Welcome to visit Anhui Agricultural Science Bulletin!

Intelligentization process and cutting-edge outlook of livestock and poultry breeding

  • GAO Lingyu
Expand
  • Anhui Agricultural Information Center, Hefei 230000, China

Received date: 2025-01-23

  Online published: 2025-11-28

Abstract

This paper systematically sorted out the application status, development trends, and exploration directions of smart livestock and poultry technology in representative categories such as chickens, pigs, and cattle, identified existing problems, and put forward countermeasures and suggestions. Smart livestock and poultry technology had achieved large-scale application in multiple fields: environmental regulation technology could optimize the breeding environment in real time and handle abnormalities; information collection technology realized the monitoring of livestock and poultry status and accurate identification through sensors, visual recognition, deep learning, and other means; precision feeding technology achieved the whole-process optimization of intelligent feed proportioning, feeding, and consumption monitoring; and breeding management platforms integrated general and personalized functions such as environmental monitoring, remote regulation, and production traceability. At the level of development and exploration, smart breeding, through the in-depth integration of information technology and breeding work, shortened the breeding cycle and improved enterprise benefits; intelligent breeding large models were initially built and accelerated breed improvement. Livestock and poultry live asset loans used information technology to realize the confirmation of rights and data verification of live livestock and poultry assets, which solved the financing problems of breeding enterprises to a certain extent. Currently, the development of smart livestock and poultry was faced with problems such as insufficient accuracy of individual identification, unbalanced digital development, lack of standards, poor platform data sharing, and insufficient breeding models. In response, this paper put forward suggestions such as improving identification accuracy, formulating unified standards, promoting platform sharing, and advancing the development and application of breeding models. With the continuous advancement of technology and changes in breeding needs, the application of information technology in livestock and poultry breeding would become more extensive and in-depth. This paper provides a reference for promoting the high quality and efficient development of the livestock and poultry industry.

Cite this article

GAO Lingyu . Intelligentization process and cutting-edge outlook of livestock and poultry breeding[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(22) : 119 -121 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.22.025

数字化时代背景下,智慧农业依托大数据、物联网、人工智能、区块链等先进信息技术,为现代农业发展提供支撑。《中国数字乡村发展报告(2022年)》显示,畜禽养殖数字化、规模化与标准化同步推进,现代信息技术在其全过程得到广泛深度应用,在传统三大农业行业中处于领先水平。禚度鹏[1]研究指出,智慧畜牧平台将检疫监督、畜禽粪污处理、车辆备案、屠宰管理等业务数据全部整合,实现了畜禽粪污处理可视化、监管智能化、台账电子化,动物检疫基础数据数字化、养殖档案电子化、产地检疫线上化、检疫出证无纸化、屠宰检疫追溯化等数字化监管模式。孙杰等[2]研究发现,“禽舍智慧管家”系统可满足家禽行业禽舍环境监测、个体生长信息监测、疾病监测预警及溯源等需求。本文总结分析了智慧畜禽技术在鸡、猪、牛等畜禽产业代表性品类中的应用现状、发展趋势及探索方向,分类梳理相关学者的研究成果,识别现存问题并提出对策建议,为畜禽产业高质高效发展提供参考。

1 智慧畜禽技术应用现状

李婷婷[3]研究指出,信息技术蓬勃发展,并逐渐与家禽产业融合,为家禽产业带来重大发展机遇。近年来,通过应用无人环控平台、自动巡检报警系统、智能饲喂系统等,提高了劳动生产率,降低了出栏成本。王承启等[4]研究指出,应用数字化养殖技术后,100万只规模蛋鸡场采用12层笼养模式,单栋16万只鸡舍仅需2名工人;3 000头育牛舍需8名工人;1名饲养员年出栏商品猪可达1万头。以下具体阐述信息技术在畜禽养殖中的应用现状。

1.1 环境调控技术

调研发现,某禽业养殖栋舍可实时调控舍内温度、湿度、风压等参数,舍内出现异常时,系统自动向场区管理人员手机发送报警信息,便于其及时处理;某肉牛养殖场配备智能风机与喷淋装置,高温季节可自动启动风机与喷淋,减轻牛只的热应激反应,同时实现牛棚消毒杀菌。郑小南等[5]研究指出,在生猪养殖中,环控设备可以根据舍内有害气体浓度变化调节变频风机运行速度和频率,精准控制单位内的有害气体浓度,以保证舍内热量损失降到最低。

1.2 信息采集技术

除传感器数据采集外,部分企业已应用视觉识别、人工智能等技术获取数据。如部分猪舍基于边缘设备实现猪只实时盘点,结合红外摄像与专属行为识别算法,可实时监测生猪生长状态,及时发现猪只生病等异常情况;3D视觉监测技术结合生猪生长周期曲线,可核算当前存栏重量[6-8]。通过深度学习(深度神经网络)提取图像特征可实现肉牛智能测重、体况评分、体型鉴定、行为监测等。Weng等[9]研究提出,基于深度学习的双分支卷积神经网络牛脸识别模型,可对两类不同角度采集的牛脸图像进行特征融合,该模型在西门塔尔肉牛脸图像数据集、荷斯坦奶牛混合数据集上的识别率分别为99.85%和99.71%。

1.3 精准饲喂技术

规模化肉鸡、生猪、肉牛养殖已应用精准饲喂技术,实现智能定时定量供料、料量消耗实时监测等功能。某禽业公司饲料生产车间的自研饲料称重系统,可自动识别各场区及栋舍实际饲料存量,依据库存统筹生产安排;鸡舍内可根据鸡群日龄完成配料、上料、上水,同步实现清粪与捡蛋作业;塔料监测系统能实时监测各塔料容量、上料量及耗料量,数字配料系统可实现玉米、豆粕、麸皮等原料的自动配比。某肉牛养殖场配备全混合日粮(TMR)精准饲喂系统及自动投喂车,通过减少搅拌站与投喂人员参与,精准记录物料及投喂过程,最终实现原料取料、投料、拌料、喂料全流程智能化。

1.4 养殖管理平台

肉鸡、生猪、肉牛等养殖管理平台可依据场舍环境差异,依托物联网环控系统设定环境参数,实现环境监测、远程调控、视频监控等通用功能,同时具备个性化应用场景。某禽业公司数据平台可展示厂区总览、现有客户、覆盖城市、高产客户名单等信息,生产场区实时数据经移动APP登记上报后自动生成当日生产报表,管理人员可据此分析生产状况,及时处理异常情况;智慧猪舍养殖系统已涵盖能耗与供水管理、健康监测与疾病预警、质量溯源、智能巡检等功能;某肉牛管理系统包含牛只入栏、饲养、健康、称重、档案及物料进销存等管理模块。

2 智慧畜禽的发展和探索

畜禽养殖在环境管控、智能装备创制、计算机视觉检测、信息化平台建设等关键核心技术领域仍处于持续攻关阶段,在育种、活体贷款(农户以活体动物作为抵押物,向金融机构申请的一种特殊贷款)等领域也已开展相关研究与应用。

2.1 在育种中的探索

传统育种向智慧育种转型,可缩短育种周期、降低育种成本。某数字羊场智能育种系统,能智能感知与分析种羊、繁殖、营养饲料、健康保健、性能测定等育种信息,系统落地后羊育种周期由10余年缩短至4~5年,助力企业经济效益提升10%~15%。大数据、物联网、人工智能等现代信息技术与育种工作深度融合,推动育种数据流通共享。当前基于“生物技术+数据技术+人工智能技术”的智能育种大模型已初步构建,通过规模化采集基因型、表型及环境型数据并开展智能分析,借助计算机模型与算法模拟优化育种过程,提供精准高效的育种方案,进而加速品种改良与培育进程。

2.2 在活体贷款方面的探索

近年来,农业农村部门与金融部门联合推进活体贷落地应用,活牛贷、生猪贷等畜牧品类活体贷的推广,缓解了养殖企业资金压力,破解贷款“抵押难”困境。信息技术赋能下,畜禽活体从“有价资产”转化为金融抵押“有效资产”。生猪、肉牛等通过佩戴智能耳标,在畜牧产业管理平台建档立卡并赋予其唯一身份标识。畜牧产业管理平台与金融部门贷款平台实现数据对接共享,金融机构依托该数据,结合机器视觉、追溯技术及免疫、检疫、保险三项验证,提升数据真实性。各环节数据流与业务流持续贯通后,验证要素逐步增加,数据造假难度提升,金融机构风险管控能力随之增强。目前,活体贷主要应用于肉牛、生猪养殖领域,家禽等养殖企业仍面临资产登记确权、价值认定等难题,活体贷向更多畜禽品类拓展仍需持续攻关。

3 智慧畜禽发展问题与建议

智慧畜禽还存在一些问题需要解决,如受限于真实养殖场环境中的多种复杂情况,个体识别的精准度还不够[10];数字化发展存在地区与养殖主体不均衡现象,部分主体对智慧养殖认知局限于视频监控安装,且畜禽信息化建设缺乏统一标准;养殖平台数据共享交换不畅、上下贯通不足;养殖模型缺失,生产仍依赖经验。未来可从以下方面深化研究,推动信息技术在畜禽养殖中的深度应用。(1)提升个体识别精准度。通过算法改进与技术升级,强化机器视觉、深度学习等技术在不同畜禽品类及场景下的识别精度,实现个体精准跟踪与养殖流程优化。(2)制定智慧畜禽养殖相关标准。出台猪、牛、羊等畜禽智慧养殖场建设规范、质量追溯标准等,提升生产效率,助力产业升级。(3)推动养殖平台共用共享。构建智慧农业公共服务体系,搭建通用畜禽管理平台,提升养殖主体信息化水平,加速数据资源共享交换。(4)推进养殖模型开发应用。构建动物行为与体征识别、精准育种、大模型畜禽养殖相关的技术体系,解决专家与人才短缺问题,降低养殖成本,提升产品品质。随着信息技术不断进步,其在畜禽养殖中的应用将会更加广泛和深入,为畜禽生长提供稳定适宜的环境,推动产业从数字化向数智化转型。
[1]
禚度鹏. “智慧畜牧” 在县域畜牧业监管中的应用实践[J]. 中国动物检疫202441(4):31-37.

[2]
孙杰,马凯欣,王佳乐,等. 禽舍智慧管家:基于数字农业的家禽养殖应用[J]. 当代畜牧2024(6):1-3.

[3]
李婷婷. 数智化转型:开启家禽数字经济新篇章[J]. 中国禽业导刊202239(10):2-14.

[4]
王承启,王彦华,张小玲. 河南省畜牧业高质量发展调研报告[J]. 中国畜牧杂志202359(11):323-327.

[5]
郑小南,杨凡,李富忠. 基于物联网的智慧猪舍养殖系统[J]. 物联网技术202010(10):79-81.

[6]
周昕,冯钧哲,徐杏,等. 猪舍环境精准控制模型及其优化算法[J]. 中国猪业202419(3):24-33.

[7]
张利娟,张波,邱进杰. 机器视觉在智慧猪业中的应用[J]. 畜禽业202334(2):24-28.

[8]
张超,刘波. 积分分离型PID算法在智慧猪栏养殖系统中的应用[J]. 湖南农业科学2018(2):89-94.

[9]
WENG Z MENG F S LIU S Q,et al. Cattle face recognition based on a two-branch convolutional neural network[J]. Computers and electronics in agriculture2022196:106871.

[10]
彭阳翔,杨振标,闫奎友,等. 从人工到智能:牛个体识别技术研究进展[J]. 中国畜牧兽医202350(5):1855-1866.

Outlines

/