智能化養(yǎng)豬技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展策略

薛瑞林 ，劉蓓樺 ，范珍燕

（1.甘肅省畜牧技術(shù)推廣總站，蘭州 甘肅 730000；2.北京市順義區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，北京 101300）

我國是生豬養(yǎng)殖大國，根據(jù)中國統(tǒng)計(jì)年鑒，截止2020年年底，我國生豬存欄量、出欄量及豬肉產(chǎn)量分別達(dá)到40 650.4萬頭、52 704.1萬頭和4 113.3萬噸。但是，我國并不是養(yǎng)豬強(qiáng)國，我國生豬養(yǎng)殖仍然在高效繁育技術(shù)、動(dòng)物福利、養(yǎng)殖環(huán)境污染控制和智能化養(yǎng)豬設(shè)備等方面與養(yǎng)豬發(fā)達(dá)國家存在差距。同時(shí)，我國生豬養(yǎng)殖也面臨著畜禽養(yǎng)殖土地資源緊缺、養(yǎng)殖環(huán)境污染等多方面的問題，在非洲豬瘟疫情常態(tài)化的新形勢下，樓房養(yǎng)豬模式和智能化養(yǎng)豬模式的發(fā)展給我國養(yǎng)豬業(yè)解決以上問題提供了新的發(fā)展契機(jī)。

我國養(yǎng)豬業(yè)正處于向現(xiàn)代化養(yǎng)豬業(yè)轉(zhuǎn)變時(shí)期，養(yǎng)殖模式更偏向于集約密閉型，更多更先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和理念被不斷地應(yīng)用于養(yǎng)豬業(yè)，更多新型建設(shè)材料、先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備、優(yōu)質(zhì)種豬不斷引入養(yǎng)豬業(yè)，生豬養(yǎng)殖環(huán)境、生產(chǎn)效率不斷提升，養(yǎng)殖效益不斷提高。在新形勢下，自動(dòng)化養(yǎng)殖顯然已無法滿足規(guī)?；B(yǎng)豬業(yè)發(fā)展需求，同時(shí)，樓房養(yǎng)豬模式的興起對(duì)養(yǎng)豬業(yè)有了更新、更加智能化的要求。因此，將自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行有效整合，通過數(shù)據(jù)采集和終端分析，從而使養(yǎng)豬業(yè)向更專業(yè)化和更標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展的智能化養(yǎng)殖技術(shù)越來越受到人們重視和歡迎。因此，本文就智能化養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展策略進(jìn)行分析和探討，以期為推進(jìn)我國智能化養(yǎng)豬技術(shù)的發(fā)展提供參考。

1 智能化養(yǎng)豬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

智能化養(yǎng)豬的概念最早起源于荷蘭，是指通過在生豬飼養(yǎng)的每個(gè)階段和過程中采用自動(dòng)化的儀器監(jiān)測和電腦控制手段將定位欄中飼養(yǎng)的母豬進(jìn)行更加精細(xì)化的群養(yǎng)管理，注重智能化設(shè)備在豬只飼養(yǎng)、發(fā)情等過程中的應(yīng)用，通過改善母豬生活環(huán)境和身體狀況，來提高產(chǎn)能的高效生豬養(yǎng)殖模式。我國智能化養(yǎng)豬起步較晚，主要以2008年國內(nèi)推廣和采用的懷孕母豬智能化飼養(yǎng)管理的養(yǎng)豬模式為典型模式，開始推廣和使用懷孕母豬智能化飼養(yǎng)管理，同時(shí)也成為我國養(yǎng)豬業(yè)向自動(dòng)化、高效化、智能化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變的開端。

目前，我國智能化養(yǎng)豬技術(shù)還沒有明確的定義，但基本可以概括為利用自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等為養(yǎng)豬業(yè)帶來便捷、智能和健康的養(yǎng)殖技術(shù)，這些技術(shù)的相互交織利用和各分支新技術(shù)的不斷引入，加上樓房養(yǎng)豬模式的興起，使得我國智能化養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展較為活躍。

1.1 自動(dòng)化技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)是涉及生豬飼養(yǎng)、環(huán)境控制、糞污處理等生豬養(yǎng)殖各個(gè)方面在內(nèi)的綜合性技術(shù)，主要指使用智能化設(shè)備來代替人工進(jìn)行操作。在我國生豬養(yǎng)殖業(yè)中，自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用自動(dòng)化飼喂、自動(dòng)化通風(fēng)、自動(dòng)化糞污處理等技術(shù)。

自動(dòng)化飼喂設(shè)備主要包括自動(dòng)化喂料設(shè)備和飲水設(shè)備。自動(dòng)化喂料設(shè)備又因飼料形態(tài)不同分為干料和液態(tài)料設(shè)備兩種，干料輸送設(shè)備既可以避免飼料的運(yùn)輸損失，還能保持飼料清潔不受污染。液態(tài)料工藝不僅可以為發(fā)酵飼料提供良好的乳酸菌培養(yǎng)環(huán)境，提高飼料轉(zhuǎn)化率，而且還可以通過安裝傳感器由計(jì)算機(jī)控制，使得飼料輸送過程和下料量的控制更加精細(xì)。但是，這兩種輸送方式造價(jià)和維護(hù)成本均較高，只有在大中型養(yǎng)殖場中有應(yīng)用。自動(dòng)化飲水設(shè)備在我國應(yīng)用的主要為鴨嘴式飲水器，有時(shí)配有自動(dòng)解熱設(shè)備。

自動(dòng)化通風(fēng)根據(jù)夏季和冬季的通風(fēng)目的不同采用不同的通風(fēng)方式，夏季一般通過濕簾+風(fēng)機(jī)的縱向通風(fēng)方式，在豬舍安裝熱敏儀來實(shí)時(shí)監(jiān)控舍內(nèi)溫度，超出適宜溫度范圍就可自動(dòng)啟動(dòng)通風(fēng)設(shè)施。冬季舍內(nèi)有害氣體濃度較高，一般采取供熱與通風(fēng)相結(jié)合即屋頂無動(dòng)力風(fēng)機(jī)+地暖模式的橫向通風(fēng)方式，能有效減少有害氣體對(duì)豬只健康的危害。

自動(dòng)化糞污處理主要包括機(jī)械刮糞和糞污處理，該技術(shù)在國內(nèi)還未形成系統(tǒng)化應(yīng)用。我國規(guī)?；B(yǎng)豬場清糞方式主要分為3種：水泡糞、水沖糞和干清糞。其中，水泡糞由于舍內(nèi)臭氣濃度高、廢水多難以處理等原因已被逐漸淘汰使用。而水沖糞作為針對(duì)水泡糞用水量大、臭氣大做出的改進(jìn)方法，目前在國內(nèi)使用較多。干清糞具有廢水少、易處理和及時(shí)清理等優(yōu)勢，成為解決畜禽養(yǎng)殖環(huán)境污染問題的熱門糞污處理模式。

1.2 信息技術(shù)

信息技術(shù)即結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)工程的一種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，而以計(jì)算機(jī)為主的信息技術(shù)在一定程度和意義上與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相同。信息技術(shù)在我國養(yǎng)豬業(yè)應(yīng)用廣泛，在繁育技術(shù)、飼料和營養(yǎng)、生產(chǎn)管理和肉品質(zhì)分層等均有應(yīng)用。

現(xiàn)代育種技術(shù)的發(fā)展可表現(xiàn)為：育種技術(shù)=基因庫+育種學(xué)理論+計(jì)算機(jī)技術(shù)+系統(tǒng)工程+生物技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展也使得發(fā)展現(xiàn)代育種技術(shù)更加精確、更有預(yù)見性。在現(xiàn)代育種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，目前國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出綜合性的種豬管理軟件，通過輸入可修改的育種數(shù)據(jù)，能做到育種資料的輸出及種豬種用價(jià)值的排序。在母豬產(chǎn)仔數(shù)的選擇方面，與BLUP育種值估計(jì)方法相關(guān)的軟件也正在推出和應(yīng)用中。信息技術(shù)在飼料與營養(yǎng)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在飼料配方與加工工藝及營養(yǎng)優(yōu)化等方面。在生豬生產(chǎn)管理中，信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于豬場監(jiān)控、工作安排、種豬系譜管理、電腦選配、豬群保健和購銷管理等方面，在實(shí)際生產(chǎn)中，數(shù)據(jù)化管理軟件的使用能夠快速有效地收集豬群生產(chǎn)性能信息，通過這些數(shù)據(jù)的整理分析，可根據(jù)市場、公司發(fā)展模式等綜合因素采用適時(shí)出欄等方式調(diào)整豬場結(jié)構(gòu)，也可為企業(yè)后續(xù)發(fā)展方向和策略制定提供更加可靠、直觀的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)依據(jù)。信息技術(shù)在豬肉品質(zhì)分層和估算種豬體重方面應(yīng)用較少，目前還缺乏成套的產(chǎn)品用于實(shí)踐。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，是指利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把生豬生產(chǎn)過程中所需要、所涉及的傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物品等通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)的信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化網(wǎng)絡(luò)。在我國生豬生產(chǎn)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究在智能分欄、環(huán)境監(jiān)測、母豬發(fā)情鑒定、精細(xì)飼養(yǎng)技術(shù)、生豬和產(chǎn)品追蹤及溯源等多個(gè)方面均有開展，已形成一些專利和產(chǎn)品，但由于造價(jià)高、技術(shù)尚在研究和開發(fā)應(yīng)用階段，很少應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

2 我國養(yǎng)豬智能化發(fā)展存在的主要問題

整體來看，我國智能化還在研發(fā)和推廣的初級(jí)階段，有很多問題亟需科研人員和生豬養(yǎng)殖企業(yè)協(xié)同解決，這些問題主要集中在2個(gè)方面：一是豬場的精細(xì)化管理；二是數(shù)據(jù)的集成和數(shù)據(jù)分析后的決策。

2.1 市場缺乏成熟的智能養(yǎng)豬產(chǎn)品

我國智能化養(yǎng)豬還處于發(fā)展階段，有很大一部分智能養(yǎng)豬產(chǎn)品是引進(jìn)改良或借鑒的國外產(chǎn)品，尚不能完全適應(yīng)本地需求，且大多僅能進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)采集和分析，無法做到更為關(guān)鍵的多層、多維數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、模型構(gòu)建、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行乃至自我學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。具體而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的快速發(fā)展和其在生豬養(yǎng)殖業(yè)上的廣泛應(yīng)用，使得我國生豬業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)發(fā)展迅速，產(chǎn)品成熟；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)由于國內(nèi)尚缺乏統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與設(shè)備領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，亟需規(guī)范；人工智能算法與解決方案在生豬養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用較晚，只在生豬產(chǎn)業(yè)中有部分應(yīng)用，尚不能完全融合，加上非洲豬瘟疫情的影響，導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)延緩，大多仍在試驗(yàn)階段，仍缺乏能夠應(yīng)用于生豬生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品。

2.2 豬場智能設(shè)施設(shè)備普及率較低

智能養(yǎng)豬理念雖然在大型養(yǎng)殖企業(yè)中被廣泛接受和應(yīng)用，但應(yīng)用成功的成熟案例較少。我國智能農(nóng)業(yè)設(shè)備傳感器與國外相比，仍存在設(shè)備體積過大、功耗較高、感知數(shù)據(jù)精度低等不足，而智能化設(shè)備在生豬養(yǎng)殖中應(yīng)用時(shí)還要考慮和解決蚊蠅、濕度、灰塵和腐蝕等實(shí)際問題，這也使得智能化設(shè)備在養(yǎng)殖中的實(shí)際應(yīng)用率較低，加上智能化設(shè)備價(jià)格較高，無法在中小養(yǎng)殖場獲得較好的應(yīng)用。而且智能化養(yǎng)豬尚缺乏相關(guān)的統(tǒng)一生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，市場上多廠商多樣化的智能設(shè)備相互不連通，系統(tǒng)不打通，數(shù)據(jù)無法共享，存在大量信息孤島，無法運(yùn)用信息化、數(shù)字化的管理手段，也給豬場管理人員造成一定程度的工作負(fù)擔(dān)，使智能養(yǎng)豬技術(shù)推行受阻。另外，大多智能設(shè)備應(yīng)對(duì)不同區(qū)域、不同品種、不同類型的豬場環(huán)境及不同的生產(chǎn)操作等差異的適應(yīng)性不足，且生產(chǎn)中收集數(shù)據(jù)的不足導(dǎo)致機(jī)器自我學(xué)習(xí)、人機(jī)互動(dòng)發(fā)展緩慢，機(jī)器不能按照不同的場景進(jìn)行自主計(jì)算和自主決策，無法全面實(shí)現(xiàn)智能化、無人化操作，致使豬場智能設(shè)備普及進(jìn)展緩慢。

2.3 設(shè)備應(yīng)用效率不高

很多養(yǎng)豬場在引進(jìn)智能化養(yǎng)豬設(shè)備時(shí)，太過著眼于智能化養(yǎng)豬設(shè)備帶來的高效和便捷，但忽略了自身的人才、技術(shù)配套以及數(shù)據(jù)的收集和處理能力，主要表現(xiàn)在：（1）大多智能化設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測困難，仍在很大程度上依賴人工，需要人工觀測和錄入，但多數(shù)廠家缺乏這方面的技術(shù)人才儲(chǔ)備；（2）有的豬場雖然引進(jìn)了智能生產(chǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了智能化生產(chǎn)，但自身技術(shù)條件無法滿足實(shí)際的數(shù)據(jù)分析和利用需要，從而無法有效發(fā)揮數(shù)據(jù)作用，不能很好地指導(dǎo)豬場養(yǎng)殖實(shí)踐。

3 我國養(yǎng)豬智能化發(fā)展策略

3.1 加大國家政策支持力度

政府應(yīng)在項(xiàng)目、政策方面加大對(duì)智能化養(yǎng)豬的支持，以國家大力發(fā)展“智能+”、數(shù)字農(nóng)業(yè)和新興的樓房養(yǎng)豬模式為契機(jī)，結(jié)合和利用好大數(shù)據(jù)和5G等新技術(shù)，推動(dòng)智能化養(yǎng)豬示范場和示范區(qū)建設(shè)，鼓勵(lì)和組織有能力、有意愿的企業(yè)開展智能養(yǎng)殖應(yīng)用示范工作，牽頭建設(shè)一批最好能覆蓋國家、省、市、縣（區(qū)）四級(jí)的智能養(yǎng)殖示范基地，通過示范基地引領(lǐng)和輻射帶動(dòng)本區(qū)域養(yǎng)豬業(yè)智能化發(fā)展。針對(duì)資金方面稍有困難，但有能力、有潛力做好智能化養(yǎng)豬的企業(yè)，通過將智能化養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)備納入農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼目錄等合理方式加大智能化養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)備的補(bǔ)貼力度；對(duì)在智能化養(yǎng)豬設(shè)備研發(fā)或申請(qǐng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)或單位，適當(dāng)給予專利申請(qǐng)費(fèi)用優(yōu)惠或申請(qǐng)流程簡化等政策支持；鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)和推廣單位增加智能化養(yǎng)豬的項(xiàng)目研究，并給予一定比例的資金補(bǔ)貼。

3.2 統(tǒng)一智能化養(yǎng)豬標(biāo)準(zhǔn)

加快智能化養(yǎng)豬技術(shù)模式、設(shè)施設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定，根據(jù)我國不同地區(qū)、不同養(yǎng)殖模式、不同技術(shù)發(fā)展階段和市場需求，開展適宜本地養(yǎng)豬業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究制定工作，統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)、智能化技術(shù)和接口標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)國內(nèi)外高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間校企交流和合作，時(shí)刻關(guān)注和學(xué)習(xí)追蹤國際和國內(nèi)智能化養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的最新進(jìn)展，積極參加智能化養(yǎng)豬的相關(guān)國際會(huì)議和論壇，及時(shí)交流探討和引進(jìn)借鑒，根據(jù)國內(nèi)形勢和需求，融合創(chuàng)新研究制定我國智能化養(yǎng)豬標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 加強(qiáng)智能化養(yǎng)豬人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備

鼓勵(lì)支持農(nóng)業(yè)院?；蛏孓r(nóng)高校，尤其是重點(diǎn)高校帶頭開設(shè)智能化養(yǎng)豬理論和實(shí)驗(yàn)課程，融合學(xué)校已開設(shè)的自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息技術(shù)、軟件技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)建設(shè)智能化等專業(yè)和學(xué)科，設(shè)立智能化養(yǎng)殖研究中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、研究培訓(xùn)中心或校外研究實(shí)訓(xùn)基地等平臺(tái)，加強(qiáng)與養(yǎng)殖企業(yè)之間的交流合作，在人才的養(yǎng)殖交流實(shí)踐中促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展。支持鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)院校或涉農(nóng)高校通過開設(shè)選修課程、設(shè)置選修學(xué)分或輔修雙學(xué)分的方式培養(yǎng)既有工學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)，也有養(yǎng)殖專業(yè)基礎(chǔ)的復(fù)合型人才。加強(qiáng)校企合作，開設(shè)企業(yè)定向班、訂單班和校企聯(lián)合培養(yǎng)興趣班、就業(yè)意向班等，并由企業(yè)設(shè)立社會(huì)類獎(jiǎng)學(xué)金和助學(xué)金，以吸引學(xué)生參加，在開展學(xué)校養(yǎng)殖理論授課的同時(shí)，企業(yè)還可宣講企業(yè)文化、企業(yè)歷史和發(fā)展以及待遇和晉升渠道等進(jìn)行人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備。

3.4 不斷改進(jìn)和改善智能化養(yǎng)豬設(shè)備

國內(nèi)豬業(yè)智能設(shè)備、系統(tǒng)生產(chǎn)平臺(tái)和養(yǎng)豬企業(yè)都應(yīng)改進(jìn)和調(diào)整設(shè)備的研發(fā)、數(shù)據(jù)獲取和分析能力，加強(qiáng)人機(jī)交互，促進(jìn)機(jī)器自我學(xué)習(xí)，提高機(jī)器對(duì)于不同區(qū)域、不同養(yǎng)殖模式下的適應(yīng)能力，以便智能化設(shè)備和機(jī)器能為更大范圍內(nèi)的養(yǎng)豬企業(yè)提供更加精準(zhǔn)、更具有實(shí)踐性和操作性的系統(tǒng)化智能養(yǎng)豬方案，為養(yǎng)殖管理人員提供更科學(xué)、更可靠的政策制定依據(jù)。

3.5 提高企業(yè)技術(shù)人員素質(zhì)

加強(qiáng)企業(yè)員工的就業(yè)再學(xué)習(xí)、再培訓(xùn)，提高員工對(duì)畜牧業(yè)相關(guān)知識(shí)了解和學(xué)習(xí)，加強(qiáng)員工對(duì)生豬養(yǎng)殖飼養(yǎng)管理和疾病預(yù)防技能的同時(shí)，還要強(qiáng)化員工對(duì)電腦操作的學(xué)習(xí)和相關(guān)設(shè)備的了解及操控，全面發(fā)揮智能化養(yǎng)豬設(shè)備功能，提高生豬養(yǎng)殖效率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。