母猪舍饲群养工艺及智能化管理系统研究与开发

段栋梁，王树华，穆秀梅，裴路生，汤 铭，淡江华，毛向红

（1.山西省农业科学院畜牧兽医研究所，山西太原030032；2.太原恒拓科技发展有限公司，山西太原030006）

“动物福利”已在欧美等养殖发达国家得到高度重视，欧盟制定的妊娠母猪限位栏禁令已于2013年1月1日正式生效[1]，标志着限位栏在欧盟国家将全面被禁用，也必将形成一道隐藏的贸易壁垒[2]。随着我国加入WTO及国际贸易的一体化，“动物福利”也越来越被国内行业及学者所关注[3-4]。规模化猪场传统的母猪限位栏饲养工艺，一定程度上可以人为控制母猪的饲喂量，但由于母猪被长期限制在狭小空间内，完全失去自由表达的机会和自由运动的空间，从而造成了母猪的身心缺陷，肢蹄病及繁殖性疾病发病率高，淘汰率高，利用年限短[5]；而传统的圈栏小群饲养，一定程度上为母猪提供了适当的自由活动和运动空间，但由于母猪强弱争食，而导致采食不均、肥瘦不匀，母猪繁殖生产性能低下[6]。

养猪发达国家的研究与实践证明，母猪舍饲群养工艺模式及其配套设备，不仅能够满足母猪的“福利”需求，而且可解决母猪运动不足和采食不均等问题，繁殖生产性能得到显著提高[7-9]。山西省农业科学院畜牧兽医研究所从2007年开始，进行了母猪精准化饲养以及精确管理方面的研究，开发了舍饲群养以及母猪智能化管理系统设备，并对其在生产实践上进行了示范应用。笔者重点介绍了母猪舍饲群养工艺及母猪智能化管理系统的组成、功能、优点及其应用效果等。

1 母猪舍饲群养工艺

1.1 母猪舍饲群养工艺

舍饲群养是基于“动物福利”养殖理念，依据母猪生物学特性和生理需求特点设计的规模化猪场母猪新型养殖模式。这种养殖模式，是根据母猪群体大小（50～300头），按2.0～2.5 m2/头的利用空间设计建造母猪舍，并将猪舍内部设计划分为躺卧休息区、自由活动区、采食区、分离区、饮水溺尿区、特殊处理区、（试情）公猪（饲养）区、舍外活动区（根据情况决定是否需要）等不同的功能区域，为母猪群创造“猪性化”的大群养殖环境，使母猪群在和谐的养殖环境下自由自在地生活，改善母猪的身心状态，减少应激，提高体质，自情自愿地发挥潜在的生产性能（图1）。

1.2 母猪舍饲群养的优点

1.2.1 单体限位栏饲养方式的缺陷 母猪的传统饲养方式以单体限位栏为主。单体限位栏饲养，就是将母猪终身饲养在2.1 m×0.6 m的单体限位栏内。这种饲养方式虽然在一定程度上可以通过人工操作人为地控制母猪的饲喂量，但由于长期被限制在不到1.5 m2的生活空间内，母猪完全失去了自由表达行动的机会和自由运动的空间，从而造成了母猪的身心缺陷，肢蹄病及繁殖性疾病发病率高，淘汰率高，利用年限短。由于单体限位栏养殖方式的严重缺陷及其严重的“非猪性化”，欧盟等重视“动物福利”的养猪发达国家已经出台法律条例，并于2013年1月1日正式生效[1]。

1.2.2 圈栏小群饲养方式的缺陷 另一种母猪传统的饲养方式是圈栏小群饲养。圈栏小群饲养是将4～5头母猪在10 m2左右的圈栏内进行小群饲养。这种饲养方式，虽然在一定程度上为母猪提供了适当的自由活动和运动空间，但由于母猪采食时存在着严重的强弱争食现象，最终造成母猪个体的采食不均、肥瘦不匀现象，而过肥过瘦都可以大大影响母猪的繁殖性能，从而大幅度降低了母猪的生产性能。

1.2.3 母猪舍饲散养工艺的优点 母猪舍饲散养、大群饲养工艺，能为母猪提供群居环境和自由活动的空间，母猪能按自己的喜恶组建和谐的小群体，自由组群、自由活动，母猪间有了行为、社交与心理的交流，避免了刻板和神经质等不良行为，增强学习与社交的能力，解决母猪单体限位栏饲养的运动不足问题，大幅度降低母猪肢蹄病和繁殖性疾病发病率，健全了母猪心理，保证了母猪福利。再借助利用射频识别、自动化控制及计算机管理等现代电子信息技术开发的母猪智能化管理系统，实现群养母猪的个体精确饲喂，解决了母猪的采食不均问题，使母猪均匀地达到理想的体况，从而大幅度提高母猪的繁殖性能[10]。

2 母猪智能化管理系统

母猪智能化管理系统是利用射频识别、自动化控制及计算机管理等现代电子信息技术研究开发的精确管理设备装置，是母猪舍饲散养工艺的配套系统设备（图2）。

2.1 母猪智能化管理系统组成

母猪智能化管理系统设备由硬件控制设备系统和软件管理系统2部分组成。其中，硬件控制系统包括自动饲喂控制系统装置、智能分离系统装置、母猪发情鉴定系统装置和计算机管理终端，软件管理系统包括数据收集、数据计算、数据分析处理与饲喂控制系统装置、分离控制系统及母猪发情检测系统装置的通讯、实时监控等模块（图 3）[11-12]。

2.2 母猪智能化管理系统功能与系统工作技术原理

母猪智能化管理系统作为母猪大群饲养工艺的配套设备装置，借助射频识别、自动化控制及计算机管理等现代电子信息技术，实现母猪大群饲养状态下的每个个体的精确管理，最大程度地提高母猪的生产性能[13]。

系统运用电子射频识别技术原理，由数据读取设备读取猪只佩戴的电子耳标，判断猪只的身份，读取猪只信息，传送给计算机，系统根据终端获取的身份和信息，指令饲喂设备实现个体精确饲喂；指令分离设备实现及时、准确的智能化分离，最终实现群养状态下的个体精确管理。系统对信息数据进行统计，为管理者提供精确的猪群信息数据。

2.2.1 自动饲喂控制系统功能与工作技术原理

自动饲喂控制系统的功能是对每头母猪饲喂量的精确控制，保证每头母猪的理想体况。通过射频识别器对母猪的无线射频耳标进行识别，母猪信息传到电脑后精确饲喂系统可迅速调用相应初始化档案信息（耳牌号、背膘厚、胎次、妊娠期、环境温度、日粮营养水平等），计算当日的投料量，并指令自动饲喂控制系统装置投料，实现母猪的精确饲喂，保证每头母猪的理想体况。

2.2.2 母猪发情鉴定系统功能与工作技术原理

母猪发情鉴定系统的功能是对母猪进行发情鉴定，并与智能化分离系统协同，实现母猪的适时配种。当母猪探访试情公猪时，通过射频识别器对母猪的无线射频耳标进行识别，并及时、准确地记录其探访信息，探访信息传到电脑后，将母猪当天探访试情公猪的频率及持续时间等与软件系统中设定的发情判定标准进行比对来鉴定是否发情，确定最适宜的配种时间，并适时指令智能分离系统控制装置在母猪采食后及时进行分离，进入特殊处理区进行配种。

2.2.3 智能分离系统功能与工作原理 智能分离系统的功能是对猪群中需要特殊处理的个体进行分离。计算机软件管理系统中设置的分离状态包括健康体检、免疫注射、发情配种及产仔转舍等。当母猪吃完料后，进入分离巷道，通过射频识别器对母猪的无线射频耳标进行识别，传到计算机，软件管理系统根据当日采食量、妊娠日龄及发情鉴定系统的检测结果等信息进行判断后，指令智能化分离系统控制装置，将怀疑生病、免疫接种、鉴定发情、临产转舍及丢失耳标的母猪个体自动喷色记忆并自动分离到特殊处理区，根据需要进行特殊处理。不需要处理的母猪返回大群。

2.3 母猪智能化管理系统的优点

2.3.1 实现妊娠母猪生产全过程的高度自动化

2.3.1.1 自动精确供料 整个系统采用“储料塔＋自动下料＋自动识别”的自动饲喂装置，通过母猪的信息识别，实现每个个体的自动精确供料。

2.3.1.2 自动精确管理 通过中心控制计算机系统的设定，通过智能分离系统控制，实现发情鉴定、健康体检、免疫接种、产仔转舍的智能化分离和每个个体的精确管理。

2.3.1.3 自动数据记录与传输 妊娠母猪的所有生产数据，通过系统实时进行记录，并传输显示在计算机上。

2.3.1.4 自动报警 系统配置有自动报警系统，系统运行过程中出现任何问题，电脑都将会自动报警。

2.3.2 提高生产管理效率 由于实现了妊娠母猪生产全过程的高度自动化，可以大幅度提高母猪群饲养管理人员的工作效率，年出栏10 000头商品肥猪的自繁自养猪场的妊娠母猪群只需要2个人就可以实现全面的精确管理。而且，饲养管理人员的工作很轻松，每天平均进入猪舍的时间不超过3 h，主要是进行配种、免疫接种、健康体检、注射治疗等必须靠人来操作的工作。

3 母猪舍饲群养工艺及智能化管理系统应用与效果分析

研究试验结果表明，应用母猪舍饲群养工艺及智能化管理系统，可以显著提高母猪群的繁殖生产效率和猪场的养殖效益[14-18]。

3.1 提高母猪的繁殖生产效率

应用母猪舍饲群养工艺及智能化管理系统，解决了传统饲养模式下母猪运动不足和采食不均问题，使猪群获得优秀的繁殖生产成绩。国外有关报道显示，养殖环境条件良好的猪场，运用母猪舍饲群养工艺和智能化管理系统的母猪群，年平均提供断奶仔猪数可以达到26头以上，有的甚至达到30头。研究试验结果表明，试验猪群年提供断奶仔猪数比传统饲养方式可增加3～4头。传统饲养模式下万头出栏规模猪场需要610～630头基础母猪，而应用母猪舍饲群养工艺和智能化管理系统的猪场只需要不到500头基础母猪，母猪繁殖生产效率提高22%以上。

3.2 降低肢蹄病、繁殖性疾病发病率

繁殖母猪需要运动，而传统的单体限位栏完全不能满足。因此，母猪肢蹄病及繁殖性疾病发病率很高，有的高达40%多。试验结果表明，应用母猪舍饲散养工艺和智能化管理系统的猪群，母猪肢蹄病及繁殖性疾病发病率可以降低到20%以下，母猪配种返情率降到10%以下。这样便大大降低母猪的淘汰率，延长母猪利用年限1～1.5 a，最终提高母猪的终生贡献率。

3.3 提高规模化猪场养殖生产效益

3.3.1 断奶仔猪数增加获得的直接效益 试验结果表明，应用母猪舍饲散养工艺和智能化管理系统的猪群，年平均提供的断奶仔猪数增加3头以上，由此可为万头猪场（按500头基础母猪计算）带来直接经济效益30万元以上（断奶仔猪价格按200元/头计算）。

3.3.2 母猪繁殖生产效率提高获得的经济效益万头出栏规模猪场，传统饲养方式需要610～630头基础母猪，而应用母猪舍饲散养工艺和智能化管理系统后仅需要不到500头基础母猪，减少的120头母猪年可节省饲料120 t（按1 t/头·年计），年可节省饲料费用36万元（按3 000元/t计算）；节省猪群管理费用9万元（按生产总费用的20%计算）。

3.3.3 延长母猪利用年限获得的经济效益 应用母猪舍饲散养工艺和智能化管理系统的母猪，利用年限延长1 a以上，万头出栏规模猪场的500头基础母猪，可减少补充后备母猪用饲料100 t、节省饲料费用30万元。

4 结论

母猪舍饲群养工艺及智能化管理系统，是基于“动物福利”养殖理念，依据母猪的生物学特性和生理需要特点，借助射频识别、自动化控制及计算机管理等现代电子信息技术，研究开发的新型养殖工艺模式及配套现代化智能控制配套系统设备，适用于规模化猪场妊娠母猪舍饲群养及其每个个体的精确管理。应用母猪舍饲散养工艺及智能化管理系统，不仅可以提高母猪群饲养管理效率，减少饲养管理用工，并降低人为操作因责任心不够带来的生产和猪群防疫失误风险，更重要的是能明显提高母猪的繁殖生产效率和猪场的养殖生产效益，是目前规模化生猪生产中比较先进的养殖工艺模式和现代技术装备，在养猪发达国家得到了认可和应用。本研究开发的系统产品形成产业化后进行推广应用，必将对我国养猪业健康、稳定及可持续发展起到一定的促进作用。

［1］北方牧业编辑部.欧盟各国遵守妊娠母猪限位栏禁令[J].北方牧业，2012（13）：10.

［2］陈双桃.浅谈我国出口贸易中的动物福利壁垒 [J].现代商业，2012（18）：181-182.

［3］淡江华，马启军，王树华，等.浅谈动物福利与我国现代养猪工艺模式[J].山西农业科学，2007，35（5）：74-77.

［4］张贵花，张凤梅.浅谈中国动物福利现状及立法问题[J].草业与畜，2011（10）：51-53.

［5］袁成利，王晓东.限位栏对母猪的危害 [J].养殖技术顾问，2012（7）：39.

［6］郑宝亮，边传周，叶传林.建造“运动场”收获动物健康：浅谈母猪的限位饲养对猪肌体的显性、隐性伤害及补救措施[J].中国动物保健，2007（10）：26-27.

［7］季晨，芦惟本，叶娜，等.荷兰王国养猪业的考察报告[J].养猪，2008（5）：29-31.

［8］赵西彪，孟凡伟.荷兰养猪经验浅谈 [J].猪业科学，2009（10）：20-22.

［9］张勇.荷兰养猪业的感受与思考 [J].猪业科学，2010（11）：20-22.

［10］王友杉.改善母猪福利提高繁殖性能 [J].中国畜禽种业，2012（5）：45-46.

［11］张吉萍，魏荣贵，薛明，等.智能化母猪群养管理系统：母猪饲养中的数字化技术[J].猪业科学，2010（6）：94-95.

［12］陈钦辉.母猪电子群养系统（ESF&TEAM）的应用前景[J].北方牧业，2012（9）：18.

［13］袁成利，王晓东.母猪智能化精确饲喂系统的原理与优势[J].养殖技术顾问，2012（6）：40.

［14］李永辉.智能化母猪群养在中国养猪生产中的应用 [J].中国猪业，2011（9）：4-7.

［15］颜建中，冯芳草，黄永成，等.智能型母猪群养管理系统的应用体会[J].今日养猪业，2012（2）：34-35.

［16］宋忠旭，李良华，严荣华，等.规模化猪场液态料智能化饲喂系统的应用与实践[J].养猪，2007（6）：30-33.

［17］叶娜，黄川.荷兰Velos智能化母猪饲养管理系统在国内猪场的应用[J].养猪，2009（2）：41-42.

［18］程建云，周黎明.规模化猪场能繁母猪的饲养管理技术[J].内蒙古农业科技，2012（3）：123-124.