强化农业科技支撑 助力智慧养殖高质量发展

一、科技赋能,开启智慧养殖新时代

近年来,美国、英国、德国、加拿大、日本、韩国等农业发达国家高度关注智慧农业的发展,从国家层面进行战略部署,积极推进农业物联网、农业传感器、农业大数据、农业机器人、农业区块链等智慧农业关键技术的创新发展。目前,在现代高效智慧养殖技术方面,欧美发达地区与国家走在了世界前列,提出了养殖环境监控、消毒卫生和粪污、废水处理的新方法并制定了相应的标准,将育种、饲养、应激反应及环境管控有机结合起来,形成了相对成熟的技术和产品,而且有了商业化的发展模式,为我国发展智慧养殖发展提供了可借鉴的经验。

目前,我国畜禽养殖业正向集约化、智能化和标准化方向绿色转型升级。以信息技术为基础的大数据、物联网及人工智能技术逐步渗透至畜禽养殖生产的各个领域,研究者通过集成或自主开发的方式,不断研究探索畜禽信息智慧感知、养殖环境智慧监测与调控以及畜禽智慧化饲养等内容。在硬件层面,养殖智能化不仅需要成本低、小型化及多功能的信息采集传感器设备,而且还需要取替人工劳动力的畜禽养殖机器人等大型装备。而在软件层面上,需要实现系统、装备和生产环节之间的实时数据汇集与信息共享,完成数据高度融合和多维数据分析,从而智能提供生产预测和决策建议。

智慧养殖逐渐成为现代畜禽养殖业研究的重点领域,将会越来越被业界认可,对推动畜禽养殖业产业升级、合理利用畜禽养殖业生产全要素资源和提高畜禽养殖业智能化管理水平至关重要。

二、聚焦产业需求,推进关键核心技术攻关

1.畜禽养殖环境管控技术与装备研究

创建基于畜禽养殖光环境、热环境与空气质量因素耦合的精准控制系统,探索复杂环境下有害气体浓度的变化规律,构建畜禽养殖环境预警指标,提出基于模糊算法的畜禽健康养殖综合多环境因子预警模型。创建畜禽“生态-生理-生长”调控模型,探究环境对动物生长生产的影响规律与机理。创制畜禽舍环境智能控制设备,融合现代物联网智能化感知、传输与控制技术,实现多场景、多环境、自适应的光环境、热环境与空气质量等因素的智能管控。

2.畜禽养殖智能装备创制

创制畜禽精准饲喂装备,重点攻克采食记录、可调变量下料和群体称重等功能,满足畜禽各生长阶段营养需求,降低饲料损耗;创制畜禽饮水装备,重点攻克饮水器滴漏、畜禽戏水行为和水线自清洁等功能,优化设备结构与整体布局,满足不同畜禽饮水需求;创制畜禽粪污集送装备,改良改善机具功能与结构,重点解决粪污固液分离、粪污滴漏侧漏、粪污刮净率低和除尘除臭技术装备等问题,改善舍内环境质量;创制智能巡检装备,重点实现动物异常状态监测、生长生产性能监测,解决巡检装备成本高、精度低、可操作性弱等问题,推动养殖无人化发展;开发养殖场设备表面抗菌除尘加工技术,减少施药、清洁等环节的能源消耗。

3.畜禽养殖信息化平台构建

汇聚环境数据、音视频样本、养殖数据、能耗数据,形成环境、行为、生理、饲喂和控制等数据集,建立基于分布式存储的畜禽养殖动态感知与智能决策大数据中心。开展数据挖掘和智能分析,对养殖设施和装备单元进行远程控制,搭建数据反馈链路,形成畜禽智慧养殖的“感知―传输―应用―反馈”闭环控制系统,实现畜禽养殖物联网数据应用服务的无人值守。面向政府部门、养殖场户、科研高校、科技公司和社会公众等群体,运用精准推送、用户画像等技术,开展个性化、专业化、定制化服务,构建畜禽健康养殖全过程智慧化管理。

三、顺应时代趋势,把握发展机遇

“十四五”时期是推进农业信息化、智能化、数字化的重要战略机遇期,农业农村领域重点目标是融合农业大数据技术、农业信息智能分析决策技术,推进机械化信息化融合,加快物联网、大数据、云计算和人工智能技术在设施养殖中的推广应用,推进设施装备应用、管理与信息化技术深度融合。加强动物个体精细调控、精准传感与控制、自主作业与协同作业、作业机器人及智能化设计等应用基础和前沿技术研究,探究畜禽生理行为与环境、工艺装备互作机理,研发环境及动物生长巡检、过程管理、产品采集等智能装备,形成适宜生产规模和模式的信息感知、定量决策、智能调控、精准投入的高效机械化、智能化生产技术系统。

四、构建科技创新联合体,助力产业高质量发展

党的二十大报告提出,“加强企业主导的产学研深度融合,强化目标导向,提高科技成果转化和产业化水平。”企业作为技术创新的主体,也是创新链产业链融合的关键。一是加强企业主导的产学研深度融合,高效配置科技资源,提升创新体系效能,提高科技成果转移转化成效。二是以市场机制为纽带,通过“产、学、研、用”创新联合、优势互补,构建龙头企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同的创新联合体。三是围绕不同养殖模式进行技术和装备集成,联合国家、省产业技术体系、省农机推广机构、地方农业农村部门和头部企业,开展试验示范集成推广,推动科技成果转化、激发人才活力,为智慧养殖高质量发展插上科技创新的翅膀。