WORD格式 可编辑
信息技术在畜牧业中的应用与思考
时间：2011-09-22 来源： 作者：
摘要：信息化作为先进生产力发展的重要标志,对畜牧业发展产生了十分深远的影响，该文较系统地分析了信息化技术在畜牧业中应用的现状，并对其未来的发展进行了讨论 。
21世纪是一个信息时代,随着计算机技术、互联网技术、通讯技术的发展，信息技术已经渗透到社会 、经济生活的方方面面，并成为各行业发展的主要推动力。与其他行业相比，信息技术在畜牧业中的应用还处于起步阶段，但这并不意味信息技术对畜牧业的发展益处不大。我们应该清楚地认识到，近20年来全球掀起的以信息技术为代表的技术革命为传统畜牧业带来新的发展机遇。依托先进计算机技术，科研人员利用专业软件就可以对试验进行模拟和仿真，对庞大的试验数据进行复杂数学计算和统计分析，这不仅大大缩短研究周期，同时也提高了研究的准确性。
同时随着互联网高速发展，利用信息技术搭建起的信息交流与沟通平台，将科研 、生产、管理以及农资和农产品市场等环节紧密地连接起来，使之成为一个有机整体 。这将有利于科研 院所选择符合市场需求的实用技术进行开发和推广，以加快科研成果转化速度；有利于企业把握市场的动向，减少生产经营的盲目性和滞后性，提高企业竞争力，从而实现畜牧业 的持续健康发展。
目前，信息化技术在畜牧业上的应用研究主要集中在遗传育种计算、饲料配方设计、模拟模型系统开发、专家系统等方面。 1 遗传育种计算
随着农业技术发展，传统的育种技术已不能胜任畜牧养殖业高速
专业知识 整理分享
WORD格式 可编辑
发展的需要。在育种计算领域 ，应用计算机技术促进畜牧业发展和品种改良。已成为提高家畜生产质量的一个重要手段。例如美国宾西法尼亚州应用计算机管理30万头乳牛进行选种和选配，使每头乳牛产乳量翻了一番，收入提高了2倍。
1.1 利用信息技术调查、评估、保存、管理畜禽遗传资源现代遗传育种理论的一个基本原则是收集和储存数量庞大的家禽遗传数据，并配以先进统计学计算方法 ，以此寻找最优育种方案。首先要建立广泛而全面的品种资源储备，这样才能从更大的范围中寻找并培养出品质高、适应性强、符合人类需求的畜禽品种。如一些北美和欧洲国家，种畜的遗传评定都是地区性的，甚至是全国性的，也就是将全地区乃至全国的数据收集在一起，统一进行遗传评定。在加拿大，国家的种猪联合遗传评定由加拿大猪改良中心(CCSI) 负责，CCSI保存了全国1800万头猪的生产性能测定和遗传评定记录，这些数据来自于参加全国猪联合育种的各猪场的测定数据和各地区中心测定站的测定数据。每年有10万多头种猪参加测定，从中获取了大量的遗传数据，丰富的遗传信息资源为培育优良品种打下了良好基础。
1.2 利用计算机快速准确地估计畜禽育种值 育种估值是育种成败的关键，为了保证育种值估计的精确度，必需使用科学的统计方法，对大量相关数据资料进行处理。利用计算机开发专业软件解决大量的数据分析处理问题，可以极大地提高遗传参数和育种值估计的精确度，从而增加选择速度和可靠程度。例如美国育种服务组织开发的遗传配种服务程序GMS，30多个国家超过100万乳牛使用了该程序 。该系统根据乳牛的体型参数及结构特征等方面数据，告诉用户如何配种，并在全国成立了乳牛改良协会(DHTA)。应用计算机建立了9个数据处理中心，提供准确 的生产管理报告，加速了后裔测定和选种选配
专业知识 整理分享
WORD格式 可编辑
进程。
1.3 国内育种计算技术的发展情况 目前，我国畜禽育种计算技术在总体水平上落后于欧美等发达国家，我们在畜禽资源的调查、评估、保存、管理和利用上还存在许多不足之处。我国仅仅在部分省市建立了地方性 的畜禽品种信息处理中心 ，负责本地区的畜禽遗传评定，遗传评定的范围不够广。畜禽品质资源库建立也落后于发达国家，收录到数据库的品质资源也十分有限。目前国内畜禽品种资源数据库结构仅有ll9个字段，急需进一步扩充和完善。另外我国许多种猪场已经开始着手进行软件选育工作 ，在大部分国家级的种猪场和其他一些较大型的种猪
场已有了供场内遗传评定的计算机软件(GBSPIGMAP ) 。但由于育种技术参差不齐，特别是受到持续性问题和育种规模的限制，目前还难以实现高水平、高效率的育种工作。 2 饲料配方计算机管理
饲料是畜禽养殖业成败的一个关键因素，好的饲料配方可以降低养殖成本，提高畜禽品质。从而帮助企业获取更好经济效益。饲料配方设计是饲料工业核心，一个好配方很难通过简单计算来得到。它通常是根据营养原理和以往经验，先通过初拟配方再通过大面积筛选试验，并采集数据．最后还要经过复杂的数学计算和科学统计才能确定。 好的饲料配方应该具有营养均衡、转化率高、成本低等特点，这就需要从多个角度考虑设计方案。结合传统的多配方技术、概率配方技术、配料仓竞争等技术，利用计算机强大的数据处理能力。可以迅速从大量试验数据中总结规律，特别是营养成分与饲料种类及用量的精确对应关系，从而提高配方设计效率和准确度。 另外， 用成熟的分析结果建立数学模型开发软件，可以大大简化饲料配方设计工作。
专业知识 整理分享
WORD格式 可编辑
这样使用者不需要掌握高深的营养学和统计学知识。只要根据软件提示输入相应信息，如动物种类、成长周期等，计算机就可优化计算出适宜配方。从而提高了养殖的科学性，帮助饲养者获取更好的经济效益。
目前国内有许多比较成功的例子，如中国农业科学院张子仪等建立了“中国饲料数据库管理系统”，孙德林研制了“ 乳牛饲料数据库与饲料配方设计系统”， 陆昌华利用计算机技术、动物营养理论和数学方法，开发了“蛋鸡饲料配方微机决策管理系统” ，徐万良等研制了“饲料配方系统 CTT”，华中农业大学黄汉英等利用模糊线性规划方法研制了新一代饲料配方软件等 。 3 畜牧业模拟模型研究技术
畜牧业模拟模型研究技术就是利用计算机的信息处理能力和虚拟功能，结合畜牧业科学研究理论，采用仿真、多媒体等技术建立数学模型定量，对畜牧业生产中的现象、过程进行模拟。计算机模拟模型技术有利于发挥多源、多维、动态、实时、大规模的数据量优势，模拟出的试验结果更加准确更能反映客观规律。此外，模拟模型试验改变了传统科研方式，跳开了时间与空间限制，只要通过软件配置，就可方便地添加各种实验需要的外部环境条件和因素，轻松模拟出许多在现实条件中很难开展或 尚不能开展的试验项目。不仅大大节约了科研成本，合理利用各项资源，达到提高农业产品质量和产量的目的。 目前模拟模型技术已经应用到农业生产和研究各个领域，从宏观农业经济发展到微观的光合作用过程，几乎涉及所有的农业问题。例如畜牧业方面，可以虚拟地描述畜禽生长发育、器官建成等生理生态过程，可以虚拟研究畜禽产量与环境之间相互作用的数量比例关系，研究资源环境间相互关联、资源的优化利用和资源的重复利用等问题。
专业知识 整理分享
WORD格式 可编辑
3.1 虚拟生物试验定向培育优秀畜禽品种 采用传统方法研究畜禽保种群体受到两个因素制约。一是研究周期太长，缺乏经济效益。如，牛、羊等大型畜禽，1 个世代约需5年，10个世代就要50年。二是难以了解到群体中控制性状的多基因的动态变化，通过观察和普通生物试验只能得到群体均数 、方差等外部参数。缺乏大量的试验 ，难 以研究保种长期效益和种群遗传性状的稳定性。用计算机模拟模型技术来代替生物试验。为保种研究提供了有力工具，大大缩短了研究周期 ，大量低成本模拟试验也确保了研究结果的可靠性。例如，吴克亮等应用计算机模拟方法，成功地建立了多基因不同基因效应模型，对群体含量、连锁强度、遗传力、选择等因素在畜禽保种群中的作用进行了广泛的模拟研究取得了较好的成效。再如，王金良利用计算机模拟小群体保种研究也取得成功。
3.2 建立数学模型提高畜禽选种准确性 利用模拟模型技术建立畜禽图文数据库模型，综合分析育种数据 、种质资源、形态特征、生态环境等因素。通过计算机建立的数学模型研究与动物育种有关的“数”和“形”之间的联系，提高畜禽选种的准确性。如应用计算机图像分析系统观察和度量群体行为和染色体组型，可以从宏观和微观两方面提高育种效果。又如在猪的育种实践中，通过计算机图像分析B超活体测定的背部厚度以及眼肌面积，不必等屠宰后进行测定，降低了测定费用，加大了选择强度，提高了选种的准确性；采用核磁共振及计算机图像技术 ，可在活体上测量系水力、肌内脂肪含量等肉质性状，加快这些性状的遗传改良。
计算机图像分析系统也有助于畜禽的遗传评定研究。通过数形结合优势，增加了直观度，使育种工作的开展更加灵活易行。例如，对乳牛外形线性评定中，先用摄像机拍下个体的照片，然后与计算机相
专业知识 整理分享
信息技术在畜牧业中的应用和思考
