基于精准畜牧业的高效智能发展探析

引言

《数字乡村发展战略纲要》(以下简称《纲要》),由中共中央、国务院办公厅于2019年5月印发。《纲要》强调,数字乡村作为乡村振兴的战略指向,是数字化中国建设的重要课题,要将信息化、网络化、数字化技术应用于农业农村经济发展中,提高农业现代化信息技能,促进我国农业现代化转型发展。而畜牧业是我国农业产业发展的主要构成,更是与种植业并称为我国农业的两大支柱产业。现阶段由于长期存在的传统粗放型经济,我国农业现代化持续发展动力表现稍显不足,就畜牧业而言,正在向规模化养殖转变,但是随着科技信息技术不断深化,很难满足现代化社会发展需要,基于此,构建精准畜牧业被提出,以此促使畜牧业高效智能发展,为我国农业现代化注活赋能。

1精准畜牧与相关技术

精准畜牧(Precisionlivestockfarming,PLF)是一整套科学合理的养殖与管理方法,主要借助动物信息、科学技术,以个体差异为依据,实施定时、定量饲喂,旨在将生产输出规模化,实现低成本、高效益,提升动物个体贡献,并保障畜牧产品的安全与质量,促使畜牧业生态可持续发展。其基本思想是通过传感技术持续动态地获取各时段个体资料,如体重、体温、呼吸、采食量、活动量等指标,用于个体识别、营养评估、疾病检测等:对获取的个体信息资料进行整理,制成可操作、具有时效性的自动化畜牧管理系统。基于此,结合专家系统、决策支持系统、自动化设备等,促使畜牧业实现规模化,实现高效率、低成本以及可持续发展。另外,个体信息数据也为疫病机理、预防等相关科学研究提供了客观指标以及数据支撑。

2智能化养殖技术在畜牧业的初步应用

中国畜牧业行业发展监测分析与发展趋势预测报告(2017—2020年)认为,从方向路线上看,生态化是畜牧业可持续发展的必经之路。中国特色创新型畜牧业以技术创新,走信息化、智能化路线,以此实现精准畜牧,构建起畜牧生态系统,这是未来畜牧业的发展方向。通过上海畜牧业发展数据来看,截至2015年,上海已累计创立300多家畜牧标准化生态养殖基地,通过信息化科技得到逐渐推广,在上海市,部分前沿的智能养殖基础设施逐渐应用于畜牧业生产。就生猪养殖现状来看,自动化饲喂、空气过滤及净化、自动化消毒、智能温控等系统,现代化工艺产房与生产管理软件、自动清粪和水泡粪集中处理系统等先进养殖设施,已引入生猪养殖场景中,从而实现畜牧业现代化。从奶牛养殖现状方面来看,全混日粮取料搅拌系统、智能挤奶控制系统、全自动通风采光系统等实现智能化、信息化,开始逐渐应用于上海市大型的规模化奶牛场。在蛋鸡养殖方面,从国外引进了整套一系列养殖设施,针对蛋鸡养殖、生产整个过程,实施高效的信息化、智能化精准管理。在中国特色创新型畜牧业转型道路上,上海畜牧业已经走在前面,正朝着生态化方向演变转型。

3精准畜牧业的高效智能发展实现策略

3.1构建智能化环境监控系统

就我国畜牧业现状来看,在畜禽养殖环境监控方面,很大一部分畜牧场难以做到精准化,阻碍了养殖水平、质量、效率的提高,需要构建智能化环境监控系统。此系统依托智能传感技术,实时采集C02、H2S、光照、湿度等养殖环境信息,并将其传输到手机、电脑等服务终端,应用程序精确计算,并与预设的环境参数进行对比,自动或人为地发送指令信号,控制相应设备,作出通风、遮阳等操作,实现精准化监控。江苏大丰海丰蛋鸡场就是一个很好的例子,在实际养殖过程中,采用了畜禽养殖舍内C02、温度等自动检4与智能调控系统,应用效果显著。

3.2构建智能化精准饲喂系统

从畜禽饲养成本来看,饲料占七成左右,这就需要构建智能化精准饲喂系统,对畜禽个体的生长阶段食量做好统计记录,以此为根据,因时施策,精准饲喂,提高饲料利用率,从而节省成本。

以生猪养殖生产为例,就母猪而言,在其妊娠阶段,通过充分利用智能化喂养系统,能够从整体上进行调整,打破饲养栏固定、常规式喂养方式,通过对生产母猪进食总量、时间等要素的实时记录,提高喂养的精准度与自由度,进而确保母猪体况优良,所产出的猪仔状态健康,还能够通过这种方式进行筛选,调优整体生产状况,提升生产量:在其产房阶段,鉴于个体产仔的差异性,需要针对个体进行差异化喂养,按照实际需求进行投食,最大程度地给予满足。要有效落实精准饲喂,就要秉承"少食多餐"理念,科学合理地分时段喂养,尽量在最佳采食时间点饲喂,这样不仅能够精确控制进食总量,还能够促进母猪泌乳最大化。

另一方面,对于育肥猪,该系统能够实时监控饲料减少过程,从而对加水量自动作出调整,使得占比适中,让饲料保持适宜状态。同时,根据育肥猪群不同生长阶段所表现出的不同进食需求,实施分时段、差异化投食安排,实现饲养效率最大化。此外,该信息系统能够实时监管个体各时段的采食等行为,通过监4体况状态变化,及时对母猪体况以及仔猪健康作出示警。

3.3构建智能化生产管控系统

要实现精准畜牧的高效智能发展,就要构建智能化生产管控系统。在实际畜牧养殖中,将智能物联系统应用于生产管控,不再采用传统人工管理模式,取而代之的是自动化机器,通过智能化生产管控,促使生产过程可视化。

国内现代化奶牛场引入了挤奶检4系统,该系统具有全自动、高智能特性,突破了既有的拴系式饲养模式,提高了采食和挤奶等生产环节的自由程度。通过充分利用传感技术,有效地记录奶牛个体的完整挤奶信息,实时监4产奶质量,并对产乳异常情况及时发出警示,进而推动原奶生产规范化、标准化。同时,该系统可精准监4奶牛发情状况:根据奶牛趴卧时间与趴卧频率等指标,对养殖环境舒适度作出评估,并进行相应调整。

在生猪场,充分利用个体重量等体征指数传感技术,对生猪个体生理状态进行实时收集,并将数据传输到服务终端,从而对生产作出精准指导。国内大型猪场目前在用的全自动生产性能4定系统(FIRE）,采用RFID电子耳牌识别技术,在复杂多变的群体环境下,仍能够快速、准确地识别个体,并精确4定猪的采食时间、采食量、体重等相关数据,4定所得的数据经FIRE系统软件进行处理,形成各种数据报告和图表,用于指导生产实践。

3.4构建智能化安全防控系统

从理论层面来讲,生产率与繁殖率两者能够维持平衡关

系。然而,在现实环境中,疫病等各种负面因素,比较容易致使生产率与繁殖率失衡,从而严重影响畜牧养殖生产,这就需要构建智能化安全防控系统,对各种负面因素进行严格防范,并作出及时应对。智能化安全防控系统可动态、实时监控个体生产数据,将其与既有疫病信息进行对比,判断畜禽健康情况,从而对养殖域内将要发生的疫病等负面因素作出提前预警,加强养殖安全风险防范能力,实现风险可预见。

4结语

精准畜牧,与乡村振兴、现代化农业、数字中国建设息息相关。要实现畜牧业精准化,就要紧抓时代发展需求,充分利用科学信息技术,构建起智能化环境监控、精准饲喂、生产管理、安全防控系统,以此推动精准畜牧的细化落实,推动其高效智能发展。