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我国集群式楼房智能养猪的现状和前景分析

2023-09-18顾慧慧罗强王鹏飞蔡应生王自科魏勇跃

天津农业科学 2023年13期
关键词:楼房养猪智能

顾慧慧 罗强 王鹏飞 蔡应生 王自科 魏勇跃

摘    要:由于土地資源紧缺和生物安全防控需要,楼房养猪近年来逐渐在国内兴起,随着智慧畜牧技术的日臻发展,更符合生产要求的集群式楼房智能养猪模式应运而生。通过简述简易平层猪场叠加转变为贴合生产实际的立体多层楼房养猪的发展历程,介绍集群式楼房智能养猪模式的应用,详细描述物联网、大数据等技术应用到集约化养猪生产的全过程,以及“料、养、宰、商”一体化的养猪闭环生产运营模式,展示出集群式楼房智能养猪模式的前景。在土地有限的前提下,加上智慧养殖及先进技术的配合,楼房养猪的长远潜力是显而易见的,这种模式推动养猪产业向专业化、标准化、集约化、智能化、安全化方向发展,对养猪产业绿色高质量发展具有积极作用。同时,需要做好长远规划与工艺设计,解决楼房养猪的瓶颈限制,确保猪场符合养殖规模和发展策略,提供有效回报。只有这样,楼房养猪技术才能真正成熟,成为我国养猪业发展的未来。

关键词:集群式;楼房;智能;养猪

中图分类号:S8-1       文献标识码:A      DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2023.S.009

Analysis of Current Situation and Prospect of Intelligent Pig Farming in Our Country's Cluster Building

GU Huihui1, LUO Qiang2, WANG Pengfei3, CAI Yingsheng4, WANG Zike1,WEI Yongyue5

(1. Gansu Provincial Animal Husbandry Technology Extension Station, Lanzhou, Gansu 730030, China; 2. Shaanxi Provincial Animal Husbandry Technology Extension Station, Xi'an, Shaanxi 710014, China; 3. College of Animal Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou, Gansu 730070, China; 4. Huixian Animal Husbandry and Veterinary Station, Longnan, Gansu 742300, China; 5.Tinajin Wuqing District Agricultural Development Service Center,Tianjin 301700, China)

Abstract: Due to the shortage of land resources and the need of biosafety prevention and control, pig raising in buildings has gradually emerged in China in recent years. However, with the development of intelligent animal husbandry technology, the intelligent pig raising mode in cluster buildings which is more in line with the production requirements has emerged. This paper introduced the application of intelligent pig raising mode in cluster buildings, described the whole process of applying technologies such as internet of things and big data to intensive pig production, and described in detail the closed-loop pig production and operation mode integrating"material, raising, slaughtering and business". It showed the prospect of intelligent pig raising model in cluster building. Under the premise of limited land, coupled with the cooperation of intelligent farming and advanced technology, the long-term potential of building pig farming is obvious. This mode promotes the development of pig industry to the direction of specialization, standardization, intensification, intelligence and safety, and plays a positive role in the green and high-quality development of pig industry. But at the same time, do a good job of long-term planning and process design, solve the bottleneck restrictions of building pig breeding, to ensure that pig farms in line with the breeding scale and development strategy, to provide effective returns. Only in this way, the building pig breeding technology can truly mature, become our country piggery development future.

Key words: cluster type; building; intelligence; raise pigs

1 國内楼房养猪的发展历程

20世纪80年代,黑龙江率先开展了“北方高寒地区集约化养猪的研究与应用”项目,出现了我国最初的“楼房养猪”雏形。1996年8月,民营国发厂经比对楼房猪场和传统猪场中仔猪生产成效和育肥猪成活情况,验证了楼房养猪的成效不低于平房养猪[1]。2002年,新疆生产建设兵团农四师七十一团一小规模个体养猪户修建了简易平层两层叠加的楼房猪场,由于经验较少,建设时设施不到位,经使用后发现,冬季仔猪保暖效果较差易发生腹泻,夏季通风不足猪舍温度过高,氨气含量过重[2]。由于当时养殖配套设施和生产机械装备较为落后,且立体多层楼房养猪相关经验累积较少,相比于传统猪场未展现出显著的养殖效益,楼房养猪没有得到较大发展。后来,随着养猪技术管理体系的逐步成熟和完善,楼房养猪进入新的发展阶段。2017年8月,湖北襄大农牧集团股份有限公司15层楼立体化养殖项目落地。2018年6月,扬翔9层楼房猪场投产。2019年12月,自然资源部和农业农村部联合发布《关于设施农业用地管理有关问题的通知》,其中清楚点明养殖设施允许建设多层建筑。2020年4月,新希望5层楼房新牧标准化生猪养殖项目启动。2020年9月,牧原21栋6层楼房养猪综合体规划落地。2021年1月,温氏股份9层楼房养猪项目竣工。2021年6月,中新开维现代牧业26层楼房猪舍建成[3-4]。据统计,全国楼房养猪项目目前已建成200余个,形成了多点开花的局面。随着互联网、物联网等技术的发展和更高生物安全需求,更符合生产要求、更高标准环境保护、更高生物安全保障、更高效率生产的集群式楼房智能养猪模式应运而生。

2 集群式楼房智能养猪模式的生产应用

2.1 设计楼房猪舍智慧化

集群式楼房智能养猪模式在楼层建筑中依据生产工艺、猪只的实际生长需求和生产需要、猪群的生长和行为习性进行科学精准设计和优化,对整个养殖环境进行合理布局,通过优化和改进工艺设计解决实际生产中的困难,现已成为推进猪群高密度、高效率养殖的安全生产模式[4-5]。目前,很多传统楼房猪场采用连廊模式进行猪只转群,但应用这种模式会导致很多猪只劈叉,且体质量越大的猪越容易出现这种不利现象,而通过电梯进行转群又会造成严重的交叉污染[5-6]。所以很多集群式智能养猪楼房应用了智慧化楼房猪舍设计,设计思路是集约化,功能匹配是追求安全生产和顺畅生产,设备配置是自动化、智能化,环境保护技术、节水饲养技术、减排技术、除臭技术、无害化处理技术等都有新的方案和应用。例如,海安牧原6层楼房猪舍建设呈“回”字形结构,这种结构在具备实现猪舍功能高度集成、公共资源优化使用优点的同时,解决了猪进出、废弃物排出这些疫病防控种的痛点和难点[7-8]。主要设计结构为“回”字形楼:房东西两侧为单元猪舍;南北两侧为电梯、楼梯、淋浴房、消毒室、休息室等附属设施用房;中间是楼房天井,用于废气高空集中排放;天井两侧外墙设计运猪电梯,只用于生猪进出单元。整体结构优势是生物安全防护水平高,不同功能的猪舍、管线都有序集成在一座楼内,实现从母猪生产到仔猪保育、生猪育肥上市都在同一楼房内自上而下单向流动的工厂化生产模式[6,9-10]。扬翔集群式楼房智能化猪场则是依据猪的生产需求和最优养殖模式设计建造,主体由4栋楼房组成,配备生活区、隔离区、中央厨房、洗消中心、环保工厂、物资总仓、饲料车间、中转站等八大结构性板块[7,11]。楼房内部结构、运营和管理模式等方面与传统楼房养猪模式有很大区别,具有高度集约化特征。

2.2 环控技术体系智能化

2.2.1 精准通风系统和废气高空集中排放技术  精准通风系统可以将冷风精准直送到猪头部,通过对流散热的原理以较少的通风量高效解决传统楼房养猪隧道通风模式造成的猪只易热应激问题,且通风量节约近50%[12]。并且,该系统能以室内有害气体含量为监控指标,自动调整通风换气量,也可以通过手机APP进行风机、湿帘、光照、加热等远程控制,最大限度降低整体运营成本。废气高空集中排放技术是由负压吸风系统将废气统一收集运送到楼顶,通过三道消毒处理和除臭处理后从楼顶排放[13]。

2.2.2 精准饲喂系统 智能精准饲喂器可以根据猪的不同生长阶段所需能量动态调整给料量,同时收集饲喂数据构建智能化养殖平台。精准饲喂器的功能多样,主要分为上报和下发功能。上报功能主要包括:运行时间、下料数据、下水数据、探针数据、猪只数据;下发功能主要包括:饲喂曲线(猪号、栏号、胎次、带仔数、日采食量、下料时间和次数等)、饲料容重、每餐百分比、饲喂时间和模式[14-15];还具有通过网络、手机和精准饲喂器操作面板根据收集分析的数据设定最佳喂料方案,水料比等功能[16]。

2.2.3 智能水供应系统 配套使用节水的碗式限位饮水器替代传统的挤压式饮水器,在水压作用下碗式限位饮水器可以始终保持一半水位,猪只饮水时不会溢出且随时自动给水,使水位动态保持在初始位置,减少水源浪费近60%,也解决了挤压式饮水器泼洒造成的网床潮湿易污染、积水蒸发散热不保温和粪污量增加等问题[17]。

2.2.4 全自动粪污处理技术 刮粪板嵌合猪网床下或漏缝地板下构筑的平底槽坑,宽度约1.4~2.8 m,深度30 cm,坡降设置0.2%~0.3%。刮粪机受牵引向上端运行刮净鲜干粪,回车时液态物下落至闭路管网,做到源头上固液分离便于后续处理,同时将自动控制系统与机械刮粪机连接,实现智能自动化清污[18]。

2.3 物联网管理系统智慧化

集群式楼房智能养猪模式应用先进的物联网智慧管理系统,智能识别和分选设备,实现猪只自动饲喂、智能转运,智能监控人员、车辆、物资、饲料、猪只等实时状态,实现全流程无人接触,最大限度降低病毒或细菌进入猪场的几率,同时也减少人力成本投入,实现生猪高效养殖[19]。利用AI摄像机,滑轨机器人、陆地巡航机器人等智能设备进行自动巡舍、猪只盘点、猪只估质量、猪只行为分析异常报警、判断异常猪只;对饲养员和猪只越界行为进行自动报警,发出生物入侵警告;还能将以上异常信息发送给具备相关权限的管理人终端[20]。物联网智慧管理系统将传统的“人、猪、物、场”搬上互联网,可实现生产数据精准采集、自动分析、整体研判、智慧赋能,最终通过图形化工作界面实现生产过程的 PC 端、移动端智能化管理。

2.4 生产运营模式智能化

集群式楼房智能养猪模式可进一步推进“料、养、宰、商”一体化的生产运营方式,运用AI、大数据、云计算、区块链等互联网技术融合打通产业链,建立生产端与市场端的数据通道,用系统算法去获取、评估市场需求数据,根据需求数据动态调整生产计划和物资调配[21]。创建多功能网络销售平台、数字化管理平台、物流配送平台、经销管理平台,反推生猪养殖产业向绿色、环保和高质量方向发展,进一步优化流通网络布局推动产业再升级,增强国内外市场竞争力。

3 集群式楼房智能养猪模式的前景

3.1 楼房养猪存在的瓶颈

在生猪产能逐渐恢复的大背景下,楼房养猪在“后非洲猪瘟”时代最大限度利用土地资源、建立相对完备的生物安全防控体系、平衡企业人力成本、减轻环保压力等方面尝试着扮演重要角色,也逐渐取得了一定的行业共识。但是,依然面临各种各样的痛点、难点亟待优化和解决,例如养殖成本的控制、建筑结构的维保、楼房使用寿命和使用安全、生物安全防控体系的完善构建、精准饲喂管理、猪只环境福利等,需要优化、迭代升级和成功经验的累积[22-23]。目前,我国的养猪业正在向高标准、高产能的智能化升级转型,集群式楼房智能养猪应运而生,智能化现代技术在楼房养猪中的应用有效提高了养殖效率,并降低了养殖成本,应用物联网、互联网技术的智慧养殖也满足了楼房养猪对管理、防疫、环保等方面的要求[24]。而楼房养猪的实际应用仅几年时间,建筑商、设备供应商、养殖企业仍在不断探索和优化其方案,集群式楼房智能养猪的最佳模式还需要参考更多实际应用的经验来总结和构建。

3.2 集群式楼房智能养猪前景展望

集群式楼房智能养猪就是有效地运用互联网和物联网技术,优化建筑设计和生产工艺,解决楼房养猪管理困境,将立体多层养殖向生态型、环保型、集约型发展。集群式楼房智能养猪将此前独立的各个自动化系统进行有效整合,通过数据采集、存储、统计和分析,将更科学和准确的养殖数据应用于养殖过程[25]。破解养殖技术壁垒,通过养殖生产和管理技术创新,高智能、全自动、高机械化技术和设施设备的研发和集成,形成了独创的集群式楼房智能养猪成套养殖技术工艺,充分激发推进科技创新和成果转移转化的内生动力,助力推动养猪产业向专业化、标准化、集约化、智能化、安全化方向发展,对我国养猪产业绿色高质量发展和产业结构转型升级具有积极作用。在现今楼房养猪建设项目蓬勃发展的局面下,盲目迎合跟风或一味提高产能都是不可取的,做好长远规划与工艺设计,解决楼房养猪的瓶颈限制,确保猪场符合养殖规模和发展策略,提供有效回报,只有这样,楼房养猪才能真正成熟,成为我国养猪业发展的未来。

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收稿日期:2023-03-15

基金项目:2022年现代丝路寒旱农业科技支撑项目(GSLK-2022-10)

作者简介:顾慧慧(1996—),女,甘肃兰州人,助理畜牧师,硕士,主要从事畜禽遗传改良研究。

通讯作者简介:王自科(1977—),男,甘肃景泰人,正高级畜牧师,硕士,主要从事畜牧技术推广研究。

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