智能飼喂管理在養豬生產中的應用效果分析

李永輝

（睿保樂（上海）實業發展有限公司，上海 200122）

0 前言

我國擁有全球最大的豬肉生產和消費市場，總存欄數接近全球的50%，但一直以來國內養豬業面臨著大而不強的局面，尤其是在過去的10年，中國規模養豬生產的發展情況為勞動力成本提高、豬場規模不斷擴大，這對豬場運營管理提出了挑戰。因此，許多大型養豬公司和農場主開始投入資金升級豬場硬件設備設施。智能飼喂設備系統可以作為一種有效的工具，可排除因豬場飼養員操作規范和責任心不同而造成的生產成績的差異，通過智能數據分析來管理豬場。這對大型豬場及養殖公司在系統化、規范化及智能化管理方面有不可替代的作用。

21世紀初期，許多規模豬場開始采用自動化設備來提高豬場生產效率，提高豬場的市場競爭力。2007年，智能化養豬觀念在中國養豬業中首次出現，在此后十多年時間里，智慧農場和大數據越來越被重視，許多養殖企業不斷將各類智能設備系統應用于豬場建設和養豬生產環節，智能化養豬涉及豬只飼喂、育種、疾病防疫、環控等方方面面。智能養豬管理系統是通過運用物聯網技術和RFID（無線射頻識別）技術將養豬飼喂過程、豬舍環境監控、產品溯源及專家系統整合為一套大數據管理和分析系統，由于涉及到的智能養豬設備設施系統較多，文章僅闡述豬場智能飼喂管理方面的內容。

1 母豬智能群養飼喂

我國從國外引進的限位欄飼喂懷孕母豬技術，帶來了母豬的健康度、繁殖性能、抗病能力的不斷下降，近30年來國內不斷從國外引進優質的種豬，但PSY卻維持在17頭/年的水平，遠不及被引進國28～30頭/年的水平。母豬群養模式作為一種更符合豬的生活習性、可提高豬只健康度的飼養方式，是未來養殖業的發展方向。

1.1 母豬智能群養飼喂概念

母豬智能群養飼喂俗稱電子母豬群養飼喂（Electronic Sow Feeding，ESF）如圖1，這種養豬模式基于的核心技術是RFID，每頭豬配戴電子耳標，豬只的各類數據信息可以及時傳遞到智能化數據管理系統，供豬場管理者和科研工作者進行統計分析；并通過相應管理軟件準確執行母豬的飼喂方案，使母豬在大群飼養（50～300頭）的同時能夠實現個體化精確喂料，保持懷孕母豬良好的體況和生產性能。荷蘭NEDAP公司早在20世紀末就將RFID技術應用于母豬群養飼喂管理，是全球最早研發和應用母豬智能群養飼喂技術的企業，它使歐美及中國豬場的管理效率和生產成績顯著提高。

圖1 智能母豬群養飼喂

種豬場采用ESF的主要優勢有兩個方面：一是讓懷孕母豬自由活動，增強母豬身體結實度，改善母豬健康狀況；二是個體識別母豬并準確喂料，實現不同懷孕階段、不同體況、不同品種母豬在不同飼養條件下的科學飼養管理目標。從國內外生產實踐和一系列試驗已經證明群養方式不僅體現了動物福利，更重要的是對改善母豬的健康、使用年限以及生產性能有直接好處。

1.2 母豬智能群養飼喂的生產設計模式

1.2.1 智能母豬群養飼喂豬舍設計方案

眾所周知，任何一種全新的養豬生產模式在豬場建設前期都要采用合理的工藝流程和設計方案，一定要根據豬場的實際情況選擇設計方案。目前，主要有以下兩種生產模式。一是懷孕母豬16周群養模式，即母豬發情配種后4 d內轉入母豬群養大欄，采用電子群養飼喂16周，一般少于600頭基礎母豬的豬場所采用。該模式主要在歐洲100～600頭基礎母豬的家庭農場應用比較普遍，由于國內豬場規模大，一般不采用該設計模式。二是懷孕母豬12周群養模式，即母豬發情配種后限位飼養28 d后轉入母豬群養大欄（通過B超檢測的懷孕母豬）采用電子群養飼喂12周，一般建議大于800頭基礎母豬的豬場采用。國內普遍采用這種設計模式，管理難度比較低，操作簡單。

1.2.2 智能母豬群養飼喂豬舍設計基本要求

每臺飼喂站可飼養50～60頭懷孕母豬，每頭母豬飼養面積2.0～2.2 m2，地面采用寬條漏縫地板（圖2、圖3），確保母豬肢蹄不受傷害。圖4是2 400頭基礎母豬懷孕舍設計圖。

圖2 高質量的漏縫地板

圖3 智能群養飼喂母豬

圖4 2 400頭基礎母豬懷孕舍設計圖

1.3 智能母豬群養飼喂在中國豬場的應用問題分析

自從2008年初，第一家智能母豬群養豬場在中國成功應用，并達到每頭母豬年提供25頭以上斷奶仔豬。在此后的14年時間里，國內許多采用智能母豬群養的豬場獲得了良好的生產成績，但也有一些失敗的教訓。隨著智慧農場理念在中國養豬業中的推廣，國內外設備公司利用“智能養豬”理念積極推廣智能母豬群養系統，出現了多家設備公司開發和銷售類似的設備。然而，許多豬場并沒有達到預期效果，導致生產成績下降。根據國內大部分母豬智能群養飼喂的豬場教訓及經驗分析，主要問題有以下幾個方面。

1.3.1 豬場對母豬群養模式的應用經驗不足

一些設備公司只銷售設備而沒有成熟的設備養豬經驗，缺乏現場養豬問題的解決能力。本質上講，豬場設備只是一個輔助工具，電子母豬群養成功的關鍵仍然是養豬人才、設備技術和應用經驗。

1.3.2 豬舍設計思路和操作流程不合理

盲目照搬國外的設計圖紙會導致一系列問題。因此，要結合豬場生產管理的要求，選擇科學的豬場設計方案。

1.3.3 豬舍建設和施工要求與母豬群養觀念相違背

實地與漏縫地面設計必須合理，過多的水泥地面會積水積尿，會導致母豬的肢蹄問題增加。

1.3.4 母豬打斗應激大

對母豬開始混群的時間和混群前后的正確處理，是解決或減少母豬打斗應激的關鍵。

1.3.5 豬場選擇的飼喂設備不穩定

這也是困擾豬場正常生產管理的主要原因，飼喂系統的穩定性必須要有數十年的時間來驗證，如果設備不穩定，幾十甚至幾百頭懷孕母豬在一個大欄，將會面臨無法喂料的問題。

1.4 智能母豬群養飼喂在中國豬場的使用效果

養豬生產過程中，物聯網、人工智能及大數據在生豬生產企業中的廣泛應用大大地提高了豬場管理效率和經濟效益。尤其母豬飼養管理過程中，個體母豬的精確飼喂和健康管理直接影響豬場源頭指標，只有提高母豬生產力才能從根本上提高生產成績。早在2013年，歐盟規定將母豬全部從限位欄解放出來，目的是滿足動物福利要求，這使智能母豬群養飼喂成為了歐洲農場主的理想選擇，被歐盟國家的農場主廣泛地接受。同時，美洲國家越來越多的種豬場也采用智能母豬群養飼喂模式。根據國內使用智能母豬群飼喂的部分豬場數據，PSY基本都是從16頭以下的老場改造后PSY提高到25頭以上，表1和表2是智能母豬群養飼喂模式與傳統限位欄飼喂模式的投資和生產效益對比分析。

依據表1數據分析，年出欄2萬頭生產目標下，傳統限位欄豬場PSY 16.5頭需要1 200頭基礎母豬，而母豬智能飼喂模式PSY25頭僅需要800頭基礎母豬，它們一次性投資成本對比分析可以看出，年出欄2萬頭的母豬智能飼喂模式可以節約67萬元。

表1 一次性投資成本對比分析（配種懷孕舍）

依據表2數據分析，年出欄2萬頭生產目標下，傳統限位欄豬場和母豬智能飼喂模式每年的養殖成本對比數據可以看出，母豬智能飼喂模式可每年節約飼料、藥費和人工約135萬元。

表2 每年養殖成本對比分析

早在20世紀末期，國內普遍采用限位飼養作為懷孕母豬飼喂的最佳方案，尤其是近15年來，幾乎所有新建豬場的限位欄都配套了自動化輸送料，然而在實際生產管理過程中，限位欄母豬配料器會因現場管理不到位導致懷孕母豬控料不準、膘情不一、影響母豬生產性能。采用智能母豬群養飼喂，不僅可以將科學的母豬飼喂標準通過電腦進行設置和準確執行，又可以讓母豬自由活動，提高母豬健康度和動物福利。由于每頭母豬都有個體飼喂數據，可以供生產管理者進行準確有效的數據分析，不斷改善生產成績，使每頭母豬年提供仔豬25頭以上，不僅使母豬健康度和產能顯著提高，而且讓豬場管理更輕松高效。

2 哺乳母豬智能飼喂

隨著種豬品種不斷改良，其產仔性能不斷提高，哺乳母豬的泌乳力受到嚴峻挑戰。不僅要加強種豬繁殖性狀的選育，更要提高哺乳母豬的飼養管理技術。歐美國家在種豬繁殖性能不斷提高的同時，他們越來越重視提高哺乳母豬的采食量，既要保證母豬奶水充足，又要防止哺乳期掉膘過快，影響產后發情和配種受胎率。傳統方式飼喂哺乳母豬通常是每天人工飼喂2～3次，工人勞動強度大而母豬采食量很難提高。眾所周知，增加飼喂次數可以有效提高母豬采食量，然而靠工人每天飼喂4～6次是不太現實的。哺乳母豬智能飼喂系統可以對母豬進行個體識別，獲取其分娩日期、采食記錄、產仔數等信息，根據母豬品系和胎次來制定針對這頭母豬的飼喂方案。該系統可以根據母豬分娩數據由電腦設置和執行科學合理的飼喂方案（圖5），提高母豬采食量和泌乳力，增加仔豬斷奶重。

圖5 喂料曲線設置圖

2.1 哺乳母豬智能飼喂系統工作原理

通過電腦設置針對每頭哺乳母豬的飼喂方案進行飼喂，保障母豬哺乳期的營養需要。根據該母豬的采食習慣在任何時間點精確飼喂不同量的飼料（圖6、圖7），甚至可以在夜間自動給母豬喂料，無需工人現場操作完成。通過少食多餐的方法來刺激母豬采食，也避免了料槽剩料霉變而影響母豬健康。也可以通過電腦、平板以及智能手機等終端對飼喂方案進行實時調整，極大地提高了管理效率。所有飼喂數據均可同步到云端并自動儲存備份，可以為妊娠階段的飼喂和食品溯源提供數據和依據。

圖6 飼喂次數設置圖

圖7 智能喂料器

2.2 哺乳母豬智能飼喂系統的使用效果

哺乳母豬智能飼喂技術源于歐美國家，自從2010年進入中國市場后，國內很多豬場嘗試使用這種模式來提高哺乳母豬采食量，并得到許多種豬場及科研機構的認可。該系統是利用電腦軟件管理個體母豬的采食行為，激發母豬食欲，提高了母豬采食量和泌乳力，進而提高了仔豬斷奶重和母豬斷奶發情配種率。

2.2.1 母豬采食量顯著提高

國內有試驗對比數據表明，采用人工飼喂的母豬在整個哺乳期的采食量均低于智能飼喂，人工飼喂每頭母豬最大日采食量達到6 kg左右，整個哺乳周期的平均日采食量僅為4 kg。而采用智能飼喂的哺乳母豬最大日平均采食量可達到7.5～8 kg，整個哺乳周期的平均日采食量為4.8 kg，高出人工飼喂0.8 kg。因此，哺乳母豬智能飼喂系統可以顯著提高母豬的采食量。

2.2.2 提高仔豬斷奶重

國內某豬場采用智能飼喂系統與傳統人工飼喂方式進行對比（見表3），從表3的數據分析可以看出使用智能母豬飼喂系統大大提高了仔豬日增重，進而提高仔豬斷奶重。在相同斷奶重的前提下，智能飼喂模式的仔豬斷奶日齡可提前2 d左右。在相同斷奶天數的前提下，智能飼喂模式的平均斷奶重比人工飼喂提高200～500 g，斷奶仔豬增重效果顯著。

表3 生產數據對比

2.3 哺乳母豬智能飼喂的注意事項

2.3.1 飼喂次數

哺乳母豬飼喂次數應該根據種豬品種、飼料和硬件條件來確定，一般建議1 d飼喂4～5次，保證母豬每次采食都有食欲。

2.3.2 料槽剩料

在實際測試和使用過程中出現比較多料槽剩料問題，發酵變質飼料影響適口性和母豬健康。由于母豬每次的投料量都是智能電腦控制，一般要根據母豬不同階段和時間段的食欲進行調整，原則是所有母豬每次喂料后很少剩料，起碼保證90%的料槽里沒有剩料，不能讓母豬吃得太飽，確保母豬每次不會過度采食，以激發下一次母豬食欲。

2.3.3 數據準確性

哺乳母豬上產房前1 d，智能飼喂設備要進行投料校準，確保母豬的喂料量準確。當豬場飼料配方或者加工工藝變了，飼料容重發生改變，如果不對設備進行投料校準，也會影響母豬喂料量的準確性。

2.3.4 設備穩定性

由于設備每天24 h工作，不僅要求電腦軟件穩定，設備硬件也要保持穩定，定期要進行維護保養。

3 育肥豬智能飼喂

早在20年前，歐美國家的一些養豬場開始使用育肥豬智能飼喂管理，提高育肥豬的管理效率和出欄豬的整齊度，以滿足生豬屠宰企業的標準化豬肉分割要求。該系統可以根據育肥豬體重進行自動稱重分欄，飼喂適合其不同生長階段的飼料品種，滿足育肥豬的不同營養需要。每頭豬只均可配戴電子耳標，系統可以實時記錄和統計每頭豬的體重，對豬群的體重進行分析和出欄預測，科學地指導飼料企業和屠宰企業的生產計劃。

3.1 育肥豬飼喂管理主要優勢

3.1.1 可以實現大群飼喂管理

每欄可飼養500～700頭育肥豬，無需過多的食槽、豬欄圍欄、料線等等，同時每頭育肥豬飼養面積只需0.7 m2，減少固定資產的投入。

3.1.2 飼料的科學利用

由于豬群遺傳差異，個體生長速度是有差異的，系統可以準確通過體重大小自動飼喂不同品種的飼料，滿足差異化的生長需要，減少飼料浪費；另外，在不調欄的前提下飼喂不同品種飼料，大大節省了傳統換料過程中育肥豬大小不均而必須調欄的人工費用。

3.1.3 可以準確地挑選出欄豬體重，獲得更高的單位體重價格

由于豬場根據電腦設置的體重將育肥豬自動分離，提高了出欄豬體重的整體度，更節省了挑豬和趕豬的人工費用。

3.1.4 數據遠程分享

育肥豬的數據可以遠程分享給屠宰企業、飼料企業、育種企業，提高生豬產業鏈的生產管理效率。

3.2 智能育肥飼喂的設計要求

智能育肥飼喂的每套設備最大飼養量是600～700頭豬，每頭育肥豬的飼養面積在0.7～0.8 m2，建議采用全漏縫地面或者不超過20%的水泥實心地面（如圖8、圖9）。采食區應采用雙面料槽，采食區的采食位數量，一般建議1個采食位對應8～10頭育肥豬。欄位設計要考慮出豬擴展區，以方便轉豬，更要考慮豬群免疫的活動欄片。飲水器和豬的比例1∶20，應分散安裝在豬群活動區域的集中飲水區域的不同位置。

圖8 智能育肥飼喂豬舍設計圖

圖9 智能育肥飼喂

3.3 智能育肥飼喂豬舍建設費用對比分析

普通育肥舍也采用了全漏縫地板和自動料線，工人喂料和清糞的勞動強度大大降低了，由于每棟欄舍里面有許多20～30 m2左右的小欄、料線和欄位的成本較高，而且過道也浪費面積，平均每頭豬的面積在0.8～1.2 m2。智能育肥則是600頭左右的大群飼養，沒有過道和過多的欄片、料槽、料線等，可以大大節省投資成本（見表4），表4是存欄3 000頭的育肥舍的建設費用成本比較。

表4 智能育肥飼喂與普通育肥的建設費用成本對比數據表

根據以上數據分析，在增加44萬元智能飼喂設備的前提下，采用智能育肥飼喂設備的豬舍建設成本比普通育肥舍還低10～20萬元左右，說明采用智能育肥飼喂模式不僅不會增加投資成本，反而可以降低整體投資成本。

按照3 000頭存欄的育肥場年出欄1萬頭育肥豬（平均出欄體重120 kg），由于智能育肥飼喂可以挑選整齊體重的豬只銷售，屠宰場可以每 kg高于市場價（體重不整齊的生豬價格）0.2元，1年的銷售收入高于普通育肥場24萬元。由于智能育肥飼喂設備可以根據豬只體重分群飼喂不同品種的飼料，可以提高飼料的合理利用，并使育肥豬的平均出欄天數提早5～7 d，平均1頭豬的出欄成本減少10～20元成本不等，每年出欄豬可以減少15萬元左右的飼料成本。總之，一個年出欄1萬頭豬的智能育肥場比普通育肥場的經濟效益每年高40萬元左右。由此可見，智能育肥飼喂不僅解決了育肥飼喂的換料、調欄、銷售整齊度問題，更能明顯提高育肥生產效益。

4 智能飼喂管理在中國養豬生產中的前景

文章介紹了養豬生產過程中懷孕母豬、哺乳母豬及育肥豬的智能飼喂應用效果。使用計算機技術和無線射頻識別技術，在養豬業中實現了豬只飼喂的個體精確管理，為實現豬場大數據管理奠定了基礎。育肥豬智能飼喂系統讓育肥豬的換料、調欄和整齊出欄的問題得到根本解決，提高了育肥豬飼喂的管理效率。懷孕母豬智能群養飼喂系統能夠實現群養條件下的懷孕母豬精準喂料，哺乳母豬智能飼喂系統通過電腦來控制飼喂器為哺乳母豬準確喂料，使豬場母豬管理達到準確、便捷、高產的效果。

在國家“互聯網+”和“智慧農業”政策的大力驅動下，許多大型養殖企業全面升級了豬場的設備設施，許多養豬企業的生產管理朝著智能化、數字化的方向發展，并提高了行業競爭力。總之，中國養豬業朝著智能高效養豬的方向發展，一定要學習和借鑒國內外成功豬場的設備技術和應用經驗，充分利用智能飼喂的數據統計分析功能，持續改進豬場生產性能，必將最大限度地發揮智能化養豬的優勢和潛力。