畜禽精准饲喂管理技术发展现状与展望

传统的畜禽饲喂方式易产生畜禽营养不均、饲料浪费等问题,且人工劳动强度较大、生产率有待提高。随着信息技术的进步,以节省饲料和人工成本、促进畜禽营养均衡、保障畜产品品质及安全等为显著优势的精准饲喂管理技术应运而生,并逐渐研发应用。该文阐述了畜禽精准饲喂中饲养信息获取、饲料精准配方及智能饲喂技术的发展现状并分析了当前存在的问题及未来的发展趋势。     

基于MSRCR-YOLOv4-tiny的田间玉米杂草检测模型

为实现田间环境下对玉米苗和杂草的高精度实时检测,本文提出一种融合带色彩恢复的多尺度视网膜(Multi-scale retinex with color restoration, MSRCR)增强算法的改进YOLOv4-tiny模型。首先,针对田间环境的图像特点采用MSRCR算法进行图像特征增强预处理,提高图像的对比度和细节质量;然后使用Mosaic在线数据增强方式,丰富目标检测背景,提高训练效率和小目标的检测精度;最后对YOLOv4-tiny模型使用K-means++聚类算法进行先验框聚类分析和通道剪枝处理。改进和简化后的模型总参数量降低了45.3%,模型占用内存减少了45.8%,平均精度均值(Mean average precision, mAP)提高了2.5个百分点,在Jetson Nano嵌入式平台上平均检测帧耗时减少了22.4%。本文提出的Prune-YOLOv4-tiny模型与Faster RCNN、YOLOv3-tiny、YOLOv4 3种常用的目标检测模型进行比较,结果表明：Prune-YOLOv4-tiny的mAP为96.6%,分别比Faster RCNN和YOLOv3...     

基于多特征融合的蛋鸡发声识别方法研究

为更好地利用音频进行畜禽发声分类,进一步提高识别准确率,提出了一种基于多特征融合的蛋鸡发声识别方法.以栖架式养殖模式下蛋鸡的产蛋声、鸣唱声、饲喂声、尖叫声典型音频为研究对象,提取梅尔频谱系数、短时过零率、共振峰及其一阶差分作为融合特征参量,构建基于遗传算法优化BP神经网络的蛋鸡发声分类识别模型.结果表明,本文方法对蛋鸡...     

可变形磨损模型下微型离心泵复合磨损研究

为了探究微型离心泵在不同颗粒体积分数下的复合磨损类型与磨损变化,基于计算流体动力学与离散元耦合的方法,通过可变形磨料磨损Archard模型与可变形冲蚀磨损Oka模型对离心泵在不同颗粒体积分数（2%、4%、6%、8%、10%、12%）下的颗粒-部件碰撞占比率、磨损分布与演化进行了研究。通过对比实验发现颗粒体积分数在4%附近时颗粒与叶轮叶片、蜗壳碰撞占比率呈现不同的变化趋势。离心泵磨损以磨料磨损为主,磨料磨损中蜗壳为磨损最严重的部件,占总磨料磨损量的68.5%,随着颗粒体积分数的增加,蜗壳处磨料磨损由断面Ⅷ向断面Ⅰ演化,蜗壳前后端先后磨损。冲蚀磨损高磨损区域主要集中于叶轮叶片,占冲蚀磨损总量的95.83%,蜗壳处冲蚀磨损断面演化规律与磨料磨损变化规律近似,但蜗壳后端最先被磨损。颗粒体积分数对蜗壳磨料磨损变形量影响较大,蜗壳、叶轮磨料磨损变形量与冲蚀磨损变形量具有相似的变化趋势。     

海拔和坡向对色季拉山高山杜鹃凋落物分解的影响

为探究高寒森林凋落物在不同海拔和坡向的分解动态,以西藏色季拉山的高山杜鹃（Rhododendron simsii）凋落物为研究对象,在色季拉山设置3 500、3 700、3 900、4 100 m等4个梯度海拔以及西北坡（阴坡）和东南坡（阳坡）2个坡向,开展为期2年的凋落物掩埋试验,采用Olson模型明晰凋落物的降解规律,并结合木质纤维素的质量损失和土壤理化性质探究影响凋落物分解的因素。结果表明：不同海拔和坡向凋落物质量残留率均随分解时间增加而下降,分解2年后不同海拔的质量残留率为36.65%～75.99%;凋落物分解速度基本呈阴坡大于阳坡的趋势,其中海拔3 700 m阳坡处分解速度最快、半衰期和周转期最短;木质纤维素的质量损失也基本呈阴坡大于阳坡的趋势,且木质素分解程度最大,对凋落物质量损失的贡献超过50%;土壤中碳氮磷钾营养元素含量主要受坡向和凋落物分解时间的影响,在不同海拔间差异较小;海拔、坡向、分解时间及其交互作用均对凋落物分解有显著影响（P<0.01）,土壤含水率和碳氮比也是影响凋落物分解的重要因素。本研究可为高寒森林凋落物分解规律及影响因素提供理论依据。     

北部湾多齿蛇鲻摄食习性及随生长发育的变化

2008年10月至2009年9月,对北部湾多齿蛇鲻逐月采样共749尾(实胃数408个),通过胃含物分析法研究其摄食习性及随生长发育的变化。结果表明,北部湾多齿蛇鲻捕食种类包括鱼类、头足类以及虾类等饵料生物,其中可鉴定出的鱼类种类有17种。以相对重要性指数百分比为指标,鱼类为最主要饵料(98.8%),其中优势饵料种类有蓝圆鲹(34.9%)、少鳞犀鳕(26.6%)、长颌棱鳀(4.30%)和条鲾(2.5%)。多齿蛇鲻摄食强度、饱满指数和成熟系数的月份差异十分显著,而以Brillouin指数表征的各月份营养多样性则无显著差异。一年中呈现3个产卵高峰期(3-4月、6月及11月),产卵期间摄食强度没有降低,仍然强烈索饵。随着体长的增长,北部湾多齿蛇鲻饵料生物个数变化较小,但平均单个饵料生物质量却明显增加。聚类分析表明,北部湾多齿蛇鲻各体长组间食物组成相近,其中136～255mm各体长组相似性系数均大于60%。     

褐藻羊栖菜繁殖生物学特征和生活史流程的补充研究

以温州市洞头区人工养殖羊栖菜和野生羊栖菜为研究样本,详细描述了羊栖菜成熟孢子体有性生殖,假根与侧生枝无性生殖的繁殖生物学特征和生活史流程。详细记录了羊栖菜卵、精子和受精卵的减数分裂和有丝分裂过程,假根、茎(主茎和侧生茎)、叶(气囊)和生殖托(雌托和雄托)等4类器官生长、发育和分化过程,胚、幼孢子体和成熟孢子体形态结构特征。在此基础上对现有羊栖菜繁殖生物学特征及生活史流程进行了补充和修正,增加了羊栖菜侧生枝无性生殖和羊栖菜幼孢子体期有性生殖的相关内容,并重新绘制了羊栖菜生活史流程图。该研究结果将为开展羊栖菜养殖生态学研究,深层次解析羊栖菜生殖节律、种群繁衍与环境关系奠定基础。     

硒对铜胁迫下大菱鲆幼鱼生长、抗氧化能力及相关基因表达的影响

为探讨硒对铜胁迫下大菱鲆幼鱼生长、抗氧化能力及相关基因表达的影响,以初始体质量为(24.85±0.10) g的大菱鲆为研究对象,通过在饲料中添加五水硫酸铜和亚硒酸钠,配制铜、硒含量分别为(0、0,1 000、0,1 000、2,1 000、4 mg/kg) 4种等氮等能的实验饲料,命名为D1、D2、D3和D4组。养殖实验持续84 d。结果显示:①各组间实验鱼成活率无显著差异;增重率、特定生长率和蛋白质效率均在D2组显著低于D1、D3和D4组;摄食率和饲料系数呈相反趋势,在D2组显著高于其他3组。②幼鱼全鱼和肝脏粗脂肪含量呈先下降后上升趋势;而背肌粗蛋白和粗脂肪含量在各组之间无显著性差异。全鱼、脊椎骨和肝脏中Cu含量在D2组达到最高值;Zn含量则在D4组达到最高值;肝脏中铁含量呈下降趋势,在D3和D4组显著低于D1和D2组。③D2组显著降低了幼鱼血清总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;丙二醛(MDA)含量则呈相反趋势,在D2组显著高于D3和D4组;总超氧化物歧化酶(T-SOD)和铜—锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)活性均在D4组达到最低值。④血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性均在D2组显著高于其他3组;而血糖浓度、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)活性均在D2组达到最低值,显著低于D1组。⑤肝脏金属硫蛋白(MT) mRNA相对表达量在D4组达到最高值,显著高于其他3组;谷胱甘肽转移酶(GST)和溶菌酶(LZM) mRNA相对表达量均在D2组显著低于其他3组;热休克蛋白70 (HSP70) mRNA相对表达量则在D2组显著高于其他3组。综上所述,在本实验条件下,饲料中添加硒(2～4 mg/kg)可缓解高铜(1 000 mg/kg)胁迫导致的鱼体生长缓慢等症状,并可调控鱼体的抗氧化能力、生理代谢及相关基因表达量,进而对鱼体在高铜胁迫下的内环境稳态恢复具有一定的促进作用。     

大菱鲆幼鱼对饲料中泛酸最适需求量的研究

为研究大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼对泛酸的最适需求量,在基础配方中添加不同梯度的泛酸钙,制成6组泛酸含量分别为6.24、10.64、15.02、23.81、41.40和76.57 mg/kg等氮等能实验饲料,投喂初始体重为(24.73±0.10) g的大菱鲆幼鱼80 d。结果显示：1)泛酸对幼鱼成活率(SR)无显著影响(P>0.05),10.64~76.57 mg/kg饲料组增重率(WGR)和特定生长率(SGR)显著提高(P< 0.05);泛酸含量超过23.81 mg/kg时,肝体比(HSI)显著降低(P<0.05);2)随着饲料中泛酸含量的提高,全鱼粗蛋白、粗脂肪和肌肉粗蛋白均呈先升后降趋势,肝脏脂肪含量显著下降(P<0.05);3)肠道消化酶、Na+, K+-ATPase和肝脏胆碱酯酶(ChE)活力随泛酸添加量的增加呈先上升后下降趋势,10.64~76.57 mg/kg饲料组肠道肌酸激酶(CK)活力显著提高(P<0.05);4)血清、肝脏中过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活力均呈先升后降趋势;6.24 mg/kg饲料组血清丙二醛(MDA)含量显著高于其他5组(P<0.05);5)随泛酸含量的增加,肝脏脂肪合成酶(FAS)基因表达量先升后降,脂蛋白酯酶(LPL)基因表达量显著上升(P<0.05)。研究表明,饲料中添加适宜的泛酸能显著增强大菱鲆幼鱼肠道消化、吸收能力和机体抗氧化能力,并可提高脂肪代谢相关基因的表达水平,从而提高其生长性能。以增重率为判据,经折线模型拟合得出,初体重为24.73 g的大菱鲆幼鱼对泛酸的需求量为16.08 mg/kg饲料。     

复合动植物蛋白部分替代鱼粉对大菱鲆幼鱼生长、体成分及生理生化指标的影响

本研究设计5组等氮等能(粗蛋白为53%,能量为25KJ/g)的实验饲料,以60%的鱼粉饲料组作为对照(D1),豆粕∶花生粕∶鱼溶浆粉∶鸡肉粉(2∶1∶3∶2)的复合蛋白替代40%(D2)、50%(D3)、60%(D4)和70%(D5)的鱼粉,养殖大菱鲆幼鱼(Scophthalmus maximus L.)初始体重(53.0±0.2) g,养殖周期84 d,每天定时(08:00,16:30)投喂2次,投喂量为体重的1.5%～2%。实验结果显示,各处理组之间幼鱼存活率、饲料系数和摄食率均无显著性差异(P0.05);与对照组相比,D4和D5组增重率显著降低(P0.05);肥满度在D2组达到最高值,显著高于D3、D4和D5组(P0.05);脏体比(VSI)、肝体比(HSI)和肠体比(ISI)均在D2组达到最低值,均显著低于D5组(P0.05);复合动植物蛋白替代鱼粉对大菱鲆幼鱼全鱼水分和粗蛋白含量均无显著影响(P0.05);各替代组全鱼粗脂肪含量显著高于对照组(P0.05);全鱼灰分含量在D5组显著低于对照组(P0.05);各组间背肌水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量均无显著性差异(P0.05);复合动植物蛋白替代鱼粉对鱼体肌肉非必需氨基酸和必需氨基酸总量无显著影响(P0.05);各替代组均显著提高了血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性(P0.05);总蛋白浓度在D2组显著高于D4和D5组(P0.05);血糖浓度在D2和D3组显著低于其他3组(P0.05);D3、D4和D5组甘油三酯浓度和高密度脂蛋白浓度均显著低于对照组和D2组(P0.05);各替代组胆固醇和低密度脂蛋白浓度均显著低于对照组(P0.05);各组之间碱性磷酸酶浓度无显著差异(P0.05)。研究结果表明,复合动植物蛋白可有效替代50%鱼粉而不影响大菱鲆幼鱼生长性能和部分生理生化指标。