當(dāng)前,我國大多數(shù)大中型飼料廠,已經(jīng)建立了在線的動物營養(yǎng)管理系統(tǒng),做到了在線飼料加工工藝的精準(zhǔn)化。
2021年,全國糧食總消費量的48.2%是飼料消費。進口的6844萬噸的谷物當(dāng)中,飼料用的是5800萬噸,占比將近85%。12月16日,智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新院士論壇在京舉行,中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)譙仕彥教授表示,動物精準(zhǔn)營養(yǎng),目前已成我國糧食安全整體的戰(zhàn)略需求。
精準(zhǔn)營養(yǎng)對畜牧業(yè)意義重大
和種植業(yè)相比,我國畜牧業(yè)在數(shù)字化、智能化、智慧化方面起步較早,且在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中發(fā)展最快,2019年,我國畜牧業(yè)協(xié)會已經(jīng)建立了智能畜牧業(yè)分會。2018年,已經(jīng)有互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)布了智能養(yǎng)殖解決方案,2021年,又有科技企業(yè)推出智慧養(yǎng)豬方案。
在眾多智能化養(yǎng)殖的方案中,精準(zhǔn)營養(yǎng)都是重要的基礎(chǔ)之一。精準(zhǔn)營養(yǎng)的概念,來自于人類醫(yī)學(xué),隨精準(zhǔn)醫(yī)療興起,人類精準(zhǔn)營養(yǎng),是通過基因解碼,發(fā)現(xiàn)個體在營養(yǎng)素吸收方面的差異,從而實現(xiàn)適合個體的營養(yǎng)平衡個性化干預(yù)。相對地,動物精準(zhǔn)營養(yǎng)的概念出現(xiàn)時間較短,目前只能從營養(yǎng)的精準(zhǔn)供給,包括飼料原料營養(yǎng)價值的精準(zhǔn)評定、飼料精細(xì)化加工等方面,進行精準(zhǔn)營養(yǎng)評估,其主要目的,是實現(xiàn)飼料養(yǎng)分的高效協(xié)同利用。與動物精準(zhǔn)營養(yǎng)對應(yīng)的,還有精準(zhǔn)飼養(yǎng),精準(zhǔn)飼養(yǎng),是為每只動物提供準(zhǔn)確適合其需求的飼料。
我國飼料原料進口依賴度較高,動物精準(zhǔn)營養(yǎng)意義重大,2021年,全國糧食總消費量48.2%是飼料消費。從進口看,進口的6844萬噸的谷物當(dāng)中,飼料用的是5800萬噸,占比將近85%。從飼料蛋白的供應(yīng)看,中國自給率只有54.4%。精準(zhǔn)營養(yǎng)目前已成為我國糧食安全整體的戰(zhàn)略需求,發(fā)展精準(zhǔn)營養(yǎng)對國民意義重大。
精準(zhǔn)營養(yǎng)減少2000萬噸大豆消耗
動物精準(zhǔn)營養(yǎng)關(guān)系著糧食安全,也關(guān)系著14億人的營養(yǎng)健康。我國在很早以前,就已經(jīng)開始動物精準(zhǔn)營養(yǎng)方面的研究。
當(dāng)前,我國已建立了包含112種原料、58項概略營養(yǎng)指標(biāo)、44項有效養(yǎng)分指標(biāo)、10萬個綜合參數(shù)及有效養(yǎng)分動態(tài)預(yù)測模型的中國豬飼料原料營養(yǎng)價值數(shù)據(jù)庫。還建立了全國統(tǒng)一的樣品采集分析和把動試驗的技術(shù)規(guī)程、基本建成了基于近紅外光譜的全國豬飼料有效養(yǎng)分動態(tài)預(yù)測模型,在畜禽水產(chǎn)方面,全國基本上都建立了有效養(yǎng)分動態(tài)預(yù)測模型。
為何要對動物營養(yǎng)進行精準(zhǔn)估測,其主要目的是為實現(xiàn)在動物體內(nèi)養(yǎng)分承接的最大化。
動物飼養(yǎng)需要糧食,而如何用盡可能少的糧食,獲得最多的養(yǎng)殖產(chǎn)品,既減少糧食消耗、保障糧食安全,又能夠保障居民營養(yǎng)攝入需求。我國當(dāng)前已建立了整套豬的低蛋白飼料技術(shù)體系,后來在白羽肉雞等禽類飼養(yǎng)上,也建立了相應(yīng)的技術(shù)體系以及配方的標(biāo)準(zhǔn)。2022年,又提出了豬不同階段配合飼料豆粕的用量。
在目前蛋禽和肉禽的生產(chǎn)水平下,采用低蛋白飼料,可以把飼料蛋白的消耗再減少968萬噸,這相當(dāng)于2000萬噸的大豆。如果再用其他氨基酸,以低成本生產(chǎn)飼料蛋白,飼料蛋白的用量,可以降低1393萬噸,相當(dāng)于將近3000萬噸的大豆。
智能化技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)營養(yǎng)
數(shù)字化、智能化技術(shù)、裝備,如何在畜牧業(yè)中發(fā)揮作用?當(dāng)前,我國大多數(shù)大中型飼料廠,已經(jīng)建立了在線的動物營養(yǎng)管理系統(tǒng),在原料倉、配料倉等環(huán)節(jié),使用智能裝備,做到了在線飼料加工工藝的精準(zhǔn)化。
在未來,提升飼料數(shù)字化、智能化生產(chǎn)水平,仍有許多工作要做,動物營養(yǎng)的充分利用,涉及方方面面的研究,其中許多都需要數(shù)字技術(shù)、智能裝備的幫助。
如豬的健康監(jiān)測,目前正在研究人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù),通過模擬人的數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)模型、自主學(xué)習(xí),以及多因素和復(fù)雜的非線性的處理,來建立豬的健康養(yǎng)殖智能監(jiān)測模型。再如智能豬場的建設(shè),包括個體識別、體溫監(jiān)測、測重、測膘等很多技術(shù)和裝備的應(yīng)用。還有對采食量的預(yù)測、飲用量的感知等,諸多的技術(shù)體系和設(shè)備,實現(xiàn)進一步精準(zhǔn)營養(yǎng)的目標(biāo)。
畜禽營養(yǎng)的精準(zhǔn)供給,關(guān)系到糧食安全和肉類生產(chǎn)等重大問題,今后,在精準(zhǔn)供給及數(shù)字化方面,還有很多難題亟待攻克。如營養(yǎng)代謝的基礎(chǔ)研究更進一步深入,使飼料養(yǎng)分的利用最大化;再如個性化營養(yǎng)和精準(zhǔn)飼喂的可穿戴設(shè)備,精準(zhǔn)營養(yǎng)與飼養(yǎng)的模型化技術(shù),價格低廉、使用壽命長的智能裝備等,這些都需要做出更多的努力,才能在未來的畜牧業(yè)中實現(xiàn)數(shù)字化、智能化。