家畜饲喂机器人研究进展与发展展望

家畜养殖的生产模式已由粗放型向集约型转变,生产水平不断提高,但较低的劳动生产率和劳动力短缺等问题严重制约中国家畜养殖业的快速发展。利用现代信息和人工智能技术,研发家畜饲喂机器人,包括喂料、推料等机器人,实现数字化、智能化的家畜养殖,提高畜牧养殖生产力是解决上述问题的主要途径。为深入分析机器人技术在家畜养殖中的研究现状,本文收集了国内外家畜机器人研究实例和文献资料,从轨道式喂料机器人、自走式喂料机器人和推料机器人3个方面重点介绍家畜饲喂机器人的研究进展,分析了饲喂机器人的技术特点和实际应用情况,从技术和应用两个方面对国内外饲喂机器人进行了比较,并从战略规划制定、核心技术发展和产业发展趋势三个方面进行展望并提出发展建议,为家畜饲喂机器人在中国的进一步发展和应用提供参考。     

光学和电化学生物传感器对奶牛重要疾病诊断的研究进展

随着中国奶牛养殖的规模化、集约化的发展,以及养殖场过度追求奶牛生产性能,导致奶牛易发生或感染各类疾病,包括亚临床酮病、亚临床低钙血症、乳腺炎、口蹄疫、呼吸道疾病和牛病毒性腹泻在内的营养性和传染性疾病。这些疾病严重威胁着奶牛的健康、降低了乳品品质,进而增加养殖成本。实现奶牛疾病的低成本、快速且准确诊断是养殖场控制疾病传染、保障食品安全、降低经济损失的关键。常规的畜禽疾病检测方法有细胞培养法、酶联免疫吸附测定(ELISA)、聚合酶链式反应(PCR)等,但过程耗时长、成本高、操作繁琐和不适用于对奶牛疾病的现场即时诊断等问题,制约了这些方法在养殖场的大规模推广和使用。生物传感技术将特异性生化反应产生的信号转化为可测量的电、光等信号,并结合信号放大系统可对物质进行定性或定量检测,具有操作简单、灵敏度高、特异性强和易于修饰等特点,在金属离子、病原菌等检测中具有很大的潜力。目前已有多种生物传感器被开发用于奶牛疾病的诊断。笔者针对常见的奶牛疾病列举了相对应的电化学、光学生物传感器,阐述了每种生物传感器的检测原理、对目标检测物的检测范围、检测限等信息,对生物传感器研究的发展趋势进行了展望,以期为奶牛养殖...     

人工智能养猪在我国的发展现状与研究展望

近年来,人工智能技术不断发展并在多个行业领域中得到了广泛应用,推动了相关产业的创新与发展,取得了显著的成效。中国是畜牧业大国,畜牧业发展在国民经济中占有重要的地位。2022年1-3月全国农林牧渔总产值约为20 470.6亿元,其中畜牧业占比达41.37%,达到8 468.6亿元。农业农村部印发的《“十四五”全国畜牧兽医行业发展规划》提及到,2025年生猪养殖业产值将达到1.5万亿元。生猪养殖在畜牧业中的占比较重,特别是随着生猪养殖规模化程度不断提升,其对现代化养殖技术的需求日趋迫切。利用人工智能技术构建我国智能化生猪养殖解决方案,研发生猪养殖过程中的信息智能感知、个体（小群体）精准饲喂、养殖环境智能调控等核心技术与装备,是推动我国生猪养殖业健康发展的关键因素。2020年,中国发布了《数字农业农村发展规划（ 2019—2025年）》,明确提出要推进人工智能等数字技术向农业农村渗透,加快建设数字农业标准体系,推进现代化数字畜牧业的发展。应用人工智能技术,发展生猪智能化养殖已势在必行。在国家政策的大力支持下,科研院所、高校和相关企业集中优势科研力量进行技术攻关,利用人工智能技术研发生猪养殖装备与技术等,目前已取得了一定的成果。为了更好地发挥人工智能对生猪养殖行业的推动作用,助力生猪产业种业振兴,本文将重点介绍人工智能养猪在我国的发展现状并展望人工智能技术在生猪养殖领域未来的应用前景。     

智能养猪工厂的研究进展与展望

工厂化养猪是畜牧业现代化的重要组成部分，是中国养猪业发展的必然趋势。中国养猪业面临着能繁母猪生产力水平低、健康管理水平低、智能设备利用率低、养殖成本高等产业突出问题。本文从猪群福利化健康养殖工艺、猪舍空气净化技术、猪只生长与健康状态感知技术、以及猪只精准饲喂和养殖机器人等智能作业装备4个方面，分析了智能养猪工厂建设中工艺、技术、装备的研究和发展现状，并对今后智能养猪工厂建设的重点方向进行了展望，以期为中国智能养猪工厂的创制提供参考。     

养猪智能化与数字化管理离我们有多远?

随着生猪产业不断向着规模化方向发展,与生猪散养户相比,规模猪场在机械化生产、生物安全防控、精益化管理、生产效率等方面具有显著优势,智能化设备的应用与数字化的管理也应运而生。     

基于卟啉和半导体单壁碳纳米管的场效应气体传感器检测草莓恶疫霉

草莓恶疫霉会引起草莓革腐病和冠腐病，影响草莓的经济效益，但感染恶疫霉早期植株没有明显的症状，无法被及时准确地诊断，因此迫切需要低成本诊断方法实现早期预防。草莓植株感染恶疫霉会释放一种独特的有机挥发性气体4-乙基苯酚，可作为该疾病快速诊断的标志性气体。本研究使用半导体单壁碳纳米管（Single-Wall Carbon Nanotube，SWNT）和场效应传感器（Field Effect Transistor，FET）制备半导体场效应气体传感器（SWNT/FET），进而修饰对4-乙基苯酚灵敏度高、选择性好的金属卟啉MnOEP获得MnOEP-SWNT/FET。通过拉曼光谱、紫外光谱、伏安分析法研究MnOEP-SWNT/FET，分析理化性能及优化检测条件，提高MnOEP-SWNT/FET对4-乙基苯酚的气体敏感性能。在最优检测条件下，MnOEP-SWNT/FET对0.25%~100%的4-乙基苯酚饱和蒸汽（20 ℃），检出限为0.15%的4-乙基苯酚饱和蒸气（S/N =3），测定不同浓度的相对标准误差低于10%。通过测定实际样本，表明MnOEP-SWNT/FET检测草莓健康植株会存在假阳性，但对感染恶疫霉的草莓植株有较高的检测精度。