01畜牧業(yè)現(xiàn)狀——糧食與飼料（中國(guó)）

畜牧業(yè)的發(fā)展與糧食安全密不可分，我們國(guó)家糧食總量2017年約6.2億噸，其中大約3.1億噸用作飼料糧，即占糧食的50%左右，糧食安全實(shí)際上某種程度上轉(zhuǎn)化為飼料安全，直接影響到養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。目前，我國(guó)畜牧業(yè)總體上從飼料資源不足、生產(chǎn)效率較低、生產(chǎn)成本較高，逐步轉(zhuǎn)向?qū)?guó)際畜產(chǎn)品的高度依賴。例如：2017年，我國(guó)進(jìn)口糧食13,062萬(wàn)噸，其中大豆進(jìn)口高達(dá)9553萬(wàn)噸，是國(guó)產(chǎn)大豆產(chǎn)量的7.4倍。大豆的副產(chǎn)品——大豆粕是畜牧業(yè)飼料主要的蛋白質(zhì)原料。由于今年的中美貿(mào)易戰(zhàn)導(dǎo)致了大豆從美國(guó)進(jìn)口量?jī)H是往年的10%。到今年一共進(jìn)口了8300萬(wàn)噸，主要來(lái)自巴西、阿根廷和俄羅斯等。大豆的問(wèn)題必然涉及到轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用。我國(guó)的非轉(zhuǎn)基因大豆產(chǎn)量只有1300萬(wàn)噸左右，2017年進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因大豆是我國(guó)自產(chǎn)的7.4倍，這個(gè)事實(shí)帶來(lái)問(wèn)題的思考不可回避。影響畜牧業(yè)發(fā)展的還有優(yōu)質(zhì)牧草，2017年我國(guó)進(jìn)口優(yōu)質(zhì)苜蓿高達(dá)約140萬(wàn)噸，是2008年進(jìn)口量的74倍，進(jìn)口燕麥草達(dá)30萬(wàn)噸，是2012年進(jìn)口量的18倍。

關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，從全球種植作物面積上，2017年轉(zhuǎn)基因作物有1.898億公頃，是1996年的111.6倍，占全球可耕地面積總量的12.7%;2017年，轉(zhuǎn)基因作物在五大種植國(guó)的平均應(yīng)用率(大豆、玉米、棉花和油菜的平均值)不斷增加，已接近飽和，其中，美國(guó)為94.5%、巴西94%、阿根廷約100%、加拿大95%、印度93%。

不僅進(jìn)口糧食，這幾年，在食品安全領(lǐng)域、畜牧業(yè)安全領(lǐng)域也出了一些問(wèn)題。從國(guó)際進(jìn)口的畜產(chǎn)品量持續(xù)增加，尤其是乳制品的進(jìn)口量之大超出預(yù)期。2017年，我國(guó)累計(jì)進(jìn)口生鮮乳667.6萬(wàn)噸，乳制品247.1萬(wàn)噸，折合生鮮乳1721萬(wàn)噸，進(jìn)口乳及其制品產(chǎn)品折算為生乳的總量高達(dá)2388.6萬(wàn)噸。而2017年國(guó)產(chǎn)生乳總量3545萬(wàn)噸，意味著進(jìn)口量占消費(fèi)量約40%左右，外匯支出約176億美元。那么問(wèn)題就來(lái)了，這么大的市場(chǎng)我們?yōu)槭裁匆唤o國(guó)際呢?就是因?yàn)槲覀冃竽翗I(yè)生產(chǎn)的生乳的數(shù)量和品質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民生活水平提高以后對(duì)產(chǎn)品的需求，我們就需要深入思考，怎么樣利用現(xiàn)代信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能裝備技術(shù)來(lái)提升畜牧業(yè)的生產(chǎn)水平。

從養(yǎng)殖化過(guò)程的精細(xì)化管理來(lái)講也存在一個(gè)問(wèn)題，比如美國(guó)上市白肉雞生產(chǎn)存活率高達(dá)96%-97%，我國(guó)比較好的養(yǎng)殖企業(yè)的存活率還不到90%。養(yǎng)殖過(guò)程中造成了極大土地、飼料、人工的浪費(fèi)。怎么提升成活率、飼料轉(zhuǎn)化效率，是現(xiàn)代信息型、智能型畜牧業(yè)要解決的問(wèn)題。

從生產(chǎn)成本來(lái)講，以玉米為例，美國(guó)和巴西每千克玉米成本分別為1.42元和1.16元，勞動(dòng)力占成本比僅為4%左右。從2006年到2016年，我國(guó)玉米每千克成本從0.97元增至2.0元，勞動(dòng)力占成本比為45%，是其他國(guó)家的10倍左右。肉蛋奶成本總體上是其他國(guó)家的2~3倍。因此，我們一定要提高養(yǎng)殖業(yè)智能裝備的水平，走精細(xì)化畜牧業(yè)的發(fā)展道路，把成本降下來(lái)，將品質(zhì)提上去。

02

人工智能及大數(shù)據(jù)技術(shù)典型應(yīng)用

人工智能在畜牧業(yè)中的應(yīng)用，就是以感知技術(shù)為切入點(diǎn)來(lái)發(fā)展畜牧業(yè)，把經(jīng)驗(yàn)變?yōu)榭茖W(xué)，展開(kāi)來(lái)說(shuō)就是先進(jìn)感知技術(shù)、精準(zhǔn)飼喂、畜牧業(yè)機(jī)器人、畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)在畜牧業(yè)養(yǎng)殖中已經(jīng)有了較多應(yīng)用。

2.1 畜禽養(yǎng)殖先進(jìn)感知技術(shù)研究

動(dòng)物的健康非常重要，是實(shí)施健康養(yǎng)殖的基礎(chǔ)。大家都知道，需要利用感知技術(shù)就可以把這些問(wèn)題盡可能抹殺在萌芽狀態(tài)，所以可穿戴式芯片即傳感器技術(shù)在畜牧業(yè)有很大的應(yīng)用空間?？纱┐鱾鞲衅鞯暮诵募夹g(shù)包含的內(nèi)容有：傳感器的高度集成與多元化測(cè)量，使可穿戴設(shè)備集成更多的監(jiān)測(cè)功能;傳感器材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，針對(duì)不同穿戴部位和不同動(dòng)物的使用，研發(fā)柔性可穿戴傳感器，提高穿戴設(shè)備的易佩戴性;傳感器的低功耗，提高可穿戴設(shè)備或傳感器的使用壽命或續(xù)航性，主要針對(duì)放牧或者散養(yǎng)的動(dòng)物等對(duì)電量有較高的要求;新型生物傳感器研發(fā)，開(kāi)展深層次的信息獲取與挖掘能力拓展，不用手術(shù)或者無(wú)應(yīng)激的形式如何獲取動(dòng)物的生理、生長(zhǎng)指標(biāo)。

國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了很多的工作，如電子標(biāo)識(shí)，RFID標(biāo)簽國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展加快，目前通過(guò)溫度傳感器來(lái)獲取奶牛的體溫信息，體溫信息是反映健康的信息重要的指標(biāo)。通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)的融合，采用無(wú)源應(yīng)答的方式可以讀取ID及體溫信息。RFID標(biāo)簽國(guó)產(chǎn)化后也大大降低了成本，現(xiàn)在的成本只有原來(lái)的1/5到1/10?，F(xiàn)在已經(jīng)由塑料標(biāo)簽逐步轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮訕?biāo)簽，從低頻到高頻，解決了奶牛、肉牛等經(jīng)濟(jì)較好動(dòng)物的信息檢測(cè)問(wèn)題。在感知應(yīng)用方面，奶牛是國(guó)際上率先應(yīng)用的焦點(diǎn)，因?yàn)槟膛５慕?jīng)濟(jì)價(jià)值很高，產(chǎn)量從幾噸到十幾噸，感知技術(shù)在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用就尤為重要。如三維運(yùn)動(dòng)傳感器的應(yīng)用，這個(gè)傳感器能夠檢測(cè)奶牛的反芻量和活動(dòng)量。反芻時(shí)間可以反應(yīng)奶牛的身體狀態(tài)、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)、代謝疾病等問(wèn)題。感知系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)與提醒，時(shí)刻關(guān)注奶牛的生理反應(yīng)。例如，活動(dòng)量突然增加或者反芻量突然下降，就意味著奶牛有可能發(fā)情了，提醒管理者及時(shí)配種。其次，現(xiàn)在機(jī)器視覺(jué)也應(yīng)用于豬只的計(jì)數(shù)，即財(cái)產(chǎn)的動(dòng)態(tài)管理。只要每天在豬場(chǎng)定時(shí)采集圖片，進(jìn)行豬只數(shù)量的盤點(diǎn)。針對(duì)移動(dòng)財(cái)產(chǎn)管理，如牦牛的遠(yuǎn)程管理也可以采用特殊的有源芯片去解決。我國(guó)的牦牛數(shù)量是1700萬(wàn)頭，占世界95%。由于牦牛是放牧式管理，牦牛走到哪里無(wú)法精確管理?，F(xiàn)在通過(guò)芯片的定位示蹤功能，牧民通過(guò)手機(jī)進(jìn)行生物最新位置查看、軌跡查看、一鍵導(dǎo)航。監(jiān)管部門可以通過(guò)管理員賬戶查看所有牲畜信息以及區(qū)域密度，也可以對(duì)草場(chǎng)使用情況進(jìn)行監(jiān)管。