孙华伟,李 彬
(江苏省农业科学院兽医诊断检测重点实验室,江苏 南京 210014)
岁月不居,风起云涌的2022年即将翻阅过去,这一年“养猪”频上热搜,对于养猪业来说可谓是“煎熬”的一年,对部分养猪企业更是生死攸关的一年。上半年行情十分低迷,规模化进程得到一定提高,下半年行情得到改善,同时新技术、新科技、新模式也在不断涌现,推动着养猪业的进步。对于2022年养猪科技新技术盘点如下。
纷至沓来的数字化浪潮不断深入猪场,各大养猪头部企纷纷在数字化转型的赛道中不断加速前行。越来越多的养猪人逐渐认识到传统经验的可靠性正在逐步减弱,而数字化、智能化对决策的影响越来越大。在此背景下,规模化猪场的数字化已成为不可逆的时代趋势。2022年12月12日,2022世界数字农业大会(以下简称“大会”)在广州开幕,现场公布了之前向全国公开征集的数字农业“100名专家、100名新农人、100家企业、100个基地、100项技术、100套装备、100个模式”等“七个一百”的征集评选结果。其中“生猪养殖场3D可视化管理系统”赫然在列。
基于人工智能和物联网技术获取与生猪有关的数据,通过大数据分析应用到养猪生产的各个环节,提升猪场自动化、精细化管理水平,打造“智能化、可循环、污染小”的5G+智慧养猪技术。规模猪场数字化的核心是让数据来做决策,数字化是现代化规模猪场的 “刚需”。
主要包括数字化终端设备设施、数字化平台管理、人员配备及相应的制度建设等。
(1)4G/5G网络应用技术:连接智能化终端设备、AI系统、云平台等。4G/5G网络信号能够覆盖智能化设备工作区域,网速能保证数据稳定、快捷传输。
(2)身份识别技术:在种猪群应用数字化芯片耳标,标记猪只唯一身份,配合猪体征监测、红外扫描枪、疾病预检识别仪等其他智能化终端设备获取、记载猪只的品种、采食、体温和治疗等个体信息。见图1。
图1 移动智能巡检探头
(3)数字环控技术:应用环境参数传感器或环境监测仪实时监测猪舍内湿度、温度、氨气浓度和二氧化碳浓度等指标,根据提前设定的猪只生长环境参数模型,通过管理系统平台控制湿帘、风机等环控设备工作,确保为猪只提供适宜的生长环境。见图2。
图2 袋式水源过滤系统
(4)智能管控技术:各终端数据通过管控系统传送到管理平台,管理平台根据数据分析结果通过管控系统控制设备运行。各智能终端数据经管理平台集成分析后在智能终端显示屏展示,管理平台根据数据分析结果通过管控系统调控终端设备运行,对异常情况及时发出预警;工作人员可以通过移动端接入平台,按照权限查看、管理猪场运行。
2022年9月,农业农村部召开了豆粕减量替代行动工作推进视频会,分别公布了3种饲料中豆粕减量替代技术模式和8家典型案例。按照农业农村部部署,在饲料养殖行业实施豆粕减量替代行动,大力推广低蛋白多元化饲料精准配方技术,取得了明显成效。部分饲料养殖企业在实践中探索出成功的技术路径,涌现了一批典型案例,为全行业豆粕减量使用作出了示范。
2.1.1 低蛋白氨基酸平衡日粮技术
根据畜禽不同生理阶段的营养需求,科学确定日粮适宜的蛋白含量、净能水平和可消化氨基酸含量,减少豆粕等蛋白原料的使用量。同时,充分考虑豆粕等蛋白原料减量条件下,饲料中的矿物质、维生素等其他养分平衡,合理使用饲料添加剂,适当采取饲料原料预处理工艺,提高饲料营养物质消化率,确保畜禽维持正常生产性能。
2.1.2 杂粮杂粕型多元化日粮技术
充分挖掘利用杂粮、杂粕、粮食加工副产物等资源替代玉米、豆粕.准确测定替代原料的化学成分、有效能值、氨基酸消化率等营养价值参数,综合考虑原料产地、品种、加工工艺等变异因素带来的参数差异,建立饲料原料营养价值数据库和动态参数模型。
2.1.3 饲料精准配方高效加工技术
应用近红外化学成分分析、体外仿生消化评价、动物消化代谢试验、体内氨基酸消化率精准评价等技术手段,评价饲料原料的常规化学成分、氨基酸消化率和净能值等重要营养价值参数,通过相关性分析与拟合回归方程建立原料精准营养价值数据库。基于不同原料的净能值和氨基酸组成及其消化率等参数,适当补充赖氨酸、蛋氨酸等合成氨基酸和维生素、矿物元素,精准制定饲料配方。
8家典型案例分别是:(1)牧原食品股份有限公司生猪低蛋白日粮应用;(2)温氏食品集团股份有限公司利用仿生技术开展饲料精准;(3)新希望六和股份有限公司猪禽多元化日粮应用;(4)广东海大集团股份有限公司杂粮杂粕类原料高效利用;(5)北京大北农科技集团股份有限公司饲料原料高效处理利用;(6)禾丰食品股份有限公司饲料精准配方高效加工应用;(7)广西扬翔股份有限公司生猪低蛋白多元化日粮应用;(8)四川铁骑力士实业有限公司杂粮杂粕原料精细加工利用。具体数据见表1。
表1 8家典型案例中的豆粕用量占比及节约用量
利用CRISPR-Cas9技术对猪基因组进行特定的编辑和修饰,能够极大改善猪的育种性能,改善肉品质和提升仔猪抗病能力等方面具有显著成效。CRISPR-Cas9技术最大的亮点是突破了传统育种的限制,可在短得多的时间内培育出常规育种方法不能育成或难以育成的动物品种,从而大大加快生猪遗传改良的进展。
理论上,CRISPR基因编辑可用于对几乎任何生物的DNA进行任何修改。在生物技术和制药公司,CRISPR正在成为药物发现和开发的首选工具。但现在,大部分资金似乎都花在了使用CRISPR-Cas9来设计人类DNA上。由于单个人类基因突变能够引发多种疾病,CRISPR提供了通过修复其背后的任何遗传错误来治愈所有疾病的希望。见图3。
图3 CRISPR-Cas9基因编辑原理
(1)在高繁殖力育种中的应用
应用CRISPR-Cas9技术编码特定蛋白前导肽序列产生66 bp缺失的基因编辑杂合子母猪,其初产活仔数为13头,明显高于供体细胞来源的英系大白母猪的繁殖性能(初产母猪窝均产活仔数为8.46±2.83;经产母猪窝均产活仔数为9.15±2.84),表现出高产潜能,揭示特定基因对家猪繁殖性能具有明显调控作用,通过精确编辑该基因,能够培育出高繁殖力猪品种。
(2)在抗病育种中的应用
利用CRISPR-Cas9技术培育了CD163基因编辑猪。通过攻毒实验发现,CD163基因缺失的猪可完全抵抗PRRSV感染,表明CD163是PRRSV感染所必需的受体。表明,通过编辑CD163基因可以产生PRRSV抗性猪品种,可有效消除PRRSV对生猪生产的威胁。
总之,CRISPR是一种极具发展潜力的新型基因编辑工具,随着基础研究和临床应用的不断革新,可以预期在不久的将来,基于CRISPR基因编辑技术衍生出来的成果以及疗法将会深刻地影响着养猪业。
生态循环农业发展模式指的是将生猪养殖过程中产生的粪便作为种植业的肥料来源,而种植业解决养猪业产生的废弃物,使物质和能量在动植物之间进行转换的循环式绿色农业。生态循环农业发展模式遵循了建设环境友好新农业的理念和循环经济模式,具有高效利用与资源节约思想,是一种产业链延伸的农业拓展方式。
“百亩千头生态方”模式,即以100-200亩耕地为一个单元,建设一个占地约0.002 km2、每批出栏1 000头生猪育肥生产线,猪粪便经无害化处理后就地消纳,每亩农田每年可减少化肥使用量80 kg;可实现农产品产量和质量的双提升。该种养结合循环发展模式,已在平顶山市推广500余个。见图4。
图4 “百亩千头生态方”种养结合循环发展模式示意图
时节如流,2023年,忽焉已至,“超级猪周期”的苦楚不会轻易褪去。要研究企业如何做大做强,首先要研究企业是如何衰败的。很多人习惯去分析别人的成功,但更应该总结和吸取别人的教训,将其失败的原因排列成正确决策的检查清单。就像养猪赚钱这件事,很多人都想赚更多的钱,可是到最后,总盯着钱的人,往往都赚不到钱。2023年,生猪产业有着怎样的发展趋势?从这些趋势中我们能寻找到哪些机遇?又有哪些风险?让我们拭目以待。