山东省畜牧养殖机械化现状及发展对策建议

山东省诸城市农机农经发展中心 赵大庆

○山东省肥城久亿机械有限公司 武连兵

农业农村部农业机械化总站 毕 武

山东省农业机械技术推广站 王冬梅 邱韶峰

当前我国畜牧业正加快向规模化、标准化、集约化转型升级，对加快畜牧业机械化发展的要求日益迫切。山东省农业农村厅发布了《关于加快推进畜牧业机械化发展的意见》，要求到2025年，山东省主要畜禽养殖全程机械化取得显著成效，畜牧业机械化率总体达到60%左右，其中生猪、肉牛、奶牛规模化养殖机械化率分别达到80%、60%、90%以上，蛋鸡、肉鸡规模化养殖机械化率达到80%以上，主要畜禽规模养殖场基本实现全程机械化，基本形成标准化规模养殖与机械化有机协调的畜牧业发展新格局。

一、畜牧养殖业机械化现状

1.山东畜牧养殖机械化发展的优势。

（1）畜牧业发达。山东省是畜牧业大省，肉类总产量及禽蛋产量多年保持全国第一，牛奶产量位于全国第四位。2018年山东省出栏生猪5082万头、家禽21.72亿只、羊2682万只、牛363万头；肉蛋奶总产量1534万吨（肉类854.7万吨、禽蛋447.0万吨、牛奶232.5万吨），占全国十分之一，其中禽肉占全国15.8%、禽蛋占世界5.1%；实现总产值2433亿元，畜牧业一二三产业总产值约9000亿元，吸纳直接就业人员近300万人，畜牧产业规模多年位居全国第一。

（2）畜禽养殖规模化、标准化、集约化水平高。山东省不仅畜禽养殖总量大，而且设施畜牧业发展早，畜牧业规模化、标准化、集约化水平高。特别是2018年以来，受非洲猪瘟影响，猪肉价格快速上涨，在传统养殖企业跑马圈地、扩大养殖规模的同时，一些互联网巨头、房地产公司也纷纷跨界养猪。2019年山东省猪场建设投资达到了521亿元，是非洲猪瘟爆发前年投资额的7倍以上。社会资本的大举介入，迅速提高了畜牧养殖的规模化、标准化和集约化比重。2020年山东省畜禽养殖规模化率：肉鸡98.73%，蛋鸡92.68%，奶牛89.6%，肉牛51.78%，肉羊44.06%，分别比全国平均水平高14.8、13.0、22.4、22.2和1.0个百分点，比2015年分别提高8.85、14.72、19.74、8.89和13.12个百分点。

（3）山东省畜牧装备制造业实力雄厚。山东省不仅是畜牧大省，也是畜牧装备业大省，畜牧装备业总产值100多亿元，规模居全国首位，产品覆盖鸡、鸭、猪、牛、羊、兔等主要畜种，涉及饲草收获、饲料加工、饲喂、环控、防疫、废弃物收集与处理、畜产品加工、饲料及畜禽专业运输等养殖全过程。山东畜牧装备制造业为畜牧机械化发展奠定了坚实的物质基础。

近年来，山东畜牧装备制造企业积极通过物联网、大数据及人工智能等先进技术对传统畜牧装备进行升级改造，对推动畜牧业转型升级和智慧畜牧业的发展做出了重要贡献。

2.主要畜种养殖机械化现状。总体上来看，养殖的机械化水平与养殖企业的规模呈正相关，大型养殖场机械化水平高于中、小型养殖场，中、小型养殖场机械化水平高于养殖户。按畜禽种类分，肉鸡、蛋鸡规模化养殖的机械化水平最高，其次是奶牛、生猪、肉牛、肉羊。从养殖环节看，饲喂环节机械化程度最高，其次是清粪、畜禽舍环境控制，粪污无害化处理及资源化利用环节一直是畜牧养殖机械化的薄弱环节和短板。

（1）肉鸡、蛋鸡养殖机械化现状。肉鸡、蛋鸡养殖是山东畜牧养殖的强项，禽肉、禽蛋产量均占到了全国产量的1/7左右。目前山东省的规模化养鸡场全部采用立体笼养模式，使用层叠式笼养成套设备，肉鸡一般为3～4层，单栋鸡舍养殖量3～4万只；蛋鸡一般为4层，少数有6层或8层，单栋鸡舍养殖量5～10万只。笼养成套设备配置挎斗式或播种机式喂料机和刮板式清粪机，能实现自动饲喂和自动清粪。鸡舍配有风机、水帘、锅炉或热泵，在环控器控制下运行，实现环境通风、夏季降温和冬季供暖的自动化，为鸡提供适宜的生长环境。饲喂、清粪和环控环节不仅全部实现了机械化，而且实现了自动化和智能化。

捡蛋环节一直是蛋鸡养殖全程机械化的薄弱环节。受资金限制，养殖户购买的设备，特别是2019年以前购买的蛋鸡笼养成套设备，普遍不配集蛋机，靠人工捡蛋。随着人工成本的不断增加，近二、三年来新建的蛋鸡养殖场80%以上都配置了集蛋机，不少还配置了中央输蛋线和蛋品分级包装设备，捡蛋环节的机械化率迅速提升。出鸡环节是肉鸡养殖全程机械化的薄弱环节，国外采用平养模式，有成熟的抓鸡机器，国内主要是立体笼养，目前尚无成熟的模式及相关机械。人工抓鸡每只成本要0.15～0.2元，成本远高于机械化抓鸡。

（2）奶牛规模养殖机械化现状。近几年山东省奶牛养殖业由散养向规模化、现代化、集约化和标准化方向快速发展，小型奶牛养殖场的数量迅速减少，奶牛养殖平均规模稳步增长，养殖机械化水平显著提升。目前山东省的奶牛养殖场无论规模大小，在饲料配制、饲喂环节基本实现了机械化，配置青贮饲料取料机或铲车取料、采用牵引式全混合日粮制备机或固定式全混合日粮制备机加撒料车进行饲料制备及投喂。

规模奶牛场挤奶环节全部实现了机械化，均采用奶厅集中挤奶方式，与传统的人工挤奶相比，机械化挤奶的应用极大地提高了奶牛养殖业的劳动生产效率和鲜奶卫生质量。存栏在1000头以下的奶牛场，挤奶机以鱼骨式和并列式为主，转盘式挤奶机主要应用于存栏1000头以上牧场。鱼骨式、并列式和转盘式挤奶机目前在规模奶牛场的配置率分别为80%、15%及5%。随着近期一批大型奶牛场的建成及投入使用，转盘式挤奶机的保有量及配置率将显著提升。

规模奶牛场的清粪环节也全部实现了机械化，70%以上的奶牛场采用了自走式清粪机清粪或铲车清理，20%左右使用刮粪板式清粪机，10%左右使用循环水冲粪。循环水冲粪产生较多的污水，污水处理成本较高，水冲粪逐渐被干清粪模式取代。

随着奶牛规模化、精细化养殖进程的不断推进，对奶牛的饲养、管理方式提出了更高的要求，靠人工观察对奶牛进行体征监测已远远不能满足现代化奶业发展的需求。目前山东省20%左右的在用挤奶机配有流量、pH、电导率等传感器，能精准地记录每头牛的产奶量、奶的pH值、电导率及脂蛋白等指标。通过这些指标可以及早发现奶牛的消化疾病、乳房炎、酮病等疾病，配合分群门及电子项圈或计步器的使用，可以对发情奶牛及早期疾病奶牛进行识别并隔离，提高了牧场的生产管理水平和经济效益。

（3）生猪养殖机械化现状。近两年在社会资本的推动下，山东省生猪规模养殖的比重迅速上升，大规模、超大规模的猪场不断涌现，促进了机械化和信息化的融合发展。山东省规模生猪养殖普遍采用封闭式猪舍，猪舍采用全漏粪地板或半漏粪地板，饲喂系统配置饲料塔、塞盘链式或螺旋弹簧式喂（送）料机；环境控制系统配备风机、水帘进行通风和夏季降温，分娩舍和保育舍还配热风炉、锅炉或空气能热泵进行冬季供暖；部分规模养殖场和种猪场还配备了空气过滤系统和猪舍废气净化系统，环控电脑集中控制猪舍的环控设备运行；猪舍内外的刮板式清粪机能将猪舍的粪污收集并通过清粪管道输送至猪场的环保区域实现集中处理。目前规模生猪养殖场均实现喂料、环境控制和清粪作业的自动化。

因养猪占地较多、环境污染问题严重，同时受非洲猪瘟的影响，山东省生猪养殖模式发生新的变化，主要有多层楼房养猪、聚落化的新型养殖小区等。牧原、海大、新希望六合三家集团化养殖企业分别在山东即墨、莱州及莒县建设多层猪舍，饲喂、环控、排污等方面实现自动化，节省人力资源成本，充分利用高层空间提高土地利用率、单位面积生猪产量和生产效率，但前期投入成本高于传统养猪模式。以青岛即墨牧原农牧有限公司第一分场为例，该项目总投资1.48亿元，占地86亩，建设2栋6层猪舍，每年可出栏商品猪10万头，比平铺式猪舍节约60%以上土地。猪舍从饲料高温灭菌、管链密闭输送、饮水彻底消毒、新风高效过滤、出风灭菌除臭到智能装备应用，实现了对猪群全方位把控。该项目还使用巡检机器人、赶猪机器人、捡猪机器人、清洗机器人以及刷圈机器人等智能养猪机械装备，每个饲养员年可饲养管理育肥猪1万头。

集团公司和大型养猪场应用物联网技术，普遍采用猪场信息管理系统，应用智慧养猪云平台。一个系统平台能够控制集团公司的多个养殖场，能实时在线监控猪场内所有栋舍的关键参数，如温度、湿度、氨气、二氧化碳等，并反馈至集团公司的信息中心；对猪舍及猪场的饲料消耗、设备运行状况、死亡量等管理数据每日上传至公司信息中心，及时汇总、分析并及时预警提示，包括所有报表，不再需要人工统计，不仅节省了人工，还提高了数据的准确性和时效性。

（4）粪污无害化处理及资源化利用机械化现状。随着畜禽粪污资源化利用整县推进项目的实施以及畜禽粪便发酵处理机、有机废弃物好氧发酵翻堆机、堆肥膜等机械装备列入农机补贴，粪污无害化处理及资源化利用环节机械化率有了明显提升，规模养殖企业基本配备了相应的机械装备。但受设备价格及运行费用因素影响，小养殖户对于购买粪污处理机械装备的意愿不高，设备配置率仍然较低，甚至存在设备闲置弃用的现象。

二、畜牧养殖机械化发展存在的问题

1.前期设备投入成本高。规模化养殖场在建设之初，需要建设标准化圈舍，同时配备机械化、自动化水平较高的设备，使得前期整体投入成本较高。

2.国产畜牧装备与国际先进水平仍有较大差距。畜牧装备制造业基础研究薄弱，缺乏行业积淀、数据分析应用存在短板等问题导致国产畜牧装备与国际先进水平相比，无论是硬件还是软件方面都有较大差距，对畜牧业机械化高质量发展不利。如挤奶设备市场主要被外资品牌垄断，大型牧业企业倾向于选择外资品牌，国产挤奶设备在计量传感器的精度方面与进口产品存在差距，主要是脉动器、奶计量装置、脱杯装置等挤奶设备关键部件的核心技术掌握在国外企业手中。

国内畜牧装备生产企业普遍对软件开发重视不足。软件是智能畜牧装备的大脑，算法很重要。以国产挤奶机、分群门软件为例，由于开发时间短，用户数量少，缺乏大样本数据支撑，对牛只发情及疾病揭发不准，用户使用经济效益差，在市场竞争中被淘汰出局。基伊埃、利拉伐、阿菲金等国外软件开发早、客户多、有大数据支撑，通过多次算法迭代，发情揭发率、瘤胃酸中毒、酮病和蹄病等疾病揭发率都达到98%以上，已经牢固占领了国内挤奶机市场。

3.养殖场规划设计有待提升。由于缺乏既懂养殖工艺又懂机械设备的复合型人才，同时大部分畜牧养殖企业缺乏对养殖场规划设计的经验积累，普遍存在养殖场规划布局不科学、牧机与牧艺结合脱钩、圈舍设计宜机性差等问题。

4.专业技术人才缺乏。我国现代畜牧业基础薄弱，畜牧机械的基础研究不足，缺乏畜牧机械专业人才培养体系，尤其是掌握养殖工艺和智能化操作技术的复合型人才较少，不能满足畜牧业机械化、自动化和智能化发展的需要。

三、畜牧养殖机械化发展趋势与建议

1. 发展趋势。

（1）机械化、信息化融合发展。当前我国畜牧养殖正加速向规模化、集约化与标准化方向发展，对畜牧养殖机械的信息化和智能化的需求日益增加。推进“互联网+畜牧养殖机械”，促进畜禽养殖与信息化技术深度融合是下一步发展的方向，也是支撑现代畜牧业可持续发展的关键。

（2）智能化、全程机械化发展。目前从事畜牧养殖业的主要劳动力大多为45岁以上人群，由于作业环境差，畜牧业用工难题日渐突出，尤其是非洲猪瘟爆发后，减少人猪接触机会，机器替人，猪场对智能机器人等智能化设备需求日益迫切。实现从“人工喂养”传统模式到“人管设备、设备喂养”再到“机器自主学习，智能饲喂”是必然趋势，智能感知监测、数据分析与智慧决策将是畜牧装备智能化发展的方向。

（3）由单机工作向系统组网转型升级。随着畜牧养殖业规模化的发展，养殖企业特别是大中规模养殖企业对养殖场物联网建设日益迫切。信息采集系统的推广和普及也为养殖场物联网建设奠定了物质基础。养殖场物联网实现畜禽养殖数据实时、准确地采集、存储，数据涵盖饲喂、环控、清粪及粪污处理设备的运行状况；畜禽舍的温度、湿度、有害气体浓度等环境参数；饲料、水、电等投入品的消耗量以及畜禽的生长情况、蛋、奶产量等数据。物联网实现了畜禽养殖场的数字化，AI对大数据的分析为科学决策提供了依据，使畜禽养殖管理变得智慧、精准、高效。

2.发展建议。

（1）加大智能畜牧装备研发投入及推广力度。国家要引导农业院校和科研院所开展畜牧机械的基础研究，结合动物模型和仿生学原理，优化现有的畜牧机械，更好地为畜牧业发展服务。国家应加大对养殖用智能巡检机器人、圈舍洗消机器人、智能饲喂站等智能化养殖装备研发投入，大力推广智能化畜牧装备，引导养殖业向高质量方向发展。

（2）大力推进养殖机械化标准体系建设。首先，建议尽快制定畜牧装备行业标准，实现畜牧装备（如猪栏、食槽、鸡笼和笼架等）系列化。这样既减少了装备制造企业设计、制造成本，又增强产品的通用性，减少社会资源的浪费，大幅提高生产效率。其次，尽快解决软件接口缺乏统一标准，不同产品间不兼容的问题。如奶牛场采用进口品牌挤奶设备和挤奶管理软件，但牧场管理软件采用国内品牌，由于两品牌间没有兼容协议，挤奶管理软件自动获取的产奶量数据无法直接导入牧场管理软件，只能靠人工手动将产奶量数据输入牧场管理软件。第三，建议大力推进畜牧养殖机械化标准体系建设，加强牧机与牧艺融合。

（3）加强智能养殖机械化人才培养。随着智慧畜牧业的不断发展，对相关专业人才的需求量增加，高校、职业学院和科研机构要实施智能畜牧装备人才培养计划，完善人才教育制度和课程设置，培养智能养殖复合型人才，为畜牧养殖业向数字化、无人化方向发展提供人才支撑。