智能饲喂管理在养猪生产中的应用效果分析

李永辉

（睿保乐（上海）实业发展有限公司，上海 200122）

0 前言

我国拥有全球最大的猪肉生产和消费市场，总存栏数接近全球的50%，但一直以来国内养猪业面临着大而不强的局面，尤其是在过去的10年，中国规模养猪生产的发展情况为劳动力成本提高、猪场规模不断扩大，这对猪场运营管理提出了挑战。因此，许多大型养猪公司和农场主开始投入资金升级猪场硬件设备设施。智能饲喂设备系统可以作为一种有效的工具，可排除因猪场饲养员操作规范和责任心不同而造成的生产成绩的差异，通过智能数据分析来管理猪场。这对大型猪场及养殖公司在系统化、规范化及智能化管理方面有不可替代的作用。

21世纪初期，许多规模猪场开始采用自动化设备来提高猪场生产效率，提高猪场的市场竞争力。2007年，智能化养猪观念在中国养猪业中首次出现，在此后十多年时间里，智慧农场和大数据越来越被重视，许多养殖企业不断将各类智能设备系统应用于猪场建设和养猪生产环节，智能化养猪涉及猪只饲喂、育种、疾病防疫、环控等方方面面。智能养猪管理系统是通过运用物联网技术和RFID（无线射频识别）技术将养猪饲喂过程、猪舍环境监控、产品溯源及专家系统整合为一套大数据管理和分析系统，由于涉及到的智能养猪设备设施系统较多，文章仅阐述猪场智能饲喂管理方面的内容。

1 母猪智能群养饲喂

我国从国外引进的限位栏饲喂怀孕母猪技术，带来了母猪的健康度、繁殖性能、抗病能力的不断下降，近30年来国内不断从国外引进优质的种猪，但PSY却维持在17头/年的水平，远不及被引进国28～30头/年的水平。母猪群养模式作为一种更符合猪的生活习性、可提高猪只健康度的饲养方式，是未来养殖业的发展方向。

1.1 母猪智能群养饲喂概念

母猪智能群养饲喂俗称电子母猪群养饲喂（Electronic Sow Feeding，ESF）如图1，这种养猪模式基于的核心技术是RFID，每头猪配戴电子耳标，猪只的各类数据信息可以及时传递到智能化数据管理系统，供猪场管理者和科研工作者进行统计分析；并通过相应管理软件准确执行母猪的饲喂方案，使母猪在大群饲养（50～300头）的同时能够实现个体化精确喂料，保持怀孕母猪良好的体况和生产性能。荷兰NEDAP公司早在20世纪末就将RFID技术应用于母猪群养饲喂管理，是全球最早研发和应用母猪智能群养饲喂技术的企业，它使欧美及中国猪场的管理效率和生产成绩显著提高。

图1 智能母猪群养饲喂

种猪场采用ESF的主要优势有两个方面：一是让怀孕母猪自由活动，增强母猪身体结实度，改善母猪健康状况；二是个体识别母猪并准确喂料，实现不同怀孕阶段、不同体况、不同品种母猪在不同饲养条件下的科学饲养管理目标。从国内外生产实践和一系列试验已经证明群养方式不仅体现了动物福利，更重要的是对改善母猪的健康、使用年限以及生产性能有直接好处。

1.2 母猪智能群养饲喂的生产设计模式

1.2.1 智能母猪群养饲喂猪舍设计方案

众所周知，任何一种全新的养猪生产模式在猪场建设前期都要采用合理的工艺流程和设计方案，一定要根据猪场的实际情况选择设计方案。目前，主要有以下两种生产模式。一是怀孕母猪16周群养模式，即母猪发情配种后4 d内转入母猪群养大栏，采用电子群养饲喂16周，一般少于600头基础母猪的猪场所采用。该模式主要在欧洲100～600头基础母猪的家庭农场应用比较普遍，由于国内猪场规模大，一般不采用该设计模式。二是怀孕母猪12周群养模式，即母猪发情配种后限位饲养28 d后转入母猪群养大栏（通过B超检测的怀孕母猪）采用电子群养饲喂12周，一般建议大于800头基础母猪的猪场采用。国内普遍采用这种设计模式，管理难度比较低，操作简单。

1.2.2 智能母猪群养饲喂猪舍设计基本要求

每台饲喂站可饲养50～60头怀孕母猪，每头母猪饲养面积2.0～2.2 m2，地面采用宽条漏缝地板（图2、图3），确保母猪肢蹄不受伤害。图4是2 400头基础母猪怀孕舍设计图。

图2 高质量的漏缝地板

图3 智能群养饲喂母猪

图4 2 400头基础母猪怀孕舍设计图

1.3 智能母猪群养饲喂在中国猪场的应用问题分析

自从2008年初，第一家智能母猪群养猪场在中国成功应用，并达到每头母猪年提供25头以上断奶仔猪。在此后的14年时间里，国内许多采用智能母猪群养的猪场获得了良好的生产成绩，但也有一些失败的教训。随着智慧农场理念在中国养猪业中的推广，国内外设备公司利用“智能养猪”理念积极推广智能母猪群养系统，出现了多家设备公司开发和销售类似的设备。然而，许多猪场并没有达到预期效果，导致生产成绩下降。根据国内大部分母猪智能群养饲喂的猪场教训及经验分析，主要问题有以下几个方面。

1.3.1 猪场对母猪群养模式的应用经验不足

一些设备公司只销售设备而没有成熟的设备养猪经验，缺乏现场养猪问题的解决能力。本质上讲，猪场设备只是一个辅助工具，电子母猪群养成功的关键仍然是养猪人才、设备技术和应用经验。

1.3.2 猪舍设计思路和操作流程不合理

盲目照搬国外的设计图纸会导致一系列问题。因此，要结合猪场生产管理的要求，选择科学的猪场设计方案。

1.3.3 猪舍建设和施工要求与母猪群养观念相违背

实地与漏缝地面设计必须合理，过多的水泥地面会积水积尿，会导致母猪的肢蹄问题增加。

1.3.4 母猪打斗应激大

对母猪开始混群的时间和混群前后的正确处理，是解决或减少母猪打斗应激的关键。

1.3.5 猪场选择的饲喂设备不稳定

这也是困扰猪场正常生产管理的主要原因，饲喂系统的稳定性必须要有数十年的时间来验证，如果设备不稳定，几十甚至几百头怀孕母猪在一个大栏，将会面临无法喂料的问题。

1.4 智能母猪群养饲喂在中国猪场的使用效果

养猪生产过程中，物联网、人工智能及大数据在生猪生产企业中的广泛应用大大地提高了猪场管理效率和经济效益。尤其母猪饲养管理过程中，个体母猪的精确饲喂和健康管理直接影响猪场源头指标，只有提高母猪生产力才能从根本上提高生产成绩。早在2013年，欧盟规定将母猪全部从限位栏解放出来，目的是满足动物福利要求，这使智能母猪群养饲喂成为了欧洲农场主的理想选择，被欧盟国家的农场主广泛地接受。同时，美洲国家越来越多的种猪场也采用智能母猪群养饲喂模式。根据国内使用智能母猪群饲喂的部分猪场数据，PSY基本都是从16头以下的老场改造后PSY提高到25头以上，表1和表2是智能母猪群养饲喂模式与传统限位栏饲喂模式的投资和生产效益对比分析。

依据表1数据分析，年出栏2万头生产目标下，传统限位栏猪场PSY 16.5头需要1 200头基础母猪，而母猪智能饲喂模式PSY25头仅需要800头基础母猪，它们一次性投资成本对比分析可以看出，年出栏2万头的母猪智能饲喂模式可以节约67万元。

表1 一次性投资成本对比分析（配种怀孕舍）

依据表2数据分析，年出栏2万头生产目标下，传统限位栏猪场和母猪智能饲喂模式每年的养殖成本对比数据可以看出，母猪智能饲喂模式可每年节约饲料、药费和人工约135万元。

表2 每年养殖成本对比分析

早在20世纪末期，国内普遍采用限位饲养作为怀孕母猪饲喂的最佳方案，尤其是近15年来，几乎所有新建猪场的限位栏都配套了自动化输送料，然而在实际生产管理过程中，限位栏母猪配料器会因现场管理不到位导致怀孕母猪控料不准、膘情不一、影响母猪生产性能。采用智能母猪群养饲喂，不仅可以将科学的母猪饲喂标准通过电脑进行设置和准确执行，又可以让母猪自由活动，提高母猪健康度和动物福利。由于每头母猪都有个体饲喂数据，可以供生产管理者进行准确有效的数据分析，不断改善生产成绩，使每头母猪年提供仔猪25头以上，不仅使母猪健康度和产能显著提高，而且让猪场管理更轻松高效。

2 哺乳母猪智能饲喂

随着种猪品种不断改良，其产仔性能不断提高，哺乳母猪的泌乳力受到严峻挑战。不仅要加强种猪繁殖性状的选育，更要提高哺乳母猪的饲养管理技术。欧美国家在种猪繁殖性能不断提高的同时，他们越来越重视提高哺乳母猪的采食量，既要保证母猪奶水充足，又要防止哺乳期掉膘过快，影响产后发情和配种受胎率。传统方式饲喂哺乳母猪通常是每天人工饲喂2～3次，工人劳动强度大而母猪采食量很难提高。众所周知，增加饲喂次数可以有效提高母猪采食量，然而靠工人每天饲喂4～6次是不太现实的。哺乳母猪智能饲喂系统可以对母猪进行个体识别，获取其分娩日期、采食记录、产仔数等信息，根据母猪品系和胎次来制定针对这头母猪的饲喂方案。该系统可以根据母猪分娩数据由电脑设置和执行科学合理的饲喂方案（图5），提高母猪采食量和泌乳力，增加仔猪断奶重。

图5 喂料曲线设置图

2.1 哺乳母猪智能饲喂系统工作原理

通过电脑设置针对每头哺乳母猪的饲喂方案进行饲喂，保障母猪哺乳期的营养需要。根据该母猪的采食习惯在任何时间点精确饲喂不同量的饲料（图6、图7），甚至可以在夜间自动给母猪喂料，无需工人现场操作完成。通过少食多餐的方法来刺激母猪采食，也避免了料槽剩料霉变而影响母猪健康。也可以通过电脑、平板以及智能手机等终端对饲喂方案进行实时调整，极大地提高了管理效率。所有饲喂数据均可同步到云端并自动储存备份，可以为妊娠阶段的饲喂和食品溯源提供数据和依据。

图6 饲喂次数设置图

图7 智能喂料器

2.2 哺乳母猪智能饲喂系统的使用效果

哺乳母猪智能饲喂技术源于欧美国家，自从2010年进入中国市场后，国内很多猪场尝试使用这种模式来提高哺乳母猪采食量，并得到许多种猪场及科研机构的认可。该系统是利用电脑软件管理个体母猪的采食行为，激发母猪食欲，提高了母猪采食量和泌乳力，进而提高了仔猪断奶重和母猪断奶发情配种率。

2.2.1 母猪采食量显著提高

国内有试验对比数据表明，采用人工饲喂的母猪在整个哺乳期的采食量均低于智能饲喂，人工饲喂每头母猪最大日采食量达到6 kg左右，整个哺乳周期的平均日采食量仅为4 kg。而采用智能饲喂的哺乳母猪最大日平均采食量可达到7.5～8 kg，整个哺乳周期的平均日采食量为4.8 kg，高出人工饲喂0.8 kg。因此，哺乳母猪智能饲喂系统可以显著提高母猪的采食量。

2.2.2 提高仔猪断奶重

国内某猪场采用智能饲喂系统与传统人工饲喂方式进行对比（见表3），从表3的数据分析可以看出使用智能母猪饲喂系统大大提高了仔猪日增重，进而提高仔猪断奶重。在相同断奶重的前提下，智能饲喂模式的仔猪断奶日龄可提前2 d左右。在相同断奶天数的前提下，智能饲喂模式的平均断奶重比人工饲喂提高200～500 g，断奶仔猪增重效果显著。

表3 生产数据对比

2.3 哺乳母猪智能饲喂的注意事项

2.3.1 饲喂次数

哺乳母猪饲喂次数应该根据种猪品种、饲料和硬件条件来确定，一般建议1 d饲喂4～5次，保证母猪每次采食都有食欲。

2.3.2 料槽剩料

在实际测试和使用过程中出现比较多料槽剩料问题，发酵变质饲料影响适口性和母猪健康。由于母猪每次的投料量都是智能电脑控制，一般要根据母猪不同阶段和时间段的食欲进行调整，原则是所有母猪每次喂料后很少剩料，起码保证90%的料槽里没有剩料，不能让母猪吃得太饱，确保母猪每次不会过度采食，以激发下一次母猪食欲。

2.3.3 数据准确性

哺乳母猪上产房前1 d，智能饲喂设备要进行投料校准，确保母猪的喂料量准确。当猪场饲料配方或者加工工艺变了，饲料容重发生改变，如果不对设备进行投料校准，也会影响母猪喂料量的准确性。

2.3.4 设备稳定性

由于设备每天24 h工作，不仅要求电脑软件稳定，设备硬件也要保持稳定，定期要进行维护保养。

3 育肥猪智能饲喂

早在20年前，欧美国家的一些养猪场开始使用育肥猪智能饲喂管理，提高育肥猪的管理效率和出栏猪的整齐度，以满足生猪屠宰企业的标准化猪肉分割要求。该系统可以根据育肥猪体重进行自动称重分栏，饲喂适合其不同生长阶段的饲料品种，满足育肥猪的不同营养需要。每头猪只均可配戴电子耳标，系统可以实时记录和统计每头猪的体重，对猪群的体重进行分析和出栏预测，科学地指导饲料企业和屠宰企业的生产计划。

3.1 育肥猪饲喂管理主要优势

3.1.1 可以实现大群饲喂管理

每栏可饲养500～700头育肥猪，无需过多的食槽、猪栏围栏、料线等等，同时每头育肥猪饲养面积只需0.7 m2，减少固定资产的投入。

3.1.2 饲料的科学利用

由于猪群遗传差异，个体生长速度是有差异的，系统可以准确通过体重大小自动饲喂不同品种的饲料，满足差异化的生长需要，减少饲料浪费；另外，在不调栏的前提下饲喂不同品种饲料，大大节省了传统换料过程中育肥猪大小不均而必须调栏的人工费用。

3.1.3 可以准确地挑选出栏猪体重，获得更高的单位体重价格

由于猪场根据电脑设置的体重将育肥猪自动分离，提高了出栏猪体重的整体度，更节省了挑猪和赶猪的人工费用。

3.1.4 数据远程分享

育肥猪的数据可以远程分享给屠宰企业、饲料企业、育种企业，提高生猪产业链的生产管理效率。

3.2 智能育肥饲喂的设计要求

智能育肥饲喂的每套设备最大饲养量是600～700头猪，每头育肥猪的饲养面积在0.7～0.8 m2，建议采用全漏缝地面或者不超过20%的水泥实心地面（如图8、图9）。采食区应采用双面料槽，采食区的采食位数量，一般建议1个采食位对应8～10头育肥猪。栏位设计要考虑出猪扩展区，以方便转猪，更要考虑猪群免疫的活动栏片。饮水器和猪的比例1∶20，应分散安装在猪群活动区域的集中饮水区域的不同位置。

图8 智能育肥饲喂猪舍设计图

图9 智能育肥饲喂

3.3 智能育肥饲喂猪舍建设费用对比分析

普通育肥舍也采用了全漏缝地板和自动料线，工人喂料和清粪的劳动强度大大降低了，由于每栋栏舍里面有许多20～30 m2左右的小栏、料线和栏位的成本较高，而且过道也浪费面积，平均每头猪的面积在0.8～1.2 m2。智能育肥则是600头左右的大群饲养，没有过道和过多的栏片、料槽、料线等，可以大大节省投资成本（见表4），表4是存栏3 000头的育肥舍的建设费用成本比较。

表4 智能育肥饲喂与普通育肥的建设费用成本对比数据表

根据以上数据分析，在增加44万元智能饲喂设备的前提下，采用智能育肥饲喂设备的猪舍建设成本比普通育肥舍还低10～20万元左右，说明采用智能育肥饲喂模式不仅不会增加投资成本，反而可以降低整体投资成本。

按照3 000头存栏的育肥场年出栏1万头育肥猪（平均出栏体重120 kg），由于智能育肥饲喂可以挑选整齐体重的猪只销售，屠宰场可以每 kg高于市场价（体重不整齐的生猪价格）0.2元，1年的销售收入高于普通育肥场24万元。由于智能育肥饲喂设备可以根据猪只体重分群饲喂不同品种的饲料，可以提高饲料的合理利用，并使育肥猪的平均出栏天数提早5～7 d，平均1头猪的出栏成本减少10～20元成本不等，每年出栏猪可以减少15万元左右的饲料成本。总之，一个年出栏1万头猪的智能育肥场比普通育肥场的经济效益每年高40万元左右。由此可见，智能育肥饲喂不仅解决了育肥饲喂的换料、调栏、销售整齐度问题，更能明显提高育肥生产效益。

4 智能饲喂管理在中国养猪生产中的前景

文章介绍了养猪生产过程中怀孕母猪、哺乳母猪及育肥猪的智能饲喂应用效果。使用计算机技术和无线射频识别技术，在养猪业中实现了猪只饲喂的个体精确管理，为实现猪场大数据管理奠定了基础。育肥猪智能饲喂系统让育肥猪的换料、调栏和整齐出栏的问题得到根本解决，提高了育肥猪饲喂的管理效率。怀孕母猪智能群养饲喂系统能够实现群养条件下的怀孕母猪精准喂料，哺乳母猪智能饲喂系统通过电脑来控制饲喂器为哺乳母猪准确喂料，使猪场母猪管理达到准确、便捷、高产的效果。

在国家“互联网+”和“智慧农业”政策的大力驱动下，许多大型养殖企业全面升级了猪场的设备设施，许多养猪企业的生产管理朝着智能化、数字化的方向发展，并提高了行业竞争力。总之，中国养猪业朝着智能高效养猪的方向发展，一定要学习和借鉴国内外成功猪场的设备技术和应用经验，充分利用智能饲喂的数据统计分析功能，持续改进猪场生产性能，必将最大限度地发挥智能化养猪的优势和潜力。