规模化养猪生产工艺、环境调控的管理技术研究与推广示范

【摘要】 通过五年的攻关研究，建立一套科学系统适合我国规模化养猪生产实际需要的生产工艺流程模式、先进管理技术与小气候环境调控技术。解决我国养猪生产中存在的生产水平低、饲料转化率低、出栏率低、劳动生产率低、死亡率高和生产成本高的“四低两高”矛盾。以加速我国养猪业的现代化进程。主要的攻关目标为如下五个方面：（一）建立与我国规模化养猪生产相适应的生产工艺流程模式；（二）建立与我国规模化养猪生产工艺相配套的设备、设施技术集成体系；（三）建立我国规模化养猪企业生产技术管理的规程和指标评价体系；(四) 开展我国规模化养猪企业的计算机辅助管理技术的应用；（五）根据猪群的繁殖与生理特性的不同，针对养猪生产车间建设的特点，实施小气候环境调控技术。最终提高我国规模化养猪产业化技术水平和整体经济效益！

【关键词】  规模化养猪   生产工艺流程   设备设施  环境调控技术  计算机应用  科学管理

【前言】  根据国家科技部下达的“九.五”国家“重中之重”科技攻关项目任务的要求。开展了社会适存规模量以1.5、1.0、0.5、0.3万头养猪系统化技术研究。结果表明：在我国瘦肉猪产业化发展过程中，蕴藏着巨大的技术与资源以及经济增长的潜力。经过采用单位申请、部门推荐、专家考查，最终由省政府项目管理办组织评审认定。选择在华中农业大学、黄石市江北农场畜牧公司、黄石市花湖农场畜牧公司、鄂州蒲团养猪场、浠水长流畜牧公司、仙桃九合垸畜牧公司、随州市弘大畜牧有限公司等八个单位列入试验示范场。将毗邻的江西丰林企业集团畜牧公司、武汉市信达畜牧公司、九江五里乡养猪场、宜城市小河畜牧公司等几个单位列为技术辐射场。利用兴建或者技术改造方式，分别建成了生产与管理科技含量高的不同规模的养猪场。经过五年的运行，取得了理想的效果。现将研究结果作一专题报告。

通过攻关研究，要求达到提高规模养猪生产水平。使商品猪170日龄达到100公斤体重，出栏率160％以上，经产母猪年产2.0-2.2胎,能繁母猪年提供商品猪18-20头。

采用的主要技术路线是：在我国原有规模化养猪生产技术的基础上，系统地开展集约化养猪适度的规模、适宜的生产工艺流程、小气候环境调控技术和科学的管理技术的研究。

在生产工艺模式上，采用先进性兼顾适用性原则。在技术模式上，利用先进技术的组装、集成与专题创新研究相结合的原则；在规模含量上，采用以1.0万头为主，辅之于0.3、0.5和1.5万头为单位；在推进产业化方面：采用专题研究单位攻关示范基地      湖北省      中南       全国逐次展开。

养猪业是一个传统的产业，企业化程度不高，产品商品率低，但是规模化养猪是一个新兴的现代工厂化产业，企业化程度高，产品商品率高，因此，必须建立一套科学的企业管理技术体系，这些技术包括现代企业管理技术、规范化生产技术，指标量化评价与市场经济预测分析技术，科学的企业组织

^※本项目来源：“九五”国家“重中之重”科技攻关项目——湖北瘦肉猪规模化养殖及产业化技术研究与开发课题的两个专题，编号：96—003—01—02（5）。 由湖北农科院畜牧兽医研究所、华中农业大学共同承担。此报告主体研究内容为华中农业大学的部分。

运行技术。

专题组在充分调研湖北规模化养猪场的已有生产管理技术规范资料的基础上，应用现代养猪系统技术理论，系统地制定了四套规程：制定了《规模化养猪场建设工艺技术参数》对于建设不同模式的养猪场起到了很好的指导作用；制定了《规模养猪生产技术操作规程》，按照现代养猪生产技术管理的要求，成为实施科学化管理的依据；制定了《规模化猪场企业管理技术规程》、《规模化猪场疾病防治规程》，将管理与生产的要素有机地结合。通过以上四套规程的研究，从而使企业的日常管理工作标准

化，规范化，并且正在着手申请将上述规程提升为行业标准。

根据我国养猪生产的周期性波动特点建立预测模型。从宏观经济的角度，以“猪－粮”二因子比价关系，提出了反映养猪生产市场变化的预警信号：红灯区（差）＝5.74、黄灯区（中）＝6.61、绿灯好）＝7.73。以基本母猪占肥猪出栏量的比例为基础，研究养猪生产市场变化的预警信号，“基本母猪/肥猪出栏量”：养猪企业6.0—6.5%，社会宏观生产量7.0－7.5％均为常态量分布，若出现非常态量比例上升（比率增减时）将预示着生产规模的扩大或比例下降的趋势，提示养猪生产的扩张或萎缩。综合运用上述敏感参数，可以掌握养猪生产的规律性，指导宏观养猪生产、适时地进行生产调整，化减市场风险，并为行业管理部门提供决策依据。

在规模化养猪企业生产成本控制研究方面，选用Cobb-Douglas生产函数模型作为理论基础。将各变量逐步导入，建立规模化养猪场的成本分析模型，建立该猪场的模型：

Y＝a?X₁^b1?X₂^b2?X₃^b3?X₄^b4?X₅^b5?X₆^b6

式中，Y－全年总收入；X_i(i=1－6)－获得总收入的各主要生产要素成本；a，b₁b₂……b₆为待定系数。

将所列表中的资料输入计算机运算，由计算机最终得出的生产函数模型为：

Y＝0.57?X₁^－0.31?X₂^1.115?X₃^0.208?X₄^0.088?X₅^0.092?X₆^0.08

R₂=0.92831（多重可决定系数）：其表示该猪场总收入升降变化中，有92.83％的原因由这7个因素的变动来解释。

模型中弹性值b_i的大小序列为：饲料（b₂＝1.115）＞兽药（b₃＝0.208）＞燃油费（b₅＝0.092）＞合并项费（b₆＝0.08）＞工具材料（b₄＝－0.088）和工资（b₁＝0.31）。

根据弹性理论：当b_i＞1时，表示成本有较小增加进，收入有较大程度的增加，应该增加该成本投入；当0＜b_i＜1时，表示收入增加程度小于成本增加程度，在开始的一段时间内，增加成本仍可使总收入增加；当b_i＜0时,表示收入随着成本的增加而减少。由此，分析判断并且形成最优化的成本结构。

针对我国养猪生产的实际，深入研究不同规模量养猪指标评价技术，为现代企业管理提供了科学的方法与手段。

                规模化养猪不同规模量的技术经济效果评价

 2.5、  规模化养猪企业的计算机辅助管理的研究

规模化养猪是一项系统工程，其复杂性表现为产品具有活性与可塑。对生产工艺、管理方法、环境条件、疾病的侵扰、饲养方式等多因子具有敏感性和互作效应，直接影响产品产出的质量和数量。因此，要管理好现代规模养猪企业，必须建立一套对各类信息的有效综合和快速准确分析技术，应用计算机辅助管理可以达到这一目的。“九五”期间，专题组将计算机技术与传统猪场管理技术的嫁接作为提高规模化养猪企业管理的水平的一项重要技术进行了研究。筛选出了如：美国亚卫公司的Pigmap，广东省农机所的PPIMS及中国农业大学的“金牧”养猪生产管理软件等；并且，建立了技术与产品推广的网上操作系统。还为大型规模场培训技术人员13名；在很多示范猪场配备了计算机。应用覆盖于生产管理、育种管理、饲料配方管理、疾病诊断、财务分析等八个方面。

我国养猪业是由传统式、分散性、副业型的原始的生产方式转变过来的。进入八十年代后，由于规模化养猪业的迅速发展，特别是课题立项以后社会畜牧业产业化的兴起，一批几千至万头以上的规模猪场随之建立起来。在湖北省千头以上的规模猪场建有300多家，预示着传统的生产工艺已不能适应现代化规模养猪生产的要求，需要按工业化的方式组织生产，建立更加科学的生产工艺流程，配套更加先进的设施设备，创造优良的气候环境。为此，专题围绕建立现代工厂化养猪为特点的养猪新工艺进行了攻关研究与试验示范。

规模养猪一般实行自繁自养的生产模式，包括母猪配种、妊娠、分娩、仔猪哺乳、肥猪育成和肥育等几个环节，将几个环节有机衔接起来，形成流水式生产线，按一定的“繁殖节律”组织生产过程。现代五段式生产工艺流程是随着工厂化养猪发展而建立起来的，要求规模化猪场在整个生产过程中按标准的工厂化模式装备。对原有的规模化养猪场，又必须分步骤地按现代新工艺进行改造，即对母猪妊娠、产仔哺乳及保育等关键环节进行工厂化工艺改造，建立部分工厂化工艺流程模式。

     

“全程一体化”的“五段式”养猪新工艺流程：

 

                                                                                            

 

                                                                                 上市

 

           

 

   位回周6                       170日龄，体重达100KG上市

 

将不同规模猪场生产技术指标与生产工艺条件的要求一致，制定出系列化技术指标参数。确定建设规模化养猪场的技术档次、技术经济标准的起点标准。

表1     规模猪场生产技术指标参数

   

为了把不同规模猪场对生产工艺流程和工艺参数的要求具体化，从而使全生产过程形成一个合理的猪群结构与比例。则根据新工艺流程图，设置年出栏0.3万头、0.5万头、1.0万头、1.5万头规模养猪生产过程参数。

表2、  不同规模猪场新工艺模式猪群结构参数

为了保障流水式生产工艺的运行畅通，对影响生产工艺运行的栏舍配置进行了研究，通过研究不同规模的猪场常年存栏的各类猪群结构和繁殖节律，为猪场确定出各类猪群的工艺单元数。规模化的工厂化养猪一般是实行“周日制”生产作业。将繁殖节律定为7日，根据这一节律，沿用表2的数据可知各阶段存栏猪群头数。表3列出了万头规模化猪场的栏舍配置标准。

表3、  现代养猪生产工艺流程相衔接的群体周转速率与栏位配置

第 一 阶 段        第二阶段         第三阶段     第四阶段       第五阶段

①--A       ①--B     ②--C             ③             ④            ⑤

种公猪车间    配种妊娠    单体妊娠       产仔哺乳车间      保育车间      生长肥育车间

车 间         限位车间

*每批存栏       52        4         12       6(出生~20或          5           15

 周   数                                      35日龄)        (36~70日龄)  (71~170日龄)

*每个栏位消毒   

维修  备用                1         1            1             1            1

  周     数

*每个栏位实际           52÷(4+1)  52÷(12+1)  52÷(6+1)      52÷(5+1)   52÷(15+1)

年利用批次              ≈10.4     ≈4         ≈8.5          ≈8.5       ≈3.3

*常年存栏量或   25         140         320        140       140套栏位/年  10000头/年

存栏量/批                                                     1200头/批   3030头/批

*每头猪有效利 4.6×2.1    2.2×0.6   2.2×0.6   2×1.8         2×1.8    5.5×3.3 ≈18

用面积M2/头.窝 ≈10       ≈1.32     ≈1.32     ≈3.6          ≈3.6      18～20头/栏

                                                                           1M2/头           

*每个车间规格50×6=300   50×8=400  50×8=400  50×8=400      50×7=350     50×7=350

面积与结构

*每个车间栏位数  25      75×2=150  75×2=150  25×2=50         同  左        5

*兴建或技改车间  1           1          2          3              3         10栋

在系统考察比较了国内外规模化养猪设施设备技术与产品的基础上，专题组重点围绕单元式猪舍、楼房猪舍，装配式猪舍等新型猪场建筑模式进行了技术引进与消化吸收，并创新性地将计算机CAD绘图技术用于猪舍建筑设计，研制设计出13套不同的生产模式，推广CAD系列图纸15套。应用计算机软件技术系统设计在国内同行业具有先进性。它的特点是：可以代替手工绘图所需的技巧，而且有着手工绘图所不及的先进性，仅需通过绘制猪舍的立体图便可以转换成不同方位的侧视图、俯视图以及主视图；且绘制精确、简单、修改容易；并且，可以与其它计算机辅助设计软件互相利用得到彩色立体效果图、彩色平面效果图等等。避免手工绘图繁琐复杂又不精确直观，弥补手工制图的缺陷。采用这项技术对规模化猪场的建设具有实践意义。成功地为华中农业大学试验猪场、国家家畜工程技术研究中心猪场、黄石市江北农场畜牧公司万头规模化养猪场、武昌鱼集团养殖场、国营五三农场高湖猪场、天门青山畜禽公司灰市猪场、天门健康集团猪场进行了兴建与改造的技术设计。CAD技术显现了如下的主要优点：

3. 2. 1、  CAD技术的应用提高了现代养猪场规划设计的科技含量和质量档次；

3．2．2、有效地提高了设计图的技术密度和实际效果，从不同的方位显现出总体与局部的技术构件，图象清晰、线条均匀；

3．2．3、突破了采用人工的方法，所无法能够完成的三维空间结构，翻转处理以及各个部分着色技巧，提高了设计的能力和范围。

3．2．4、由于计算机和专业软件的主导作用，与之相配套的还可以采用多媒体表达整个技术活动的形象化。

专题研究出的新产品设计先进、结构合理、品种配套、美观适用、操作方便、充分克服了国内外同类产品的不足之处，受到用户的广泛欢迎，共向社会规模猪场开发4000多套（台）。共指导参加攻关协作的猪场、及辐射猪场30多家进行设备、设施配套与选型，为规模化猪场开展新工艺建设提供了有效的技术支撑与装备保障。

   针对流水式养猪生产工艺可以有效地提高养猪效益的特点。同时又能够克服过去那种“前未出空，后已进圈”的不间断式管理方式造成的养猪车间不能彻底空栏消毒的弊病。易于将前一批猪群的疾病遗留给后一群，很容易在整栋猪舍蔓延不断。见如：仔猪下痢等消化道疾病及母猪围产期疾病难于控制，甚至多种疾病交叉感染等。在少数农场养猪场造成了一定的经济损失。为解决这一问题，我们借鉴国外最新技术成果，研究推出分单元化“全进全出”的养猪生产新工艺，收到了良好的生产效果。基本上消灭了仔猪黄白痢、腹泻等消化道疾病及母猪产道炎、乳房炎、无乳症等疾病。分单元“全进全出”养猪工艺同传统工艺及流水式工艺生产水平的结果对比详见下表4。

表 4  华中农业大学单元式“全进全出”生产工艺与一般猪场生产效果对比 

[注] * 鄂东某猪场1999年生产数据。**湖北黄石某猪场1999年生产数据。***华中农业大学试验猪场1999年生产数据。

 “分段饲养、同期发情、同步分娩、全进全出”是现代规模化养猪工艺流程和高效率运行相配套的核心技术。科学适宜的分段饲养，可以提高生产基础设施的运行效率，提高劳动生产率，同时，也可以最大限度发挥猪群的生产潜力。要实现这一目标，关键是实行科学的早期断奶技术，实施“繁殖节律调控”技术。

3.4.1、本项研究从综合考核养猪生产效率的角度，以“九五”国家科技攻关设定的每头母猪年提供商品出栏猪头数为评价指标，分别在华中农业大学试验猪场、国营人民大垸二猪场和湖北省农科院畜牧所三猪场为地点开展试验。以“中国瘦肉猪新品系母猪”和“杜长大”商品猪为对象的试验，结果以“长大”二元配套系种猪为对象的试验结果见下表5。

表5 、   不同断奶日龄对母猪年生产力的影响

从表可以看出,湖北省的种猪场仔猪断奶适宜日龄为42天,商品猪的断奶适宜日龄为35天,比通行的断奶日龄提前7-18天,通过推行适宜早期断奶,可使母猪年产胎次增加0.1-0.2胎,年提供商品猪增加1-2头。

3.4.2、 1999年秋季在华中农业大学试验猪场，选择空怀经产母猪56头，按对等原则分为两组，试验组30头，以FD－600催情素诱导发情，对照组26头不作处理，自然发情。结果试验组母猪在注药后3－6d发情率为86．7％（26／30），同期对照组发情率为73．08％（19／26），二者差异达到显著水平（p>0．05）。另外，选择临产英系大白母猪66头。随机分为两组，试验组36头，用氯前列烯醇诱导母猪分娩 ；对照组30头，自然分娩。结果试验组在用药后24.08±9.18小时开始分娩，两天内有94．44％（34／36）母猪分娩。试验组白天分娩比例，平均妊娠期、胎衣排出期分别为80.56%、114.47±0.70d、24.92±31.99min，对照组分别为53.33%、115.27±1.70d、41.97±42.68min，差异均达到显著水平。试验结果表明，应用氯前列烯醇诱导可使母猪分娩高度同期化，对新生仔猪无不良影响，经济效益显著。

   4．开展技术组装配套，顺利完成攻关任务

       通过近五年的科技攻关，专题充分应用现代养猪新理论、新技术，将单项技术进行整合配套，将传统技术与现代技术进行嫁接，将现存技术与创新技术进行组装，取得了明显进展，达到了攻关目标的要求，完成了攻关任务，表6列出了与本专题签订协议试验示范场的经济技术指标完成情况。

表6、      8家攻关示范猪场攻关指标完成情况

单位  规模   100公斤出栏日龄  出栏率（％） 母猪年产胎次  母猪头平年

                                                                  出栏商品猪头数

省畜牧所     0.5万头    172               206.0           2.13          20.17

华农大       0.5万头    166.2              178             2.0          19.79

五三农场     1.5万头    170               182.3           2.19          21.44

江北农场     1.0万头    175               199.4           2.25          17.44

京山种畜场   1.0万头    165               172.0           2.06          18.24

大垸农场     1.0万头    178               205.0           2.05          19.18

花湖农场     1.0万头    181               194.0           2.31          19.38

总口农场     1.0万头    170               188.3           2.2           22.35

合计或平均   8.0万头    174.13            196.88          2.17          20.57

攻关目标      5万头     170               160             2.1           18

效果比较    +3.0 万头   -4.13             +36.88         +0.07          +2.57

 

       从表6 可以看出,本专题8家示范场除商品猪达100公斤日龄比攻关指标尚差4天外,（比“八五”末期提高10公斤，相当于缩短饲养期15天）示范规模、出栏率、母猪年产胎次、母猪年出栏优质商品猪头数等四个指标均达到或超过攻关目标，其中出栏率与母猪年提供商品猪头数两个反映养猪水平的综合指标大幅度超过攻关指标，达到了国际领先水平。

5．1  湖北规模养猪新生产工艺技术的研究与应用  成果针对湖北及我国大多数养猪地区的实际状况，建立了“全程工厂化养猪新生产工艺流程”和“部分工厂化养猪新生产工艺流程”模式两种，提供了一套科学合理的生产工艺参数及相关设施设备配置模式，研制设计出了先进的规模养猪生产模式、CAD系列图纸及“金刚”系列工厂化养猪新设备产品。运用的技术模式先进实用，产品配套性好。

 5．3规模养猪规范化管理技术的研究与应用  本项成果包括对规范规模化养猪企业建场与生产管理具有指导意义的四套技术规程：《规模化养猪场建设工艺技术参数》、《规模化猪场疫病防治与控制规程》、《规模养猪企业生产技术操作规程》、《规模化猪场企业管理技术规程》；及规模化养猪企业指标评价技术模型与方法、等级评价标准等。可以作实现规模化养猪企业科学管理，形成管理规范的理论依据。

       由于本专题的试验示范场新生产工艺技术应用成功，取得了明显的经济效益，促进了参加“九五”攻关课题的规模猪场进行了大面积的生产工艺改革。表  统计了参加“九五”攻关示范猪场新生产工艺技术应用情况。

从以下表7可以看出，五年多来的专题攻关14家攻关试验示范场共投入4129.90元的建设资金为建立新生产工艺流程进行了大面积新、改扩建工程，基础设施建设达74816.17平方米，投入工厂化养猪关键设备6813套（台），相当于新建10个万头猪场。从表   可以看出，本专题研究紧密结合规模养猪生产实践，研究成果物化程度高，经济效益明显，平均年新增产值16750万元，年新增效益2900万元，按实施应用了三年计算，已累计新增产值5亿多元，累计创纯利润8000多万元。

实践证明上述科技成果，技术成熟、先进实用，贴近我国规模化养猪实际，是规模化养猪业急需的关键技术，深受欢迎，容易推广应用。目前，我国的规模化养猪生产已占整个养猪生产的15％～20％，并以年1％以上的速度递增，规模化养猪已成为养猪业发展总趋势，因此，上述成果有着广阔的应用前景。

表7、   “九五”期间攻关示范猪场新工艺设施设备配套情况（万元、M²、套、头）

 

成果已在湖北、河南、湖南、广东、福建、江西、安徽等省地48家规模化猪场推广应用，总规模达到56万头／年。按牲猪出栏率192.09％计算，较一般生产场高20个百分点以上，在同等规模的条件下，减少饲养基础母猪群3000头以上，每年可节约成本540万元以上。

    为保证专题的有效实施，专题根据课题组的要求组织制定了专题管理、经费管理、资料管理、成果管理、试验示范猪场管理等有关管理办法和相应技术规程及考核验收标准。在猪场选择上，严格执行高标准，并实施流动管理。同时，根据我省实际，在试验示范猪场管理办法中规定了每个猪场必须投入一定资金进行技术改造与更新。经统计1996～2000年全省14个试验示范猪场通过各种渠道筹集资金4729.90万元，新建改扩建猪舍面积74816.17万平方米。在专题实施上，明确任务，落实到人，研究专题分别由省农科院畜牧所和华中农大承担，各专项研究内容分解落实到专人负责实施。16个试验示范基地猪场，由华中农大、省畜牧所和省畜牧局作为技术依托单位，三个单位根据省科技厅的要求和试验示范的需要，对每一个猪场都分别派出了1～2名技术人员长期帮助其开展研究工作。

      为了加快攻关进度，提高专题研究水平，一方面，我们针对湖北省规模化养猪新生产工艺流程建立的难点，先后组织专题示范基点40多人次到北京、广东、浙江、湖南等省参观、考察与学习；另一方面，先后三批次选派科技管理骨干14名到欧美等养猪发达国家访问、考察与学习。通过上述措施，使专题组及时掌握了国内外规模化养猪的先进管理经验与新生产工艺流程技术，吸收组装到了专题的攻关技术模式之中，对提高湖北省规模化养猪水平起到了极大的促进作用。

为了促进养猪产业化进程，对养猪业发展真正起牵头和带动作用，专题组采用不同形式，进行科技成果的推广、辐射，实施全方位服务和“交钥匙”工程，包括8家攻关协作单位在内的30多家单位，签订了规模化养猪技术协议，为猪场提供总体规划布局、基建工程设计、工艺流程设计，提供配套种猪，核心预混料和饲料配方、管理规程、防疫规程以及人员培训等。在示范基点中推行“技术服务站＋农户”“公司＋农户”等模式进行产业化，采用“三提供一回收”（提供种猪、提供饲料、提供技术、保护价回收产品）的方式，与养猪户达成协议，并将养殖户联合成立了养殖协会，形成了20万头辐射规模。通过以上形式，有力地推动了我省养猪业的大发展。

通过专题的实施，我们认为：农业科技与农业产业化结合是实现农业产业化的最佳途径，在全省范围内选择有一定基础和规模的猪场作试验示范猪场，把技术研究、开发与规模化养殖融为一体，对瘦肉猪产业化起到了重要推动作用！