精確化飼養技術在現代養豬業中的應用

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                                                --介紹幾種自動化飼養管理和種豬測定設備


劉敬順
廣東省農科院畜牧所    施景橙  美國奧斯本工業公司

　　從上世紀八十年代開始，隨著電子技術和微電腦技術的迅猛發展，特別是非接觸的RFID電子耳牌的出現，一些自動化定量飼養和生產性能精確測定設備不可避免地應用于養豬業中，給精確農業或精確飼養作了一個精彩的注釋。以美國奧斯本工業公司為代表的國際先進的養豬設備制造公司自上世紀九十年代起，陸續研制和開發了幾類全自動飼養和測定設備，在歐美等養豬業發達國家得到大規模成功應用，并被譽為“養豬業未來發展的方向”。在此我們著重介紹三類自動飼養和性能測定設備：1、全自動母豬飼喂系統，2、全自動種豬生產性能測定系統，3、生長育肥豬自動分階段飼養系統等。

1、全自動母豬飼喂系統
　　奧斯本公司將全自動母豬飼喂系統稱為TEAM 系統，即Total Electronic Animal Management（全電子動物管理系統）。TEAM系統的主要用于懷孕母豬的飼養和管理。眾所周知，傳統的懷孕母豬的管理模式是使用定位欄：懷孕母豬自斷奶或配種后飼養在一個60cm x 210cm 的單欄中，好處是可以控制懷孕母豬的采食量，控制母豬體況和提高飼養密度，不利之處是母豬缺少運動、肢蹄病較多、肌肉無力容易難產、同時對飼養員要求比較高，需要飼養員具有非常高的責任心和專業技術才能控制懷孕母豬采食量和母豬體況。


　　TEAM 全自動母豬飼喂系統的工作原理是：每50-60頭懷孕母豬圈養在一個90-100m²大欄中，根據飼養規模，每欄可以是同一批配種的懷孕母豬，也可以是不同日期配種的懷孕母豬進行混合飼養。自動飼喂站通過母豬佩帶的RFID電子耳牌對母豬個體進行識別和區分，并根據每頭母豬的懷孕日程和體況，結合天氣溫度自動計算出母豬每天應采食的飼料定額并投放相應的飼料量給該母豬。母豬采食完自己當天的飼料定額后，即使它再進入飼喂站，飼喂站不會再投放飼料給它，從而達到控制懷孕母豬采食量和保持母豬體況的目的。通過TEAM 系統的精確飼喂方式，懷孕母豬的總體飼料節約水平可達每頭每天節約1磅飼料。

        
　　TEAM系統還在懷孕欄中為懷孕前8周的母豬安裝了自動的發情探測站并配備了試情公豬。當欄內母豬接近發情或發情時，它們將接近電子發情探測站并與試情公豬進行鼻與鼻的接觸，在此同時，發情探測站將記錄下該母豬的電子耳牌以及它與公豬接觸的次數和接觸持續時間，并將記錄的數值轉化為發情指數曲線，當曲線達到預設的發情閾值時，TEAM系統將自動提醒飼養員或管理人員對該母豬進行發情的人工鑒定。電子發情探測站和試情公豬如同一位永遠工作的飼養員，它幾乎不放過每一頭發情母豬，這種發情鑒定完全符合母豬的自然生理特性，不會給母豬造成任何應激反應。理論計算表明，電子發情探測結合人工復查手段，母豬的懷孕受胎率將提高8%。實際應用中我們也發現，使用了TEAM系統和電子發情探測站的某些豬場，其母豬受胎率甚至提高了10%。

　　奧斯本工業公司還開發了與TEAM系統配套使用的ID-Logger（數據記錄儀）。使用ID-Logger，飼養員或管理人員可以在生產線現場將母豬的資料如母豬產仔日期、總產仔數、活仔數、死產數、木乃伊數、斷奶日期、斷奶仔豬數、斷奶窩重、配種日期、母豬體況等輸入數據記錄儀（ID-Logger）并由此直接輸入計算機，節省了許多文字輸入時間和減少了許多可能的輸入錯誤。有了ID-Logger，母豬的生產記錄更加完備和準確，特別適用于種豬場的生產記錄的登錄和信息管理。ID-Logger還能下載生產管理軟件并在生產現場直接應用。
　
　　TEAM飼喂站投放飼料的同時還投放一部分水進入料槽，懷孕母豬事實上采食水拌料。此項技術既減少了母豬采食時間也減少了飼料浪費。由于TEAM飼喂站嚴格控制了懷孕母豬采食量，因此在TEAM飼喂站的母豬更容易保持良好的一致的體況。由于懷孕母豬能保持良好的體況，它們的產仔數更多、仔豬初生重更均勻、母豬泌乳力更強、仔豬斷奶重更大而且母豬更容易達到斷奶后發情。由于懷孕母豬在飼喂欄中可以自由運動，它們更健壯、更少肢蹄病，因而它們的生產壽命更長。因此，TEAM系統特別適用于飼養高價值種豬的種豬場。

　　TEAM系統還具有一些實用的功能如：
　　1）早期預警功能 – 采食量減少，達不到采食定額的母豬往往是疾病的先兆，TEAM系統能將這些母豬標記出來，并提醒飼養員或管理人員。
　　2）標記功能 – TEAM 系統可以根據管理人員的需要，對特定的懷孕母豬進行顏色標記，便于管理操作。如對特定日期的母豬進行妊娠檢查或疫苗注射等。
　　3）分欄功能 – 某些TEAM系統可能需要對特定的豬群進行分欄，如到期需要進入分娩舍的待產母豬。

2、全自動種豬生產性能測定系統

　　傳統的種豬生產性能測定模式是：2-5頭測定豬飼養在一個大欄中，每頭測定豬經過訓練后有自己固定的采食位置。測定員記錄測定豬每天的采食重量或由飼料體積轉換為飼料重量，并定期對測定豬稱重（通常是每隔一個月或僅僅是測定開始和結束時）以獲得測定豬生長速度的數據。這種手工測定模式的不足之處是：1）測定中容易發生主觀錯誤，如飼料稱重不準確或測定記錄出錯等；2）不能對測定豬生長速度進行連續記錄，手工測定中對種豬稱重是一個煩瑣和費力的過程，每次稱重必將對測定豬造成應激并對測定豬生長發育造成不利影響。因此人們不可能對測定豬進行每天稱重而取得其生長速度的連續數據。3）測定模式決定了測定數據的客觀偏差。例如手工測定中測定豬必須采取定時定量的采食方式，其采食方式、采食時間以及采食量與實際生產狀況下自由采食模式有偏差；小群飼養固定采食欄位消除了豬與豬之間的競爭，這與實際生產狀況也不相符，某些生產性能好的種豬并不具有良好的競爭性，其后代在實際生產環境中可能表現不佳；小群飼養（2-5頭）與實際生產中的大群飼養（10-30頭）的生長速度和采食量也有偏差。

　　奧斯本工業公司的FIRE全自動種豬生產性能測定系統（Feed Intake Recording Equipment）就完全克服了種豬手工測定模式的缺點。同樣是利用RFID電子耳牌的識別技術，FIRE系統能從一個群體中識別出每個個體，并對個體進行測定和記錄。FIRE測定系統中每個測定欄安裝一臺測定站，每個測定站可以飼養12-15頭測定豬，與實際生產狀況基本一致。當佩帶電子耳牌的測定豬進入測定站采食時，FIRE測定站立即記錄該測定豬的電子耳牌號碼，并記錄該測定豬進入/退出測定站的時間、測定豬進入前/退出后料槽的重量，其中料槽的重量差即為該測定豬此次的采食量，在測定豬采食的同時，測定豬站立于一個個體稱重秤上，個體稱重秤將記錄該測定豬本次采食時的體重值。由于自由采食的緣故，每頭測定豬每天將進入FIRE 測定站進行采食約10-15次，FIRE系統將每頭測定豬每次的采食量自動累加成為每天的采食量記錄，并從當日測定的體重值中取一個中間值作為該測定豬當天的體重，以此作為計算日增重和飼料報酬的數據基礎。

　　FIRE系統的工作原理表明FIRE系統完全是通過被動方式獲取測定數據，系統在獲得測定豬采食量和體重數據時完全不干擾測定豬的正常生活方式，因此所獲得的測定數據非常接近于實際生產狀況下的豬生長模式。因此，從FIRE獲得的測定數據可以認為是實際生產狀況下發生的生產數據，FIRE的測定數據也可直接用于生產實際，如種豬選擇或選育、或用于計算生產中豬生長發育曲線。

　　由于FIRE系統能取得連續的體重記錄，因而為種豬選育提供了一個新的重要的選擇指標，即任何生長階段的日增重和飼料報酬。育種工作者現在可以通過FIRE系統所獲得的測定數據，對不同測定豬的任何生長階段的日增重和飼料報酬數據進行比較，從中選擇理想的種豬。

　　同時，也正是因為FIRE系統能夠準確獲得測定豬的連續體重記錄 - 即測定豬的生長曲線。在生產豬場，我們可以利用經過確定的豬生長曲線計算豬的蛋白質沉積曲線，而最終計算出豬在不同生長發育階段所需的賴氨酸和能量比例，以此作為階段飼養的飼料配制的基礎，使各階段飼養的飼料營養既滿足豬的生長發育需要，又不浪費營養物質。各階段的飼料營養含量完全與本場的生產豬的生長發育曲線相吻合。此舉不但可大大節約飼料成本，減少不必要的營養浪費和避免營養物質不足，還可大大降低豬場氮磷廢物的排放，減輕豬場對環境造成的壓力。

3、生長育肥豬自動分階段飼養系統
　　我們知道，對生長肥育豬最科學的飼養方式是分階段飼養，不同體重的生長肥育豬采食不同階段的飼料，各階段的飼料中的營養物質剛好滿足此階段體重豬的營養需要。可以理解，飼養階段越細分越好，飼養階段區分得越細、越精確，飼料中營養成分越能與豬生長發育相匹配。因此，精確的階段飼養可以極大地節約飼料成本和減少排泄物對環境的污染。但傳統意義上，生長育肥豬的分階段飼養只存在于理論中，在實踐中基本無法精確執行。因為人們只能通過目測判斷生長育肥豬的體重，并以此為依據對生長肥育豬分欄飼養或更換階段飼料。但目測判斷豬體重的方法誤差較大，而且不同的目測者有不同的誤差。另外，在豬生長肥育階段，豬的體重是一個動態的變化過程，有的豬生長速度快，體重增加大，有的則相反，每個欄的豬經過一段時間后，體重分布又變得各不相同。而在傳統的生產模式中，我們不可能對生長肥育豬每天根據體重進行分欄而喂以不同飼料。因此，我們在現行的養豬生產模式中，只能實現粗略的分階段飼養，與精確飼養的要求差之甚遠。

　　美國奧斯本公司近年開發的Weight Watcher系統（豬體重監視者系統）為精確的分階段飼養和其它應用提供了廣闊的應用前景。Weight Watcher系統的工作原理是：將整幢豬舍分為兩個部分 – 采食區和飲水區，具有體重分類功能的個體秤安裝在采食區和飲水區之間。采食區的生長肥育豬可以自由進入飲水區，但飲水區的生長肥育豬必須通過個體秤才能進入采食區。個體秤根據豬的體重將豬分為2-4欄，根據測定秤獲得的數據，我們可以非常清楚知道每欄有多少頭豬，其真實的平均體重是多少，并給不同體重的豬欄投放各自不同階段是飼料，做到真正意義上的精確分階段飼養。
　　
　　通過Weight Watcher系統，使階段飼養中飼料轉換更有效、更容易和更準確。飼料完全配合生長肥育豬的生長速度，既不會因為飼料營養物質不足而影響豬生長發育速度，也不會因為飼料中營養物質過多而造成的飼料營養物質浪費，從而大大節省了飼料成本和減少了對環境的污染。對不同體重的豬喂以不同營養濃度的飼料，我們可以使體重較輕的豬增加生長速度，對體重較大的豬則追求更好的飼料報酬。通過精確調整飼料營養成分，我們更容易使全部生長肥育豬達到預計出欄重量，從而減少生長肥育豬占用欄舍時間，提高豬欄的利用率。Weight Watcher系統還為我們提供了肉豬生長曲線，我們可以獲得各欄的平均日增重數據，由此可以預計達到出欄體重的天數和頭數，為經營銷售工作做好長期或短期的計劃。根據各欄平均日增重數據，我們還可比較不同豬欄之間或不同豬舍之間的平均日增重，或由此判斷和比較飼養管理水平，或由此研究豬的行為或環境因素對增重的影響。
               

　　Weight Watcher系統的另一個重要應用是篩選更平均或更一致的出欄豬。在由屠宰場定價系統中，送宰的肥育豬在體重上越一致，定價就越高。與傳統的目測體重方式相比，使用Weight Watcher系統，飼養員或管理人員可以設定出欄豬的體重，從而篩選出體重更一致的出欄豬，而且可以使出欄豬的體重更接近最佳屠宰重量。因此，Weight Watcher系統甫一推出，就受到養豬業者的熱烈歡迎，并在歐美等養豬業和集中屠宰加工發達地區迅速推廣應用。隨著我國養豬工業對生產效率和效益的不斷追求，應用Weight Watcher系統進行精確飼養的需求將會越來越多；同時隨著我國屠宰加工業的不斷擴大和集中，越來越多的生豬飼養者將會對出欄豬的一致性有迫切的需要。

4， 小結
　　自動化的養豬生產設備和種豬測定設備并不是簡單地增加機械工作和節約勞動力，隨著微電腦的應用和信息技術參與其中，養豬的模式和人們對養豬業的認識發生了根本的改變，人們已從粗放生產，追求產量的養豬生產模式中轉為精確飼養、追求最高效率和最大效益。事實上，使用了這些自動化的養豬生產設備和測定設備，并沒有減少勞動力的投入，勞動力只是從繁重和瑣碎的體力勞動中解放出來，轉而投向更高層次的飼養管理，使飼養管理工作進入一個新境界。例如使用TEAM系統的母豬生產線，飼養員無需給母豬喂料，但飼養員的精力更多地投入到母豬的管理工作中，如發情檢查鑒定、妊娠檢查或疾病檢查、體況檢查等。通過ID-Logger下載的信息，飼養員在生產現場可以查看每頭母豬的生產記錄，在生產現場即可作出精確的管理決定。這就是信息化養豬的新模式。又例如使用Weight Watcher系統的生長肥育豬生產線，飼養員和管理人員可以清楚知道每個欄的生長肥育豬平均體重，并由此決定飼料類型和預計出欄上市天數和豬頭數。這也是信息技術在飼養生產上的應用。
　　我國是一個養豬大國，經過改革開放后二十多年的發展，我國的養豬產量已成為世界第一，作為畜牧工作者，我們為此感到自豪。但我們也必須清醒地認識到，我國的飼料資源非常有限，而且養豬對環境造成的壓力也非常大。我們飼養效率和效益與先進的國家相比，還存在一定的差距。在養豬業發展到現在的這個階段，我們需要對養豬業的未來發展做一個深刻的反思。作為養豬業未來的發展方向，我們必須徹底拋棄追求產量而不計較效益和不考慮環境壓力的思維方式和生產模式。作為畜牧業中的科技工作者和養豬業界的生產帶頭人，一定要將精確飼養、效益飼養作為今后工作的努力方向，著重將信息技術、微電腦技術引入養豬生產中來，在養豬效率和效益上使我們逐步縮小與發達國家的差距，為中國畜牧業的再次輝煌作出新的貢獻。