養(yǎng)豬業(yè)必將走向信息化、現(xiàn)代化——智能化養(yǎng)豬設(shè)施、設(shè)備在養(yǎng)豬業(yè)中的應(yīng)用

孫德林，熊本海，張育靜

（1.北京飛天畜禽軟件研究中心，北京 100102；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100094 ）

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，與世界養(yǎng)豬業(yè)者的頻繁交往，一些觀念超前的企業(yè)開始學(xué)習(xí)引進(jìn)西方先進(jìn)的工廠化養(yǎng)豬生產(chǎn)設(shè)備并應(yīng)用到養(yǎng)豬生產(chǎn)中，養(yǎng)豬設(shè)備更新?lián)Q代速度因?yàn)槭車?guó)外的影響而大大加快了。但國(guó)內(nèi)的大部分養(yǎng)豬場(chǎng)仍然處于發(fā)展的初期階段，只有少數(shù)大企業(yè)認(rèn)可和接受西方先進(jìn)的工藝和設(shè)備。從西方50年來(lái)工業(yè)化養(yǎng)豬發(fā)展規(guī)律和中國(guó)改革開放30多年來(lái)在工廠化養(yǎng)豬設(shè)備的運(yùn)用的發(fā)展來(lái)看，運(yùn)用現(xiàn)代化設(shè)備的規(guī)模化、自動(dòng)化的工廠化養(yǎng)殖最終會(huì)占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)。

1 國(guó)外養(yǎng)豬設(shè)備發(fā)展概況

相對(duì)于作物機(jī)械，國(guó)外畜禽設(shè)施養(yǎng)殖發(fā)展較晚。20世紀(jì)30年代人工合成維生素的成功和蛋白質(zhì)工業(yè)的出現(xiàn)及20世紀(jì)40年代飼料添加劑的問(wèn)世，促進(jìn)了畜牧養(yǎng)殖業(yè)向現(xiàn)代化、集約化方向發(fā)展。20世紀(jì)50年代以后開始相繼出現(xiàn)工廠化養(yǎng)雞、養(yǎng)豬和養(yǎng)牛。經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，設(shè)施養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)方式及工程配套技術(shù)逐步成熟，至20世紀(jì)80年代末、90年代初，已分別形成了各氣候區(qū)的關(guān)于豬、肉雞、蛋雞、牛、羊等畜禽的養(yǎng)殖工藝和配套設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

近年來(lái)畜禽設(shè)施內(nèi)涵越來(lái)越豐富，技術(shù)含量越來(lái)越高，朝著自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。具體地說(shuō)，我國(guó)畜禽設(shè)施的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。

2 我國(guó)養(yǎng)豬設(shè)備發(fā)展概況

2.1 發(fā)展初期

改革開放前，我國(guó)養(yǎng)豬還是沿用個(gè)體農(nóng)戶利用殘羹剩飯、青粗飼料，以積肥、積儲(chǔ)為目的飼養(yǎng)模式，豬舍簡(jiǎn)陋，沒(méi)有任何機(jī)械設(shè)備，生產(chǎn)水平極低，豬的生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、飼料報(bào)酬低。1978年全國(guó)生豬存欄量30 129萬(wàn)頭，出欄量16 110萬(wàn)頭，出欄率僅為53.5%，是當(dāng)時(shí)世界平均水平的50%左右。2012年全年生豬平均存欄46 979.5萬(wàn)頭，出欄69 628萬(wàn)頭，出欄率為148.21%。

到上世紀(jì)70年代中后期，北京、天津、上海、廣州等大、中城市興建了一批機(jī)械化養(yǎng)豬場(chǎng)。這些豬場(chǎng)大部分都是萬(wàn)頭場(chǎng)，規(guī)模比較大，并開始在豬場(chǎng)中使用一些簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備，如：自動(dòng)飲水器、機(jī)械送料裝置、刮糞機(jī)、金屬圍欄，這相對(duì)于傳統(tǒng)養(yǎng)豬場(chǎng)已是一個(gè)很大突破。

傳統(tǒng)養(yǎng)豬場(chǎng)的圍欄大都使用磚木結(jié)構(gòu)，具有施工麻煩，占地多，通風(fēng)差，操作不方便等特點(diǎn)。而金屬結(jié)構(gòu)，具有占地少，通風(fēng)好，操作方便等優(yōu)勢(shì)。

因上述簡(jiǎn)單設(shè)備幾乎為首次使用，沒(méi)有專業(yè)的設(shè)計(jì)制造單位，在技術(shù)和質(zhì)量上都存在不少問(wèn)題，其中機(jī)械運(yùn)料裝置和刮糞機(jī)就是由于性能欠佳，可靠性較差，很快被淘汰。盡管如此，這些豬場(chǎng)為我國(guó)養(yǎng)豬機(jī)械化事業(yè)的發(fā)展邁出了勇敢的第一步。

2.2 快速發(fā)展期

隨著改革開放的進(jìn)程，1980年廣東率先在中外合資的深圳光明農(nóng)場(chǎng)引進(jìn)美國(guó)三德畜牧設(shè)備公司的8條現(xiàn)代化萬(wàn)頭養(yǎng)豬生產(chǎn)線，該成套設(shè)備當(dāng)時(shí)處于世界先進(jìn)水平，機(jī)械化、自動(dòng)化水平較高，一條萬(wàn)頭生產(chǎn)線只要飼養(yǎng)員8人，它的引進(jìn)讓我國(guó)畜牧機(jī)械界人士大開眼界，耳目一新。整個(gè)成套設(shè)備包括：全封閉全空調(diào)的豬舍，適合各種豬群生長(zhǎng)繁育的各種全金屬圍欄（包括漏縫地板）自動(dòng)飲水及自動(dòng)送料系統(tǒng)，自動(dòng)沖洗和高壓清洗裝置。

除了這些先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備外，還引進(jìn)了優(yōu)良種豬、先進(jìn)的飼養(yǎng)工藝和管理技術(shù)。生產(chǎn)實(shí)踐表明，這種現(xiàn)代化的養(yǎng)豬生產(chǎn)線具有很高的生產(chǎn)水平和勞動(dòng)效率，在美國(guó)，一個(gè)萬(wàn)頭生產(chǎn)線僅用3個(gè)飼養(yǎng)員，人均年產(chǎn)肉豬3 000多頭（100 kg/頭），相當(dāng)于我國(guó)的20倍。

然而進(jìn)口設(shè)備的高投入、高消耗也讓人敬畏，大大增加了生產(chǎn)成本。

廣東省農(nóng)機(jī)研究所、北京市農(nóng)機(jī)研究所等單位對(duì)引進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行了及時(shí)全面的消化吸收工作，根據(jù)我國(guó)國(guó)情，在保留先進(jìn)飼養(yǎng)工藝的前提下，對(duì)養(yǎng)豬機(jī)械設(shè)備進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化改造，并在降低生產(chǎn)成本，改善環(huán)境、保持干燥，提高仔豬存活率和生長(zhǎng)速度，改善自動(dòng)飲水、降溫、清潔系統(tǒng)等方面取得了較好的效果。

上世紀(jì)80年代初，我們有機(jī)會(huì)消化吸收國(guó)外現(xiàn)代化養(yǎng)豬機(jī)械設(shè)備技術(shù)，使我國(guó)養(yǎng)豬機(jī)械設(shè)備的發(fā)展有了一個(gè)高水平、高起點(diǎn)的良好開端。從1987年至1997年我國(guó)養(yǎng)豬機(jī)械經(jīng)歷了一個(gè)大飛躍、大發(fā)展時(shí)期，國(guó)產(chǎn)部分設(shè)備已達(dá)到國(guó)際水平。從1990年開始已有部分養(yǎng)豬設(shè)備出口，同時(shí)也大大促進(jìn)了我國(guó)養(yǎng)豬事業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)水平的提高。1996年生豬出欄量和出欄率比1975年分別增加和提高了225%、57．6%，這個(gè)發(fā)展速度在世界上也是罕見的。

2.3 穩(wěn)定發(fā)展期

從1996年到1997年底，由于飼料價(jià)格較低，豬價(jià)較高，豬糧比價(jià)達(dá)1∶8，給養(yǎng)豬界帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)，一頭肉豬的利潤(rùn)達(dá)200～300元，一個(gè)萬(wàn)頭豬場(chǎng)年利潤(rùn)200萬(wàn)～300萬(wàn)元，這就大大激發(fā)了人們養(yǎng)豬的熱情，許多非農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)單位和人士也都加入到養(yǎng)豬行列，這種盲目大發(fā)展的惡果到1998年下半年開始暴露：大量生豬上市，豬價(jià)急劇下跌，到1999年4月已近谷底，豬糧比價(jià)下降至1∶3，甚至更低。養(yǎng)豬戶嚴(yán)重虧損，許多養(yǎng)豬場(chǎng)瀕臨倒閉的邊緣，養(yǎng)豬機(jī)械行業(yè)是隨豬場(chǎng)效益而興衰的，所以這次的豬價(jià)暴跌給剛剛興起的全國(guó)養(yǎng)豬機(jī)械行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)很大的打擊。

阿里往日的發(fā)呆改成了坐在電腦前看媽媽的照片。他經(jīng)常看很多遍，每次看都會(huì)笑。有時(shí)去到羅四強(qiáng)的發(fā)廊，也會(huì)一個(gè)人坐在那里呵呵地笑上兩聲。羅四強(qiáng)問(wèn)：”阿里，笑什么呀？”

市場(chǎng)起伏波浪式發(fā)展是很正常的。對(duì)于市場(chǎng)的不斷變化，養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)在不斷適應(yīng)中變得更加理性。自1998年以來(lái)，我國(guó)養(yǎng)豬機(jī)械設(shè)備發(fā)展進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期。

近幾年來(lái)，我國(guó)規(guī)?；B(yǎng)豬設(shè)備生產(chǎn)發(fā)展很快，養(yǎng)豬設(shè)備的發(fā)展促使養(yǎng)豬生產(chǎn)者完成從家庭副業(yè)型向規(guī)模專業(yè)型到工廠社會(huì)型的轉(zhuǎn)變，使養(yǎng)豬成了一個(gè)獨(dú)立行業(yè)的生產(chǎn)鏈條上的一環(huán)，在各地均有為數(shù)不少的大中型豬場(chǎng)采用了現(xiàn)代化的養(yǎng)豬設(shè)備，這對(duì)推動(dòng)我國(guó)養(yǎng)豬技術(shù)的進(jìn)步、生產(chǎn)力的發(fā)展，發(fā)揮了重要作用。

現(xiàn)代養(yǎng)豬設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造是一個(gè)跨學(xué)科綜合性的工藝，它涉及機(jī)械、電子、自動(dòng)化控制、建設(shè)材料和畜牧獸醫(yī)等多個(gè)學(xué)科，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而得到不斷改進(jìn)和完善。

3 現(xiàn)代信息化設(shè)備比較

3.1 環(huán)境控制系統(tǒng)

3.1.1 通風(fēng)系統(tǒng)

傳統(tǒng)豬舍沒(méi)有考慮通風(fēng)系統(tǒng)，只是利用門窗自然通風(fēng)，這種通風(fēng)方式造成夏天過(guò)熱，冬天保溫與通風(fēng)產(chǎn)生矛盾，是我國(guó)養(yǎng)豬生產(chǎn)效率不高的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)代化豬場(chǎng)采用聯(lián)合通風(fēng)系統(tǒng)，全自動(dòng)控制，夏季采用濕簾加風(fēng)機(jī)的縱向通風(fēng)措施，降低高溫對(duì)豬只的影響，冬季采用橫向通風(fēng)措施，保證豬舍溫度的同時(shí)保證了最低通風(fēng)量。豬舍氣候調(diào)控的現(xiàn)代化對(duì)我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的影響與蒸汽機(jī)對(duì)工業(yè)化進(jìn)程的影響一樣。目前市場(chǎng)上常見的通風(fēng)設(shè)備如：誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)、無(wú)動(dòng)力風(fēng)機(jī)、抽風(fēng)機(jī)（見圖1-圖3，參數(shù)見表1-表3）。

3.1.2 冬季供暖設(shè)備

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圖2 無(wú)動(dòng)力風(fēng)機(jī)

?

圖3 高壓抽風(fēng)機(jī)

表3 長(zhǎng)通高壓抽風(fēng)機(jī)參數(shù)

傳統(tǒng)豬舍使用煤爐或火道加熱，浪費(fèi)煤且造成豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量變差。一般熱水加熱是比較符合養(yǎng)豬工藝的加熱方式，歐洲專家一般都會(huì)推薦以水為載體的加熱方式，并形成了整套機(jī)制。其中地暖是使用效果非常好的加熱方式，保證豬群生長(zhǎng)溫度的需要，工作量少且持續(xù)加熱。解決傳統(tǒng)加熱方式與通風(fēng)換氣之間的矛盾的方法是使用畜禽空調(diào)，一般在分娩舍中使用。目前市場(chǎng)上常見的供暖設(shè)備如：暖風(fēng)爐、電熱保溫板（見圖4-圖5，參數(shù)見表4-表5）。

圖4 炅陽(yáng)暖風(fēng)爐參數(shù)

表4 炅陽(yáng)暖風(fēng)爐參數(shù)

圖5 新瑞佳電熱保溫板

表5 新瑞佳電熱保溫板參數(shù)

在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，搬運(yùn)飼料不但浪費(fèi)人工，而且?guī)?lái)疾病風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)大多數(shù)豬場(chǎng)仍然采用傳統(tǒng)人工飼喂方式，自動(dòng)化程度低，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，飼料浪費(fèi)量大，人工調(diào)節(jié)喂料量，不能準(zhǔn)確滿足不同豬群對(duì)飼料的需求。豬自動(dòng)喂料系統(tǒng)可以很好地解決這些問(wèn)題。自動(dòng)喂料系統(tǒng)在國(guó)外豬場(chǎng)應(yīng)用非常廣泛，而我國(guó)對(duì)豬自動(dòng)飼喂設(shè)備的生產(chǎn)尚處于起步階段。目前市場(chǎng)上常見的自動(dòng)喂料系統(tǒng)如：九川自動(dòng)喂料系統(tǒng)、旺福自動(dòng)喂料系統(tǒng)（見圖6-圖7，參數(shù)見表6-表7）。

圖6 九川自動(dòng)喂料系統(tǒng)

表6 九川自動(dòng)喂料系統(tǒng)參數(shù)

圖7 富樂(lè)自動(dòng)喂料系統(tǒng)

表7 富樂(lè)自動(dòng)喂料系統(tǒng)參數(shù)

3.3 母豬智能飼喂站

母豬智能飼喂站在歐洲已經(jīng)有40多年的應(yīng)用歷史，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)已經(jīng)是比較成熟的產(chǎn)品，解決了現(xiàn)代集約化高密度養(yǎng)豬與提高母豬福利的矛盾問(wèn)題，并提高了管理的效率。精確飼喂母豬，根據(jù)每頭母豬每天的需要量提供飼料，母豬體況更均勻；提高母豬福利，一臺(tái)智能飼喂站能供50～80頭母豬使用，每頭母豬占面積2.05 m2，每頭母豬的活動(dòng)面積增加到100 m2以上，減少死胎率；實(shí)現(xiàn)母豬自動(dòng)化管理，能根據(jù)探測(cè)結(jié)果把發(fā)情母豬，懷孕檢查母豬和要轉(zhuǎn)到產(chǎn)房的母豬分離出來(lái)。母豬智能飼喂站是養(yǎng)豬設(shè)備發(fā)展的一個(gè)革命性標(biāo)志。

以Velos自動(dòng)分離器為例：

1）電子飼喂站

Velos母豬飼喂站（圖12）以個(gè)體飼料供應(yīng)為基礎(chǔ)。而且飼料供應(yīng)效率高，效果良好。對(duì)飼料供應(yīng)進(jìn)行管理還可以帶來(lái)其他的好處：飼料成本在種母豬已分?jǐn)偝杀井?dāng)中所占比例高達(dá)35%。對(duì)飼喂過(guò)程進(jìn)行管理可直接改進(jìn)企業(yè)的成果。

2）豬群分揀系統(tǒng)（圖13）

表8 目前國(guó)內(nèi)母豬智能飼喂站的主要生產(chǎn)廠家

圖12 電子飼喂站

圖13 豬群分揀系統(tǒng)

圖14 母豬發(fā)情鑒別與分揀系統(tǒng)

Nedap Velos分離器確保懷孕母豬在需要時(shí)被自動(dòng)分離出大群。系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別單只母豬編號(hào)并根據(jù)預(yù)先人為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)決定該頭母豬是否應(yīng)該被分離。全自動(dòng)完成整個(gè)分離流程，無(wú)需人工協(xié)助。工作不影響“大豬群”的自由活動(dòng)性；已經(jīng)采食的母豬被系統(tǒng)引導(dǎo)到外圍活動(dòng)區(qū)域，不會(huì)干擾正在采食的母豬進(jìn)食。

3）母豬發(fā)情鑒別與分揀系統(tǒng)（圖14）

Nedap Velos系統(tǒng)晝夜監(jiān)測(cè)探訪公豬的母豬，并且監(jiān)控整個(gè)訪問(wèn)過(guò)程、自動(dòng)記錄探訪數(shù)據(jù)、最終判斷母豬是否發(fā)情。系統(tǒng)會(huì)即時(shí)在電腦操作界面上顯示母豬發(fā)情信息通知飼養(yǎng)員，并使用分離器將該發(fā)情母豬自動(dòng)分離到分離區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，勞動(dòng)力大量轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)式個(gè)體農(nóng)戶養(yǎng)豬量不斷減少，規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)必將有較快的發(fā)展，同時(shí)應(yīng)規(guī)模養(yǎng)豬及成本上漲的需求，智能養(yǎng)豬設(shè)備的發(fā)展空間是非常廣闊的。我國(guó)人口仍在逐年增加（每年增加約800萬(wàn)人），同時(shí)隨著農(nóng)民生活改善，農(nóng)村人口食肉量在穩(wěn)步增加，肉豬的市場(chǎng)需求量仍逐年增加，所以規(guī)模養(yǎng)豬和養(yǎng)豬設(shè)備今后的需求量必將隨市場(chǎng)需求而增大，養(yǎng)豬智能設(shè)備以其優(yōu)越性發(fā)展前景看好。