引言

《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》(以下簡(jiǎn)稱《綱要》),由中共中央、國務(wù)院辦公廳于2019年5月印發(fā)。《綱要》強(qiáng)調(diào),數(shù)字鄉(xiāng)村作為鄉(xiāng)村振興的戰(zhàn)略指向,是數(shù)字化中國建設(shè)的重要課題,要將信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化信息技能,促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型發(fā)展。而畜牧業(yè)是我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要構(gòu)成,更是與種植業(yè)并稱為我國農(nóng)業(yè)的兩大支柱產(chǎn)業(yè)?，F(xiàn)階段由于長期存在的傳統(tǒng)粗放型經(jīng)濟(jì),我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化持續(xù)發(fā)展動(dòng)力表現(xiàn)稍顯不足,就畜牧業(yè)而言,正在向規(guī)?；B(yǎng)殖轉(zhuǎn)變,但是隨著科技信息技術(shù)不斷深化,很難滿足現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展需要,基于此,構(gòu)建精準(zhǔn)畜牧業(yè)被提出,以此促使畜牧業(yè)高效智能發(fā)展,為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化注活賦能。

1精準(zhǔn)畜牧與相關(guān)技術(shù)

精準(zhǔn)畜牧(Precisionlivestockfarming,PLF)是一整套科學(xué)合理的養(yǎng)殖與管理方法,主要借助動(dòng)物信息、科學(xué)技術(shù),以個(gè)體差異為依據(jù),實(shí)施定時(shí)、定量飼喂,旨在將生產(chǎn)輸出規(guī)?；?實(shí)現(xiàn)低成本、高效益,提升動(dòng)物個(gè)體貢獻(xiàn),并保障畜牧產(chǎn)品的安全與質(zhì)量,促使畜牧業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。其基本思想是通過傳感技術(shù)持續(xù)動(dòng)態(tài)地獲取各時(shí)段個(gè)體資料,如體重、體溫、呼吸、采食量、活動(dòng)量等指標(biāo),用于個(gè)體識(shí)別、營養(yǎng)評(píng)估、疾病檢測(cè)等:對(duì)獲取的個(gè)體信息資料進(jìn)行整理,制成可操作、具有時(shí)效性的自動(dòng)化畜牧管理系統(tǒng)?；诖?結(jié)合專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、自動(dòng)化設(shè)備等,促使畜牧業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化,實(shí)現(xiàn)高效率、低成本以及可持續(xù)發(fā)展。另外,個(gè)體信息數(shù)據(jù)也為疫病機(jī)理、預(yù)防等相關(guān)科學(xué)研究提供了客觀指標(biāo)以及數(shù)據(jù)支撐。

2智能化養(yǎng)殖技術(shù)在畜牧業(yè)的初步應(yīng)用

中國畜牧業(yè)行業(yè)發(fā)展監(jiān)測(cè)分析與發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告(2017—2020年)認(rèn)為,從方向路線上看,生態(tài)化是畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。中國特色創(chuàng)新型畜牧業(yè)以技術(shù)創(chuàng)新,走信息化、智能化路線,以此實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)畜牧,構(gòu)建起畜牧生態(tài)系統(tǒng),這是未來畜牧業(yè)的發(fā)展方向。通過上海畜牧業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)來看,截至2015年,上海已累計(jì)創(chuàng)立300多家畜牧標(biāo)準(zhǔn)化生態(tài)養(yǎng)殖基地,通過信息化科技得到逐漸推廣,在上海市,部分前沿的智能養(yǎng)殖基礎(chǔ)設(shè)施逐漸應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)。就生豬養(yǎng)殖現(xiàn)狀來看,自動(dòng)化飼喂、空氣過濾及凈化、自動(dòng)化消毒、智能溫控等系統(tǒng),現(xiàn)代化工藝產(chǎn)房與生產(chǎn)管理軟件、自動(dòng)清糞和水泡糞集中處理系統(tǒng)等先進(jìn)養(yǎng)殖設(shè)施,已引入生豬養(yǎng)殖場(chǎng)景中,從而實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)現(xiàn)代化。從奶牛養(yǎng)殖現(xiàn)狀方面來看,全混日糧取料攪拌系統(tǒng)、智能擠奶控制系統(tǒng)、全自動(dòng)通風(fēng)采光系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)智能化、信息化,開始逐漸應(yīng)用于上海市大型的規(guī)?；膛?chǎng)。在蛋雞養(yǎng)殖方面,從國外引進(jìn)了整套一系列養(yǎng)殖設(shè)施,針對(duì)蛋雞養(yǎng)殖、生產(chǎn)整個(gè)過程,實(shí)施高效的信息化、智能化精準(zhǔn)管理。在中國特色創(chuàng)新型畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型道路上,上海畜牧業(yè)已經(jīng)走在前面,正朝著生態(tài)化方向演變轉(zhuǎn)型。

3精準(zhǔn)畜牧業(yè)的高效智能發(fā)展實(shí)現(xiàn)策略

3.1構(gòu)建智能化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

就我國畜牧業(yè)現(xiàn)狀來看,在畜禽養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控方面,很大一部分畜牧場(chǎng)難以做到精準(zhǔn)化,阻礙了養(yǎng)殖水平、質(zhì)量、效率的提高,需要構(gòu)建智能化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)依托智能傳感技術(shù),實(shí)時(shí)采集C02、H2S、光照、濕度等養(yǎng)殖環(huán)境信息,并將其傳輸?shù)绞謾C(jī)、電腦等服務(wù)終端,應(yīng)用程序精確計(jì)算,并與預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,自動(dòng)或人為地發(fā)送指令信號(hào),控制相應(yīng)設(shè)備,作出通風(fēng)、遮陽等操作,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化監(jiān)控。江蘇大豐海豐蛋雞場(chǎng)就是一個(gè)很好的例子,在實(shí)際養(yǎng)殖過程中,采用了畜禽養(yǎng)殖舍內(nèi)C02、溫度等自動(dòng)檢4與智能調(diào)控系統(tǒng),應(yīng)用效果顯著。

3.2構(gòu)建智能化精準(zhǔn)飼喂系統(tǒng)

從畜禽飼養(yǎng)成本來看,飼料占七成左右,這就需要構(gòu)建智能化精準(zhǔn)飼喂系統(tǒng),對(duì)畜禽個(gè)體的生長階段食量做好統(tǒng)計(jì)記錄,以此為根據(jù),因時(shí)施策,精準(zhǔn)飼喂,提高飼料利用率,從而節(jié)省成本。

以生豬養(yǎng)殖生產(chǎn)為例,就母豬而言,在其妊娠階段,通過充分利用智能化喂養(yǎng)系統(tǒng),能夠從整體上進(jìn)行調(diào)整,打破飼養(yǎng)欄固定、常規(guī)式喂養(yǎng)方式,通過對(duì)生產(chǎn)母豬進(jìn)食總量、時(shí)間等要素的實(shí)時(shí)記錄,提高喂養(yǎng)的精準(zhǔn)度與自由度,進(jìn)而確保母豬體況優(yōu)良,所產(chǎn)出的豬仔狀態(tài)健康,還能夠通過這種方式進(jìn)行篩選,調(diào)優(yōu)整體生產(chǎn)狀況,提升生產(chǎn)量:在其產(chǎn)房階段,鑒于個(gè)體產(chǎn)仔的差異性,需要針對(duì)個(gè)體進(jìn)行差異化喂養(yǎng),按照實(shí)際需求進(jìn)行投食,最大程度地給予滿足。要有效落實(shí)精準(zhǔn)飼喂,就要秉承"少食多餐"理念,科學(xué)合理地分時(shí)段喂養(yǎng),盡量在最佳采食時(shí)間點(diǎn)飼喂,這樣不僅能夠精確控制進(jìn)食總量,還能夠促進(jìn)母豬泌乳最大化。

另一方面,對(duì)于育肥豬,該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控飼料減少過程,從而對(duì)加水量自動(dòng)作出調(diào)整,使得占比適中,讓飼料保持適宜狀態(tài)。同時(shí),根據(jù)育肥豬群不同生長階段所表現(xiàn)出的不同進(jìn)食需求,實(shí)施分時(shí)段、差異化投食安排,實(shí)現(xiàn)飼養(yǎng)效率最大化。此外,該信息系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)管個(gè)體各時(shí)段的采食等行為,通過監(jiān)4體況狀態(tài)變化,及時(shí)對(duì)母豬體況以及仔豬健康作出示警。

3.3構(gòu)建智能化生產(chǎn)管控系統(tǒng)

要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)畜牧的高效智能發(fā)展,就要構(gòu)建智能化生產(chǎn)管控系統(tǒng)。在實(shí)際畜牧養(yǎng)殖中,將智能物聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)管控,不再采用傳統(tǒng)人工管理模式,取而代之的是自動(dòng)化機(jī)器,通過智能化生產(chǎn)管控,促使生產(chǎn)過程可視化。

國內(nèi)現(xiàn)代化奶牛場(chǎng)引入了擠奶檢4系統(tǒng),該系統(tǒng)具有全自動(dòng)、高智能特性,突破了既有的拴系式飼養(yǎng)模式,提高了采食和擠奶等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自由程度。通過充分利用傳感技術(shù),有效地記錄奶牛個(gè)體的完整擠奶信息,實(shí)時(shí)監(jiān)4產(chǎn)奶質(zhì)量,并對(duì)產(chǎn)乳異常情況及時(shí)發(fā)出警示,進(jìn)而推動(dòng)原奶生產(chǎn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí),該系統(tǒng)可精準(zhǔn)監(jiān)4奶牛發(fā)情狀況:根據(jù)奶牛趴臥時(shí)間與趴臥頻率等指標(biāo),對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境舒適度作出評(píng)估,并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

在生豬場(chǎng),充分利用個(gè)體重量等體征指數(shù)傳感技術(shù),對(duì)生豬個(gè)體生理狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集,并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)終端,從而對(duì)生產(chǎn)作出精準(zhǔn)指導(dǎo)。國內(nèi)大型豬場(chǎng)目前在用的全自動(dòng)生產(chǎn)性能4定系統(tǒng)(FIRE）,采用RFID電子耳牌識(shí)別技術(shù),在復(fù)雜多變的群體環(huán)境下,仍能夠快速、準(zhǔn)確地識(shí)別個(gè)體,并精確4定豬的采食時(shí)間、采食量、體重等相關(guān)數(shù)據(jù),4定所得的數(shù)據(jù)經(jīng)FIRE系統(tǒng)軟件進(jìn)行處理,形成各種數(shù)據(jù)報(bào)告和圖表,用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

3.4構(gòu)建智能化安全防控系統(tǒng)

從理論層面來講,生產(chǎn)率與繁殖率兩者能夠維持平衡關(guān)

系。然而,在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,疫病等各種負(fù)面因素,比較容易致使生產(chǎn)率與繁殖率失衡,從而嚴(yán)重影響畜牧養(yǎng)殖生產(chǎn),這就需要構(gòu)建智能化安全防控系統(tǒng),對(duì)各種負(fù)面因素進(jìn)行嚴(yán)格防范,并作出及時(shí)應(yīng)對(duì)。智能化安全防控系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)控個(gè)體生產(chǎn)數(shù)據(jù),將其與既有疫病信息進(jìn)行對(duì)比,判斷畜禽健康情況,從而對(duì)養(yǎng)殖域內(nèi)將要發(fā)生的疫病等負(fù)面因素作出提前預(yù)警,加強(qiáng)養(yǎng)殖安全風(fēng)險(xiǎn)防范能力,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)可預(yù)見。

4結(jié)語

精準(zhǔn)畜牧,與鄉(xiāng)村振興、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)、數(shù)字中國建設(shè)息息相關(guān)。要實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)精準(zhǔn)化,就要緊抓時(shí)代發(fā)展需求,充分利用科學(xué)信息技術(shù),構(gòu)建起智能化環(huán)境監(jiān)控、精準(zhǔn)飼喂、生產(chǎn)管理、安全防控系統(tǒng),以此推動(dòng)精準(zhǔn)畜牧的細(xì)化落實(shí),推動(dòng)其高效智能發(fā)展。