華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 羅嫚 張華奇 劉路飛 彭博 劉丞 曹志勛 高云

我國(guó)養(yǎng)豬設(shè)備發(fā)展史及未來(lái)趨勢(shì)

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 羅嫚 張華奇 劉路飛 彭博 劉丞 曹志勛 高云

本文主要講述了我國(guó)養(yǎng)豬設(shè)備的發(fā)展史，從傳統(tǒng)純?nèi)斯ゐB(yǎng)殖，到機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備，再到網(wǎng)絡(luò)智能化設(shè)備；并列舉各階段所出現(xiàn)的代表性養(yǎng)豬設(shè)備，簡(jiǎn)要講述其工作原理和發(fā)展優(yōu)勢(shì)；最后介紹了我國(guó)養(yǎng)豬設(shè)備的現(xiàn)存問(wèn)題和未來(lái)趨勢(shì)，旨在闡明我國(guó)養(yǎng)豬設(shè)備所實(shí)現(xiàn)的從無(wú)到有、從落后到智能的飛躍。

養(yǎng)豬設(shè)備；發(fā)展史；人工養(yǎng)殖；機(jī)械自動(dòng)化；網(wǎng)絡(luò)智能化

1 緒論

1.1 研究背景

最初，我國(guó)生豬飼養(yǎng)都是以散戶(hù)為主，采用放養(yǎng)形式，但隨著國(guó)內(nèi)生豬養(yǎng)殖規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，傳統(tǒng)的人工飼養(yǎng)方式已不再適用于中國(guó)養(yǎng)豬業(yè)；此后，隨著國(guó)外先進(jìn)養(yǎng)豬設(shè)備的引進(jìn)以及國(guó)內(nèi)各類(lèi)飼養(yǎng)設(shè)備的自主研發(fā)，我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)也逐漸走上了機(jī)械自動(dòng)化的道路；近年來(lái)，隨著信息時(shí)代互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的日新月異，我國(guó)生豬設(shè)備正逐漸步入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。

1.2 研究意義

目前，隨著我國(guó)生豬養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)也有不少學(xué)者關(guān)注生豬養(yǎng)殖的發(fā)展動(dòng)向，但多數(shù)是針對(duì)養(yǎng)殖技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)管理或個(gè)別自動(dòng)化飼養(yǎng)設(shè)備的研究，很少有針對(duì)養(yǎng)豬設(shè)備發(fā)展史的匯總分析。本文將概述我國(guó)近幾十年來(lái)養(yǎng)豬設(shè)備的發(fā)展歷史，并結(jié)合各階段所出現(xiàn)的為各大豬場(chǎng)所廣泛使用的先進(jìn)設(shè)備，進(jìn)一步分析國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬設(shè)備的現(xiàn)有問(wèn)題和未來(lái)趨勢(shì)，旨在引導(dǎo)人們對(duì)國(guó)內(nèi)生豬飼養(yǎng)設(shè)備形成更加深入的認(rèn)識(shí)。

2 養(yǎng)豬設(shè)備發(fā)展史

2.1 傳統(tǒng)純?nèi)斯ゐB(yǎng)殖

在20世紀(jì)80年代以前，國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬還都是以散養(yǎng)和純?nèi)斯さ哪Ｊ綖橹鳎淮嬖谌魏勿B(yǎng)豬設(shè)備，生產(chǎn)效率極低。人工定時(shí)送料喂豬，豬圈里糞污堆積、臭氣熏天，豬廠(chǎng)周邊環(huán)境惡劣、污染嚴(yán)重，這便是傳統(tǒng)養(yǎng)豬方式留給人們的典型印象。

傳統(tǒng)純?nèi)斯ゐB(yǎng)殖的方式不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，飼喂量無(wú)法精準(zhǔn)統(tǒng)一，而且容易誘發(fā)豬病，大大降低生產(chǎn)水平。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。[1]這一數(shù)據(jù)也表明了當(dāng)時(shí)我國(guó)生豬養(yǎng)殖業(yè)出產(chǎn)效率低下，飼養(yǎng)方式亟待改進(jìn)的嚴(yán)峻事實(shí)。

2.2 機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備

直到20世紀(jì)80年代，中國(guó)開(kāi)始引進(jìn)西方工廠(chǎng)化養(yǎng)豬的管理模式。隨著國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬規(guī)模的不斷擴(kuò)大，養(yǎng)豬成本高、養(yǎng)殖效率低等問(wèn)題日益明顯，傳統(tǒng)純?nèi)斯わ曃沟姆绞揭褵o(wú)法滿(mǎn)足大規(guī)模生產(chǎn)，采用機(jī)械自動(dòng)化養(yǎng)殖設(shè)備成為了必然。

2.2.1 自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展早期

1980年，我國(guó)廣東省深圳光明農(nóng)場(chǎng)首次引進(jìn)了美國(guó)三德公司的機(jī)械化養(yǎng)豬設(shè)備，刷新了國(guó)人對(duì)養(yǎng)豬設(shè)備的認(rèn)知。[2]隨后數(shù)年內(nèi)，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一批大型豬場(chǎng)，并不斷從國(guó)外引進(jìn)機(jī)械化設(shè)備，開(kāi)始了對(duì)機(jī)械養(yǎng)豬設(shè)備的勇敢嘗試。最早出現(xiàn)的這一批設(shè)備主要有：金屬?lài)鷻?、自?dòng)飲水器、機(jī)械送料裝置、刮糞機(jī)等，雖然這些設(shè)備大多采用簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置，距離自動(dòng)控制還相差甚遠(yuǎn)，但相對(duì)于傳統(tǒng)純?nèi)斯ゐB(yǎng)殖已有很大的進(jìn)步。

2.2.2 自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展飛速期

在20世紀(jì)80年代末到90年代末大約10年的時(shí)間里，國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬事業(yè)的繁榮，推動(dòng)著豬場(chǎng)養(yǎng)殖設(shè)備的發(fā)展進(jìn)入了飛躍時(shí)期。[2]在這10年時(shí)間里，我國(guó)養(yǎng)殖設(shè)備層出不窮，設(shè)備類(lèi)型逐漸從機(jī)械化向自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，設(shè)備生產(chǎn)從引進(jìn)推廣，到自主研發(fā)，再到部分出口，真正實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。此處將列舉多個(gè)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各大豬場(chǎng)的養(yǎng)殖設(shè)備。

(1)自動(dòng)化料線(xiàn):從料塔至料槽，采用密封式管道輸送，運(yùn)用索盤(pán)或螺旋攪龍拖動(dòng)飼料平穩(wěn)運(yùn)行，并設(shè)置回料機(jī)構(gòu)，保持飼料新鮮。采用料線(xiàn)系統(tǒng)可以快速完成送料過(guò)程，幾百個(gè)料槽只用1min就能裝料完畢，相對(duì)于傳統(tǒng)人工喂料方式，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；另外送料裝置噪聲小，能有效避免豬只產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)。[3,13]

(2)自動(dòng)化糞污處理：圍欄內(nèi)部采用全漏縫地板，豬糞尿通過(guò)縫口落入糞池，糞池內(nèi)安裝有高壓沖洗裝置，定期啟動(dòng)以實(shí)現(xiàn)糞污自動(dòng)化清理，并保持豬舍環(huán)境衛(wèi)生。[4,14]

(3)自動(dòng)消毒系統(tǒng)：包括豬舍內(nèi)部的消毒裝置和進(jìn)生產(chǎn)區(qū)的消毒通道；前者在豬舍內(nèi)部安裝噴霧裝置，啟動(dòng)相應(yīng)裝置便可對(duì)豬舍內(nèi)部進(jìn)行全面消毒，無(wú)需耗費(fèi)人力；后者則是在有人流進(jìn)出生產(chǎn)區(qū)的通道安裝消毒裝置，當(dāng)傳感器檢測(cè)到通道上有人員出現(xiàn)時(shí)，自啟動(dòng)消毒噴霧，無(wú)需人員監(jiān)管。這些自動(dòng)消毒裝置都可有效防止豬病傳染，對(duì)于豬場(chǎng)防疫系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。[2]

(4)自動(dòng)稱(chēng)重系統(tǒng)：在豬舍旁安裝電子地磅，豬場(chǎng)管理人員只需趕引豬群進(jìn)出地磅，稱(chēng)重系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄豬群體重，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)豬場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化管理。

(5)自動(dòng)升降水簾：運(yùn)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)水簾升降，相對(duì)于手動(dòng)水簾，不僅節(jié)省人力，而且對(duì)豬場(chǎng)溫度控制的時(shí)效性更強(qiáng)；另外可與電控系統(tǒng)相配合，無(wú)需工作人員干預(yù)，真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)豬場(chǎng)溫度系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。

2.2.3 自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展穩(wěn)定期

21世紀(jì)初期，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化養(yǎng)豬設(shè)備逐漸進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展期。在這一階段，國(guó)內(nèi)主要引進(jìn)和研發(fā)了一些自動(dòng)控制下料的裝置，以減少飼料浪費(fèi)，提高飼料利用率。

(1)干濕喂料器：將飼料與飲水放置在一起，方便豬群一邊吃料一邊飲水，更加符合豬的采食行為特點(diǎn)，可明顯減少呼吸道疾病，改善飼喂效果。[5]

(2)保育豬料槽：利用觸動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)判斷保育豬的進(jìn)食欲望，并根據(jù)料盆剩余料量的感應(yīng)檢測(cè)值來(lái)判斷當(dāng)前下料量，落下的干料與清水通過(guò)攪拌頭充分混合均勻后落入料盆內(nèi)，即配即供，以便為保育豬提供新鮮的漿體飼料，減少腸道應(yīng)激反應(yīng)。[6,14]

(3)母豬料槽：結(jié)合自動(dòng)化料線(xiàn)與下料控制系統(tǒng)，料槽根據(jù)母豬各生長(zhǎng)階段的科學(xué)進(jìn)食規(guī)律，進(jìn)行定時(shí)定量的下料控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)母豬的精確化標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)，提高飼料報(bào)酬率。

(4)液體料自動(dòng)飼喂設(shè)備：飼養(yǎng)員根據(jù)豬只當(dāng)前所需營(yíng)養(yǎng)選擇相應(yīng)的飼料配方，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)得出當(dāng)前所需的干料量和用水量，將兩者取出后注入混合罐內(nèi)，并在混合均勻后由飼料泵經(jīng)管道輸送至各個(gè)下料閥。[7]

2.3 網(wǎng)絡(luò)智能化設(shè)備

近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及豬耳標(biāo)的引進(jìn)，國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬設(shè)備開(kāi)始將研究重心轉(zhuǎn)向至網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向，以實(shí)現(xiàn)豬群的精細(xì)化、個(gè)性化飼養(yǎng)。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了很多基于網(wǎng)絡(luò)的智能化養(yǎng)豬設(shè)備。

(1)電子耳標(biāo)：無(wú)線(xiàn)射頻(RFID)電子耳標(biāo)的出現(xiàn)，推動(dòng)著豬場(chǎng)養(yǎng)殖設(shè)備逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。給豬場(chǎng)中每一頭豬都配上電子耳標(biāo)，類(lèi)似于“身份證”，由此便可以為每頭豬建立“生長(zhǎng)檔案”，再結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)以及電腦軟件，可以輕松監(jiān)管豬只的一舉一動(dòng)，掌握其每天的飲食情況、體重變化以及體征現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化養(yǎng)殖。[8]

(2)母豬飼喂站：基于電子耳標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)，飼喂站在判定了母豬身份之后，根據(jù)系統(tǒng)所記載的已有進(jìn)食記錄、個(gè)體飲食習(xí)慣，對(duì)于妊娠母豬還注重其懷孕天數(shù)，對(duì)于哺乳母豬則關(guān)注哺乳期采食量變化規(guī)律，將各類(lèi)數(shù)據(jù)匯總后計(jì)算出當(dāng)前豬只飼喂量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)散養(yǎng)母豬的個(gè)體精細(xì)化管理。[9,10]

(3)種豬測(cè)定站：2009年，國(guó)內(nèi)第一套種豬測(cè)定系統(tǒng)在廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所研發(fā)成功。每個(gè)測(cè)定站一般飼養(yǎng)12～15頭種豬，當(dāng)帶有電子耳標(biāo)的種豬進(jìn)站采食時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在識(shí)別種豬身份之后，自動(dòng)計(jì)算采食量，自動(dòng)傳感稱(chēng)重，自動(dòng)計(jì)算飼料報(bào)酬，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳入上層數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，最終形成種豬的生長(zhǎng)性能報(bào)告，用于指導(dǎo)豬場(chǎng)的選種、育種工作。[11,13]

(4)環(huán)境控制箱：基于智能檢測(cè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，環(huán)控箱通過(guò)各無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)豬場(chǎng)內(nèi)溫濕度、氨氣濃度、光照情況等環(huán)境因素，利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳入控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)比實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值與人為設(shè)定值的相差程度來(lái)控制風(fēng)機(jī)、水簾、小窗等外部設(shè)施，從而將豬場(chǎng)環(huán)境控制在理想范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)豬場(chǎng)環(huán)境的智能化控制，為豬群創(chuàng)造舒適穩(wěn)定的生活環(huán)境，減少疾病滋生。[12,14]

3 養(yǎng)豬設(shè)備現(xiàn)存問(wèn)題

我國(guó)雖然是養(yǎng)豬大國(guó)，但不是養(yǎng)豬強(qiáng)國(guó)。目前國(guó)內(nèi)雖然出現(xiàn)了各種各樣的養(yǎng)豬設(shè)備，但由于技術(shù)含量較低，設(shè)備大多制造粗糙、穩(wěn)定性不強(qiáng)、耗能較大、成本也很高，有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。[15]

4 養(yǎng)豬設(shè)備未來(lái)趨勢(shì)

未來(lái)，隨著豬場(chǎng)養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大以及大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，豬場(chǎng)管理事業(yè)也將步入數(shù)據(jù)時(shí)代。更多的養(yǎng)豬設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，共同構(gòu)建強(qiáng)大的管理數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算機(jī)通過(guò)匯總分析得到有用信息，并反之用于指導(dǎo)子系統(tǒng)控制各個(gè)設(shè)備，真正意義上實(shí)現(xiàn)智慧豬場(chǎng)。[16]

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2017-05-25）