30分钟。然而，这一差异的实际意义有限，因为模型分析显示其解释力远低于牧场能量和时间期的影响，且反刍时间未受影响。
此外，研究还发现，拥有至少3年电围栏使用经验的奶牛，在4-6小时的放牧期内平均仅接触一次电前围栏，其中约6%的接触导致了明显的电击行为反应。人回避测试结果也未显示两组奶牛在与人类熟悉饲养员的关系上存在差异。
最后，讨论与结论部分总结如下：本研究结果证实，在采用适当的安全机制、训练规程和项圈设计的前提下，使用Halter VF和VH技术管理的奶牛，其福利水平与传统电围栏和人工驱赶管理相比没有显著差异。研究特别指出，尽管训练期个别奶牛因人为操作失误（如未及时开门）而受到多次电击并触发设备锁定，但系统自身的安全机制最终防止了不可控的电击。管理期长达28天的持续监测未发现长期的负面影响，反驳了虚拟边界每日变动可能带来慢性应激的假说。研究人员认为，确保奶牛在训练期能在一个低压力环境中有效学习提示是关键，并建议培训应由技术人员监督完成。本研究得出的最终结论是：在6周的研究期内，使用Halter VF和VH技术管理的奶牛福利，经乳汁皮质醇浓度、产奶量、活重、体况及动物行为评估，与常规管理奶牛相比没有显著差异。
