繼上世紀80年代初美國提出“精確農(nóng)業(yè)”概念以來，發(fā)達國家都先后致力于該領(lǐng)域研究，經(jīng)過20余年的發(fā)展，世界“精準農(nóng)業(yè)”體系已基本成型，并使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率大幅度提高，但主要集中于以3S空間信息技術(shù)和作物生產(chǎn)管理決策支持技術(shù)(DSS)為基礎(chǔ)的面向大田作物生產(chǎn)的精準農(nóng)作技術(shù)的研究與應(yīng)用，而在畜牧業(yè)領(lǐng)域卻應(yīng)用不多。本文擬在“精準畜牧業(yè)”的概念與意義、研究現(xiàn)狀及發(fā)展設(shè)想作一闡述。
1、精準畜牧業(yè)的內(nèi)涵
    所謂精準畜牧業(yè)，即結(jié)合精準農(nóng)業(yè)的技術(shù)思想，對畜牧業(yè)生產(chǎn)進行定位、定時、定量的最優(yōu)化控制與管理，以達到經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益的統(tǒng)一，獲得經(jīng)濟、環(huán)境等方面的最高回報。
    精準畜牧業(yè)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：畜種改良精準化，飼料生產(chǎn)精準化，養(yǎng)殖生產(chǎn)精準化，畜產(chǎn)品加工精準化及畜產(chǎn)品流通精準化。
2、發(fā)展精準畜牧業(yè)的意義
    當前，我國畜牧業(yè)的發(fā)展正處在一個關(guān)鍵時期，內(nèi)有人畜爭糧問題、畜產(chǎn)品安全問題、生態(tài)環(huán)境污染問題等方面的壓力，外有技術(shù)性的以及非技術(shù)性的國際貿(mào)易壁壘等方面的障礙。在這一系列問題下怎樣發(fā)展我國畜牧業(yè)，專家學(xué)者們提出了許多不同的發(fā)展計劃和模式，如生態(tài)環(huán)保型畜牧業(yè)、福利型畜牧業(yè)、畜產(chǎn)品安全型畜牧業(yè)等等，但都比較片面，不能代表我國畜牧業(yè)發(fā)展的全部。從另一個角度來看，不管是生態(tài)型、福利型、畜產(chǎn)品安全型還是標準型，其核心思想無不圍繞“精準”二字，只不過側(cè)重點不同而已。如生態(tài)型畜牧業(yè)主要側(cè)重于生態(tài)環(huán)境的保護和畜牧業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，其實現(xiàn)途徑還是通過精準的飼養(yǎng)環(huán)境預(yù)警系統(tǒng)、糞便處理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等來加以實現(xiàn)：再如福利型畜牧業(yè)雖側(cè)重于適應(yīng)國際貿(mào)易環(huán)境增強我國畜產(chǎn)品的市場競爭力，具體措施還需實行精準的飼養(yǎng)管理系統(tǒng)、畜產(chǎn)品的運輸加工系統(tǒng)，減少動物應(yīng)激。因此只有“精準”才能準確全面地概括我國畜牧業(yè)的發(fā)展方向。
    發(fā)展精準畜牧業(yè)是時代特點所決定的，是我國畜牧業(yè)的根本出路，也是適應(yīng)我國國情和國際大環(huán)境的需要。
2.1飼料資源的短缺要求發(fā)展“精準”型畜牧業(yè)
    隨著我國畜牧業(yè)的迅速崛起，“人畜爭糧”已成為制約畜牧業(yè)發(fā)展的重大問題。因此，建立一套精準的飼喂系統(tǒng)（精準的畜禽環(huán)境控制、精準的投料、精準的飼料配方），減少浪費，開發(fā)新的資源，
減緩我國的畜糧壓力，勢在必行。
    富通新能源銷售的飼料顆粒機、秸稈顆粒機是養(yǎng)殖戶們生產(chǎn)顆粒飼料很好的選擇。
2.2畜牧業(yè)“精準化”有助于提高畜產(chǎn)品品質(zhì)，增強畜產(chǎn)品市場競爭力
    隨著集約化飼養(yǎng)體系的逐漸完善，畜禽養(yǎng)殖規(guī)模正不斷擴大，但一系列弊端亦顯露出來，如飼養(yǎng)舍內(nèi)有害氣體濃度、溫濕度等得不到有效控制，畜禽應(yīng)激反應(yīng)嚴重，肉蛋奶品質(zhì)下降，藥物殘毒等，影響了我國畜產(chǎn)品的市場競爭力。加之來自國際動物福利組織及技術(shù)貿(mào)易壁壘的影響，致使我國畜產(chǎn)品的出口受阻。而通過建立精準化的飼養(yǎng)體系，實現(xiàn)對畜禽生存環(huán)境的自動控制，可有效減少應(yīng)激，提高畜產(chǎn)品品質(zhì)，應(yīng)對國際“綠色”貿(mào)易壁壘。
2.3發(fā)展精準型畜牧業(yè)是保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)性生態(tài)農(nóng)業(yè)的需要
    在“菜籃子”工程的推動下，我國畜牧業(yè)產(chǎn)值和畜禽養(yǎng)殖規(guī)模發(fā)生了巨大變化，大量外源性飼料等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為豐富的畜產(chǎn)品，但同時也產(chǎn)生了大量畜禽排泄物，破壞草地植被，給生態(tài)環(huán)保帶來了沉重的壓力。因此迫切需要采取有效的精準化畜牧業(yè)生產(chǎn)，進行多層次、多環(huán)節(jié)的綜合治理，變廢為寶，化害為利，保護生態(tài)環(huán)境。
2-4發(fā)展精準型畜牧業(yè)有利于市場的穩(wěn)定平衡
    利用3S等時間空間信息采集技術(shù)和全國信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過全方位、多層次的控制我國畜牧業(yè)生產(chǎn)及畜產(chǎn)品的流通與銷售，可有效防止畜牧業(yè)生產(chǎn)的盲目性、無序性，保持畜產(chǎn)品及相關(guān)市場的繁榮穩(wěn)定。
2.5發(fā)展精準型畜牧業(yè)有助于提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)省人力資源
    精準化畜牧業(yè)由于其高度自動化、機械化的特點，大大減輕了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。
3、精準畜牧業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
3.1品種改良方面
    美國肉牛研究專家Brethour教授用了近12年的時間致力于超聲波技術(shù)在家畜改良方面的研究。其研究內(nèi)容：建立背脂方程式，確定背脂與大理石花紋肉的對應(yīng)關(guān)系；確立最佳的屠宰日期；計劃通過超聲波預(yù)測小牛遺傳學(xué)上的潛能等。
    以色列全國共有奶牛13萬頭，其中就有8.5萬頭牛的系譜、產(chǎn)奶量、發(fā)情配種、奶的質(zhì)量、耐熱反應(yīng)、衛(wèi)生防疫保健等都進入了電子計算機系統(tǒng)，育種協(xié)會和農(nóng)民隨時可獲得任意一頭牛的所有資料，這樣就大大促進了選育的準確性和進展速度。
3.2飼養(yǎng)管理方面
    以色列的集約化養(yǎng)禽場，其溫度、濕度、增重、供給飼料、供水、拾蛋、光照等均由電腦控制，如發(fā)生障礙時，警報器便發(fā)出呼叫，以采取措施。美國奧林萬蛋雞養(yǎng)殖場采用封閉式自動化控制，室內(nèi)設(shè)有調(diào)溫設(shè)備，糞便清除自動化，雞蛋的撿運采用履帶式運輸和機械自動包裝，先進快捷，蛋雞死淘率月平均為0.5%，全程低于10%，每只蛋雞平均產(chǎn)蛋280個，約17kg。
3.3飼料生產(chǎn)方面
    ADM公司是美國最大的谷物加工企業(yè)，飼料的加工過程自動化程度較高，成品采用大型包裝機一次完成，立體升降式成品庫按產(chǎn)品分類有序放置和管理，其飼料及添加劑生產(chǎn)有著嚴格的質(zhì)量控制和檢驗標準。
3.4畜產(chǎn)品加工方面
    隨著瘋牛病、瘦肉精、二噁英、蘇丹紅等一系列案例的出現(xiàn)，食品安全已成為全球普遍關(guān)注的問題。各國在畜產(chǎn)品加工方面更是嚴格把關(guān)，如美國提出了有關(guān)食品安全方面的HACCP計劃，并在逐步完善中。其中將輻射作為降低肉和家禽產(chǎn)品病原體水平的處理方法在37個國家批準使用。研究表明，電離輻射能顯著降低肉類食品里的各級病原微生物，如沙門氏菌，金黃色葡萄球菌，及各種寄生蟲，而且可保持原汁原味。
3.5動物尸體和糞便處理方面
    目前，美國明尼蘇達州正進行一項氣味管理計劃，這一計劃通過動態(tài)的氣味信息技術(shù)及先進的生物過濾器、生物化學(xué)滌氣器、離子轉(zhuǎn)換、嫌氣氧化等措施以達到有效控制氣味擴散污染的目的。
3.6牧草種植方面
    德國在大面積的牧草生產(chǎn)田里成功地應(yīng)用了3S技術(shù)，如對土地精確定位，按肥力程度確定播種量和施肥量等。目前世界上已開發(fā)的全球定位系統(tǒng)(GPS)能夠快速方便地獲取高精度位置信息，尤其是差分定位系統(tǒng)(DGPS)的定位精度更是達到亞米級的水平，適時動態(tài)差分(RTK)能夠在野外適時得到厘米級的定位精度。而高光譜遙感技術(shù)，光譜分辨率可達到納米級水平，它可以很好地區(qū)分牧草的葉片生化成分、含量及其變化。
3.7其它方面
    德國“環(huán)境研究”公司，通過采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)成功開發(fā)出犬全球定位跟蹤項圈，并實現(xiàn)了商業(yè)化。
    可以看出，目前世界精準畜牧業(yè)在各國專家的努力下，已取得了一定成績，在部分地區(qū)實現(xiàn)了機械化作業(yè)，但總體看仍處于發(fā)展的初期階段，各方面的技術(shù)研究范圍比較窄，未能形成系統(tǒng)的精準模式，離精準的要求還有很長一段距離。此外，各國畜牧業(yè)的精準化進程不一致，國際間的技術(shù)合作不夠。
4、我國發(fā)展精準型畜牧業(yè)的設(shè)想
    精準畜牧業(yè)在國內(nèi)已開始了這方面的研究工作，并取得了一定的進展。據(jù)報道，北京市飼料科學(xué)技術(shù)研究所與北京市糧食科學(xué)研究所聯(lián)合開發(fā)的9WAF-II型奶牛精準飼喂系統(tǒng)能夠自動識別奶牛個體，并根據(jù)個體需要投料，其個體識別率高達99%以上。胡肄農(nóng)等對蛋雞規(guī)模化養(yǎng)殖場的自動監(jiān)控系統(tǒng)進行了研究，實現(xiàn)了舍內(nèi)溫度、濕度、光照及氨氣濃度的預(yù)警控制系統(tǒng)。在營養(yǎng)調(diào)控方面，市場上有許多配方軟件，但大都過于簡單，尚未考慮實現(xiàn)動態(tài)糾偏功能。目前我國畜牧業(yè)信息資源網(wǎng)絡(luò)平臺已初具雛形，基本實現(xiàn)了資源共享。但總體來說，我國精準化畜牧業(yè)還處在學(xué)習(xí)探路階段，自己的東西不多，缺乏相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人才的參與及資金的投入。
    近期內(nèi)，我國精準畜牧業(yè)宜在以下幾方面開展工作。
4.1建立一套適合我國國情的精準放牧系統(tǒng)
    加強遙感技術(shù)(RS)的研究應(yīng)用，在對地面光譜測量數(shù)據(jù)和采樣測試相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)上，建立遙感數(shù)據(jù)與土壤狀況或作物物理化學(xué)參數(shù)（如葉面積指數(shù)、葉綠素含量、土壤特性等）之間的相關(guān)關(guān)系，結(jié)合草地植被生態(tài)生理過程間接獲取植物特性（植被冠層營養(yǎng)水平、籽粒、生物質(zhì)產(chǎn)量、質(zhì)量等信息）。建立一套決策支持系統(tǒng)(DSS)’．根據(jù)以地理信息系統(tǒng)為平臺的3S技術(shù)獲得的信息預(yù)測單位面積的草地植被長勢，判斷最佳放牧區(qū)域及每寸土地的最佳放牧?xí)r間，并根據(jù)草地沙化狀況，找出補救措施，如分區(qū)輪牧、動態(tài)施肥、保護野生優(yōu)良草種資源、補播草種、人工改造等。
4.2建立人工智能的育種改良系統(tǒng)，加快育種改良進程
    建立一套以模糊控制算法為核心的人工智能育種改良技術(shù)。由信息采集系統(tǒng)對全國各地奶牛及其后代的體征、生產(chǎn)性能等信息進行動態(tài)采集，然后將信息送往專家系統(tǒng)，利用模糊邏輯理論推斷出最優(yōu)的雜交育種模式。
4.3實現(xiàn)精準化飼養(yǎng)
    加快生態(tài)系統(tǒng)模擬和自動控制技術(shù)的研究開發(fā)，實現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)的“精準”化。所謂生態(tài)模擬控制技術(shù)就是將養(yǎng)殖場或畜禽合作為一個生態(tài)單元，模擬自然生態(tài)系統(tǒng)，采用電腦控制自動調(diào)節(jié)溫度、濕度和空氣質(zhì)量，實行自動投料、飲水和產(chǎn)品分檢及運輸?shù)茸詣涌刂萍夹g(shù)。
4.4建立人工智能的精準配方師系統(tǒng)
    即建立能夠不斷獲取外來信息，積累經(jīng)驗，并可隨時改變策略，以得出最優(yōu)個體配方的智能系統(tǒng)。人工智能配方系統(tǒng)的建立需要3S等時間空間信息采集技術(shù)的支持。在知識庫的基礎(chǔ)上，通過先進的信息采集技術(shù)獲取個體的體況指數(shù)、采食量、排泄物的成分組成、個體行為等復(fù)雜信息，利用其高速的信息轉(zhuǎn)換能力和復(fù)雜計算能力，對上次的配方進行分析、校正，以制定出針對此個體的“精準”配方，并將獲得的信息及分析推理的結(jié)果貯存在知識庫中。
4.5加快3S技術(shù)在水產(chǎn)漁業(yè)上的應(yīng)用
    根據(jù)高光譜遙感高光譜分辨率特性，獲取水體中魚類資源信息，為合理地進行捕魚提供決策支持。利用遙感手段還可以對水域生態(tài)進行監(jiān)測，根據(jù)水體中葉綠素濃度分布、可溶性有機物等判斷水體富營養(yǎng)化程度，從而推斷人工養(yǎng)魚投料量的多少，實現(xiàn)人工養(yǎng)魚的自動投料控制。
4.6建立全國養(yǎng)殖大區(qū)周邊環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)
    利用3S技術(shù)對全國各畜牧區(qū)周邊的大氣、水域、土壤等進行監(jiān)測，動態(tài)獲取空氣中氨氣、硫化氫等有害氣體含量，水體中氮、磷濃度及土壤中磷、亞硝酸鹽含量等反映環(huán)境受污染程度的一系列參數(shù)，并進行計算分析，對可能產(chǎn)生的不利影響及時發(fā)出警告，并給出相應(yīng)的改善措施。
4.7建立一套精準的疾病防控系統(tǒng)
    通過先進的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，建立動物的體表特征及行為（如奶牛的抬蹄、豬的咬尾站姿等）與各種疾病的預(yù)兆關(guān)系，提前作好預(yù)防工作，將疾病扼殺在萌芽當中。