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2025-01-23

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智慧科技在農畜禽產業的精準營養應用方案

智慧科技在農畜禽產業的應用，透過感測器、物聯網和AI技術實現精準營養管理，提高生產效率，減少浪費並改善動物福利。技術包括環境監控、自動餵料和健康監測，有助於優化飼料配方，降低成本及污染。儘管面臨高成本和技術需求挑戰，智慧科技正推動畜牧業向高效與永續發展，為糧食安全和環境保護提供解決方案。

前言

隨著全球人口增長和生活水平提高，農畜禽產品的需求量不斷攀升。傳統農畜禽產業面臨著生產效率低下、資源利用率低、環境污染嚴重等問題^{1 2}，急需科技創新來推動產業升級和可持續發展。糧食安全和營養問題日益受到重視，可持續農業的發展，特別是畜牧業的角色，在保障糧食安全和營養方面扮演著重要角色³。智慧科技的應用為農畜禽產業帶來了新的發展機遇，特別是在精準營養方面，智慧科技可以幫助農民更精確地了解動物的營養需求，提高飼料利用率，減少浪費和環境污染，同時改善動物福利和產品品質。

智慧科技在農畜禽產業上的應用

智慧科技在農畜禽產業上的應用涵蓋了生產、管理、加工等多個環節，臺灣更推動「十大領航產業啟動智農計畫」，擇定蘭花、種苗、菇類、農業設施、家禽、家畜、養殖漁業、稻作、外銷主力作物及海洋漁業等產業，作為智慧農業優先推動範疇⁴。藉由這些計畫，智慧科技的應用能協助農民克服傳統農業的挑戰，並提升整體產業的效率和永續性。以下列舉智慧科技在農畜禽產業上的一些應用實例：

環境監控：利用感測器、物聯網等技術，實時監測禽舍或畜舍的溫度、濕度、氨氣濃度等環境參數，並通過自動化控制系統調節環境，為動物提供最佳的生長環境¹。透過精準的環境控制，可以有效降低疾病發生率，提升動物福利。
自動化餵飼：根據動物的品種、日齡、生長狀態等，精確計算飼料配方和餵飼量，並通過自動化餵飼系統定時定量投餵，提高飼料利用率，減少浪費¹。
健康監測：利用影像辨識、生理指標監測等技術，實時監測動物的健康狀況，及早發現疾病，並採取相應的措施，降低發病率和死亡率⁵。
飼料添加物和補充劑：研究顯示，某些植物萃取物，如青蒿、苦蔘、使君子等，可以透過不同機制（如抑制微生物生長或直接殺死微生物）來提升動物的生長和抗病能力⁶。智慧科技可以應用於這些植物萃取物的開發和應用，例如精確控制萃取過程、監測添加物的效果等。
生產管理：利用數據分析、雲端計算等技術，對農畜禽生產數據進行分析，優化生產流程，提高生產效率和管理水平¹。智慧科技的應用使農場管理效率最佳化，並提高家禽飼養環境監控的準確性¹。
機器人與自動化：在乳牛產業中，推料機器人、擠乳機器人和吸糞機器人等自動化設備的應用日益普及，有效提高了牛奶產量並節省了人力成本⁵。

精準營養在農畜禽產業上的應用

精準營養是指根據動物的個體差異和生長階段，提供精確的營養，以滿足其生長發育和生產需求^{8 9}。在農畜禽產業中，精準營養的應用主要體現在以下幾個方面：

飼料配方優化：根據動物的品種、日齡、性別、生長階段、生產性能等因素，設計最佳的飼料配方，提高飼料利用率，降低飼料成本⁸。
營養需求評估：利用生物技術、資訊技術等手段，準確評估動物的營養需求，避免營養不足或過剩，提高動物的健康水平和生產性能⁸。
飼餵策略制定：根據動物的採食行為、生理代謝等特點，制定科學的飼餵策略，例如分階段飼餵、限時飼餵等，提高飼料的消化吸收率⁸。
線上營養管理系統：許多大型飼料廠已建立線上動物營養管理系統，並在原料倉、配料倉等環節使用智能設備，實現線上飼料加工工藝的精準化¹⁰。

智慧科技如何應用於農畜禽產業的精準營養？

智慧科技可以通過以下方式應用於農畜禽產業的精準營養：

數據採集和分析：利用感測器、物聯網等技術，採集動物的生理指標、行為數據、環境數據等，並通過數據分析和機器學習等方法，建立動物營養需求模型，為精準營養提供數據支持⁵。例如，可以利用感測器監測動物的體重、體溫、活動量等，並結合環境數據，分析動物的營養需求，調整飼料配方。
自動化飼餵系統：結合精準營養的飼料配方和飼餵策略，開發自動化飼餵系統，實現飼料的精確投餵，提高飼料利用率，減少浪費⁵。例如，可以根據動物的個體差異和生長階段，設定不同的飼料配方和餵飼量，並通過自動化飼餵系統定時定量投餵。
智能化決策支持：基於數據分析和專家知識，開發智能化決策支持系統，為農民提供精準營養方面的建議和指導，例如飼料配方調整、飼餵策略優化等⁵。例如，系統可以根據動物的生長情況和市場價格，建議農民調整飼料配方，以降低成本或提高產量。
創新飼料和補充劑技術：生物刺激素可以直接調控植物體的基因表現，改變其農藝性狀，具有取代基改作物的潛力¹¹。智慧科技可以應用於生物刺激素的開發和應用，例如篩選高效的生物刺激素、優化施用方法等，進而提升飼料的營養價值和動物的生產性能。

世界家禽學會台灣分會⁹和 2024 年 AI 與動物健康產業論壇¹² 等組織和活動，也致力於推動智慧科技在農畜禽產業精準營養方面的應用，並促進相關技術的交流和發展。

智慧科技應用於農畜禽產業的精準營養案例

案例	描述	主要應用
元進莊公司	臺灣的鴨孵化、養殖、加工一條龍企業，利用智慧科技實現鴨禽生產的精準管理，包括統一管理鴨禽出產品質的集中孵蛋、小鴨公母分飼、分批畜養使鴨群生長整齊等，並統一使用養殖 85 天的土番成鴨加工。	生產管理、品質控管
大北農集團	中國的農牧企業，開發「豬聯網」平台，將養豬戶、飼料廠商、屠宰企業、金融機構串聯起來，形成共生經濟圈，並根據養豬戶的信用程度，開發出一款徵信產品「農信度」。	數據共享、金融服務
誠凱誠養殖專業合作社	中國山東省的養殖合作社，使用智能化養雞設備，透過自動化餵料、自動化撿蛋、自動化控溫控濕、自動化傳輸乾清糞等四大自動化控制系統，大幅降低人力成本。	自動化生產、環境控制
乳牛體態辨識/農業科技研究院	利用 AI 人工智慧科技，開發「乳牛 3D 體態辨識系統」，精準快速掌握乳牛的胖瘦度，協助農民進行飼養管理。	健康監測、精準飼養
綿羊和山羊育種計畫	衣索比亞的社區育種計畫 (CBBPs) 使用數位工具 (DTREO) 進行數據收集，有效管理小農綿羊和山羊育種計畫。	數據管理、品種改良

智慧科技應用於農畜禽產業的精準營養的優勢和挑戰

優勢：

提高生產效率：精準的營養供給可以促進動物的生長發育，提高產量和品質 13，進而提高生產效率。

降低生產成本：精準的飼料配方和飼餵策略可以提高飼料利用率，減少飼料浪費¹³，降低生產成本。
改善動物福利：精準營養可以滿足動物的個體需求⁹，提高動物的健康水平，減少疾病發生，改善動物福利。
減少環境污染：精準營養可以減少飼料中營養物質的排放¹³，降低畜禽糞便和污水的污染，保護環境。

挑戰：

數據採集和分析的難度：動物個體差異大，生理指標和行為數據的採集和分析存在一定的難度²。
技術成本高：智慧科技的應用需要投入一定的資金和技術，對於一些中小規模的養殖場來說，成本較高²。
缺乏專業人才：智慧科技的應用需要專業人才的操作和維護，目前農畜禽產業缺乏相關人才²。
產業現有挑戰：臺灣畜牧產業面臨污水和臭味等污染源問題、動物用藥殘留的食安問題，以及減碳的壓力²。智慧科技的應用需要考量如何解決這些問題，才能真正促進產業的可持續發展。

未來智慧科技在農畜禽產業的精準營養發展趨勢

更加精準的營養需求評估：隨著生物技術和資訊技術的發展，未來可以更精確地評估動物的營養需求¹，例如基因組學、蛋白質組學等技術的應用，可以幫助我們更好地了解動物的基因和蛋白質表達，進而更精準地評估其營養需求。
個性化飼餵：未來可以根據每隻動物的個體差異，制定個性化的飼料配方和飼餵策略¹，實現真正的個性化飼餵。例如，可以利用感測器和數據分析技術，監測每隻動物的採食情況、生長狀況和健康狀況，並根據其個體需求調整飼料配方和餵飼量。
人工智能和機器學習的應用：人工智能和機器學習可以幫助農民更好地分析數據、預測趨勢、優化決策⁹，提高精準營養的效率和水平。例如，可以利用機器學習建立動物營養需求模型，預測動物的生長情況和飼料需求，並根據預測結果優化飼料配方和飼餵策略。AI 和機器學習還有助於最大化利用擠壓機械和水產飼料系統⁹，提升飼料加工效率。
跨領域合作：未來需要加強農業、畜牧業、資訊技術等領域的跨領域合作¹⁴，共同推動智慧科技在農畜禽產業的精準營養方面的應用。例如，農業專家可以提供動物營養需求方面的知識，畜牧業專家可以提供動物飼養管理方面的經驗，資訊技術專家可以提供數據分析和系統開發方面的技術，共同開發更有效的精準營養解決方案。

結論

智慧科技的應用為農畜禽產業的精準營養帶來了新的發展機遇，可以有效提高生產效率、降低生產成本、改善動物福利、減少環境污染。智慧科技的應用也促進了農場管理效率的提升和家禽飼養環境監控準確性的提高。隨著科技的進步和應用的深入，智慧科技將在農畜禽產業的精準營養方面發揮更大的作用，例如更精準的營養需求評估、個性化飼餵、人工智能和機器學習的應用等，推動產業向更高效、更可持續的方向發展。未來，透過跨領域的合作和持續的創新，智慧科技將徹底改變傳統畜牧業的生產模式，帶動農業朝向永續發展的目標邁進。

參考資料

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智慧科技在農畜禽產業的精準營養應用方案

前言

智慧科技在農畜禽產業上的應用

精準營養在農畜禽產業上的應用

智慧科技如何應用於農畜禽產業的精準營養？

智慧科技應用於農畜禽產業的精準營養案例

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