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解析北京市畜牧养殖应用精准饲喂技术
摘要：为了更好地了解畜牧养殖应用精准饲喂技术的发展情况，本文对北京市畜牧养殖精准饲喂技术应用现状进行调查研究和讨论，从而总结了北京市精准饲喂技术的现状，并对当前情况进行了研究分析，对有关问题提出相关建议。
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随着“水十条”等政策的提出，环保因素对养殖业的制约更加凸显。北京市养殖产业布局调整为约束发展区域，发展方向为实行合理承载、推进适度规模标准化养殖、压缩企业数量及淘汰落后产能。未来北京农业发展在自然资源、市场竞争等方面面临的压力更加明显。为推动首都农业高质量发展，北京市出台了“十三五”时期都市现代农业发展规划，规划指出，要加快推进养殖业的规模化发展和标准化生产，目前，畜禽规模化养殖比例已达到80％。农业生产空间继续调减，未来将形成“2578”新格局，其中，畜禽养殖面积保持在1333hm2(2万亩)。北京市畜禽禁养、限养工作力度不断推进，2017年1～3季度北京市畜禽养殖存、出栏量继续调减，其中，生猪存栏128．15万头，比2016年同期下降24％左右；家禽存栏1680．53万只，同比减少15％左右；奶牛存栏8．88万头，同比减少20％左右；肉羊存栏46．64万只，同比减少29％左右[1]。目前来看，畜牧业在农业产值中占比虽有减少，但仍占据相当重要地位。生猪、家禽和奶牛3大产业是北京市畜牧业创新发展的支柱产业，在发展都市农业经济、促进农民增收和保障城乡居民消费等方面有着举足轻重的地位，是关系首都民生的重要产业。在着力加强农业供给侧结构性改革的背景下，调研了养殖精准饲喂技术发展现状和北京市养殖企业情况，分析存在的问题，为北京市养殖企业下一步规模化、专业化发展提出建议。
1、调研背景
西方发达国家在现代养殖场智能管理技术上的研究和应用起步较早。20世纪50年代，生产型的高级养殖场开始应用于农业生产，养殖场设施广泛应用于畜牧业和水产养殖业[2]。目前，国外现代化养殖场的内部设施已经比较完备，并形成了一系列的标准。在欧美一些畜牧业发达国家，规模化猪场智能化饲养设备的使用率达到60％以上，其中母猪智能型群养系统、猪场自动供料系统应用最为广泛[3]。20世纪90年代，我国在科技攻关和“863”等项目中开始设置农业信息技术专题，畜牧业信息化进入快速发展时期。随着畜牧业信息化的发展，信息化给我国畜牧业带来了巨大变化。但总体而言，信息化的建设与普及水平在畜牧业中相对还比较落后，且各地发展不平衡[4-5]。近年来，我国畜牧业生产方式由粗放型向集约型的转变步伐逐渐加快，猪场标准化规模养殖水平不断提高，对于增强畜产品市场供给能力、减少重大动物疫病发生和提升畜产品质量安全水平等方面起到了积极的作用。随着国家对规模化养猪场的扶持力度不断加大，以智能化饲养设备、信息化管理及秉承生态环保健康理念为特点的现代化养猪企业正逐渐成为行业领导者。在畜禽养殖精准饲喂技术应用上，世界上畜牧业发达国家已经形成了针对不同畜禽的精准饲喂理论与管控技术。近几年，我国在畜禽的精准饲喂管控方面也取得了一定的成果。目前，该项技术已应用成熟，从成本控制、效率提升和效益评价等方面，都已具备丰富的应用经验，特别是在北京市高标准、严要求的大环境下发展迅速，养殖机械化、信息化水平在全国位居前列，但仍然存在不足。
养殖业规模化、科学化迫在眉睫。随着北京市畜牧业供给侧结构性改革逐步深化，围绕产业发展中面临的环境、资源等严峻问题，北京市制定“减量、提质、绿色、高效”的发展方针，促进产业结构不断优化升级，努力推进畜禽生态健康养殖。在新的形势下，为了保障北京市畜禽养殖总量的有序调减，保障畜牧生产平稳运行，通过科技的手段提升畜禽养殖效率、提升养殖饲料利用率就显得尤为必要。农机智能化在畜牧养殖产业应用前景广阔。近几年，随着北京市农业机械试验鉴定推广站业务功能的不断梳理和业务范围的逐步突破，农机智能化工作已经由对大田作物的支撑不断拓宽到蔬菜、生态等各个产业，但是在与畜牧养殖产业的融合上，还处于初级阶段。在畜牧养殖的整个过程中，农机智能化落实到具体的设备应用上，最主要就表现在精准饲喂这一环节，同时，农机智能化设备的投入，对养殖企业来说，最能体现到节本增效上，适合前期的推广。
2、调研内容
2．1 调研思路
针对政策和文件、企业及产品、养殖园区和农机推广部门等对象，主要从技术的发展现状、技术的应用情况、存在的主要问题、相关分析以及政策建议等方面开展了调研和思考。调研方法包括以下3个方面：①网络、电话调研，通过公司网站、电话咨询等了解企业信息化技术的发展情况；②深入园区了解技术应用情况；③资料调研，通过查阅北京市统计年鉴、政策文件和相关专家论文等资料，了解技术的发展现状。
2．2 畜牧养殖精准饲喂技术
以母猪为例，精准饲喂技术通常由电脑软件系统作为控制中心，主要包括智能化群养系统、自动供料系统、育肥猪自动分栏系统和环境控制系统[3]。智能化群养系统主要由传统饲养的弊端和动物福利的需求而产生。传统饲养中应用限位栏，优点是减少应激、避免打架、节约场地和有利于妊娠前期的饲养管理等，但会导致母猪生活天性受到抑制、缺乏运动，以及母猪发情率、产健仔数、受胎率和仔猪成活率下降。母猪智能化群养技术采用视频、信息采集和专家系统等技术，由母猪自动化饲喂站、分离站和发情鉴定站组成，饲喂精确，智能判断饲料需要量，并可提高活动强度，减少死胎率，增加产仔数，实现母猪自动化管理，还可采用怀孕检测仪检查母猪妊娠情况，效率较高[3]。自动供料系统主要由散装饲料车、饲料塔、管道输送机构、定量筒和食箱组成。优势是有助于节水、节能和提高劳动生产率，有效降低疾病被传入的风险，能满足不同猪群对饲料的需求，节省猪场劳动力，自动供料系统控制精准，投料误差小，使猪群保持安静，从而减少由应激引发的流产、再发情以及器械损伤，保证喂料过程无污染，保障农产品安全，并且可以使猪提前出栏。育肥猪自动分栏系统在大栏中随时自动测定进入分栏站的育肥猪的体重和行为，自动分成不同的群体并饲喂不同营养配方的饲料，适用于大栏饲养，适合规模化猪场的育肥猪管理[3]。猪场管理者可以对每头猪进行精准管理，提高育肥效率和出栏的整齐度，节省饲料成本，提高设备利用率。自动分栏系统由躺卧到采食区的单通道上安装一套分选设备，分选设备依据设定的分选条件对通过该设备的育肥猪进行分选，不同的猪只到不同的采食区进行采食，采食完毕后再通过各个采食区的单向出口返回躺卧区饮水及休息。环境控制系统由计算机管理系统、自动化控制系统、数据采集系统和现场传感器等组成，该系统可实现畜禽养殖场的综合监控，包括室内外温度、湿度、氨气浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、光照强度、压力和风速等，并且能够对其进行自动或手动控制，为畜禽提供舒适的成长环境，提高经济效益[3]。
2．3 企业调研
对企业的调研主要通过网络和展会对养殖智能装备领域的企业进行了解。通过调研，了解了目前世界上较为先进的自动化养殖技术。(1)荷兰Velos智能化母猪管理系统。64。。Velos智能化母猪管理系统在荷兰以及欧美许多国家已经得到了广泛运用，功能丰富。主要功能可分为以下4个部分。①自动供料功能，系统采用储料塔+自动下料+自动识别的自动喂养装置，实现了全自动供料过程。②自动管理功能，通过计算机控制中心实现了对母猪发情的鉴定、猪场内的温度、湿度、通风和采光等的全自动化管理。③自动数据传输功能，母猪生产管理过程中的所有数据都可以实时地传输到计算机控制中心和猪场管理人员的手机上，管理人员可以实现对猪场的远程管理。④自动报警功能，在Velos智能化母猪管理系统中，猪场配置有完全由计算机控制的报警机制，可以对猪场出现的问题及时报警。(2)美国全自动种猪生产性能测定系统。71。系统通过被动方式获取测定数据，在获得测定猪采食量和体重数据时，完全不干扰测定猪的正常生活方式，获得的测定数据可以认为是实际生产状况下发生的生产数据，育种工作者可以通过系统所获得的测定数据，对不同测定猪的任何生长阶段的日增重和饲料报酬数据进行比较，选择理想的种猪。(3)温氏集团物联网技术。平台利用先进的环境控制系统，在不间断对环境参数进行精确测量的同时，智能地对各种环境控制设备进行调控，提供了一个最适宜猪生长的外部环境，保障了猪在生长过程中的成活率及营养价值。还可以实现定时的自动流程操作，如自动喂料、自动清粪等。将精细化控制和重复单一的工作尽可能交给计算机自动实现，解决目前管理执行力低下、执行效果不理想的问题。(4)中国农科院北京畜牧兽医研究所研发的猪群系统解决方案。可以将目标计划、饲喂策略、刺激投料和智能管理结合起来，精准按需给每头母猪投料，能监测到每个栏位、每头猪及每天的实际采食量与目标量的差异，通过信息感知、数据采集与传输和智能饲喂等技术实现完整的猪场解决方案。1…。
2．4 精准饲喂技术应用现状
按统计，截止到2017年第3季度末，生猪规模养殖场(500头以上)569家，季末存栏达到98．15万头，占北京市总存栏量76．59％，季末累计出栏量达到141．52万头，占北京市总量的75．31％；家禽规模养殖场(3000只以上)504家，季末存栏达到1337．37万只，占北京市总存栏量79．58％，累计出栏达1766．59万只，占北京市总出栏量75．02％；奶牛养殖场(200头以上)112家，季末存栏达到7．56万头，占北京市总量的85．16％。
北京市2017年年末生猪存栏量112．2万头，顺义区、平谷区、房山区和通州区养殖数量排在前4名，合计占北京市74．7％，图1所示为2017年年末北京市各区生猪存栏量。2017年全年生猪出栏量合计242万头，猪肉产量19．2万t。2017年，北京市养殖产业在饲料饲喂环节机械化水平为34．09％。
图1 2017年年末北京市各区生猪存栏量
为进一步了解北京市养殖业信息化的基本情况，在北京市进行了养殖业信息化调研，调研的单位包括窦店养牛场、通州泰欣福民养殖场等5家园区。调研的园区相对规模较大，都应用了各类精准饲喂系统。其中2家园区应用了荷兰的精准饲喂系统，3家园区应用了北京农科院的精准饲喂系统，1家园区应用了2种系统。经过调研发现，国产的系统普遍采取经验模式，即主要由经验决定饲喂的详细安排，而荷兰的系统则根据畜禽的体重变化、体况变化定期更新饲喂安排，园区不但购置设备，还需每月回传养殖的数据，由设备提供商给出下一阶段饲喂方案。
3、存在的问题
精准饲喂技术的应用尤其是在规模养殖场可以提高养殖效率，提高劳动效率和劳动舒适度，降低人工成本，提高经济效益。目前，北京市畜禽养殖精准饲喂技术应用在全国领先，但在具体应用，特别是国产系统的应用推广上依然存在一些问题。
3．1 技术应用起点高
一方面精准饲喂系统对养殖场本身的基础建设要求高，需要养殖过程的标准化，需要养殖场管理者提高认识，以及具体管理人员从技术操作和养殖管理层面去主动接受；另一方面，精准饲喂系统的成本相对较高，应用该系统的养殖场必须具备一定规模。
3．2 理论研究薄弱
精准饲喂系统的应用效果，直接与决策模型的科学性相关，如何根据环境情况，根据自动识别的畜禽的生理情况来做出合理的饲喂调整，需要进行长期大量的试验研究和验证。
3．3 对畜禽体况的健康识别落后
养殖效率和养殖饲料利用率，对推进我国规模化猪场的自动化、智能化水平有重要意义，推广应用前景广阔。对养殖舒适环境的控制与健康维护水平低，导致养殖动物的死亡率高，并加剧恶化周边养殖环境，最终影响养殖行业的整体效率与效益，成为限制行业发展的瓶颈。
4、对策及建议
4．1 加大政策扶持力度
标准化养殖场的建设和精准饲喂系统的建设投入高，一般的养殖园区很难按照这个标准建设，北京市禁养、限养的政策必然会导致养殖场向规模化、专业化的方向发展，这有利于精准饲喂系统的推广应用，…如果同时能加强对该技术的扶持、补贴力度，将进一步摊低养殖园区高额的建设成本，推进技术的应用落地。
4．2 加强各部门融合
加强学术和科研部门的结合，科研和应用单位的结合，创立科技攻关机构，通过长期项目带动的方式，集中力量解决决策模型的建设工作，加强试验研究，保障技术有效落地。
4．3 加强关键技术引进
畜禽的体况自动识别技术是一门复杂的学科，影响因素多，相关性复杂，需要从动物医学或其他领域引进先进的技术或人才进行综合性的研究，有针对性地解决畜禽表现出来的问题。
4、结束语
目前，北京市农业信息化设备、技术发展和储备在全国领先，但是与国外发达国家相比，还存在较大差距[11]。畜牧养殖精准饲喂技术能够有效提升畜禽养殖效率和养殖饲料利用率，对推进我国规模化猪场的自动化、智能化水平有重要意义，推广应用前景广阔。
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牛病毒性腹泻（bovine viral diarrhea-mucosal disease,BVD-MD）俗称黏膜病，是由牛病毒性腹泻病毒（bovine viral diarrhea,BVDV）感染引起的牛的一种高度接触性传染病。被国际兽医组织（WOAH）定位B类传染病，在我国属二类传染病范畴。该病毒可感染不同日龄的牛群，健康牛群感染后主要表现为高热、腹泻、黏膜溃疡，妊娠母牛流产等症状。
2024-04-15
口蹄疫是由口蹄疫病毒(FMDV)引起的偶蹄动物的急性、热性、高度接触性传染病，完整的病毒粒子(146S)是口蹄疫疫苗有效成分的重要组成部分，其含量直接决定疫苗的质量[1]。目前中国兽医药品监察所出具的兽用生物制品生产与检验报告已将146S列为必检项目，作为评价疫苗质量最重要的参数之一，并逐步替代PD50值检测，这对实际生产具有重要的指导意义。
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犬肾细胞系MDCK (Madin Darby Canine Kid‐ney)是生产流感病毒疫苗最常用的细胞系之一，以细胞培养为基础的生产逐渐取代以鸡胚为基础的生产过程(Ye et al.,2021)。近年来，基于表观遗传学特性，能够应用于疫苗产业的多种新型细胞或基因修饰型细胞系被研发(黄玲巍等,2023)。
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同期发情是将一群母牛的发情周期调整到同期，使其能够在预定的时间段内集中发情配种，其对母牛养殖规模化和集约化起到了促进作用。目前该技术已广泛应用于奶牛、肉牛人工授精和胚胎移植等领域。因操作方便、用时短、效果佳等便利性，其技术、方案、计划已经成为一项非常重要的繁殖措施。
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石家庄的畜牧养殖业比较发达，在2021年，全年的肉类总产量就已超过50万t，其中有31.55万t为猪肉产量，由此可见生猪养殖在当地比较重要。但在实际养殖中，很多疾病都会影响养殖质量，比如流行性感冒继发支原体肺炎，此类疾病对猪产生的危害严重，如果不能及时管控，会造成无法挽回的损失[1]。
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我国是全球马产业第二大国[1],近年来随着人们生活水平的提高，对赛马、旅游用马、肉用马及乳用马等需求不断增加，马的营养价值和实用价值持续增大，为马产业带来了新的发展机遇[2,3,4]。在马发病时，由于缺乏经验丰富的兽医，无法进行及时诊断和有效救治，常导致患病马匹错过最佳治疗时期，这不仅造成基层兽医和养殖户不同程度的经济损失，还危及到养殖安全，严重阻碍了我国马产业的发展[9]。
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大肠杆菌(E. coli)是一种条件致病菌，一般不直接诱发疾病，但可经动物生命活动传播，在动物自身免疫力下降或者其他致病菌侵入时，可引起大肠杆菌继发感染，给畜禽养殖业带来重大经济损失，甚至还会通过带菌动物、水源、污染的环境等介质传播给人类[1]。目前，抗生素是防控大肠杆菌感染不可或缺的产品，其中β-内酰胺类抗生素发挥了极大作用，该类抗生素因杀菌活性强、毒性低、适应症广及临床疗效好[2]等优点而被广泛应用。
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在绵羊生产改良中，公羊精液品质直接决定着其种用价值，对母羊的受胎率及其后代的生产性能、生长发育有着显著的影响[1]。影响精液品质的因素除自身遗传因素外，外部因素有饲养管理、气候、采精技术、应激和运动等[2,3,4,5]。饲养管理中运动是满足种公羊健康体质的重要原因。通常在放牧条件下种公羊的运动量能得到保证，舍饲的种公羊应人为地设置运动场，每天保证种公羊有2 h以上的强制驱赶运动[6]。但在生产中，很少有企业对公羊的运动重视起来，如运动时间短、运动方式不对和不运动等。
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抗氧化剂是一种能够有效结合自由基，帮助、阻止或减缓氧化过程的物质，目前广泛应用于动物生产中。饲料中为保持油脂、脂溶性维生素及微量元素等原料组分稳定性需使用抗氧化剂饲料添加剂，如丁基羟基茴香醚、维生素E等，可防止或延缓饲料中某些活性成分被氧化，也可用于改善动物肠道健康及畜产品品质[1]。
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2024-01-09
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