丹麥、德國(guó)畜牧工程建造技術(shù)及智能裝備考察報(bào)告

穆鈺 羅恩浩 矯健 朱麗梅 盛寶永 閆冬梅 曹楠

（中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 100125）

依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“畜禽養(yǎng)殖智能裝備與信息化技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目，2018年11月 11～18日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院設(shè)施農(nóng)業(yè)研究所一行3人赴丹麥、德國(guó)執(zhí)行畜牧工程建造及裝備技術(shù)學(xué)習(xí)交流任務(wù)。期間代表團(tuán)訪問(wèn)了丹麥技術(shù)大學(xué)、丹麥奧胡斯大學(xué)2家研究機(jī)構(gòu)，拜訪了丹麥畜禽舍通風(fēng)裝備企業(yè)SKOV 公司，調(diào)研了丹麥現(xiàn)代化種豬場(chǎng)，參觀了全球最大的畜牧業(yè)展會(huì)Euro Tier 德國(guó)漢諾威國(guó)際畜牧展。代表團(tuán)分別就畜禽場(chǎng)設(shè)計(jì)建造、畜禽舍通風(fēng)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)施裝備及農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物處理等多個(gè)方面進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。

1 概況

1.1 丹麥畜牧業(yè)概況

丹麥畜牧業(yè)科技水平先進(jìn)，是重要的畜產(chǎn)品出口國(guó)。該國(guó)以發(fā)展高效畜牧業(yè)為動(dòng)力，通過(guò)強(qiáng)化聯(lián)合育種機(jī)制、堅(jiān)持發(fā)展生態(tài)循環(huán)、扶持專業(yè)合作社等手段，積極探索高效養(yǎng)殖模式，努力提高畜產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，確保畜產(chǎn)品質(zhì)量安全[1]。畜牧業(yè)是丹麥農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。2017年，畜牧業(yè)總產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值70%左右。其中生豬養(yǎng)殖產(chǎn)值占畜牧業(yè)總產(chǎn)值比重最高，超過(guò)50%，奶牛業(yè)產(chǎn)值占比超過(guò)30%、肉牛業(yè)產(chǎn)值約占7.0%，禽業(yè)、養(yǎng)羊業(yè)和特種養(yǎng)殖約占6.5%。

丹麥?zhǔn)鞘澜缛筘i肉出口國(guó)之一，被譽(yù)為“豬肉王國(guó)”。母豬年飼養(yǎng)量達(dá)100 萬(wàn)頭，年出欄育肥豬約3300 萬(wàn)頭，其中90%的豬肉用于出口。該國(guó)生豬飼養(yǎng)技術(shù)水平較高，母豬產(chǎn)仔率處于國(guó)際領(lǐng)先水平，豬場(chǎng)平均母豬年提供斷奶仔豬（PSY）可達(dá)到33 頭，部分豬場(chǎng)可達(dá)40 頭。丹麥智能畜牧業(yè)起步較早[2]，生豬養(yǎng)殖以專業(yè)化、機(jī)械化、規(guī)模化著稱，特別是勞動(dòng)生產(chǎn)率居世界前列，飼養(yǎng)1 萬(wàn)頭生豬平均僅需3個(gè)勞動(dòng)力。

1.2 德國(guó)畜牧業(yè)概況

德國(guó)是歐盟第三大農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)[3]。農(nóng)業(yè)以畜牧業(yè)為主，產(chǎn)值約占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的60%。德國(guó)畜牧業(yè)中主要以奶牛飼養(yǎng)為主，2017年奶牛業(yè)產(chǎn)值約占畜牧業(yè)的37.3%，其次為生豬飼養(yǎng)，產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的28.1%，肉牛業(yè)第3，占16.6%。2017年，豬肉產(chǎn)量 550.6 萬(wàn) t，居世界第3，牛奶產(chǎn)量 3266.6 萬(wàn) t，居世界第4，牛肉產(chǎn)量 113.7 萬(wàn) t，居世界第9。

德國(guó)畜牧業(yè)高度發(fā)達(dá)，生產(chǎn)效率居世界前列。如Ziegelhütte of Farm 蛋雞場(chǎng)存欄 7 萬(wàn)只雞僅需要 3個(gè)工人，Zandhof蛋雞場(chǎng)存欄12 萬(wàn)只，僅需要6個(gè)工人，工人每天僅工作8h，有嚴(yán)格的工作和休假制度[4]。

1.3 Euro Tier德國(guó)漢諾威畜牧展概況

Euro Tier 展會(huì)被譽(yù)為全世界規(guī)模最大、最專業(yè)、最具影響力的畜牧科技成果展。該展會(huì)由德國(guó)農(nóng)業(yè)協(xié)會(huì)（DLG）主辦，始于 1993年，每?jī)赡昱e辦 1 屆，迄今已有 20 余年歷史。本次德國(guó)漢諾威國(guó)際畜牧展吸引了來(lái)自全球62個(gè)國(guó)家的2597家參展商，范圍涵蓋畜牧養(yǎng)殖機(jī)械和設(shè)備、飼料和飼料添加劑、動(dòng)物保護(hù)、獸藥等畜牧產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)[5]。

Euro Tier 展會(huì)聚集了畜牧行業(yè)中最具實(shí)力的企業(yè)和產(chǎn)品，成為展示推廣創(chuàng)新產(chǎn)品技術(shù)的重要平臺(tái)，展會(huì)設(shè)立的“創(chuàng)新獎(jiǎng)”已成為畜牧行業(yè)科技發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品獎(jiǎng)項(xiàng)的設(shè)置旨在鼓勵(lì)研發(fā)企業(yè)和機(jī)構(gòu)，注重技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)實(shí)用性、動(dòng)物福利、農(nóng)場(chǎng)經(jīng)營(yíng)和勞動(dòng)力管理等領(lǐng)域，同時(shí)也重點(diǎn)關(guān)注減輕工作負(fù)擔(dān)，改善工作條件的創(chuàng)新技術(shù)與產(chǎn)品[6]。本次展會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng)參選技術(shù)共250 項(xiàng)，其中103 項(xiàng)來(lái)自德國(guó)、36 項(xiàng)來(lái)自荷蘭，最終評(píng)選出1 項(xiàng)金獎(jiǎng)，25 項(xiàng)銀獎(jiǎng)。

2 體會(huì)收獲

2.1 畜禽舍建設(shè)裝配式趨勢(shì)明顯

裝配式畜禽舍建造方便、安裝便捷，各類型預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量可靠且易于更換，且形成良好的密閉性，高效集成于環(huán)控系統(tǒng)。隨著畜牧工程智能化的快速發(fā)展，畜禽舍建筑科技含量越來(lái)越高，基于工藝需求的畜禽舍工程建設(shè)需要與設(shè)施裝備高度集成，傳統(tǒng)的工程建造體系已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要，裝配式構(gòu)建趨勢(shì)明顯。丹麥、德國(guó)等歐洲畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在裝配式畜禽舍建造及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)方面已開(kāi)展深入實(shí)踐。如本次參觀位于丹麥斯基沃的現(xiàn)代化種豬場(chǎng)，全方位應(yīng)用了裝配式建造技術(shù)。建筑主體采用了裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)外圍護(hù)應(yīng)用各類成品建材組裝，地面采用預(yù)制的混凝土漏縫地板和花紋鋼板，豬欄根據(jù)工藝需求采用了金屬欄桿、預(yù)制混凝土欄板、塑料欄板等。同時(shí)，漢諾威國(guó)際畜牧展上也有大量畜禽舍建造材料技術(shù)參展，包括建筑圍護(hù)材料、地面材料、養(yǎng)殖欄位和設(shè)備等，也包括可移動(dòng)的畜禽養(yǎng)殖裝置、裝配式混凝土青儲(chǔ)窖及集裝箱青儲(chǔ)窖、廢棄物處理裝置等。

2.2 設(shè)施裝備自動(dòng)化水平顯著提高

隨著科技進(jìn)步及行業(yè)細(xì)分，畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在不同畜種各生產(chǎn)階段均研發(fā)出自動(dòng)化水平較高的設(shè)施裝備。如生豬養(yǎng)殖飼喂環(huán)節(jié)，德國(guó)Witte 公司與Hog Slat 公司分別推出一款轉(zhuǎn)角器，有效解決了塞盤式料線系統(tǒng)轉(zhuǎn)角飼料殘留的問(wèn)題。奶牛擠奶環(huán)節(jié)，瑞典Delaval、德國(guó)GEA 等公司研發(fā)出更加智能的擠奶機(jī)器人。清糞環(huán)節(jié)德國(guó)Peter Prinzing 公司的MultiRob 自動(dòng)清潔機(jī)器人，可通過(guò)計(jì)算機(jī)智能學(xué)習(xí)，定時(shí)定期清潔牛舍，并將舍內(nèi)環(huán)境實(shí)時(shí)反饋給牛舍智能管理系統(tǒng)，減少養(yǎng)殖者工作量的同時(shí)，協(xié)助養(yǎng)殖者對(duì)牛群進(jìn)行高效管理。環(huán)控方面，丹麥SKOV公司研發(fā)的各類通風(fēng)模式，利用舍內(nèi)溫濕度及有害氣體傳感器監(jiān)測(cè)舍內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，通過(guò)控制器對(duì)風(fēng)機(jī)、濕簾、通風(fēng)口開(kāi)啟角度等進(jìn)行調(diào)控，自動(dòng)進(jìn)行舍內(nèi)環(huán)境控制。糞污收集方面，德國(guó)Big Dutchman 公司研發(fā)出了PIG T 自動(dòng)化豬廁所，較傳統(tǒng)刮糞板、水廁所等模式，糞尿混合程度更低，清理殘留更少，有效減少養(yǎng)殖過(guò)程中的氨排放。

2.3 信息化智能化成為畜牧業(yè)未來(lái)發(fā)展方向

此次Euro Tier 漢諾威國(guó)際畜牧展的主題是畜牧業(yè)的數(shù)字化發(fā)展。如美國(guó)FarmTool 公司出品的PigTool 智能管理系統(tǒng)，通過(guò)可視化界面對(duì)豬群進(jìn)行管理，配套自動(dòng)化裝備實(shí)現(xiàn)了豬群生理特征監(jiān)控、自動(dòng)飼喂、自動(dòng)清糞等功能，提高豬群管理效率。奧地利Wasserbauer 公司開(kāi)發(fā)的NANOConcept 智能飼喂機(jī)器人可通過(guò)人工智能規(guī)劃飼喂路線，自動(dòng)補(bǔ)充飼料、投料、推料、充電，一臺(tái)設(shè)備就可以滿足中小型養(yǎng)殖戶自動(dòng)化飼喂需求。此外，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字智能技術(shù)也廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)畜牧養(yǎng)殖遺傳育種、飼料加工、動(dòng)物生長(zhǎng)、環(huán)境調(diào)控和生產(chǎn)管理等領(lǐng)域，涉及育種、環(huán)境、飼喂、飲水、清糞、擠奶、集蛋、能源消耗、勞動(dòng)力管理等各環(huán)節(jié)。

2.4 重視福利養(yǎng)殖成為發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，歐美國(guó)家不斷提升動(dòng)物福利。丹麥?zhǔn)菤W洲較早實(shí)施動(dòng)物保護(hù)法的國(guó)家之一，規(guī)定豬舍建筑要符合豬的生長(zhǎng)環(huán)境，屋頂必須覆蓋木頭、稻草等自然生物，在地面要有墊料，禁止對(duì)豬群實(shí)施限位欄飼養(yǎng)等措施。為解決提高動(dòng)物福利與控制養(yǎng)殖成本之間的矛盾，裝備企業(yè)研發(fā)出可自由出入的定位欄及機(jī)械化的墊草鋪撒裝備。如德國(guó)Big Dutchman 公司設(shè)計(jì)的軌道式墊草撒料車，通過(guò)設(shè)施裝備減少人工，提高動(dòng)物福利。福利養(yǎng)殖目前在我國(guó)尚未明確要求，但隨著各國(guó)交往日益密切，相互影響不斷深化，未來(lái)對(duì)此方面的要求和標(biāo)準(zhǔn)將成為畜禽養(yǎng)殖業(yè)的共識(shí)。為進(jìn)一步提高我國(guó)畜產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，提高福利養(yǎng)殖的重視程度，加快開(kāi)展動(dòng)物福利領(lǐng)域的相關(guān)研究。

2.5 裝備企業(yè)專業(yè)化導(dǎo)向突顯

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)外先進(jìn)畜牧裝備生產(chǎn)企業(yè)不再追求研究領(lǐng)域多而全，而是更加專注單一專業(yè)化生產(chǎn)，做精做深單一領(lǐng)域。通過(guò)在單一領(lǐng)域的多年積累，形成畜牧生產(chǎn)中某一環(huán)節(jié)的成套解決方案，并能保持科研創(chuàng)新，及時(shí)把裝備與新工藝、新技術(shù)有機(jī)結(jié)合，開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本，提高作業(yè)效率和穩(wěn)定性。如丹麥SKOV 公司專注于畜禽場(chǎng)通風(fēng)與環(huán)境控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)幾十年不斷創(chuàng)新、積累和沉淀，開(kāi)發(fā)出畜禽舍風(fēng)機(jī)、濕簾、通風(fēng)窗、傳感器、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)及空氣過(guò)濾系統(tǒng)等成套環(huán)境控制裝備。

2.6 從業(yè)者職業(yè)素養(yǎng)不斷提高

丹麥?zhǔn)冀K強(qiáng)調(diào)有知識(shí)才能養(yǎng)豬，成為養(yǎng)豬戶需經(jīng)過(guò)44個(gè)月的專業(yè)培訓(xùn)，學(xué)生也要經(jīng)過(guò)2年學(xué)習(xí)才能進(jìn)入豬場(chǎng)[2]。在丹麥斯基沃種豬場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，畜牧業(yè)從業(yè)者普遍年齡較低，能主動(dòng)接受先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和理念，熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)端的各類專業(yè)管理軟件，可高效分析數(shù)據(jù)，提高養(yǎng)殖效率。同時(shí)，還能與設(shè)備供應(yīng)商有良好的互動(dòng)溝通，及時(shí)反饋問(wèn)題，獲取解決方案。

2.7 問(wèn)題導(dǎo)向型科研創(chuàng)新更具活力

近年來(lái)，歐洲畜牧科技研發(fā)重點(diǎn)關(guān)注生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題。問(wèn)題導(dǎo)向的科研創(chuàng)新更具活力，動(dòng)力十足，科研成果也很好的服務(wù)于社會(huì)和用戶。此次出訪參觀的丹麥技術(shù)大學(xué)，其畜牧領(lǐng)域科研創(chuàng)新主要采取以問(wèn)題為導(dǎo)向的研究模式。重點(diǎn)關(guān)注企業(yè)及用戶在應(yīng)用層面的實(shí)際需求，并開(kāi)展深度合作。同時(shí)針對(duì)畜牧養(yǎng)殖二氧化碳減排、養(yǎng)殖廢棄物處理等亟待解決前沿領(lǐng)域，政府給予大量財(cái)政支持。

3 啟示和建議

3.1 構(gòu)建畜牧工程標(biāo)準(zhǔn)化建造體系

歐美等畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家畜牧工程標(biāo)準(zhǔn)化體系相對(duì)健全，以畜禽舍為核心的模塊化、裝配式工程技術(shù)發(fā)展迅速。美國(guó)國(guó)際農(nóng)業(yè)和生物系統(tǒng)工程委員會(huì)早在1999年就編制了畜牧生產(chǎn)和裝備技術(shù)手冊(cè)，用以指導(dǎo)畜牧工程健康發(fā)展，隨著行業(yè)發(fā)展和科技進(jìn)步，不斷豐富內(nèi)容。目前，我國(guó)畜牧工程標(biāo)準(zhǔn)化建造體系尚不完善，特別是沒(méi)有建立系統(tǒng)的畜禽舍建筑與裝備集成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，畜禽舍建設(shè)隨意性大，質(zhì)量參差不齊。造成連續(xù)發(fā)生事故，一定程度上制約了行業(yè)的良性發(fā)展。為確保我國(guó)畜牧業(yè)健康發(fā)展，加快數(shù)字畜牧業(yè)建設(shè)，系統(tǒng)性構(gòu)建畜牧工程標(biāo)準(zhǔn)化建造體系刻不容緩。

3.2 推進(jìn)畜牧裝備供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革

我國(guó)是畜牧業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，高標(biāo)準(zhǔn)畜牧設(shè)施裝備需求旺盛，供給端短缺嚴(yán)重，且產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。近年來(lái)，國(guó)外畜牧裝備企業(yè)看準(zhǔn)中國(guó)市場(chǎng)，紛紛將成套裝備系統(tǒng)引入中國(guó)。但國(guó)外成熟技術(shù)在本土化適應(yīng)中出現(xiàn)諸多問(wèn)題。如歐洲精細(xì)化管理的畜禽場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小，不適用于我國(guó)擴(kuò)規(guī)模化生產(chǎn)。此外，我國(guó)不同地區(qū)氣候條件差異較大，對(duì)畜禽舍環(huán)境控制提出了更高的要求。因此，在引入國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)裝備的同時(shí)，如何使其因地制宜，適應(yīng)我國(guó)特點(diǎn)也成為國(guó)內(nèi)畜牧裝備企業(yè)急需解決的問(wèn)題。此次德國(guó)漢諾威國(guó)際畜牧展，中國(guó)參展企業(yè)共259家，成為繼東道主德國(guó)之外參展企業(yè)最多的國(guó)家，但總體看，參展產(chǎn)品知名度不高，缺乏具備核心競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品和技術(shù)。未來(lái)國(guó)內(nèi)畜牧裝備企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加大投入，以提升創(chuàng)新能力，加快推進(jìn)畜牧工程設(shè)施裝備供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

3.3 加大智能化裝備研發(fā)支持力度

近年來(lái)，畜牧工程發(fā)展迅速隨著規(guī)模化水平不斷提高，發(fā)展重心不再局限于追求機(jī)械化和自動(dòng)化，對(duì)信息化和智能化的需求日益增加。與國(guó)外相比，我國(guó)自主研發(fā)的裝備在信息化、智能化領(lǐng)域尚存在較大差距。有關(guān)部門進(jìn)一步強(qiáng)化科技支撐體系建設(shè)，加大對(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、畜牧裝備企業(yè)在智能化裝備研發(fā)支持力度，加快開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域科技攻關(guān)[7]。同時(shí)也應(yīng)理性看待智能畜牧業(yè)，以國(guó)情出發(fā)，整體提升，質(zhì)量并重。

3.4 加快提升從業(yè)者專業(yè)技術(shù)能力

當(dāng)前我國(guó)畜牧業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動(dòng)化、信息化水平不高，生產(chǎn)者對(duì)新裝備、新技術(shù)的接受意愿和接受能力不強(qiáng)，智能化生產(chǎn)管理技術(shù)尚未實(shí)現(xiàn)普及，與丹麥、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距。需要進(jìn)一步強(qiáng)化農(nóng)技推廣和教育培訓(xùn)工作，將“農(nóng)民”轉(zhuǎn)化為“農(nóng)業(yè)工人”。同時(shí)提高畜牧行業(yè)從業(yè)者待遇，增加行業(yè)認(rèn)同感，吸引更多年輕人投身畜牧行業(yè)，提升行業(yè)發(fā)展活力和內(nèi)生動(dòng)力。