基于精准畜牧业的高效智能发展探析
舒宝盛
（兰州兰石集团兰驼农业装备有限公司，甘肃兰州730087）
摘 要： 从精准畜牧基本内涵及其相关技术出发，简要概述了智能化养殖技术在畜牧业中的初步应用，提出了精准畜牧业的高效智能发展实现策略，以此推动精准畜牧的细化落实，推动其高效智能发展。
关键词： 精准；畜牧业；高效；智能
0 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[1]。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（Precision livestock farming，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[2]。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[3]。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CO2、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CO2、温度等自动检测与智能调控系统，应用效果显著。
我特别注意到，参加本次论坛的专家不少是来自于各地著名的专业期刊，而且都是核心期刊。这些期刊的主编、副主编不仅是专业期刊领域中的行家里手，而且本身就是学界的专家高手，由他们作的点评，想必一定能击中“要害”而精彩纷呈。我本人就曾听过毕红秋主编的点评，直抒胸臆，风采照人，给我留下深刻印象。我相信此次各位专家的指导会给论坛带来令人难忘的瞬间和场景，并助力论文撰写者提高研究水平和论文的质量。当然，作为《图书馆杂志》的一员，我也希望，我们这些杂志社、编辑部之间也能有更多的互助和联动，共同为繁荣学术交流做出更多的贡献。
3.2 构建智能化精准饲喂系统
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，通过监测体况状态变化，及时对母猪体况以及仔猪健康作出示警。
国内现代化奶牛场引入了挤奶检测系统，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，实时监测产奶质量，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，该系统可精准监测奶牛发情状况；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。
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[4]，通过智能化生产管控，促使生产过程可视化。
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。
3.3 构建智能化生产管控系统
式中,E为体系的总能量，N是体系的电子总数，ν为外部势能，μ可定义为电负性χ的负值. 根据Mulliken原理[27]，μ=-χ=-(I+A)/2. 而Pearson[28]认为，η=I-A，其中I和A分别是第一电离势和电子亲和势. 根据Koopman的闭壳层理论，I ≈-EHOMO，A ≈-ELUMO，其中EHOMO为分子最高占据轨道(HOMO)能量，ELUMO为分子最低空轨道(LUMO)能量.Liu[29]提出了亲电性指数ω，ω= μ2/2η，及亲核力差值指数ΔEn=-A+ω=(μ+η)2/2η，亲电力差值指数ΔEe=I+ω=(μ-η)2/2η.
由于股权之争迟迟得不到解决，山水集团债券未按时兑付触发多项债务交叉违约，债权银行、债券持有人和贸易对手对企业提起诉讼，企业部分银行账户和资产被查封或保全，资金链高度紧张。香港联交所也因山水水泥股份已暂停买卖超过2.5年以及2015和2016年年报均为无法表示意见，拟向上市委员会建议执行取消山水水泥上市地位的程序。
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。
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测定系统（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，并精确测定猪的采食时间、采食量、体重等相关数据，测定所得的数据经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。
阿东说：“不怪四强哥哥，是我们阿里自己造成的。我再想一下看还有没有别的办法。回头我去跟街坊们道个歉。”
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。
［参考文献］
[1]钟文平.以景区理念发展现代畜牧业[J].当代畜牧，2018（2）：62-63.
[2]韩春雨.中国畜牧业物联网技术应用研究进展[J].农民致富之友，2017（23）：242.
[3]熊本海，杨亮，郑姗姗.我国畜牧业信息化与智能装备技术应用研究进展[J].中国农业信息，2018，30（1）：17-34.
[4]肖有恩.健康养猪，精准管理，实现安全高效的畜牧业[J].北方牧业，2016（11）：8.
收稿日期： 2019-09-09
作者简介： 舒宝盛（1987—），男，甘肃兰州人，助理工程师，研究方向：机械制造与设计。
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