智能化養豬技術的現狀和發展策略

薛瑞林 ，劉蓓樺 ，范珍燕

（1.甘肅省畜牧技術推廣總站，蘭州 甘肅 730000；2.北京市順義區動物衛生監督所，北京 101300）

我國是生豬養殖大國，根據中國統計年鑒，截止2020年年底，我國生豬存欄量、出欄量及豬肉產量分別達到40 650.4萬頭、52 704.1萬頭和4 113.3萬噸。但是，我國并不是養豬強國，我國生豬養殖仍然在高效繁育技術、動物福利、養殖環境污染控制和智能化養豬設備等方面與養豬發達國家存在差距。同時，我國生豬養殖也面臨著畜禽養殖土地資源緊缺、養殖環境污染等多方面的問題，在非洲豬瘟疫情常態化的新形勢下，樓房養豬模式和智能化養豬模式的發展給我國養豬業解決以上問題提供了新的發展契機。

我國養豬業正處于向現代化養豬業轉變時期，養殖模式更偏向于集約密閉型，更多更先進的科學技術和理念被不斷地應用于養豬業，更多新型建設材料、先進生產設備、優質種豬不斷引入養豬業，生豬養殖環境、生產效率不斷提升，養殖效益不斷提高。在新形勢下，自動化養殖顯然已無法滿足規模化養豬業發展需求，同時，樓房養豬模式的興起對養豬業有了更新、更加智能化的要求。因此，將自動化系統進行有效整合，通過數據采集和終端分析，從而使養豬業向更專業化和更標準化的方向發展的智能化養殖技術越來越受到人們重視和歡迎。因此，本文就智能化養豬業的發展現狀和發展策略進行分析和探討，以期為推進我國智能化養豬技術的發展提供參考。

1 智能化養豬技術發展現狀

智能化養豬的概念最早起源于荷蘭，是指通過在生豬飼養的每個階段和過程中采用自動化的儀器監測和電腦控制手段將定位欄中飼養的母豬進行更加精細化的群養管理，注重智能化設備在豬只飼養、發情等過程中的應用，通過改善母豬生活環境和身體狀況，來提高產能的高效生豬養殖模式。我國智能化養豬起步較晚，主要以2008年國內推廣和采用的懷孕母豬智能化飼養管理的養豬模式為典型模式，開始推廣和使用懷孕母豬智能化飼養管理，同時也成為我國養豬業向自動化、高效化、智能化生產模式轉變的開端。

目前，我國智能化養豬技術還沒有明確的定義，但基本可以概括為利用自動化技術、信息技術和物聯網技術等為養豬業帶來便捷、智能和健康的養殖技術，這些技術的相互交織利用和各分支新技術的不斷引入，加上樓房養豬模式的興起，使得我國智能化養豬業的發展較為活躍。

1.1 自動化技術

自動化技術是涉及生豬飼養、環境控制、糞污處理等生豬養殖各個方面在內的綜合性技術，主要指使用智能化設備來代替人工進行操作。在我國生豬養殖業中，自動化技術主要應用自動化飼喂、自動化通風、自動化糞污處理等技術。

自動化飼喂設備主要包括自動化喂料設備和飲水設備。自動化喂料設備又因飼料形態不同分為干料和液態料設備兩種，干料輸送設備既可以避免飼料的運輸損失，還能保持飼料清潔不受污染。液態料工藝不僅可以為發酵飼料提供良好的乳酸菌培養環境，提高飼料轉化率，而且還可以通過安裝傳感器由計算機控制，使得飼料輸送過程和下料量的控制更加精細。但是，這兩種輸送方式造價和維護成本均較高，只有在大中型養殖場中有應用。自動化飲水設備在我國應用的主要為鴨嘴式飲水器，有時配有自動解熱設備。

自動化通風根據夏季和冬季的通風目的不同采用不同的通風方式，夏季一般通過濕簾+風機的縱向通風方式，在豬舍安裝熱敏儀來實時監控舍內溫度，超出適宜溫度范圍就可自動啟動通風設施。冬季舍內有害氣體濃度較高，一般采取供熱與通風相結合即屋頂無動力風機+地暖模式的橫向通風方式，能有效減少有害氣體對豬只健康的危害。

自動化糞污處理主要包括機械刮糞和糞污處理，該技術在國內還未形成系統化應用。我國規模化養豬場清糞方式主要分為3種：水泡糞、水沖糞和干清糞。其中，水泡糞由于舍內臭氣濃度高、廢水多難以處理等原因已被逐漸淘汰使用。而水沖糞作為針對水泡糞用水量大、臭氣大做出的改進方法，目前在國內使用較多。干清糞具有廢水少、易處理和及時清理等優勢，成為解決畜禽養殖環境污染問題的熱門糞污處理模式。

1.2 信息技術

信息技術即結合計算機技術和數據工程的一種現代科學技術，而以計算機為主的信息技術在一定程度和意義上與物聯網技術相同。信息技術在我國養豬業應用廣泛，在繁育技術、飼料和營養、生產管理和肉品質分層等均有應用。

現代育種技術的發展可表現為：育種技術=基因庫+育種學理論+計算機技術+系統工程+生物技術，計算機技術的快速發展也使得發展現代育種技術更加精確、更有預見性。在現代育種技術的實際應用中，目前國內已經開發出綜合性的種豬管理軟件，通過輸入可修改的育種數據，能做到育種資料的輸出及種豬種用價值的排序。在母豬產仔數的選擇方面，與BLUP育種值估計方法相關的軟件也正在推出和應用中。信息技術在飼料與營養中的應用主要表現在飼料配方與加工工藝及營養優化等方面。在生豬生產管理中，信息技術廣泛應用于豬場監控、工作安排、種豬系譜管理、電腦選配、豬群保健和購銷管理等方面，在實際生產中，數據化管理軟件的使用能夠快速有效地收集豬群生產性能信息，通過這些數據的整理分析，可根據市場、公司發展模式等綜合因素采用適時出欄等方式調整豬場結構，也可為企業后續發展方向和策略制定提供更加可靠、直觀的現實生產依據。信息技術在豬肉品質分層和估算種豬體重方面應用較少，目前還缺乏成套的產品用于實踐。

1.3 物聯網技術

物聯網是互聯網的應用拓展，是指利用網絡技術把生豬生產過程中所需要、所涉及的傳感器、控制器、機器、人員和物品等通過計算機網絡方式聯在一起，形成人與物、物與物相聯的信息化、遠程管理控制和智能化網絡。在我國生豬生產中，物聯網技術的研究在智能分欄、環境監測、母豬發情鑒定、精細飼養技術、生豬和產品追蹤及溯源等多個方面均有開展，已形成一些專利和產品，但由于造價高、技術尚在研究和開發應用階段，很少應用于實際生產。

2 我國養豬智能化發展存在的主要問題

整體來看，我國智能化還在研發和推廣的初級階段，有很多問題亟需科研人員和生豬養殖企業協同解決，這些問題主要集中在2個方面：一是豬場的精細化管理；二是數據的集成和數據分析后的決策。

2.1 市場缺乏成熟的智能養豬產品

我國智能化養豬還處于發展階段，有很大一部分智能養豬產品是引進改良或借鑒的國外產品，尚不能完全適應本地需求，且大多僅能進行簡單的數據采集和分析，無法做到更為關鍵的多層、多維數據的互聯互通、模型構建、自主決策、精準執行乃至自我學習環節。具體而言，計算機技術和互聯網平臺的快速發展和其在生豬養殖業上的廣泛應用，使得我國生豬業互聯網服務平臺發展迅速，產品成熟；物聯網技術由于國內尚缺乏統一的技術規范和標準，物聯網平臺與設備領域產品質量參差不齊，亟需規范；人工智能算法與解決方案在生豬養殖業中應用較晚，只在生豬產業中有部分應用，尚不能完全融合，加上非洲豬瘟疫情的影響，導致產品研發延緩，大多仍在試驗階段，仍缺乏能夠應用于生豬生產的成熟產品。

2.2 豬場智能設施設備普及率較低

智能養豬理念雖然在大型養殖企業中被廣泛接受和應用，但應用成功的成熟案例較少。我國智能農業設備傳感器與國外相比，仍存在設備體積過大、功耗較高、感知數據精度低等不足，而智能化設備在生豬養殖中應用時還要考慮和解決蚊蠅、濕度、灰塵和腐蝕等實際問題，這也使得智能化設備在養殖中的實際應用率較低，加上智能化設備價格較高，無法在中小養殖場獲得較好的應用。而且智能化養豬尚缺乏相關的統一生產的標準和規范，市場上多廠商多樣化的智能設備相互不連通，系統不打通，數據無法共享，存在大量信息孤島，無法運用信息化、數字化的管理手段，也給豬場管理人員造成一定程度的工作負擔，使智能養豬技術推行受阻。另外，大多智能設備應對不同區域、不同品種、不同類型的豬場環境及不同的生產操作等差異的適應性不足，且生產中收集數據的不足導致機器自我學習、人機互動發展緩慢，機器不能按照不同的場景進行自主計算和自主決策，無法全面實現智能化、無人化操作，致使豬場智能設備普及進展緩慢。

2.3 設備應用效率不高

很多養豬場在引進智能化養豬設備時，太過著眼于智能化養豬設備帶來的高效和便捷，但忽略了自身的人才、技術配套以及數據的收集和處理能力，主要表現在：（1）大多智能化設備自動監測困難，仍在很大程度上依賴人工，需要人工觀測和錄入，但多數廠家缺乏這方面的技術人才儲備；（2）有的豬場雖然引進了智能生產設備，實現了智能化生產，但自身技術條件無法滿足實際的數據分析和利用需要，從而無法有效發揮數據作用，不能很好地指導豬場養殖實踐。

3 我國養豬智能化發展策略

3.1 加大國家政策支持力度

政府應在項目、政策方面加大對智能化養豬的支持，以國家大力發展“智能+”、數字農業和新興的樓房養豬模式為契機，結合和利用好大數據和5G等新技術，推動智能化養豬示范場和示范區建設，鼓勵和組織有能力、有意愿的企業開展智能養殖應用示范工作，牽頭建設一批最好能覆蓋國家、省、市、縣（區）四級的智能養殖示范基地，通過示范基地引領和輻射帶動本區域養豬業智能化發展。針對資金方面稍有困難，但有能力、有潛力做好智能化養豬的企業，通過將智能化養殖設施設備納入農機購置補貼目錄等合理方式加大智能化養殖設施設備的補貼力度；對在智能化養豬設備研發或申請知識產權的企業或單位，適當給予專利申請費用優惠或申請流程簡化等政策支持；鼓勵科研機構和推廣單位增加智能化養豬的項目研究，并給予一定比例的資金補貼。

3.2 統一智能化養豬標準

加快智能化養豬技術模式、設施設備、物聯網等領域的相關標準的研究制定，根據我國不同地區、不同養殖模式、不同技術發展階段和市場需求，開展適宜本地養豬業生產實際的標準規范研究制定工作，統一物聯網、智能化技術和接口標準。加強國內外高校、科研機構和企業之間校企交流和合作，時刻關注和學習追蹤國際和國內智能化養殖業發展的最新進展，積極參加智能化養豬的相關國際會議和論壇，及時交流探討和引進借鑒，根據國內形勢和需求，融合創新研究制定我國智能化養豬標準。

3.3 加強智能化養豬人才培養和儲備

鼓勵支持農業院校或涉農高校，尤其是重點高校帶頭開設智能化養豬理論和實驗課程，融合學校已開設的自動化、計算機科學與技術、信息技術、軟件技術、智能科學與技術建設智能化等專業和學科，設立智能化養殖研究中心、重點實驗室、研究培訓中心或校外研究實訓基地等平臺，加強與養殖企業之間的交流合作，在人才的養殖交流實踐中促進產學研協同發展。支持鼓勵農業院校或涉農高校通過開設選修課程、設置選修學分或輔修雙學分的方式培養既有工學專業基礎，也有養殖專業基礎的復合型人才。加強校企合作，開設企業定向班、訂單班和校企聯合培養興趣班、就業意向班等，并由企業設立社會類獎學金和助學金，以吸引學生參加，在開展學校養殖理論授課的同時，企業還可宣講企業文化、企業歷史和發展以及待遇和晉升渠道等進行人才培養和儲備。

3.4 不斷改進和改善智能化養豬設備

國內豬業智能設備、系統生產平臺和養豬企業都應改進和調整設備的研發、數據獲取和分析能力，加強人機交互，促進機器自我學習，提高機器對于不同區域、不同養殖模式下的適應能力，以便智能化設備和機器能為更大范圍內的養豬企業提供更加精準、更具有實踐性和操作性的系統化智能養豬方案，為養殖管理人員提供更科學、更可靠的政策制定依據。

3.5 提高企業技術人員素質

加強企業員工的就業再學習、再培訓，提高員工對畜牧業相關知識了解和學習，加強員工對生豬養殖飼養管理和疾病預防技能的同時，還要強化員工對電腦操作的學習和相關設備的了解及操控，全面發揮智能化養豬設備功能，提高生豬養殖效率和企業經濟效益。