母豬舍飼群養工藝及智能化管理系統研究與開發

段棟梁，王樹華，穆秀梅，裴路生，湯 銘，淡江華，毛向紅

（1.山西省農業科學院畜牧獸醫研究所，山西太原030032；2.太原恒拓科技發展有限公司，山西太原030006）

“動物福利”已在歐美等養殖發達國家得到高度重視，歐盟制定的妊娠母豬限位欄禁令已于2013年1月1日正式生效[1]，標志著限位欄在歐盟國家將全面被禁用，也必將形成一道隱藏的貿易壁壘[2]。隨著我國加入WTO及國際貿易的一體化，“動物福利”也越來越被國內行業及學者所關注[3-4]。規?；i場傳統的母豬限位欄飼養工藝，一定程度上可以人為控制母豬的飼喂量，但由于母豬被長期限制在狹小空間內，完全失去自由表達的機會和自由運動的空間，從而造成了母豬的身心缺陷，肢蹄病及繁殖性疾病發病率高，淘汰率高，利用年限短[5]；而傳統的圈欄小群飼養，一定程度上為母豬提供了適當的自由活動和運動空間，但由于母豬強弱爭食，而導致采食不均、肥瘦不勻，母豬繁殖生產性能低下[6]。

養豬發達國家的研究與實踐證明，母豬舍飼群養工藝模式及其配套設備，不僅能夠滿足母豬的“福利”需求，而且可解決母豬運動不足和采食不均等問題，繁殖生產性能得到顯著提高[7-9]。山西省農業科學院畜牧獸醫研究所從2007年開始，進行了母豬精準化飼養以及精確管理方面的研究，開發了舍飼群養以及母豬智能化管理系統設備，并對其在生產實踐上進行了示范應用。筆者重點介紹了母豬舍飼群養工藝及母豬智能化管理系統的組成、功能、優點及其應用效果等。

1 母豬舍飼群養工藝

1.1 母豬舍飼群養工藝

舍飼群養是基于“動物福利”養殖理念，依據母豬生物學特性和生理需求特點設計的規?；i場母豬新型養殖模式。這種養殖模式，是根據母豬群體大?。?0～300頭），按2.0～2.5 m2/頭的利用空間設計建造母豬舍，并將豬舍內部設計劃分為躺臥休息區、自由活動區、采食區、分離區、飲水溺尿區、特殊處理區、（試情）公豬（飼養）區、舍外活動區（根據情況決定是否需要）等不同的功能區域，為母豬群創造“豬性化”的大群養殖環境，使母豬群在和諧的養殖環境下自由自在地生活，改善母豬的身心狀態，減少應激，提高體質，自情自愿地發揮潛在的生產性能（圖1）。

1.2 母豬舍飼群養的優點

1.2.1 單體限位欄飼養方式的缺陷 母豬的傳統飼養方式以單體限位欄為主。單體限位欄飼養，就是將母豬終身飼養在2.1 m×0.6 m的單體限位欄內。這種飼養方式雖然在一定程度上可以通過人工操作人為地控制母豬的飼喂量，但由于長期被限制在不到1.5 m2的生活空間內，母豬完全失去了自由表達行動的機會和自由運動的空間，從而造成了母豬的身心缺陷，肢蹄病及繁殖性疾病發病率高，淘汰率高，利用年限短。由于單體限位欄養殖方式的嚴重缺陷及其嚴重的“非豬性化”，歐盟等重視“動物福利”的養豬發達國家已經出臺法律條例，并于2013年1月1日正式生效[1]。

1.2.2 圈欄小群飼養方式的缺陷 另一種母豬傳統的飼養方式是圈欄小群飼養。圈欄小群飼養是將4～5頭母豬在10 m2左右的圈欄內進行小群飼養。這種飼養方式，雖然在一定程度上為母豬提供了適當的自由活動和運動空間，但由于母豬采食時存在著嚴重的強弱爭食現象，最終造成母豬個體的采食不均、肥瘦不勻現象，而過肥過瘦都可以大大影響母豬的繁殖性能，從而大幅度降低了母豬的生產性能。

1.2.3 母豬舍飼散養工藝的優點 母豬舍飼散養、大群飼養工藝，能為母豬提供群居環境和自由活動的空間，母豬能按自己的喜惡組建和諧的小群體，自由組群、自由活動，母豬間有了行為、社交與心理的交流，避免了刻板和神經質等不良行為，增強學習與社交的能力，解決母豬單體限位欄飼養的運動不足問題，大幅度降低母豬肢蹄病和繁殖性疾病發病率，健全了母豬心理，保證了母豬福利。再借助利用射頻識別、自動化控制及計算機管理等現代電子信息技術開發的母豬智能化管理系統，實現群養母豬的個體精確飼喂，解決了母豬的采食不均問題，使母豬均勻地達到理想的體況，從而大幅度提高母豬的繁殖性能[10]。

2 母豬智能化管理系統

母豬智能化管理系統是利用射頻識別、自動化控制及計算機管理等現代電子信息技術研究開發的精確管理設備裝置，是母豬舍飼散養工藝的配套系統設備（圖2）。

2.1 母豬智能化管理系統組成

母豬智能化管理系統設備由硬件控制設備系統和軟件管理系統2部分組成。其中，硬件控制系統包括自動飼喂控制系統裝置、智能分離系統裝置、母豬發情鑒定系統裝置和計算機管理終端，軟件管理系統包括數據收集、數據計算、數據分析處理與飼喂控制系統裝置、分離控制系統及母豬發情檢測系統裝置的通訊、實時監控等模塊（圖 3）[11-12]。

2.2 母豬智能化管理系統功能與系統工作技術原理

母豬智能化管理系統作為母豬大群飼養工藝的配套設備裝置，借助射頻識別、自動化控制及計算機管理等現代電子信息技術，實現母豬大群飼養狀態下的每個個體的精確管理，最大程度地提高母豬的生產性能[13]。

系統運用電子射頻識別技術原理，由數據讀取設備讀取豬只佩戴的電子耳標，判斷豬只的身份，讀取豬只信息，傳送給計算機，系統根據終端獲取的身份和信息，指令飼喂設備實現個體精確飼喂；指令分離設備實現及時、準確的智能化分離，最終實現群養狀態下的個體精確管理。系統對信息數據進行統計，為管理者提供精確的豬群信息數據。

2.2.1 自動飼喂控制系統功能與工作技術原理

自動飼喂控制系統的功能是對每頭母豬飼喂量的精確控制，保證每頭母豬的理想體況。通過射頻識別器對母豬的無線射頻耳標進行識別，母豬信息傳到電腦后精確飼喂系統可迅速調用相應初始化檔案信息（耳牌號、背膘厚、胎次、妊娠期、環境溫度、日糧營養水平等），計算當日的投料量，并指令自動飼喂控制系統裝置投料，實現母豬的精確飼喂，保證每頭母豬的理想體況。

2.2.2 母豬發情鑒定系統功能與工作技術原理

母豬發情鑒定系統的功能是對母豬進行發情鑒定，并與智能化分離系統協同，實現母豬的適時配種。當母豬探訪試情公豬時，通過射頻識別器對母豬的無線射頻耳標進行識別，并及時、準確地記錄其探訪信息，探訪信息傳到電腦后，將母豬當天探訪試情公豬的頻率及持續時間等與軟件系統中設定的發情判定標準進行比對來鑒定是否發情，確定最適宜的配種時間，并適時指令智能分離系統控制裝置在母豬采食后及時進行分離，進入特殊處理區進行配種。

2.2.3 智能分離系統功能與工作原理 智能分離系統的功能是對豬群中需要特殊處理的個體進行分離。計算機軟件管理系統中設置的分離狀態包括健康體檢、免疫注射、發情配種及產仔轉舍等。當母豬吃完料后，進入分離巷道，通過射頻識別器對母豬的無線射頻耳標進行識別，傳到計算機，軟件管理系統根據當日采食量、妊娠日齡及發情鑒定系統的檢測結果等信息進行判斷后，指令智能化分離系統控制裝置，將懷疑生病、免疫接種、鑒定發情、臨產轉舍及丟失耳標的母豬個體自動噴色記憶并自動分離到特殊處理區，根據需要進行特殊處理。不需要處理的母豬返回大群。

2.3 母豬智能化管理系統的優點

2.3.1 實現妊娠母豬生產全過程的高度自動化

2.3.1.1 自動精確供料 整個系統采用“儲料塔＋自動下料＋自動識別”的自動飼喂裝置，通過母豬的信息識別，實現每個個體的自動精確供料。

2.3.1.2 自動精確管理 通過中心控制計算機系統的設定，通過智能分離系統控制，實現發情鑒定、健康體檢、免疫接種、產仔轉舍的智能化分離和每個個體的精確管理。

2.3.1.3 自動數據記錄與傳輸 妊娠母豬的所有生產數據，通過系統實時進行記錄，并傳輸顯示在計算機上。

2.3.1.4 自動報警 系統配置有自動報警系統，系統運行過程中出現任何問題，電腦都將會自動報警。

2.3.2 提高生產管理效率 由于實現了妊娠母豬生產全過程的高度自動化，可以大幅度提高母豬群飼養管理人員的工作效率，年出欄10 000頭商品肥豬的自繁自養豬場的妊娠母豬群只需要2個人就可以實現全面的精確管理。而且，飼養管理人員的工作很輕松，每天平均進入豬舍的時間不超過3 h，主要是進行配種、免疫接種、健康體檢、注射治療等必須靠人來操作的工作。

3 母豬舍飼群養工藝及智能化管理系統應用與效果分析

研究試驗結果表明，應用母豬舍飼群養工藝及智能化管理系統，可以顯著提高母豬群的繁殖生產效率和豬場的養殖效益[14-18]。

3.1 提高母豬的繁殖生產效率

應用母豬舍飼群養工藝及智能化管理系統，解決了傳統飼養模式下母豬運動不足和采食不均問題，使豬群獲得優秀的繁殖生產成績。國外有關報道顯示，養殖環境條件良好的豬場，運用母豬舍飼群養工藝和智能化管理系統的母豬群，年平均提供斷奶仔豬數可以達到26頭以上，有的甚至達到30頭。研究試驗結果表明，試驗豬群年提供斷奶仔豬數比傳統飼養方式可增加3～4頭。傳統飼養模式下萬頭出欄規模豬場需要610～630頭基礎母豬，而應用母豬舍飼群養工藝和智能化管理系統的豬場只需要不到500頭基礎母豬，母豬繁殖生產效率提高22%以上。

3.2 降低肢蹄病、繁殖性疾病發病率

繁殖母豬需要運動，而傳統的單體限位欄完全不能滿足。因此，母豬肢蹄病及繁殖性疾病發病率很高，有的高達40%多。試驗結果表明，應用母豬舍飼散養工藝和智能化管理系統的豬群，母豬肢蹄病及繁殖性疾病發病率可以降低到20%以下，母豬配種返情率降到10%以下。這樣便大大降低母豬的淘汰率，延長母豬利用年限1～1.5 a，最終提高母豬的終生貢獻率。

3.3 提高規模化豬場養殖生產效益

3.3.1 斷奶仔豬數增加獲得的直接效益 試驗結果表明，應用母豬舍飼散養工藝和智能化管理系統的豬群，年平均提供的斷奶仔豬數增加3頭以上，由此可為萬頭豬場（按500頭基礎母豬計算）帶來直接經濟效益30萬元以上（斷奶仔豬價格按200元/頭計算）。

3.3.2 母豬繁殖生產效率提高獲得的經濟效益萬頭出欄規模豬場，傳統飼養方式需要610～630頭基礎母豬，而應用母豬舍飼散養工藝和智能化管理系統后僅需要不到500頭基礎母豬，減少的120頭母豬年可節省飼料120 t（按1 t/頭·年計），年可節省飼料費用36萬元（按3 000元/t計算）；節省豬群管理費用9萬元（按生產總費用的20%計算）。

3.3.3 延長母豬利用年限獲得的經濟效益 應用母豬舍飼散養工藝和智能化管理系統的母豬，利用年限延長1 a以上，萬頭出欄規模豬場的500頭基礎母豬，可減少補充后備母豬用飼料100 t、節省飼料費用30萬元。

4 結論

母豬舍飼群養工藝及智能化管理系統，是基于“動物福利”養殖理念，依據母豬的生物學特性和生理需要特點，借助射頻識別、自動化控制及計算機管理等現代電子信息技術，研究開發的新型養殖工藝模式及配套現代化智能控制配套系統設備，適用于規?；i場妊娠母豬舍飼群養及其每個個體的精確管理。應用母豬舍飼散養工藝及智能化管理系統，不僅可以提高母豬群飼養管理效率，減少飼養管理用工，并降低人為操作因責任心不夠帶來的生產和豬群防疫失誤風險，更重要的是能明顯提高母豬的繁殖生產效率和豬場的養殖生產效益，是目前規模化生豬生產中比較先進的養殖工藝模式和現代技術裝備，在養豬發達國家得到了認可和應用。本研究開發的系統產品形成產業化后進行推廣應用，必將對我國養豬業健康、穩定及可持續發展起到一定的促進作用。

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