劉 怡 ,劉瑩瑩 ,李華麗 ,肖 毅
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與智能科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所,湖南 長(zhǎng)沙 410131)
中國(guó)養(yǎng)豬業(yè)一直以來(lái)都扮演著滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)肉類(lèi)需求的重要角色,然而,隨著人口的增長(zhǎng)和生活水平的提高,對(duì)高質(zhì)量、高效率、可持續(xù)性養(yǎng)殖的需求也在不斷增加?,F(xiàn)階段中國(guó)的養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷提高,互聯(lián)網(wǎng),云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等新一代信息技術(shù)逐漸滲透到新的養(yǎng)殖模式中,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精細(xì)化管理和智能化決策,為養(yǎng)殖從業(yè)者提供了更多的機(jī)會(huì)來(lái)了解和滿(mǎn)足養(yǎng)豬的需求,提高生產(chǎn)效率,減少浪費(fèi),以及更好地適應(yīng)市場(chǎng)變化。本文探討智能化與數(shù)字化管理技術(shù)在飼養(yǎng)環(huán)節(jié)的應(yīng)用與發(fā)展,從種豬管理、母豬管理生豬管理以及環(huán)境控制等關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)陙?lái)的研究進(jìn)行綜述。本文將簡(jiǎn)單介紹這些技術(shù)在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用,以及它們?nèi)绾胃纳起B(yǎng)殖效率、動(dòng)物福利和環(huán)境可持續(xù)性。通過(guò)深入研究這些領(lǐng)域,希望為養(yǎng)殖業(yè)提供更多的見(jiàn)解,促進(jìn)智能化與數(shù)字化管理技術(shù)的廣泛應(yīng)用,以升豬場(chǎng)的整體管理水平、降低養(yǎng)豬企業(yè)管理成本,滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的食品需求并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
飼養(yǎng)種公豬的目的是為了提供優(yōu)質(zhì)的精液,高效傳遞優(yōu)秀基因,提高育種效率。種公豬的精細(xì)飼養(yǎng),是提高種豬生產(chǎn)力的關(guān)鍵和保證。實(shí)際上在飼養(yǎng)過(guò)程中由于管理不當(dāng)存在著疾病增多,公豬過(guò)瘦或過(guò)胖,性欲下降,精液質(zhì)量差等問(wèn)題。
精液質(zhì)量是衡量公豬種用的重要指標(biāo),也是實(shí)現(xiàn)母豬發(fā)情期受胎的重要元素。趙鵬將CASA-型系統(tǒng)應(yīng)用于公豬精液質(zhì)量監(jiān)測(cè)中,結(jié)果顯示豬精液常溫保存48 h 前, 與國(guó)家種豬常溫精液質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)校對(duì),對(duì)精子活力、直線前進(jìn)運(yùn)動(dòng)精子數(shù)的檢測(cè)結(jié)果差異不顯著。陳濤等指出利用生物微流芯片技術(shù)的精液質(zhì)量檢測(cè)智能化設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)精液的快速檢測(cè),從而建立公豬精液的可追溯系統(tǒng),而通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)公豬站精液生產(chǎn)和質(zhì)量控制過(guò)程中數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、統(tǒng)計(jì)分析和輸出。
種豬生長(zhǎng)性能預(yù)測(cè)是畜牧業(yè)中的關(guān)鍵工具,通過(guò)收集、分析和預(yù)測(cè)豬的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)。幫助養(yǎng)殖者提高生產(chǎn)效率、資源利用率預(yù)防疾病,進(jìn)行遺傳改良,以及增強(qiáng)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)性。通過(guò)科技和數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用,豬只生長(zhǎng)性能預(yù)測(cè)在現(xiàn)代畜牧業(yè)中扮演著不可或缺的角色,有助于實(shí)現(xiàn)更高產(chǎn)、更健康和更可持續(xù)的豬肉生產(chǎn)。施洋劍基于深度學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)了一個(gè)種豬生長(zhǎng)預(yù)測(cè)云平臺(tái),提高畜牧業(yè)中種豬育種的效率。該平臺(tái)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自動(dòng)收集種豬生長(zhǎng)數(shù)據(jù),通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型(GRU、LSTM 和線性回歸)實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)性能預(yù)測(cè)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用遠(yuǎn)程字典服務(wù)(Redis)和MySQL。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,GRU 和LSTM 模型的預(yù)測(cè)效果較線性回歸模型更好,為種豬育種行業(yè)提供了更高效的管理和決策工具。陳櫟等使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)豬的生長(zhǎng)性狀和全基因組估計(jì)育種值(GEBV)進(jìn)行預(yù)測(cè),并比較了深度學(xué)習(xí)(DL)、隨機(jī)森林(RF)、梯度提升機(jī)(GBM)和極致梯度提升(XGB)四種不同模型的性能。結(jié)果顯示,機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)GEBV 的估計(jì)準(zhǔn)確性?xún)?yōu)于性狀表型。在不同性狀的GEBV 預(yù)測(cè)中GBM表現(xiàn)最佳,而在性狀表型預(yù)測(cè)方面,GBM 和深度學(xué)習(xí)效果較好。綜合考慮模型準(zhǔn)確性和訓(xùn)練時(shí)間,研究建議在豬基因組評(píng)估中優(yōu)先考慮GBM模型。
母豬的飼養(yǎng)管理在現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)中具有重要的意義,智能化管理和精準(zhǔn)的發(fā)情檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。
對(duì)于妊娠母豬的定量飼喂問(wèn)題,楊亮等人基于射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)和接近傳感技術(shù)以和全機(jī)械通道連鎖控制技術(shù),設(shè)計(jì)了一種妊娠母豬自動(dòng)化飼喂器,該系統(tǒng)可按預(yù)定的目標(biāo)給母豬提供足夠的養(yǎng)分,保持母豬的健康發(fā)育,也減少了飼料的浪費(fèi)。黃昊等基于嵌入式Linux,設(shè)計(jì)了一種智能化母豬飼喂控制系統(tǒng),使用硬件設(shè)備對(duì)母豬進(jìn)行信息采集,定時(shí)定量下料下水,并控制裝置中豬只的數(shù)量,再通過(guò)軟件調(diào)用輕型數(shù)據(jù)庫(kù)(SQlite-API)完成與后臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化飼喂,試驗(yàn)表明誤差小于3.6%,下水誤差小于3.75%。Cheng 等利用智能母豬飼喂結(jié)合基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)了精準(zhǔn)飼喂系統(tǒng),提出了一種改進(jìn)的模式匹配算法重用度模型-RETE(RDM-RETE)用于確定每日喂食量,通過(guò)優(yōu)化RETE 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪?lái)加快推理速度。哺乳期采食量比人工喂養(yǎng)提高26.84%(P<0.05)。每頭母豬每年斷奶仔豬數(shù)(PSY)比國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬場(chǎng)較高水平可提高1.51 頭。
精準(zhǔn)檢測(cè)發(fā)情對(duì)預(yù)測(cè)最佳授精時(shí)刻至關(guān)重要,提高受精率,減少受精次數(shù)。張震基于機(jī)器視覺(jué),利用Mask RCNN 改進(jìn)的輪廓識(shí)別模型和ViBe 輪廓識(shí)別算法,對(duì)豬只發(fā)情情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并與專(zhuān)業(yè)人員人眼觀察做比對(duì),證實(shí)了智能發(fā)情檢測(cè)可以替代人眼觀察。莊宴榕等提出了一種利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別大白母豬發(fā)情行為的方法,通過(guò)建立Alex Net Sow Simplif ied 模型,并訓(xùn)練耳部圖像,成功實(shí)現(xiàn)了高達(dá)99%的驗(yàn)證準(zhǔn)確率。該方法相較于傳統(tǒng)圖像分類(lèi)模型表現(xiàn)更出色,在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)60 頭大白母豬的發(fā)情判定取得了100%的精確率,同時(shí)相比基于紅外傳感器和加速度傳感器的發(fā)情檢測(cè)方法,具有明顯的準(zhǔn)確率提升和更短的檢測(cè)時(shí)間,為母豬發(fā)情行為的智能檢測(cè)提供了可行解決方案。
近年來(lái),研究智能化遠(yuǎn)程豬病診療方面已有較多文獻(xiàn)。其中,聲音監(jiān)測(cè)方面的研究包括豬咳嗽監(jiān)測(cè)儀SOMO 和呼吸窘迫監(jiān)測(cè)儀,豬咳嗽監(jiān)測(cè)儀SOMO 由SoundTalks NV 開(kāi)發(fā),能夠自動(dòng)計(jì)算呼吸窘迫指數(shù)并在發(fā)現(xiàn)呼吸問(wèn)題時(shí)發(fā)出警報(bào)。Yin 等采用MAX4466 駐極體麥克風(fēng)和LIQI LM 320E 心形駐極體麥克風(fēng)來(lái)采集豬只聲音,結(jié)合人工智能技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)豬只咳嗽聲音的識(shí)別,為生豬養(yǎng)殖提供了技術(shù)指導(dǎo)。
豬呼吸頻率監(jiān)測(cè)在生豬管理中具有重要作用。通過(guò)監(jiān)測(cè)每頭豬只的呼吸頻率,有助于生豬健康問(wèn)題的早期診斷和治療,還可以改善生產(chǎn)條件,提高豬只福利和生產(chǎn)效益。這使養(yǎng)殖者能夠更好地管理豬群,減少疾病傳播風(fēng)險(xiǎn),降低獸醫(yī)費(fèi)用,提高農(nóng)場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。逯玉蘭等將Wi-Fi 無(wú)線感知技術(shù)應(yīng)用到動(dòng)物呼吸率監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,利用信道狀態(tài)信息CSI 構(gòu)建非接觸式的豬只呼吸率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。試驗(yàn)表明平均相對(duì)誤差為1.398%,該系統(tǒng)相較于人工觀察法更為精準(zhǔn),成本更低,比穿戴式傳感器監(jiān)測(cè)法更為便捷,實(shí)施維護(hù)成本更低。
針對(duì)生豬存亡狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)管難的問(wèn)題,陳桂鵬等基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),采用無(wú)線傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸模式,研究并試驗(yàn)了一種生豬存亡遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)便利地實(shí)現(xiàn)在靜態(tài)下對(duì)生豬進(jìn)行心率監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)下的姿態(tài)監(jiān)測(cè),和傳統(tǒng)的RFID 相比,減少疾病傳播,提高獸醫(yī)的工作效率。對(duì)于目前現(xiàn)代養(yǎng)豬場(chǎng)建設(shè)地點(diǎn)空曠偏僻、豬舍環(huán)境復(fù)雜、布線困難等問(wèn)題,周景文等基于ZigBee 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了豬舍監(jiān)控系統(tǒng),經(jīng)過(guò)試驗(yàn),與儀器所測(cè)數(shù)據(jù)誤差為5%,滿(mǎn)足豬舍環(huán)境監(jiān)控要求,降低生豬養(yǎng)殖場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本。
利用數(shù)字化管理系統(tǒng),可以更高效地利用數(shù)據(jù),對(duì)生產(chǎn)地各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行資源的有效匹配。朱軍等基于VB6.0 和ADO 開(kāi)發(fā)了種豬數(shù)字化管理系統(tǒng),通過(guò)對(duì)豬只個(gè)體信息的添加修改刪和信息報(bào)表打印等功能,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化養(yǎng)豬場(chǎng)的便捷管理。為解決豬場(chǎng)的管理核心問(wèn)題,劉紅剛等基于數(shù)字孿生,設(shè)計(jì)了智慧豬場(chǎng)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了實(shí)體豬場(chǎng)的虛擬孿生豬場(chǎng)映射,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能控制,促進(jìn)豬場(chǎng)從“有人化”向“無(wú)人化”發(fā)展。
精準(zhǔn)配種使用數(shù)字化管理技術(shù)精確追蹤和優(yōu)化豬群的繁殖過(guò)程,提高了生殖效率,降低了無(wú)效配種的風(fēng)險(xiǎn),有助于優(yōu)化遺傳進(jìn)展,改進(jìn)養(yǎng)殖種豬的遺傳素質(zhì)和品質(zhì)。減少了人為誤差,提高了繁殖準(zhǔn)確性,加強(qiáng)了數(shù)據(jù)分析能力,使養(yǎng)殖者能夠更好地了解養(yǎng)殖過(guò)程和市場(chǎng)趨勢(shì),最終提高經(jīng)濟(jì)效益。此外,精準(zhǔn)配種也有助于改善動(dòng)物福利,減輕了豬只的壓力和不適。因此,這項(xiàng)技術(shù)在現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)中具有重要意義,促進(jìn)了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力。
遺傳評(píng)估通過(guò)基因測(cè)序和遺傳標(biāo)記技術(shù),可以進(jìn)行豬只的遺傳評(píng)估,確定哪些豬只具有良好的遺傳特性,以便進(jìn)行精準(zhǔn)選配。20 世紀(jì)80 年代后期, 由美國(guó)康奈爾大學(xué)學(xué)者Henderson 提出的BLUP 法, 即最佳線性無(wú)偏預(yù)測(cè)法開(kāi)始應(yīng)用于計(jì)算種豬遺傳育種值。余聯(lián)昌等基于XML 設(shè)計(jì)出了種豬遺傳評(píng)估系統(tǒng),以XML 文檔取代關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)作為種豬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式,實(shí)現(xiàn)種豬信息管理、譜系查詢(xún)、親緣關(guān)系查詢(xún)、遺傳評(píng)估,每頭豬的數(shù)據(jù)集中保存在一個(gè)XML 文檔中, 有利于提高個(gè)體及其親屬信息的查詢(xún)效率和計(jì)算遺傳育種值的效率。
2.2.1 溫濕度控制
為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的肉類(lèi)生產(chǎn)需求,畜牧業(yè)的集約化生產(chǎn)模式已變得普遍,導(dǎo)致商業(yè)養(yǎng)豬場(chǎng)內(nèi)相對(duì)較小的區(qū)域內(nèi)生豬密度更高,豬舍內(nèi)空氣清潔度較差,會(huì)使豬群的舒適度下降。如果豬群長(zhǎng)期的生活在空氣清潔度較差的環(huán)境中,會(huì)導(dǎo)致豬群的食欲減退、采食量下降,健康度受到威脅等問(wèn)題的出現(xiàn),從而影響?zhàn)B殖經(jīng)濟(jì)效益。因此保持環(huán)境舒適可以最大程度地減少豬只健康和福利損失。傳統(tǒng)的生豬養(yǎng)殖豬舍環(huán)境監(jiān)測(cè)、調(diào)控手段技術(shù)落后,豬舍環(huán)境調(diào)控水平低、測(cè)控方式主觀性強(qiáng)、人工成本大且費(fèi)時(shí)費(fèi)力,在一定程度上制約了生豬生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。
室內(nèi)溫度是仔豬生長(zhǎng)的關(guān)鍵環(huán)境因素,影響豬只的健康,福利和生產(chǎn)效率。豬舍內(nèi)部的溫度對(duì)豬只自身的調(diào)節(jié)具有極大影響,溫度過(guò)低導(dǎo)致豬只體內(nèi)的甲狀腺激素分泌,消化率降低;溫度過(guò)高導(dǎo)致豬體內(nèi)熱量堆積,易引發(fā)腸胃疾病。Zheng 等提出了一種仔豬微環(huán)境自動(dòng)化熱控制與管理系統(tǒng)(ATCMS),為仔豬提供合適的生產(chǎn)環(huán)境,減少能耗。李立峰等基于組態(tài)軟件、模糊控制和解耦控制技術(shù),開(kāi)發(fā)了一種綜合考慮溫度、濕度和氨氣濃度相互影響的智能舍內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng),成功實(shí)現(xiàn)了在保持溫度基本恒定的條件下,維持相對(duì)濕度和氨氣濃度在適宜范圍內(nèi),以滿(mǎn)足北方寒冷地區(qū)分娩母豬對(duì)豬舍環(huán)境的需求。闞盼盼等提出模糊控制與PID 控制相結(jié)合,以STM32 為核心控制器,將設(shè)計(jì)的模糊PID 控制策略,通過(guò)STM32 應(yīng)用到仔豬舍溫度控制系統(tǒng),相比傳統(tǒng)的PID 系統(tǒng),它能夠隨時(shí)根據(jù)系統(tǒng)調(diào)整參數(shù),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制豬舍溫度。
濕度對(duì)豬只生產(chǎn)和健康有顯著影響。高濕度在高溫下會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)激、沖突和急性死亡增加;低溫下會(huì)引發(fā)感冒、風(fēng)濕癥、關(guān)節(jié)炎、腸炎等疾病,降低飼料轉(zhuǎn)化率和生長(zhǎng)速度;在常溫下,高濕度滋生病原微生物和寄生蟲(chóng),導(dǎo)致皮膚病和飼料問(wèn)題。低濕度可增加灰塵,尤其在干料條件下,飛塵問(wèn)題顯著。適宜濕度對(duì)于豬只健康和生產(chǎn)至關(guān)重要。在豬舍溫濕度控制系統(tǒng)方面,已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究。鄭爭(zhēng)兵基于AVR 單片機(jī)ATmega16 設(shè)計(jì)了豬舍溫濕監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)溫濕度值進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示、查詢(xún)及存儲(chǔ)等,實(shí)現(xiàn)了溫濕度的實(shí)時(shí)測(cè)量和遠(yuǎn)距離傳輸。馮江等基于自適應(yīng)模糊PID 控制算法,通過(guò)降低超調(diào)量和縮短調(diào)控時(shí)間,成功提高了我國(guó)北方豬舍冬季溫濕度控制精度,為寒地豬場(chǎng)冬季養(yǎng)殖提供更精準(zhǔn)的溫濕度環(huán)境管理。Jin 等基于機(jī)器學(xué)習(xí)和模糊控制算法設(shè)計(jì)豬舍溫濕度智能控制系統(tǒng),使用傳感器收集豬舍內(nèi)的溫度和濕度,并按時(shí)間順序存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù),利用這些時(shí)間序列數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練GRU 模型,然后利用GRU 模型來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)24 h 豬舍內(nèi)的溫濕度變化曲線。最后建立豬舍及相關(guān)設(shè)備的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)GRU 的預(yù)測(cè)結(jié)果計(jì)算相關(guān)設(shè)備的輸出功率,從而有效調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度。試驗(yàn)結(jié)果表明,與基于閾值的環(huán)境控制系統(tǒng)相比,減少了約90%的異常溫度和濕度。
2.2.2 空氣質(zhì)量調(diào)控
在集約化豬舍管理中,控制有害氣體濃度至關(guān)重要。然而豬只的正常生長(zhǎng)過(guò)程中,通過(guò)呼吸、糞便、飼料的不充分消化等途徑會(huì)產(chǎn)生一定的有害氣體,主要包括二氧化碳、氨氣(NH3)、硫化氫(H2S)等。高濃度的二氧化碳、氨氣和硫化氫會(huì)影響豬只健康,導(dǎo)致呼吸困難、免疫系統(tǒng)受損和眼部問(wèn)題。因此,有效的氣體控制對(duì)于確保豬只的生長(zhǎng)和健康至關(guān)重要。
對(duì)于豬舍空氣惡臭,有害氣體影響豬只健康問(wèn)題,Panida 等使用8 個(gè)化學(xué)氣體傳感器組成的便攜式電子鼻,用于評(píng)估養(yǎng)豬場(chǎng)豬舍空氣中的惡臭,由筆記本電腦上的內(nèi)部軟件通過(guò) USB 端口實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和控制氣體流量。黃鶯基于定向天線傳感網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)了生豬養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),傳感器節(jié)點(diǎn)以MSP430 系列單片機(jī)作為主控芯片,無(wú)線通信采用nRF905 射頻模塊,溫濕度采用SHT11 數(shù)字傳感器,有害氣體檢測(cè)采用H2S 和NH3傳感器。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)的自動(dòng)控制,改善養(yǎng)殖環(huán)境智聯(lián),為生豬提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。
2.2.3 光照調(diào)控
光照在豬舍管理中扮演著關(guān)鍵的角色,對(duì)豬只行為、生長(zhǎng)效率、發(fā)情控制和心理健康都有著深遠(yuǎn)的影響。豬只是對(duì)光照敏感的動(dòng)物,缺乏或不適當(dāng)?shù)墓庹諚l件可能導(dǎo)致其出現(xiàn)食欲不振、活動(dòng)減少或異常行為,這對(duì)于機(jī)體健康是不利的因素。適當(dāng)?shù)墓庹諚l件有助于提高豬只生長(zhǎng)效率。研究表明,穩(wěn)定的、適當(dāng)強(qiáng)度的光照可以刺激豬只食欲,促進(jìn)食物攝入,從而促進(jìn)體重增長(zhǎng)。這對(duì)于養(yǎng)殖業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,因?yàn)樯L(zhǎng)效率直接影響著生產(chǎn)成本和產(chǎn)量。此外,光照條件還可以影響母豬的生殖周期和發(fā)情情況。通過(guò)精確控制光照條件,養(yǎng)殖者可以調(diào)整母豬的發(fā)情時(shí)間,以更好地管理繁殖計(jì)劃,提高生產(chǎn)效率。充足的光照對(duì)于豬只心理健康也非常重要。在長(zhǎng)時(shí)間的黑暗環(huán)境中,豬只可能會(huì)感到沮喪或焦慮,這會(huì)對(duì)它們的生活質(zhì)量造成負(fù)面影響,適當(dāng)?shù)墓庹湛梢詭椭岣哓i只心理健康水平。
光譜調(diào)控允許養(yǎng)殖者根據(jù)不同的生長(zhǎng)階段或目標(biāo)調(diào)整光照的光譜。特定的光譜可以影響豬只行為和生長(zhǎng),因此可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。研究數(shù)量相對(duì)有限,但其潛在影響卻非常顯著。目前,只有少數(shù)研究關(guān)注了如何調(diào)整光譜以改善豬只行為和生長(zhǎng)。孟霞等照明度和光譜對(duì)豬只生產(chǎn)的影響進(jìn)行研究,在某些光譜下,豬只食欲明顯增加,增加了食物攝入,從而促進(jìn)了體重的增長(zhǎng)。通過(guò)調(diào)整照明系統(tǒng)以提供特定光譜,可以改善豬只食物攝入量和生長(zhǎng)效率。然而,這個(gè)領(lǐng)域的研究還遠(yuǎn)未充分。未來(lái)的研究可以探索不同光譜對(duì)不同生長(zhǎng)階段的豬只影響,以確定最佳的光照條件。
飼養(yǎng)環(huán)節(jié)的智能化與數(shù)字化管理在現(xiàn)代畜牧業(yè)中已經(jīng)取得顯著進(jìn)展,對(duì)提高生產(chǎn)效率、資源利用率、動(dòng)物福利,維護(hù)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義。智能化管理技術(shù)在種豬、母豬和生豬管理中的應(yīng)用,包括精液質(zhì)量監(jiān)測(cè)、生長(zhǎng)性能預(yù)測(cè)和發(fā)情檢測(cè),有助于提高育種效率和健康管理,減少疾病風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)降低了人工成本和勞動(dòng)力投入。數(shù)字化管理技術(shù)通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)集中管理,提供了更精準(zhǔn)的養(yǎng)殖決策和資源分配,優(yōu)化了養(yǎng)殖過(guò)程。目前高成本問(wèn)題仍然是一個(gè)制約因素。引入智能化設(shè)備和數(shù)字化管理系統(tǒng)需要相當(dāng)?shù)馁Y金投入,包括硬件購(gòu)置、軟件開(kāi)發(fā)、培訓(xùn)和系統(tǒng)維護(hù)等方面的費(fèi)用。對(duì)于小型農(nóng)場(chǎng)或資源有限的養(yǎng)殖戶(hù)來(lái)說(shuō),這種投資可能是一項(xiàng)巨大的負(fù)擔(dān),使其難以享受到這些技術(shù)帶來(lái)的益處。智能化系統(tǒng)依賴(lài)于穩(wěn)定的電力供應(yīng)和可靠的互聯(lián)網(wǎng)連接。然而,在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或電力供應(yīng)不穩(wěn)定的農(nóng)場(chǎng),這些技術(shù)可能無(wú)法充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和工作中斷。數(shù)字化管理系統(tǒng)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),包括動(dòng)物健康信息、生產(chǎn)數(shù)據(jù)和農(nóng)場(chǎng)管理信息。確保這些數(shù)據(jù)的隱私和安全性是至關(guān)重要的,以防止數(shù)據(jù)泄露和未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)造成損失。今后的研究需要在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)注意設(shè)備應(yīng)用的成本,綜合考慮多方面的影響因素,將數(shù)智化管理技術(shù)切實(shí)落地,另外還需多考慮設(shè)備的兼容性問(wèn)題,減少設(shè)備更新的成本。