物联网技术在甘肃高山细毛羊产业中的应用.pdf

2023年 第53卷 第4期综述专论随着物联网、大数据、人工智能等现代科学技术的推广运用，发展信息化畜牧业已经是当前及今后的重要挑战和机遇1-3。将物联网、云计算、大数据技术等与畜牧生产相结合，能够有效破解传统畜牧业产品产量、品质和环境监控等无法满足现代农牧业发展需求的难题，着力构建现代畜牧产业体系、生产体系、经营体系，推动农产品安全、高质、标准化生产，提高畜牧生产智能化、经营网络化、管理数据化水平，为加快畜牧业发展提供强大的创新动力。甘肃高山细毛羊是20世纪80年代初在肃南县培育的我国第一个高原细毛羊品种，也是肃南裕固族自治县农牧民增收创收的优势产业。2022年细毛羊饲养量达58.58万只，存栏量达26.30万只，细毛羊群体只均产毛量收稿日期：2023-05-04基金项目：2022年肃南县强科技项目“甘肃高山细毛羊物联网技术推广运用”（SN2022XM08）。作者简介：杨焱，畜牧师，主要从事畜牧兽医技术推广工作。E-mail：3.97kg，细羊毛总产量1 044t，羊毛主体细度66支，只均产肉量22kg。将物联网技术运用到甘肃高山细毛羊生产全过程能够促进肃南县畜牧业转型升级和农牧民持续增收。物联网技术应用现状1.1在细毛羊养殖管理中的运用肃南县是甘肃省重要的畜牧业商品基地，是一个草原畜牧业大县，境内草原广袤，拥有纯天然、无公害、无污染的基本草原178.50万hm2。应用全球定位系统和可视化网络设备对肃南县天然草场进行登记编号，录入牧场面积、海拔、牧草种类和质量、水源情况、周边环境以及牧场管理人员等信息，为全县草原生态保护和细毛羊养殖提供了基础依据。现已在1 523户细毛羊养殖大户、2家龙头企业、4家专业养殖合作社试点性地完成了电子物联网技术在甘肃高山细毛羊产业中的应用杨焱（肃南县农牧业区划办公室，甘肃肃南734400）摘要：随着畜牧养殖模式和生态环境的改变，现代农牧业发展对信息化、智能化提出了更高要求，将物联网关键技术运用到甘肃高山细毛羊生产中能够有效促进甘肃高山细毛羊产业结构转型升级，提高甘肃高山细毛羊产业发展水平，推动草原畜牧业发展。关键词：甘肃高山细毛羊；物联网；问题；建议中图分类号：F326.3文献标识码：A文章编号：1006-799X（2023）04-0014-052023年 第53卷 第4期15综述专论耳标、4G网关和环境监测仪测试，并安装了120个电子耳标进行实地测试和平台运行试点工作，完成了细毛羊定点监测。运用网络监管系统推进农产品质量安全“区域定格、网格定人、人员定责”网格化管理，增加产地、“三前”环节、禁用药物抽检比例，提升了细毛羊产品品质。1.2在细毛羊养殖基础设施建设中的运用肃南县已建成甘肃高山细毛羊养殖小区（场）44个、暖棚羊舍4 985座，各养殖小区均配套水电路网等设施，个别养殖小区采取视频监控技术将高清球机布置在小区内，通过网络实时掌控养殖场区基本情况，及时了解羊群生长环境和动态，实现了标准化规模养殖。全县宽带通入率达92%，4G网络覆盖率达100%，5G网络已在县城及小集镇实现全覆盖，水、电、路实现全覆盖，完善的基础设施为物联网应用奠定了基础4。1.3在细毛羊品牌宣传中的运用“肃南甘肃高山细毛羊”获得国家农产品地理标志认证，“九排松”“赛美努”等品牌获得甘肃省著名商标称号。运用视频监测技术、电子二维条码技术、智能采集技术和网络技术，将电子动物合格证书、农畜产品可追溯体系运用到无害化、有机、绿色农产品产地认定，全县“三品一标”畜产品占生产总量的比重达到50%以上，在北京、深圳、厦门、酒泉、嘉峪关等地建成14个肃南有机羊肉销售专柜，通过互联网电子商务平台开展羊肉销售，线上销售实现了从无到有的突破，产品市场知名度和美誉度逐步提升，促进了肃南县细毛羊产品销售和市场的有效对接，高山细毛羊的特色产品体系日趋鲜明。1.4在先进试点建设项目中的运用肃南县借助现代通讯、物联网、大数据、云计算等新技术手段，试点建设“共享牧场”项目。2019年、2020年分别在康乐镇赛鼎村和大河乡西岔河村组织实施了共享牧场试点项目，架设高清全景摄像头8处，使牧场放养环境实时可监控，初步实现了互联网技术与传统畜牧业相融合的新格局。2021年，通过视频宣传、网络直播、牧场体验、展会推介等活动，采取线上线下相结合的方式，销售“共享牧场”细毛羊肉提货卡6 177张，销售精品羊肉礼盒3 923份，配送整羊胴体5 000kg，3 000只甘肃高山细毛羊的羊肉通过“互联网+订单畜牧业”的方式销往全国各地，销售额达到500万元，只均售价高于市场价20%。存在的问题2.1物联网技术应用不到位农牧民粗放型养殖观念仍未得到根本性转变。细毛羊产品仍然以散户销售散毛和活畜为主，不能通过网络带货等方式拓宽细毛羊产品销售渠道，无法形成优质优价销售格局。同时，因产区分散、屠宰加工业滞后、冷链物流配送体系建设滞后，没有完善的市场信息采集及网络发布体系，细毛羊在市场上的知名度较低，未能形成良好的品牌效应，导致与其他品系羊肉价格相同，没有体现出优质优价。2.2农牧民对物联网信息化建设认识不到位甘肃高山细毛羊养殖户普遍文化水平不高，缺乏对现代经营理念、新型机械设备和先进实用技术的掌握，对于“互联网+畜牧业”的发展方式不看好5，认为互联网设备前期投入大、收益见效慢，缺乏人工管理的精准化和感性化。此外，肃南县地域广阔，牧区网络覆盖面小，没有切实感受到物联网信息化技术对畜牧业发展的积极推动作用。2.3物联网在农畜产品可追溯体系中运用不健全因产区分散、屠宰加工技术水平滞后，县域内冷链物流配送体系尚未建立，网络可追溯162023年 第53卷 第4期综述专论体系建设成本高，细毛羊产品销售短板明显。牧民农产品质量安全意识不强，对生产优质安全农畜产品了解不够深入，没有畜牧业可追溯管理软件系统，虽然部分甘肃高山细毛羊佩戴免疫耳标，但只能简单掌握疫苗免疫情况，由于还存在掉标现象，可溯源能力较弱。2.4没有形成完善的信息化全产业链系统肃南县甘肃高山细毛羊品牌宣传推介投入不足、力度不够、宣传面不广，市场知名度较低。营销体系不健全，市场体系建设滞后，借助新媒体营销手段不多，开拓市场能力不足。项目资金来源单一，且资金用途受限，品牌宣传推介方面的费用只能由企业负担，宣传推介投入不足。共享牧场认养体系尚未建立，质量追溯体系不健全，大部分羊信息档案缺失。发展建议3.1 构建甘肃高山细毛羊全产业链信息化发展模式一是大力提升甘肃高山细毛羊生产能力，扩大甘肃高山细毛羊产品影响力，打造甘肃高山细毛羊全产业链信息化发展模式。二是大力推广人工智能、蓝牙高精度定位、无线传感技术在甘肃高山细毛羊生产、加工、市场营销、产业融资及风险防控等环节的数字化、网络化运用。三是完善甘肃高山细毛羊智能化管理体系。建设县、乡、农民专业合作社、运营企业等多方参与的联动机制，通过共享牧场运营平台，运用专业化信息对全县细毛羊进行科学高效管控，实现“互联网+畜牧业”资源的全面共享5。四是基于“互联网+甘肃高山细毛羊”平台，建成联动高效系统，拓宽产业范围，广泛吸引社会资本参与生态养殖、放牧体验、休闲养生等产业，加速提升产业发展水平，不断满足人民群众对美好生活的需要。五是建成基于物联网技术的细毛羊产业发展体系。县委、县政府为决策层，农业农村局及各相关乡镇为监管部门，将物联网技术运用到细毛羊生产各环节，其中农民专业合作社负责细毛羊养殖环节和屠宰环节，运营企业负责细毛羊产品线上线下销售，通过客户反馈的信息及时对生产各环节进行优化调整，实现高效生产（图1）。3.2 建设基于5G+畜牧物联网平台的甘肃高山细毛羊系统一是运用网络视频将羊的身份信息、牧场信息以及消费者需求信息等与大数据管理智慧中心对接，24h在线采集养殖圈舍信息，实现养殖舍内环境信号的自动检测、传输、接收；运用无线传感器等网络传输技术对养殖舍内相关设备（除湿机、加热器、开窗机、红外灯、风机等）进行控制，实现养殖舍环境的集中、远程、联动控制。二是配套穿戴设备（电子项圈或智能耳标），运用物联网采集系统采选牧场内细毛羊的温度、运动轨迹、活动步数等数据，准确判断其生命特征；运用RFID射频识别技术、PLC程序控制技术、数据库管理等多种先进技术，根据羊体重及档案信息计算科学合理的饲喂量，采用直线输送的绞龙式送料机与PLC控制技术相结合，实现饲料的精准投放6。三是建设可视化智能系统，对共享牧场生产的产品落实环境卫生质量标准，制定共享牧场食品生产地方行业规程，加强生产、运输、销售各环节管理。邀请国家权威机构和专家对共享牧场产品进行鉴定，颁发质量优质鉴定书7，争取通过保险公司承保。全面推动传统畜牧业向现代畜牧业转型发展，实现科学化、规范化、规模化养殖，促使健康、无抗、生态养殖成为共识。2023年 第53卷 第4期17综述专论四是建立细毛羊产品种养加工、检验检测、质量分级、标识包装、冷链物流、批发零售等各环节有机结合的全产业链标准体系，统一产品规格和品质等级、统一销售价格和产品包装。邀请各新闻媒体对产品进行跟踪并做系列报道，探索“网络直播”营销模式，将直播间设在天然牧场，让消费群体直观了解牧场真实环境。五是运用RFID设备实现“一羊一身份证”管理。牲畜“身份证”信息包括牲畜种类、生产日期、选育重量、养殖地点、雌雄、照片、防疫、兽药使用情况、出栏时间、出栏重量以及后期屠宰加工企业、经销企业等信息，对每只羊从养殖到加工再到终端消费进行全产业链追溯，确保影响羊肉质量的每个风险点都能防控。六是开发建设集计算、存储和系统研发等功能于一体的大数据平台，通过物联网信息智能化采集设备及技术，对全县细毛羊基础信息、服务信息、管理信息和空间信息进行采集、分析和处理，建立全县统一的细毛羊信息资源综合服务和智能分析系统，宏观调控细毛羊产业，全面监管细毛羊产品质量，精准提供综合信息服务5。3.3加大物联网技术推广运用一是深入开展物联网技术宣传工作，以多种方式宣传物联网技术，让农牧民能够了解物联网技术应用层、网络层和感知层的区别，使农牧民能够使用简单的物联网设备开展日常工作，如使用无人机开展牧区牲畜放牧、转场；使用监控设备监护羊群、羊采食情况及接羔育幼情况；使用圈舍环境监测设备掌握圈舍氨气等有害气体含量等。二是注重理论教育与实践相结合，使农牧民能够切实感知物联网技术在畜牧业生产中的便捷性。指导大型养殖场（户）开展智能化饲喂、科学化养殖，发展智慧农牧场，促进畜牧业管理数据化、信息化、可视化。培训屠图1基于物联网技术的细毛羊发展体系设计182023年 第53卷 第4期综述专论参考文献1赵甲峰.基于STM32为主控的智能畜牧业养殖监控预警系统设计J.甘肃畜牧兽医,2020,50(5):17-19.2张鹏.智能物联背景下畜牧业的转型升级J.中国高新科技,2019(19):125-127.3张启.基于大数据、云计算和物联网传感器技术的畜牧业信息化研究J.农家参谋,2019(18):142.4朵玉美.浅议肃南县“互联网+”技术在畜牧业中的应用J.甘肃畜牧兽医,2021,51(3):13-15.5白云龙.呼伦贝尔市“互联网+”畜牧业发展策略研究D.哈尔滨:哈尔滨工程大学,2019.6李日华,覃荣刚,韦丽娇,等.母猪智能化精准饲喂系统的原理与运用J.企业科技与发展,2021(5):63-65.7王澎.呼伦贝尔草原羊肉美味“看得见”N.农民日报,2019-08-17(6).（编辑：李娜）宰企业前连智能养殖场（户）、后连销售网点，全程运用物联网技术实现畜产品质量安全可追溯。三是进一步加大细毛羊养殖、细毛羊产品生产及网络销售等方面的培训，大力推广细毛羊标准化生产技术，研究开发新型畜牧业设备，解决技术推广中的难题。3.4推广标准化生产技术充分利用乡村振兴专家服务团资源，进一步完善以县畜牧兽医服务中心、乡镇畜牧兽医工作站和龙头企业、专业合作社为主体，科研院所和高等院校为依托的新型农牧业科技创新服务体系，围绕细毛羊良种繁育、优质饲草生产加工、细毛羊高效养殖、重大动物疫病防控、细羊毛标准化生产等关键环节，组织开展绿色标准化养殖示范基地科学技术推广与培训，提高农业科技成果转化率和科技成果应用推广能力。研究揭示膨化饲料质量影响鱼类胃肠排空和饲料利用水产饲料颗粒质量对运输和投喂至关重要，硬度高、水中稳定性高的饲料能减少经济损失和降低环境污染。然而，硬度高、软化时间长的饲料对鱼类生理反应和饲料利用可能产生负面影响。近日，中国农业科学院饲料研究所饲料加工与质量安全创新团队研究揭示膨化饲料会影响鱼类的胃肠排空和饲料利用。相关结果发表在水产养殖（Aquaculture）上。该研究通过改变膨化加工过程中的调质水分含量（22%和28%），获得具有差异质量的膨化饲料。结果发现，硬度高、软化时间长的膨化饲料显著降低了鱼体胃内水流量和胃排空速率，且未影响胃消化动态，但降低了饲料转化率。该研究揭示了高硬度和软化时间较长的饲料对花鲈生理反应和饲料利用的影响，为循环水养殖、深海网箱养殖专用饲料的进一步研发奠定了基础。