2024年，我國養(yǎng)殖業(yè)飼料消耗量約4.7億噸，預計2030年將新增飼料需求2089萬噸，養(yǎng)殖行業(yè)節(jié)糧刻不容緩。今年初，兩款國產(chǎn)飼料配方軟件相繼發(fā)布，引發(fā)行業(yè)內(nèi)普遍關注。它們究竟如何助力我國養(yǎng)殖業(yè)節(jié)糧？請跟隨記者一探究竟！

隨著我國人民群眾生活水平不斷提高，食物結(jié)構也發(fā)生明顯變化。《中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2024）》顯示，未來中國將大幅增加動物性食品和油脂類需求，主食需求明顯下降，肉類食用需求總量或?qū)⑼黄?億噸。

2024年我國人均消費口糧138公斤，而消費肉蛋奶魚185公斤。我國居民每天攝入蛋白質(zhì)105克，其中有38%來源于糧食，40%來源于動物產(chǎn)品。

與龐大肉類需求相對應的是養(yǎng)殖業(yè)巨大的飼料消耗量。

2024年，我國養(yǎng)殖業(yè)飼料消耗量約4.7億噸。預計到2030年，養(yǎng)殖動物產(chǎn)品需求還將增加1000萬噸，按照當前料肉比和配方中飼料糧消耗水平，如不采取節(jié)糧措施，至2030年將新增飼料需求2089萬噸。

養(yǎng)殖行業(yè)節(jié)糧刻不容緩，迫在眉睫！

今年初，兩款國產(chǎn)飼料配方軟件（平臺）相繼發(fā)布，引發(fā)行業(yè)內(nèi)普遍關注。有專家指出，國產(chǎn)飼料配方軟件是提振我國飼料工業(yè)核心競爭力的重要抓手，是我國養(yǎng)殖業(yè)節(jié)糧的數(shù)字化舉措。

飼料配方軟件是如何實現(xiàn)節(jié)糧的？這兩款國產(chǎn)飼料配方軟件又怎樣助力我國養(yǎng)殖業(yè)節(jié)糧？請跟隨記者一探究竟！

打破國外軟件壟斷

豆粕是飼料蛋白的重要來源，玉米豆粕型配方體系是目前我國飼料配方的主要模式。近年來，隨著畜禽飼養(yǎng)量增加，飼用豆粕消費持續(xù)走高。

2024年我國累計進口糧食量為1.58億噸，從結(jié)構看大豆仍占大頭，全年進口量已突破1億噸，達到10503.2萬噸，同比增長6.5%，占全部糧食進口量的六成以上，進口依存度大于80%?，F(xiàn)階段糧食安全的實質(zhì)是飼料糧安全。

“豆粕減量替代”已經(jīng)是我國養(yǎng)殖領域不得不做的選擇。為了能在保障糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)定安全供給前提下，持續(xù)推進飼料糧減量替代，推動養(yǎng)殖業(yè)節(jié)糧降耗、降本增效，今年4月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定了《養(yǎng)殖業(yè)節(jié)糧行動實施方案》。

該方案指出，要研發(fā)推廣數(shù)智化飼喂決策和飼料配方軟件系統(tǒng)。支持飼料原料營養(yǎng)價值參數(shù)、加工特性參數(shù)、動物營養(yǎng)需要量、養(yǎng)殖生產(chǎn)等數(shù)據(jù)信息共享，集成應用智能決策模型等信息技術手段，引導飼料加工設備核心部件自主創(chuàng)制，研創(chuàng)推廣數(shù)智化飼喂決策和飼料配方軟件系統(tǒng)。

當前飼料工業(yè)生產(chǎn)離不開飼料配方軟件，飼料配方軟件是一種能將飼料原料營養(yǎng)價值與動物營養(yǎng)需要等信息綜合考量給出優(yōu)化飼料配比的軟件，能夠有效節(jié)約養(yǎng)殖用糧。

今年1月，中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所聯(lián)合全國畜牧總站和中國飼料工業(yè)協(xié)會，發(fā)布了具有自主知識產(chǎn)權的第一代國產(chǎn)化飼料配方工業(yè)軟件“中農(nóng)科·龍騰”。今年3月，全國畜牧總站、中國農(nóng)業(yè)大學、北京博亞和訊農(nóng)牧技術有限公司聯(lián)合研發(fā)的家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺在京發(fā)布。

在此之前，國內(nèi)飼料加工行業(yè)長期被國外飼料配方軟件壟斷。

自20世紀70年代，美國與比利時的兩家公司分別推出兩款飼料配方軟件以來，這兩款軟件在全球畜牧養(yǎng)殖行業(yè)得到普遍使用，一直處于壟斷地位。我國飼料工業(yè)從80年代起步，就開始使用這兩款國外軟件，目前占據(jù)了我國80%以上飼料配方軟件市場。

那為什么我們要研發(fā)、使用自己的飼料配方軟件呢？

首先是國外軟件不能滿足我國飼料工業(yè)的需求。兩款國外軟件采用的是歐美國家的飼料原料公共數(shù)據(jù)庫，以玉米、豆粕型日糧配方為主，被行業(yè)內(nèi)戲稱“國外軟件只能吃細糧”。

而我國存在大量的菜籽粕、棉籽粕等地源性飼料原料，國外軟件缺乏這些原料的數(shù)據(jù)，利用我國本土原料加工多元化配方受到限制，國外軟件對國產(chǎn)飼料精細加工與生產(chǎn)管理的指導性不強，軟件迭代升級進入瓶頸期。從某些方面說，國外飼料軟件制約了國內(nèi)飼料產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

更不能忽略的是，長期使用國外軟件會嚴重依賴其背后的配方數(shù)據(jù)庫，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露風險，給我國飼料工業(yè)和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)安全帶來隱患，也不利于我們自己的核心數(shù)據(jù)庫建立。

如今，兩款國產(chǎn)軟件的發(fā)布有望打破國內(nèi)飼料配方軟件主要依賴國外產(chǎn)品的局面，標志著我國飼料軟件在自主創(chuàng)新上邁出了堅實一步。

那么，新發(fā)布的兩款國產(chǎn)飼料配方軟件有何優(yōu)勢，將如何助力養(yǎng)殖業(yè)實現(xiàn)節(jié)糧？

節(jié)流：精準營養(yǎng)減少飼用糧

禽產(chǎn)業(yè)是畜牧業(yè)的重要組成部分，2024年消耗1.94億噸飼料，生產(chǎn)2660萬噸禽肉和3588萬噸禽蛋，是養(yǎng)殖業(yè)節(jié)糧行動實施的重要領域。今年新發(fā)布的家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺將會給禽產(chǎn)業(yè)帶來哪些變化？

該平臺的首席專家、中國農(nóng)業(yè)大學教授咼于明表示，家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺是一項集飼料配方軟件、飼料數(shù)據(jù)庫、數(shù)字化飼料生產(chǎn)和家禽智慧養(yǎng)殖等多項功能于一體的應用技術平臺，其基于凈能體系和高質(zhì)量飼料的科學評價數(shù)據(jù)、家禽養(yǎng)殖實踐數(shù)據(jù)，通過數(shù)智技術賦能，推動家禽產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)精準配方、精準飼喂、精準決策。

科研人員查看試驗雞營養(yǎng)代謝實時數(shù)據(jù)。 資料圖

“過去飼料生產(chǎn)都是按照書本上的飼養(yǎng)標準來設計配方，按動物生長的幾個大階段來粗略地劃分和生產(chǎn)配合飼料。實際上動物隨著成長，對各類營養(yǎng)素的需求有增有減，且是一種連續(xù)的線性變化，而非階段性的變化?！眴J于明說。

“按照過去飼養(yǎng)標準設計飼料配方，其實取的是各階段營養(yǎng)需求的平均值，這就會造成動物有時營養(yǎng)缺乏，而在某些時段又營養(yǎng)過剩，因此動物的生產(chǎn)性能表現(xiàn)也就不盡理想?！眴J于明說，這種方式生產(chǎn)出來的飼料比較固化，除了不能很好地適應動物的實際需要以外，這種方式也很難根據(jù)市場行情，來調(diào)整動物養(yǎng)殖生產(chǎn)周期從而獲得最佳收益，在面對市場價格不好時，只能被動承受虧損。

“所以我們推出這套數(shù)智化平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)的、精準的營養(yǎng)計算并制作飼料配方，可以從過去3周一個配方變成每周一個配方，甚至3天一個配方，可以更精準地給家禽供給營養(yǎng)且最大程度上避免了飼料糧的浪費?！眴J于明表示，除了動態(tài)營養(yǎng)，平臺還首次實現(xiàn)了在雞養(yǎng)殖飼料配方軟件中使用凈能營養(yǎng)技術體系。

家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺應用的凈能體系是目前動物營養(yǎng)中最為精準的能量營養(yǎng)體系。也就是說，在衡量飼料能量營養(yǎng)對家禽實際長肉、下蛋等表現(xiàn)的影響上，凈能是目前最準確的營養(yǎng)技術指標。

20世紀90年代，有國外專家在做了一些實驗后，認為家禽的凈能體系不重要，相較于長期以來一直使用的代謝能體系沒有明顯優(yōu)勢。

實際上，飼料的總能量減去糞能、尿能之后剩余的能量就是代謝能。而凈能比代謝能還要多考慮飼料消化吸收和代謝時熱增耗的能量。這就意味著，代謝能體系高估了蛋白、纖維原料的能量利用效率，低估了脂肪或高脂原料的能量利用效率。但受困于20世紀的相關研究設備精度不夠，凈能值的測定準確度和精確度難以得到保障，所以凈能技術體系的優(yōu)勢才沒有在家禽飼料領域體現(xiàn)出來。

基于長期以來的飼養(yǎng)習慣，一些養(yǎng)殖場（戶）和飼料生產(chǎn)者片面地認為飼料的蛋白含量越高越好。實際上，蛋白質(zhì)營養(yǎng)的實質(zhì)是氨基酸營養(yǎng)，需要關注的是各種氨基酸的水平和比例，過分關注蛋白質(zhì)高低而不重視其中氨基酸的平衡，不僅會導致蛋白質(zhì)的過度浪費，也不利于動物健康發(fā)育和高效生產(chǎn)。

“我們從2018年開始嘗試驗證凈能模型的可靠性。到2021年恰逢豆粕等飼料原料價格大幅上漲，蛋白變得非常貴。以前的代謝能體系把蛋白能量高估了，我們就通過切入基于凈能體系的低蛋白多氨基酸平衡日糧來把集團家禽產(chǎn)業(yè)的飼料粗蛋白水平調(diào)下來，大幅降低飼料成本。”溫氏集團禽業(yè)生產(chǎn)技術部飼料營養(yǎng)室負責人劉松柏說。

科研人員查看試驗雞營養(yǎng)代謝實時數(shù)據(jù)。 資料圖

據(jù)他介紹，家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺雖然今年3月剛發(fā)布，但實際上溫氏幾年前就與咼于明教授合作，使用研發(fā)中的家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺凈能數(shù)據(jù)庫模型。

經(jīng)過不斷的實驗和數(shù)據(jù)積累，溫氏在中華土雞凈能體系數(shù)據(jù)庫中積攢了龐大的數(shù)據(jù)，基于凈能體系的低蛋白日糧讓企業(yè)中華土雞飼料的粗蛋白水平下降了1.4%，豆粕在配方中的用量減少5%以上，溫氏一年消耗約750萬噸雞飼料，節(jié)約37.5萬噸豆粕。

目前，家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺構建了肉雞、蛋雞常用飼料原料凈能數(shù)據(jù)庫和動態(tài)營養(yǎng)需要量模型。同時還包含飼料原料代謝能和凈能值預測模型152個，日糧的代謝能值和凈能值預測模型15個，雞維持凈能和生長凈能需要量預測模型12個。

據(jù)悉，2023年新希望集團試驗凈能體系日糧，肉雞料重比降低0.024，每只雞能量攝入降低0.776兆焦，試驗期每千克增重能量攝入量降低0.494兆焦，每只雞飼料成本降低0.168元。2024年，圣農(nóng)集團試驗凈能配方帶來雞肉成本下降7~9元/噸，歐洲指數(shù)（肉雞養(yǎng)殖中的一種效益衡量指標）提高10點。

除了家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺，另一款飼料配方軟件中農(nóng)科·龍騰，也在通過精準的營養(yǎng)計算為養(yǎng)殖業(yè)節(jié)糧服務。

中農(nóng)科·龍騰配方軟件包括工廠原料庫、需求標準庫、配方計算、飼料加工參數(shù)等7個功能模塊，可進行豬、禽、牛羊、水產(chǎn)等動物的全價料和預混料配方設計和優(yōu)化。未來升級后的版本還將實現(xiàn)綜合生產(chǎn)效率分析、碳足跡核算、多工廠智能管理等功能。

據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所研究員、中農(nóng)科·龍騰項目負責人薛敏介紹，中農(nóng)科·龍騰借助AI實現(xiàn)全自動配方設計與優(yōu)化，用戶只需要輸入基本需求，如動物種類、生長階段、營養(yǎng)目標、成本預算等，AI即可自動完成從原料選擇、營養(yǎng)計算到配方優(yōu)化的全過程，生成一個完整且最優(yōu)的配方，從而減少飼料浪費。

薛敏告訴記者，中農(nóng)科·龍騰運算精度高，計算精確度與比利時軟件小數(shù)點后6位一致。同時，該軟件算力高效，采用圖形處理器（GPU）計算，多配方計算能力是普通中央處理器（CPU）效率的幾萬倍，可快速進行海量配方、生產(chǎn)和庫存指標的統(tǒng)籌計算。

開源：整合利用本土飼料資源

除了精準營養(yǎng)節(jié)約飼用糧，我國還有豐富的本土地源性飼料資源，如菜籽粕、棉籽粕、花生粕、葵花籽粕等雜粕，能夠替代一部分豆粕。

由于國內(nèi)外在飼料行業(yè)長期使用豆粕，其內(nèi)含的各類氨基酸的可利用數(shù)據(jù)較為準確。而各類雜粕等非常規(guī)飼料的氨基酸數(shù)據(jù)比較匱乏、不準確，如果使用不準確的數(shù)據(jù)，各類氨基酸無法平衡，則會造成肉雞生長慢、料肉比高等問題。沒有一個數(shù)據(jù)庫完整、模型精確的配方軟件來準確計算、平衡，非常規(guī)原料就很難替代豆粕。

“養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)在不能只局限于使用玉米、豆粕等幾種主要原料，還要把一些非常規(guī)的地源性飼料資源進行精準評定，測定出它們的可利用營養(yǎng)信息、可用的途徑與方案，放進平臺里。這樣多了不少選擇，也減少了對豆粕的依賴。”咼于明說，數(shù)據(jù)庫齊全，數(shù)據(jù)準確可靠，在實際生產(chǎn)中才能用好各種地源性飼料。

家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺支持飼料原料和日糧凈能值測定，數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有20種常用飼料原料（119個規(guī)格），154個日糧的代謝能值和凈能值，能夠有效地利用好非常規(guī)的地源性飼料資源。

同時，雜粕中含有較多的纖維等物質(zhì)，食用后會導致腸道蠕動增加，消化時間加長，產(chǎn)熱增多，凈能體系會考慮熱消耗，能保證使用雜粕配方也能讓畜禽的生產(chǎn)性能同樣穩(wěn)定。

據(jù)劉松柏介紹，溫氏通過動物生長試驗研究確定每個原料在中華土雞不同品種、不同生長階段飼料中的最大添加量。目前溫氏中華土雞專用數(shù)據(jù)庫覆蓋310種飼料原料，每個原料具有205個營養(yǎng)參數(shù)，確保不同原料在中華土雞飼料配方中最大化穩(wěn)定使用。

通過凈能體系結(jié)合低蛋白日糧直接減少蛋白原料用量，加上使用各類雜粕替代豆粕，溫氏的中華土雞飼料中豆粕總使用量從15%下降到5%。

科研人員查看試驗雞營養(yǎng)代謝實時數(shù)據(jù)。 資料圖

據(jù)薛敏介紹，中農(nóng)科·龍騰數(shù)據(jù)庫涵蓋了乙醇梭菌蛋白、昆蟲蛋白等新型蛋白源和400多種我國地源性飼料原料，不以玉米豆粕為導向。

在生豬飼料原料營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫方面，中農(nóng)科·龍騰涵蓋了166種飼料原料和各生理階段豬營養(yǎng)需要數(shù)據(jù)，包括常規(guī)營養(yǎng)成分、消化能、代謝能、凈能、標準回腸氨基酸消化率和有效磷等指標。飼料原料種類比中國飼養(yǎng)標準（2020）和美國NRC（2012）總和多出16種，主要為中國地方特色新型飼料資源。

同時，中農(nóng)科·龍騰還擴充完善了牛羊飼養(yǎng)原料營養(yǎng)和飼養(yǎng)標準數(shù)據(jù)庫，新增各類秸稈、雜粕、食葉草等非常規(guī)飼料原料營養(yǎng)成分，數(shù)據(jù)庫包含440種飼料原料；建立家禽飼料原料營養(yǎng)和飼養(yǎng)標準數(shù)據(jù)庫，包括432種飼料原料和8000多條營養(yǎng)需要數(shù)據(jù)，為養(yǎng)殖業(yè)使用非常規(guī)的地源性飼料資源打下了堅實的數(shù)據(jù)基礎。

減損與安全：國產(chǎn)軟件筑牢“雙層防線”

中國工程院院士錢鋒在第二十六屆中國國際軟件博覽會上表示，我國工業(yè)軟件自主創(chuàng)新存在累積效應、鎖定效應、生態(tài)效應“三大壁壘”。

累積效應壁壘指的是知識沉淀不夠，技術“物化”和積累集成的能力弱等。對應到我國飼料配方軟件上，就是多元化飼料原料營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫等缺失。今年國內(nèi)發(fā)布的兩款平臺（軟件），都將構建自主核心數(shù)據(jù)庫作為重中之重，通過整合優(yōu)化公共數(shù)據(jù)庫和自主知識產(chǎn)權數(shù)據(jù)庫，集成低蛋白多元化日糧配方，構建了動態(tài)營養(yǎng)模型。

鎖定效應壁壘指的是軟件系統(tǒng)遷移成本巨大，國內(nèi)軟件與已使用的各類軟件之間的兼容存在問題。對應到我國飼料配方軟件上，痛點就是配方軟件應用場景單一，與企業(yè)管理系統(tǒng)融合不足。

為了解決這一問題，家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺除了有飼料原料數(shù)據(jù)庫、動態(tài)營養(yǎng)模型之外，還配備了飼料廠生產(chǎn)數(shù)字化功能和養(yǎng)雞場環(huán)控智能化功能。

平臺的環(huán)控智能化養(yǎng)殖功能，能夠通過傳感器精準監(jiān)控雞舍內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等數(shù)據(jù)，依據(jù)數(shù)據(jù)及時調(diào)整，使雞舍不同區(qū)域的環(huán)境參數(shù)更一致，提高家禽健康狀況和雞群整齊度、存活率與飼料轉(zhuǎn)化效率，降低損失。

“雞在更好的環(huán)境下生長，更健康了，飼料轉(zhuǎn)化效率提高，死淘率降低，也就減少了飼料糧損耗。”咼于明介紹說。

除此以外，家禽產(chǎn)業(yè)數(shù)智化平臺和中農(nóng)科·龍騰都能直接對接企業(yè)的飼料生產(chǎn)系統(tǒng)，不需要計算出配方后，再由配方師在飼料生產(chǎn)系統(tǒng)中手動輸入配方，打破企業(yè)內(nèi)各類系統(tǒng)互相割裂的狀態(tài)，實現(xiàn)高效、精準生產(chǎn)飼料。

今年6月以來，中農(nóng)科·龍騰在廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司、四川通威集團、禾豐食品股份有限公司、廣東海大集團等8家大型飼料企業(yè)進行公益性應用示范。

各企業(yè)對比分析了該國產(chǎn)軟件與國外軟件在設計、算法及未來可拓展性等方面的表現(xiàn)，認為該軟件的運算速度、工作效率、數(shù)據(jù)溯源能力、管理細度和數(shù)據(jù)接口拓展性均更優(yōu)異，與企業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型匹配度更高。

據(jù)廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司負責畜禽飼料的副總經(jīng)理王華朗介紹，企業(yè)的各飼料生產(chǎn)廠相距較遠，如果管理不到位，配方師私自調(diào)整配方也很難第一時間發(fā)現(xiàn)，所以用數(shù)字化、智能化手段制作配方并對接生產(chǎn)是大型飼料企業(yè)的必然選擇。

生態(tài)效應壁壘指的是我國工業(yè)軟件自主研發(fā)缺乏足夠內(nèi)在源動力，國外自動化領域的龍頭企業(yè)壟斷智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型市場。對應到我國飼料配方軟件上，就是外國飼料配方軟件長期壟斷行業(yè)市場，對我國飼料工業(yè)和農(nóng)業(yè)核心數(shù)據(jù)安全帶來隱患。

“目前為止，我們的企業(yè)大多還是在使用國外的飼料配方軟件，使用國外的軟件就很難避免泄露數(shù)據(jù)，涉及國家糧食安全問題，因此主管部門也在努力推動行業(yè)進行相關軟件的開發(fā)。”中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學教授譙仕彥表示。

沒有網(wǎng)絡安全就沒有國家安全。行業(yè)內(nèi)的飼料原料數(shù)據(jù)，看似不起眼，但其重要性卻不止于行業(yè)內(nèi)部。如果飼料原料數(shù)據(jù)長期被國外軟件持有，那么就有可能利用這些數(shù)據(jù)推算出我國涉及糧食安全的相關信息，使我國在糧食進出口貿(mào)易等活動中可能會處于被動。

“我們使用國外配方軟件，需要四層加密，才能確保數(shù)據(jù)不外泄，這也導致了整個軟件使用起來非常不流暢，但這是我們出于安全考慮的自行加鎖，使用過程中經(jīng)常卡頓也沒有辦法。”王華朗說，他們一直希望能有一款安全的國產(chǎn)飼料配方軟件，直到近期開始試用國產(chǎn)的中農(nóng)科·龍騰，整個配方過程更安全、方便。

據(jù)悉，飼料行業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)過使用國外飼料配方軟件，在軟件升級過程中被黑客攻擊導致服務器數(shù)據(jù)丟失的情況。

“中農(nóng)科·龍騰數(shù)據(jù)安全性高，采用瀏覽器、服務器架構，與兩款國外軟件采用的客戶端、服務器架構軟件相比，不依賴操作系統(tǒng)升級，可以在企業(yè)內(nèi)部服務器安裝，運行更穩(wěn)定，企業(yè)數(shù)據(jù)安全性強，能夠確?；A數(shù)據(jù)安全?！毖γ粽f。

作者：農(nóng)民日報·中國農(nóng)網(wǎng)記者 馮建偉 劉一明