关于我国林木育种向智能分子设计育种发展的思考

“作物育种4.0”的提出,为我国林木遗传育种指明了向智能分子设计育种发展的前进方向。本文提出了理想品种的概念及其智能设计实现条件,简要综述了我国林木遗传育种研究历史以及存在的问题,并提出了推动我国林木智能分子设计育种的发展对策等。林木遗传育种应该瞄准国家林业重大需求,有组织地选择重要树种系统布局,在推动树种高世代遗传改良及其利用的同时,准备系谱关系清晰的育种资源群体,做到等位变异有迹可循;解析重要性状遗传变异规律及其调控网络,实现基因调控有据可查;建立高效的多组学大数据整合分析以及育种群体构建、亲本选配和后代选择等分子设计育种技术方法体系,保证智能育种有“法”可依等。逐步解决我国林木遗传育种中存在的问题,为实施林木智能设计育种创造理想条件。在每一育种世代品种向理想品种选育的推进过程中,尽可能将智能分子设计育种的最新理论和技术成果应用于育种实践,选育出高产、优质、高抗的当前世代理想品种,满足国家林业发展的现实需要。

校内“智慧种养综合体”实践教学基地建设探索--以铜仁职业技术学院农牧专业为例

产教融合背景下,农牧类专业校外实践教学基地建设得到了较大发展,但在人才培养的过程中还存在生产季节及过程与教学需求衔接不畅、教师主动性发挥不够、学生研究性创新性学习及个性化发展受限等问题。建设以学校为主导、多元投入、校企互动的校内“智慧种养综合体”,可以解决教学设计与生产实际协同、双师培育、个性化学习、专业社会服务能力提升等方面存在的一些问题,在引领“三教”改革、服务学生发展等方面能发挥更大作用。

基于物联网技术的鸡智能育种平台研究与应用

为解决鸡规模化生产过程中个体精细化数据采集难度大、成本高、选育配种效率低等问题,研究设计基于物联网的包括适用于鸡全生命周期佩戴的电子标签、自动称重台、移动终端采集系统及鸡智能育种管理系统的鸡智能育种平台。结果显示:该平台实现鸡育雏、育成、产蛋到淘汰各阶段个体外貌、生产性能、调群等数据的精准采集,以及系谱跟踪、报表生成、智能选配等功能;较传统铝质翅标佩戴效率提升40%,个体身份识别正确率超过98%,产蛋、体重、外貌等数据采集准确率超过99%,通过种鸡智能选种选配模型实现了种鸡的快速优选,避免近亲繁殖。研究表明,建立的鸡智能育种平台能满足不同规模养殖企业的生产需求,有效减少人力成本、提升育种效率。

母猪精准养殖智能感知技术研究进展

母猪的生长状况、繁殖性能与健康状况是猪场管理的重要生产要素,直接关系到猪场的经济效益。我国母猪养殖还存在生产管理智能化水平低、健康管理效率低、生产力水平低等突出问题,制约了我国养殖业的高质量发展。本文从母猪生长信息感知技术、繁殖行为监测技术、健康状态感知技术等3个方面,总结了母猪精准养殖管理中生长、生理、健康监测的研究和发展现状,分析了母猪精准养殖技术的薄弱环节,对母猪养殖智慧管控系统的建设提出了建议,并对未来的发展趋势进行了展望,以期为我国养猪业绿色高效智能转型升级与智能养猪工厂的建设提供参考。

计算机数据采集技术在智慧畜禽养殖场中的应用

随着计算机数据采集技术的不断成熟,畜禽养殖行业迎来了新的发展机遇。因为畜禽养殖直接关系到市场中肉蛋奶等动物源性食品的稳定供给,一直受到社会的广泛关注。与传统养殖模式相比,智慧畜禽养殖具有智能化的特点,能有效提升畜禽养殖效能,降低饲料成本,从而保障养殖场的经济效益。本文从计算机数据采集技术的角度对智慧畜禽养殖中的优势进行分析,并强调了计算机数据采集技术在智慧畜禽养殖场中的应用策略,力求借助更科学、更精确的控制措施不断提高饲养管理水平和养殖经济效益,有效助推畜禽养殖行业的转型升级。

基于视频分析的规模化奶牛智能监测技术研究进展

奶牛智能监测是规模化奶牛养殖的重要环节,视频分析技术具备无接触、低成本及智能分析优势,已成为当前规模化奶牛智能监测技术研究的热点。奶牛目标检测、目标跟踪以及个体和行为识别技术对规模化奶牛监管具有重要意义,复杂养殖环境中的光照、昼夜交替变化、围栏遮挡以及牛群数量繁多导致的相互遮挡是影响规模化奶牛智能监测的重要因素。本文对基于视频分析的奶牛智能监测技术研究中常用的深度模型及应用情况进行综述,提出了当前研究中面临的问题与挑战。分析发现,注意力机制、混合卷积等技术是提高模型识别准确率的有效方法,轻量化模块有利于减少模型的复杂度与计算量;计算复杂度、普适性、准确性等是影响该技术推广应用的因素;具体应用时,需要针对奶牛养殖环境、奶牛状况等进行具体分析以不断满足规模化养殖的需求。

智能化养殖技术在养猪产业中的应用

养猪产业是我国的基础性行业,在我国经济发展中发挥着不可替代的作用。随着人工智能、自动化以及物联网等智能技术的发展,养猪产业正逐步摆脱传统小规模生产经营模式的限制,向着智能化、现代化方向转变。智能化养殖在提高养殖场的生产效率、扩大养殖规模、高效利用资源、加强疾病监测方面具有独特的优势,将成为带动我国养猪产业发展的重要生产方式,在养猪产业中具有广阔的应用前景。本文深入分析了智能化技术与生猪养殖的高效结合,主要阐述了智能化养殖的关键技术及其在养猪产业中的应用,阐述了部分企业采用智能化技术所产生的效益,并对智能化养殖技术在养猪产业中的应用进行了展望,以期为推动智能化养殖在养猪产业中的广泛应用提供参考和理论支持。

猪疾病恢复力育种研究进展

动物疾病给畜牧业的发展造成了巨大的经济损失。疫苗接种是对抗病毒性疾病的重要工具,但其作用并不总是有效的。与提高预防和管理水平相比,遗传选择的优点是累积的,并影响到牲畜的所有后代。当前,育种目标已经从最初的生产驱动向旨在同时提高生产、效率、健康和功能性状的平衡育种转变。恢复力的遗传改良符合平衡育种的理念。该文主要综述了关于猪疾病恢复力的相关研究进展,探讨了人工智能在恢复力研究中的应用等,分析了当前恢复力研究存在的机遇与挑战等,这为猪抗病工作提供一定的参考价值。

蛋鸡养殖智能设备生产与应用现状调研分析

为了解我国蛋鸡智能养殖设备的生产和应用情况,试验采取随机抽样的方法,对全国18家蛋鸡智能设备生产企业和45家规模化蛋鸡养殖场进行问卷调研。对设备生产企业的调研内容主要包括基本情况以及智能设备生产情况,智能设备涉及到饲喂、环境控制、行为监测、疾病诊断、粪污处理等多环节。对养殖场的调研内容主要包括基本情况以及饲喂、环境控制、粪污处理、智能设备应用等,并选取部分养殖场进行现场走访。结果显示:年营业收入2000万元以上的大规模企业生产的环控设备和行为监测设备功能更为齐全,年存栏量10万只蛋鸡及以上的大规模蛋鸡养殖场在保温、光照控制和粪污处理方面的机械设备应用情况优于中小规模养殖户。进一步分析发现,不同规模企业生产的二氧化碳监测环控设备和打斗、啄羽以及产蛋行为监测设备的比例存在显著差异(P<0.05),规模水平对笼具类型、保温设备、自动光照控制和传送带清粪设备应用有显著影响(P<0.05)。研究提示:蛋鸡生产规模影响企业生产的智能养殖设备功能种类,大规模场养殖设备整体智能化水平优于中小规模场。

智能种养实验教学平台的设计与实践

面向电类专业学生,设计并开发了用于课堂教学的智能种养实验平台。该平台融合农业种养知识、嵌入式系统开发应用、物联网技术,实现农业应用到课堂实验的转化。实验平台包括自主研发的乾坤板嵌入式套件的种养系统、阿里云物联网平台的数据服务系统和独立运行于PC端的用户监控系统,对种养微环境的温湿度、光线等参数进行监测,并对环境调节设备进行控制。通过该实验平台可让学生理解在软硬件综合开发过程中工程技术对农业发展的促进作用,同时为同类实验课程设计提供了一定参考。

基于主题模型的领域新兴交叉主题识别研究——以作物智能育种为例

准确识别学科交叉前沿主题,有助于了解学科发展脉络,发掘领域重点发展方向,为未来创新性、突破性研究提供参考。提出一种识别新兴交叉主题的方法。首先,提出一种结合学科多样性和学科凝聚性的论文学科交叉性计算方法;其次,利用该方法筛选出具有高学科交叉性的论文,获得潜力论文数据集;再次,采用结合领域词典改进的LDA模型进行研究主题识别;最后,通过构建融合新颖性、突破性和影响力的多维度新兴主题测量模型,识别出新兴交叉主题。选择作物智能育种领域进行实证分析,识别出4个新兴交叉主题,通过资料分析法验证方法的有效性,对基于论文数据识别新兴交叉主题的方法研究与实践具有参考价值。

基于智能饲喂开展哺乳母猪采食量基因组遗传评估研究

旨在通过分析哺乳母猪采食量性状的遗传参数及全基因组关联分析(GWAS),评估基于智能饲喂技术对哺乳期采食性状的选育效果。本研究收集2022年7月至2023年5月份分娩的922头1~4胎次大白猪的哺乳期采食量数据,分析猪只的哺乳期采食情况。利用Hiblup软件对哺乳期采食性状进行遗传参数估计,后使用Plink、GEMMA和R软件进行全基因组关联分析,筛选与采食量性状相关的SNP位点及重要候选基因,并对显著关联的SNP位点上、下游420 kb范围内注释基因进行功能富集分析。结果显示,纯种大白猪哺乳期采食性状遗传力在0.20~0.27之间,并筛选到28个SNPs位点与哺乳期采食性状显著相关。通过对相关联的SNPs位点进行注释,共筛选到15个与哺乳期采食性状相关的候选基因,这些候选基因显著富集在葡萄糖、脂肪酸、激素和辅酶等的合成代谢多个生物学过程(P<0.05),分析认为HAMP、NDUFB8、UPK1A、CHSY1、U6、COX7A1可作为大白猪哺乳期采食性状的关键候选基因。以上研究结果为大白猪哺乳期采食性状提供重要的遗传变异位点与后续基因,为后期利用该遗传分子标记进一步改良采食量性状的选育奠定基础,也将为大白猪哺乳母猪高繁殖力和高泌乳性能品种选育提供理论支撑。

数字化、智能化背景下《家畜育种学》教学改革的探索

随着数字化和智能化技术的迅猛发展,教育界积极探索如何利用这些技术推进教学改革。该文详细介绍了在线教学平台、虚拟实验室和智能辅助工具等数字化和智能化技术在《家畜育种学》教学中的应用,以提高学生的学习效果和体验,促进学科的深度发展。从学生学习风格调查与分析、自适应学习系统的建立及学习成果的评估与反馈等方面介绍了数字化和智能化技术在个性化学习中的优势。最后,提出《家畜育种学》数字化、智能化教学推广的思路和方向。通过这些初步探索,认识到数字化和智能化技术在《家畜育种学》教学改革中的潜力,并提出未来研究和实践的发展方向。

基于物联网的生猪养殖系统的设计与实现

为了顺应畜牧养殖业智能化发展的趋势,基于物联网技术设计一种生猪养殖系统。该系统采用物联网三层架构分层设计,硬件采用STM32核心控制板以及多传感器实现温度、湿度、压力、声音以及射频等多模态信息的全面感知。利用Wi-Fi通信技术与客户端进行数据交互,实现了实时监测和远程控制功能。针对养殖环境的差异,用户可通过在客户端操作界面调整温度、湿度、出粮量等阈值参数,实现自动换水、自动控温、远程投喂、以及远程开启照明等功能。这一设计能够有效解决养殖过程中因环境信息获取迟钝、人为误操作导致生猪死亡等问题。该系统不仅满足了规模化生猪养殖的基本需求,还在传统养殖的基础上使养殖作业更加智能、便捷。

生猪智能养殖与市场供求预测技术应用

从生猪养殖的饲料种植、种猪优选、母猪繁殖、子猪饲养以及商品猪冷链物流、加工、销售等全产业链安全控制模式的角度出发,分析了大数据、云计算、物联网、互联网、5G、人工智能等技术应用于生猪养殖领域的必要性和可行性。探讨了智能养殖技术以及人工智能技术对生猪养殖市场的产销平衡、价格波动等信息的监控和预测。指出利用人工神经网络预测方法和云计算处理方法,可以科学应对由于生猪养殖的周期性和特殊性而造成的我国生猪价格大起大落以及生猪养殖行业市场供需不平衡的局面。

猪舍环境精准控制模型及其优化算法

高密度和密闭饲养是现代规模化生猪养殖业的主要特征之一,通过精准环境控制维持猪舍稳定、舒适和符合生猪生物学特性的小气候环境,是生猪养殖获得更高生产性能和饲料转化效率、更好猪群健康、更优畜产品质量和更高生产效益的重要基础。规模猪场猪舍环境影响因素多而复杂,基于数学模型驱动和控制设备运转是实现精准智能环境控制的主要方式。本文围绕影响猪生长、健康的主要环境因素,综述了猪舍环境的控制策略、模型及其优化算法,以期为猪舍环境精准控制技术与智能环控装备研发提供理论依据。

鸽子养殖智能投料小车设计

随着现代畜禽业的快速发展,畜禽养殖场对养殖技术机械化、自动化的需求不断增加。鸽子精准投料技术不仅能够有效地提高饲料利用率、降低劳动力成本,还能提高生产效率和经济效益。该文以鸽子的智能精准投料为目标,设计鸽子养殖智能投料小车。首先,介绍鸽子养殖智能投料小车的硬件部分;然后,运用YOLOv7深度学习模型识别3层不同高度鸽笼内鸽子数量;接着,开发料仓内饲料剩余量超声波检测功能、路径跟踪与导航的红外循迹功能;最后,针对鸽子养殖智能投料小车的投料效率、运行精度和最佳投料距离进行实验分析。实验结果表明,在室内正常光照下,鸽子和喂料槽的识别准确率为93.36%,检测和投料的平均时间为2 s,饲料浪费率在1%以下,有效提高了鸽子养殖场的作业效率。

智能养殖系统在肉羊养殖中的应用探讨

随着人工智能技术的不断发展,智能养殖系统在肉羊养殖领域得到了广泛的应用。本文通过对肉羊养殖过程中的关键环节分析智能养殖系统在肉羊养殖中的应用。结果表明,智能养殖系统可有效提高养殖效率,减少人力成本,改善养殖质量,提高养殖者的盈利能力。然而,智能养殖系统在应用中还面临着一些挑战,包括技术成本高、养殖者的接受度等。因此,未来的研究方向应该是进一步降低技术成本,提高养殖者的接受度,并与相关领域的最新研究成果紧密结合,推动智能养殖系统在肉羊养殖中的广泛应用。

江苏省大闸蟹养殖无人机技术应用现状调研报告

大闸蟹作为江苏重要的经济水产产品,其养殖过程过于依赖人工,在人口老龄化的大前提下,严重限制产业链的发展。我国面临着对智慧养殖技术的极度需求,然而新兴无人机技术的应用现状研究极其缺乏。针对此问题,金陵科技学院和南京农业大学组建的水产养殖装备团队于2023年7—9月对江苏省大闸蟹养殖无人机技术的应用现状开展调研,为农用无人机行业提供基础数据。调研发现,大部分大闸蟹养殖企业对无人机投饲接纳程度较高,但极为担心购买成本和维护成本,同时相关技术人才也较为缺乏。最后,该文针对江苏省内大闸蟹养殖产业中无人机技术的应用推广,从无人机经营方式、技术创新及人才储备3个方面给出建议。

智慧养殖技术在奶牛生产中的应用研究进展

随着规模化奶牛场和现代信息技术发展,智慧养殖技术逐渐应用于奶牛生产,使智能化养殖转型进程不断加快。本文综述近年国内外物联网、大数据、智能饲养、智能环境控制、远程监控等智慧养殖技术在奶牛生产中的应用及研究进展,以期更好地利用智能设备,提高生产效率,实现奶牛场精细化管理,为我国奶牛智慧养殖技术创新和发展提供参考。