信息技术在现代畜牧业生产中的应用和发展

2021-11-29李文凤杨亚莉

农业工程 2021年7期

李文凤，杨亚莉，李龙

(1.杨凌职业技术学院动物工程分院，陕西杨凌 712100； 2.陕西省杨陵区行政审批服务局，陕西杨凌 712100)

0 引言

畜牧业不但是我国国民经济的重要组成，也在农业生产中处于重要位置。在信息技术高速发展的现今，物联网、大数据、通讯信息和人工智能等多种信息技术正与现代畜牧业生产不断碰撞，在发展的过程中紧密融合，进一步实现对畜牧生产过程中的精准控制、智能管理和信息化营销等，并不断推进畜牧业信息化高效发展。利用信息技术的新成果可以实时把控畜牧业生产环节中的各个信息并及时准确地反馈到养殖人员和相关科技人员手中，通过资源搜索、信息管理和电子商务等信息平台改变传统畜牧业的生产、养殖和畜产品经营过程，完成信息化和现代畜牧业的深度融合，提升畜牧业生产管理和畜产品经营的信息化能力。通过集合现代信息技术的优势及特征，改善传统畜牧业不足，进一步促进畜牧业在经济中的发展，不断完善畜牧业信息化的变革，加快促进我国畜牧业健康持续性发展。

1 我国现代畜牧业发展现状

现代畜牧业是在传统畜牧业基础上和现代信息技术不断融合发展的产物。传统的畜牧业信息服务方式会存在信息不及时、交互性弱等问题，对畜牧业发展有一定的限制。现代畜牧业要通过信息技术的运用，提高其各个环节的信息化战略发展，实现规模化、智能化养殖和产营一体的产业化链条。

现代畜牧业和传统畜牧业最直观的区别是数字化、智能化和信息化的体现，同时，现代畜牧业在利用信息技术发展的同时注重畜牧业生态系统的可持续发展，顺应目前的市场环境，与信息技术紧密结合，将信息化管理和应用与畜牧业生产过程相融合，加强畜牧业信息资源的整合与开发，应用科学高效的研究手段和方法，不断实现产业化、科技化、规模化和可持续化过渡。

现代信息技术是以人工智能、通讯技术、物联网和大数据分析等为代表的新一代信息技术[1]。目前，我国畜牧业信息化应用平台处于初期发展阶段，应用不广泛，存在地区差异和不平衡发展表现。由于畜牧业数据量大、类型多样、信息来源分散且标准不统一等问题，尤其是规模化、标准化养殖链未完全转型，畜禽养殖产业过程的系统性数据分析还未成熟，在实现现代畜牧业和信息化融合发展的过程中不但要提高畜牧业信息化建设的重要性、积极加强技术人员的培训考核和素质锻炼，还要完善畜牧业信息资源的整合，利用大数据实现产业链信息网络，通过数据分析实现养殖、生产、经营和推广等环节的数字化基础，提高资源利用率和畜禽养殖的健康管理，并最终服务于畜牧业的可持续发展。

2 信息技术与畜牧业生产的融合

信息技术在现代畜牧业中应用广泛，可利用信息感知技术、智能控制来采集畜禽个体生长信息，并对养殖环境进行实时监测和自动调控，结合智能分析和精准识别等技术完成喂养、数字化育种、粪便自动清理、疫病监测及预防等数字化管理[2-4]。在畜产品流通方面，可采用互联网销售，通过对畜牧大数据的应用建立综合性服务平台，完成畜产品的整个流通环节，从经营、开发到管理和服务都形成完整的物联网。通过信息媒介实现用户、企业、养殖户和政府的相互沟通，并提供最新的市场行情信息、技术服务信息和监督追溯等公共信息服务平台。

近几年，我国大型的信息技术公司已开始涉足畜牧产业，开展了信息技术和畜牧业生产的相关融合项目[5]。2016年，“京东农牧”推出了人工智能养殖，独创养殖巡检机器人、饲喂机器人、3D农业级摄像头等先进设备，打通了养殖全产业链[6]。2018年，阿里云ET农业大脑利用人工智能技术和云计算来监测动物生境、生理的每项数据，包括品种、日龄、体重、进食情况、运动强度、频次和轨迹等，并进行行为特征、进食特征、料肉比等分析[7]。其他的互联网企业也积极参与并开展了现代畜牧业的信息化项目[8-10]。

3 信息技术在现代畜牧业中的应用和发展

3.1 建立数字化信息平台，提升畜禽生产服务

建立完整的畜牧信息数据库，把有效的信息资源进行整合，包括畜禽养殖的基础信息、品种资源、相关政策法规、完整的企业链接和适合我国的畜牧品种养殖方案等，构建规模化的养殖管理信息系统，以数字化管理和记录代替传统的纸质记录和数据分析，实现资源的信息化管理，为现代化畜牧业信息平台发展提供基础技术支持[11-12]。

应用信息技术实现畜禽大数据共享和高度分享，加强国家和地方相关政策的推广和解释，建立智能化的信息平台，实现各个层面对畜牧业信息的收集、整理、发布和交流，便于养殖户和企业随时调整生产和经营模式，对现代畜牧业发展可以起到优化市场配置、规避养殖风险和合理养殖的作用[13]。同时，还可以完善畜产品生产和质量监控过程，实现产品追溯等问题，提高企业和养殖户对畜产品经营的高效管理，实现产品在物流、包装、管理和销售等方面的全面升级，加强区域联动，构建更加全面、覆盖面更广的销售体系[14]。

3.2 加强动态监测，实现精准喂养和疫病监测

结合网络监控、GPS技术、生物传感技术、图像识别和电子个体标识等技术采集畜禽个体信息，通过大数据分析建立生长模型，实现对畜禽不同时间段成长特征的数据分析，可以对畜禽个体做到精确管理，记录特定环境和区域下畜禽生长信息化资料，并定制科学的饲养计划，实现规模化自动喂养，大力节约人力、物力和财力[15-16]。

通过多媒体技术、网络技术、远程通讯技术、专家系统、视神经网络和数据传感系统等技术，实现对畜禽个体完整生长周期的监控以保证畜禽健康成长，对畜禽疾病诊断和疫病防控，尤其是常见疫病的防治是非常重要的技术手段。同时，可根据防疫要求进行疫苗规划和患病个体的处理，能及时发现染病个体并追溯病源进行治疗和防护，便于解决技术人员短缺和偏远、分散地区的养殖问题，对技术推广和良好治疗方案的普及具有一定积极作用[17]。这样也便于各级动物疫病防治和监测机构实时掌握疫情动态，构建信息化的监督管理系统，提高和规范不同地区的疫病防控管理。

3.3 构建预测模型，进行管理和生产评价

传统畜牧业的养殖户主要靠自身经验对市场进行预测判断，具有一定的风险性，在养殖过程中也无法合理配比市场需求，利用信息技术的现代化畜牧业养殖，可以整合全省、全市乃至全国、全球的市场信息，根据生产量预测、市场预测和消费预测等数据模型分析产品的价格、需求和增速等信息，这样可以规避养殖风险，优化市场配置。

利用仿真技术、空间模型和GIS技术，以数据为依据，结合实际生产地区的环境因素，构建出数学模型，并转化为计算机模型，实现畜牧业生产模拟实验，结合数据分析，可以对不同地区不同种类畜禽生产效益进行综合评价，对不同时期不同管理方法的产出收益进行有效评估，从而得到最优养殖结构方式。同时，采用仿真和模拟技术并结合专家系统等还可以有效地实现畜禽品种改良，通过对畜群的规模、性状遗传和公母比例等因素进行研究，分析其遗传进展，进而利用数据评估、信息调查等分析手段进行优种繁育推算，实现最优方案提高生产性能。

4 畜牧业发展方向

近年来，信息技术正不断渗透到现代畜牧业发展，智能化、信息化和数字化已持续应用于畜牧业各模块，多种交叉学科也逐渐和畜禽养殖、生产、管理、畜产品经营、评估等环节相融合，畜牧业的发展以养殖过程、畜产品营销、管理评估等方面为主。

(1)信息数据代替原先纸质数据便于挖掘大数据价值，应用数据分析和共享可以高效提高畜牧业发展效率，便于各地区、各部门数据互通和实时更新，同时也是规模化、集约化养殖的基础平台。畜牧业信息资源高度共享可以让各个层面的养殖户、技术人员、管理者等用户更多普及科学养殖、信息化养殖的观点，交流先进的养殖经验，也便于了解政府的相关政策和市场动态。并且，信息资源的高度应用对于畜牧业疫病防控、疾病监测、管理评估和和智能化养殖等都具有非常重要的基础作用，因此对于畜牧业数据的收集、整理、规范也是未来畜牧业发展的一个重点。

(2)各种专项应用软件和数据分析模型的应用和开发。除了基础数据库、管理软件和常用软件等，还需要契合不同地区、不同环境、不同品种养殖等因素开发专属畜牧软件。针对传统软件系统需要进一步经过大量应用实践后完善和升级，这也体现了信息技术在未来畜牧业发展中的重要价值。

(3)对于畜禽疫病和畜产品的监督、追溯及畜产品的经营也是未来畜牧业发展的重要内容。随着信息技术的加入，未来畜牧业发展的各个环节，都能够根据市场需求进行最优配比，信息化分析后的市场需求会更加精准，可以达到规避风险、增加市场活力的作用，同时对于各环节的生产监督、管理和追溯也能做到数字化、动态化的精准管控。