丹麥、德國畜牧工程建造技術及智能裝備考察報告

穆鈺 羅恩浩 矯健 朱麗梅 盛寶永 閆冬梅 曹楠

（中華人民共和國農業農村部規劃設計研究院 100125）

依托國家重點研發計劃“畜禽養殖智能裝備與信息化技術研發”項目，2018年11月 11～18日，農業農村部規劃設計研究院設施農業研究所一行3人赴丹麥、德國執行畜牧工程建造及裝備技術學習交流任務。期間代表團訪問了丹麥技術大學、丹麥奧胡斯大學2家研究機構，拜訪了丹麥畜禽舍通風裝備企業SKOV 公司，調研了丹麥現代化種豬場，參觀了全球最大的畜牧業展會Euro Tier 德國漢諾威國際畜牧展。代表團分別就畜禽場設計建造、畜禽舍通風技術、先進設施裝備及農業有機廢棄物處理等多個方面進行學習交流。

1 概況

1.1 丹麥畜牧業概況

丹麥畜牧業科技水平先進，是重要的畜產品出口國。該國以發展高效畜牧業為動力，通過強化聯合育種機制、堅持發展生態循環、扶持專業合作社等手段，積極探索高效養殖模式，努力提高畜產品市場競爭力，確保畜產品質量安全[1]。畜牧業是丹麥農業主導產業。2017年，畜牧業總產值占農業總產值70%左右。其中生豬養殖產值占畜牧業總產值比重最高，超過50%，奶牛業產值占比超過30%、肉牛業產值約占7.0%，禽業、養羊業和特種養殖約占6.5%。

丹麥是世界三大豬肉出口國之一，被譽為“豬肉王國”。母豬年飼養量達100 萬頭，年出欄育肥豬約3300 萬頭，其中90%的豬肉用于出口。該國生豬飼養技術水平較高，母豬產仔率處于國際領先水平，豬場平均母豬年提供斷奶仔豬（PSY）可達到33 頭，部分豬場可達40 頭。丹麥智能畜牧業起步較早[2]，生豬養殖以專業化、機械化、規模化著稱，特別是勞動生產率居世界前列，飼養1 萬頭生豬平均僅需3個勞動力。

1.2 德國畜牧業概況

德國是歐盟第三大農產品生產國[3]。農業以畜牧業為主，產值約占農業總產值的60%。德國畜牧業中主要以奶牛飼養為主，2017年奶牛業產值約占畜牧業的37.3%，其次為生豬飼養，產值占農業總產值的28.1%，肉牛業第3，占16.6%。2017年，豬肉產量 550.6 萬 t，居世界第3，牛奶產量 3266.6 萬 t，居世界第4，牛肉產量 113.7 萬 t，居世界第9。

德國畜牧業高度發達，生產效率居世界前列。如Ziegelhütte of Farm 蛋雞場存欄 7 萬只雞僅需要 3個工人，Zandhof蛋雞場存欄12 萬只，僅需要6個工人，工人每天僅工作8h，有嚴格的工作和休假制度[4]。

1.3 Euro Tier德國漢諾威畜牧展概況

Euro Tier 展會被譽為全世界規模最大、最專業、最具影響力的畜牧科技成果展。該展會由德國農業協會（DLG）主辦，始于 1993年，每兩年舉辦 1 屆，迄今已有 20 余年歷史。本次德國漢諾威國際畜牧展吸引了來自全球62個國家的2597家參展商，范圍涵蓋畜牧養殖機械和設備、飼料和飼料添加劑、動物保護、獸藥等畜牧產業鏈的各環節[5]。

Euro Tier 展會聚集了畜牧行業中最具實力的企業和產品，成為展示推廣創新產品技術的重要平臺，展會設立的“創新獎”已成為畜牧行業科技發展的風向標。創新技術與產品獎項的設置旨在鼓勵研發企業和機構，注重技術對農業實用性、動物福利、農場經營和勞動力管理等領域，同時也重點關注減輕工作負擔，改善工作條件的創新技術與產品[6]。本次展會創新獎參選技術共250 項，其中103 項來自德國、36 項來自荷蘭，最終評選出1 項金獎，25 項銀獎。

2 體會收獲

2.1 畜禽舍建設裝配式趨勢明顯

裝配式畜禽舍建造方便、安裝便捷，各類型預制構件質量可靠且易于更換，且形成良好的密閉性，高效集成于環控系統。隨著畜牧工程智能化的快速發展，畜禽舍建筑科技含量越來越高，基于工藝需求的畜禽舍工程建設需要與設施裝備高度集成，傳統的工程建造體系已經不能滿足生產需要，裝配式構建趨勢明顯。丹麥、德國等歐洲畜牧業發達國家在裝配式畜禽舍建造及相關產品研發方面已開展深入實踐。如本次參觀位于丹麥斯基沃的現代化種豬場，全方位應用了裝配式建造技術。建筑主體采用了裝配式輕鋼結構，內外圍護應用各類成品建材組裝，地面采用預制的混凝土漏縫地板和花紋鋼板，豬欄根據工藝需求采用了金屬欄桿、預制混凝土欄板、塑料欄板等。同時，漢諾威國際畜牧展上也有大量畜禽舍建造材料技術參展，包括建筑圍護材料、地面材料、養殖欄位和設備等，也包括可移動的畜禽養殖裝置、裝配式混凝土青儲窖及集裝箱青儲窖、廢棄物處理裝置等。

2.2 設施裝備自動化水平顯著提高

隨著科技進步及行業細分，畜牧業發達國家在不同畜種各生產階段均研發出自動化水平較高的設施裝備。如生豬養殖飼喂環節，德國Witte 公司與Hog Slat 公司分別推出一款轉角器，有效解決了塞盤式料線系統轉角飼料殘留的問題。奶牛擠奶環節，瑞典Delaval、德國GEA 等公司研發出更加智能的擠奶機器人。清糞環節德國Peter Prinzing 公司的MultiRob 自動清潔機器人，可通過計算機智能學習，定時定期清潔牛舍，并將舍內環境實時反饋給牛舍智能管理系統，減少養殖者工作量的同時，協助養殖者對牛群進行高效管理。環控方面，丹麥SKOV公司研發的各類通風模式，利用舍內溫濕度及有害氣體傳感器監測舍內環境數據，通過控制器對風機、濕簾、通風口開啟角度等進行調控，自動進行舍內環境控制。糞污收集方面，德國Big Dutchman 公司研發出了PIG T 自動化豬廁所，較傳統刮糞板、水廁所等模式，糞尿混合程度更低，清理殘留更少，有效減少養殖過程中的氨排放。

2.3 信息化智能化成為畜牧業未來發展方向

此次Euro Tier 漢諾威國際畜牧展的主題是畜牧業的數字化發展。如美國FarmTool 公司出品的PigTool 智能管理系統，通過可視化界面對豬群進行管理，配套自動化裝備實現了豬群生理特征監控、自動飼喂、自動清糞等功能，提高豬群管理效率。奧地利Wasserbauer 公司開發的NANOConcept 智能飼喂機器人可通過人工智能規劃飼喂路線，自動補充飼料、投料、推料、充電，一臺設備就可以滿足中小型養殖戶自動化飼喂需求。此外，互聯網數字智能技術也廣泛應用于國內畜牧養殖遺傳育種、飼料加工、動物生長、環境調控和生產管理等領域，涉及育種、環境、飼喂、飲水、清糞、擠奶、集蛋、能源消耗、勞動力管理等各環節。

2.4 重視福利養殖成為發展趨勢

近年來，歐美國家不斷提升動物福利。丹麥是歐洲較早實施動物保護法的國家之一，規定豬舍建筑要符合豬的生長環境，屋頂必須覆蓋木頭、稻草等自然生物，在地面要有墊料，禁止對豬群實施限位欄飼養等措施。為解決提高動物福利與控制養殖成本之間的矛盾，裝備企業研發出可自由出入的定位欄及機械化的墊草鋪撒裝備。如德國Big Dutchman 公司設計的軌道式墊草撒料車，通過設施裝備減少人工，提高動物福利。福利養殖目前在我國尚未明確要求，但隨著各國交往日益密切，相互影響不斷深化，未來對此方面的要求和標準將成為畜禽養殖業的共識。為進一步提高我國畜產品國際競爭力，提高福利養殖的重視程度，加快開展動物福利領域的相關研究。

2.5 裝備企業專業化導向突顯

調研發現，國外先進畜牧裝備生產企業不再追求研究領域多而全，而是更加專注單一專業化生產，做精做深單一領域。通過在單一領域的多年積累，形成畜牧生產中某一環節的成套解決方案，并能保持科研創新，及時把裝備與新工藝、新技術有機結合，開發新的產品，降低生產成本，提高作業效率和穩定性。如丹麥SKOV 公司專注于畜禽場通風與環境控制系統，經過幾十年不斷創新、積累和沉淀，開發出畜禽舍風機、濕簾、通風窗、傳感器、控制系統、動力系統、采暖系統及空氣過濾系統等成套環境控制裝備。

2.6 從業者職業素養不斷提高

丹麥始終強調有知識才能養豬，成為養豬戶需經過44個月的專業培訓，學生也要經過2年學習才能進入豬場[2]。在丹麥斯基沃種豬場調研發現，畜牧業從業者普遍年齡較低，能主動接受先進生產技術和理念，熟練應用計算機端的各類專業管理軟件，可高效分析數據，提高養殖效率。同時，還能與設備供應商有良好的互動溝通，及時反饋問題，獲取解決方案。

2.7 問題導向型科研創新更具活力

近年來，歐洲畜牧科技研發重點關注生產中實際問題。問題導向的科研創新更具活力，動力十足，科研成果也很好的服務于社會和用戶。此次出訪參觀的丹麥技術大學，其畜牧領域科研創新主要采取以問題為導向的研究模式。重點關注企業及用戶在應用層面的實際需求，并開展深度合作。同時針對畜牧養殖二氧化碳減排、養殖廢棄物處理等亟待解決前沿領域，政府給予大量財政支持。

3 啟示和建議

3.1 構建畜牧工程標準化建造體系

歐美等畜牧業發達國家畜牧工程標準化體系相對健全，以畜禽舍為核心的模塊化、裝配式工程技術發展迅速。美國國際農業和生物系統工程委員會早在1999年就編制了畜牧生產和裝備技術手冊，用以指導畜牧工程健康發展，隨著行業發展和科技進步，不斷豐富內容。目前，我國畜牧工程標準化建造體系尚不完善，特別是沒有建立系統的畜禽舍建筑與裝備集成技術標準，畜禽舍建設隨意性大，質量參差不齊。造成連續發生事故，一定程度上制約了行業的良性發展。為確保我國畜牧業健康發展，加快數字畜牧業建設，系統性構建畜牧工程標準化建造體系刻不容緩。

3.2 推進畜牧裝備供給側結構性改革

我國是畜牧業生產大國，高標準畜牧設施裝備需求旺盛，供給端短缺嚴重，且產品質量參差不齊。近年來，國外畜牧裝備企業看準中國市場，紛紛將成套裝備系統引入中國。但國外成熟技術在本土化適應中出現諸多問題。如歐洲精細化管理的畜禽場規模相對較小，不適用于我國擴規模化生產。此外，我國不同地區氣候條件差異較大，對畜禽舍環境控制提出了更高的要求。因此，在引入國外先進生產裝備的同時，如何使其因地制宜，適應我國特點也成為國內畜牧裝備企業急需解決的問題。此次德國漢諾威國際畜牧展，中國參展企業共259家，成為繼東道主德國之外參展企業最多的國家，但總體看，參展產品知名度不高，缺乏具備核心競爭力的產品和技術。未來國內畜牧裝備企業應進一步加大投入，以提升創新能力，加快推進畜牧工程設施裝備供給側結構性改革。

3.3 加大智能化裝備研發支持力度

近年來，畜牧工程發展迅速隨著規模化水平不斷提高，發展重心不再局限于追求機械化和自動化，對信息化和智能化的需求日益增加。與國外相比，我國自主研發的裝備在信息化、智能化領域尚存在較大差距。有關部門進一步強化科技支撐體系建設，加大對重點實驗室、畜牧裝備企業在智能化裝備研發支持力度，加快開展相關領域科技攻關[7]。同時也應理性看待智能畜牧業，以國情出發，整體提升，質量并重。

3.4 加快提升從業者專業技術能力

當前我國畜牧業各生產環節自動化、信息化水平不高，生產者對新裝備、新技術的接受意愿和接受能力不強，智能化生產管理技術尚未實現普及，與丹麥、德國等發達國家存在較大差距。需要進一步強化農技推廣和教育培訓工作，將“農民”轉化為“農業工人”。同時提高畜牧行業從業者待遇，增加行業認同感，吸引更多年輕人投身畜牧行業，提升行業發展活力和內生動力。