物联网环境下奶牛育种优化浅析
摘要
关键词
物联网;奶牛育种;优化措施
正文
目前我国乳制品需求不断增加,乳制品加工产业扩张迅速,同时各地政府大力支持乳制品加工行业发展,给予其有效的扶持政策,乳制品行业发展潜力巨大,与此同时推动了奶牛养殖业迅速发展。在奶牛养殖过程中,育种优化工作尤为重要,同时随着物联网技术的发展,为奶牛育种优化工作提供有效技术支持,工作人员必须结合奶牛养殖实际情况,制定科学合理的育种优化方案。
1 奶牛育种过程中物联网技术应用优势
奶牛育种过程中,物联网技术发挥着重要的作用,主要表现为如下方面:第一,提高奶牛发情检测精准程度,在奶牛繁殖过程中,奶牛发情检测工作发挥着重要的作用,准确、高效的发情检测能够提高人工授精的成功率,缩短产犊周期,切实提高奶牛繁殖率,其中物联网技术能够系统检测奶牛发情情况,工作人员参考具体检测结果实施人工授精工作,有效降低了漏配率;第二,有利于完善良种登记、个体选配工作,通过良种登记,工作人员可系统分析奶牛遗传信息,并对其具体遗传情况进行改良,进而切实提高奶牛的繁育水平。同时通过良种登记,工作人员可准确掌握奶牛遗传变异情况,在此基础上建立核心育种群。
2 物联网环境下奶牛育种优化策略
2.1 优化奶牛育种流程
在物联网技术支持下,能够对牧场育种方式进行调整,优化发情检测、生产性能评估、妊娠管理和个体选配等环节,提高系统智能化水平,优化育种流程。在具体工作开展过程中,饲养人员在奶牛身上安装体征数据采集终端,并设置RFID 标签,在对奶牛进行有效识别的同时,实时收集奶牛状态信息。通过计步器,工作人员可对发情奶牛进行监测,并结合奶牛实际生长情况,准确预测其排卵时间,进而计算最佳人工授精时间。同时工作人员设置了牛只管理系统,具体涵盖奶牛谱系信息、育种工作者、生产性能信息等,根据上述信息合理选择公牛冷冻精子,真正实现集约化和规模化管理 [1]。
2.2 优化奶牛选配方案
在物联网技术支持下,工作人员在选配时可查询奶牛个体谱系信息和生产性能指标,进而形成依托物联网的自动优化选配操作,极大地消除了育种人员选配操作的随意性和主观性。在具体选配过程中,工作人员在终端中输入奶牛编号,也可对 RFID 牛只编号信息进行读取,在后台操作数据库的作用下,育种系统向工作人员呈现奶牛谱系详细信息,工作人员根据具体信息情况,掌握奶牛实际情况,对二者后代近交系数进行评估,同时参照具体改良指标,在选配模型计算操作帮助下,选择合适的公牛冷冻精子。同时工作人员在具体工作中建立奶牛电子档案,具体包括奶牛基本信息、生长情况、体貌特征、繁殖状态、分娩历史性信息、历史生产性能和疾病记录等,电子档案经由数据库进行管理,工作人员对具体项目进行更新,不断提升电子档案的完善性。此外,工作人员必须明确近交系数估算方法,通过此估算可有效掌握近交育种情况,避免出现近交退化情况,因此在育种过程中,除为了增加优秀形状的遗传稳定性之外,工作人员必须进行近交估算,X 代表个体,具体指其近交系数,N 表示全部通径数,具体指具有共同祖先,父母取得联系后形成的通径链, 指共同祖先的近交系数 [2]。
2.3 优化奶牛选配方案设计
在奶牛育种过程中,工作人员注重奶牛选配工作,其主要目的为改良后代育种,在方案设计时必须遵循“后代经济价值最大化”原则,并在具体设计时应充分考虑近交系数,将其控制在有效范围内。以某奶牛养殖场选配设计方案为例,在具体设计过程中充分考虑如下约束条件:第一,务必保证每头发情母牛均参与受精,不得出现遗漏情况;第二,合理控制每头公牛冷冻精子配对的母牛数量,必须服务适宜的性别比例要求,进而有效保证繁殖的后代具有较为宽泛的血源;第三,近交系数必须控制在合理范围内,具体界定值根据配种实际情况而定。同时工作人员必须优化配种目标,工作人员系统分析当地奶牛业发展情况和不同时期育种形状信息,不断改进遗传评定模型,并对方法进行有效调整,且根据育种目标调整选择指数,具体可参照国外相关经验,每间隔 5 年调整一次。对于选择指数而言,可参考美国使用的指标,具体使用体型生产指数,具体为体型生产指数 = 产奶性(54%)+ 体型形状(30%)+ 健康形状(16%),其中产奶性能评价主要参照乳质量和蛋白量两个指标,体型形状则主要检测体型整体情况、肢蹄具体情况和乳器状况,健康形状参考体细胞数和生产寿命 [3]。此外,在具体优化过程中,工作人员可采取 MATLAB 编程求解方式,制定 0 ~ 1 线性规划模型,进而确定最优组合,并在具体实施过程中,工作人员对计算结果进行检测,以此总结实际工作经验,为后续工作提供指导,在最大程度上优化奶牛选配方案 [4]。
3 小结
综上所述,在物联网环境下,传统奶牛育种工作存在诸多弊端,不利于奶牛养殖业系统化和集约化发展,为了取得更好的经济效益和发展价值,在具体工作开展过程中,工作人员可充分利用物联网技术,科学采集奶牛谱系信息,并对近交系数进行系统估算,以此为参照计算出奶牛后代育种改良指标,并形成奶牛优化选配方案,在具体方案指导下对公牛和母牛进行科学选配,同时建立了 0 ~ 1 线性规划模型,获取优化选配指标,并对具体选配结果进行验证,保证后续工作开展的有效性。
参考文献:
[1] 姚 强 , 陈丽丽 , 王穆峰 , 等 . 物联网环境下奶牛育种优化探究 [J]. 中兽医学杂志 ,2015,(12):90 ~ 90.
[2] 霍晓静 . 基于物联网的奶牛场数字化管理关键技术研究 [D]. 河北农业大学 ,2014.
[3] 张建华 , 赵 璞 , 刘佳佳 , 等 . 物联网在奶牛养殖中的应用及展望 [J]. 农业展望 ,2014,(10):51 ~ 56.
[4] 赵 璞 , 张建华 , 等 . 物联网在奶牛养殖的应用现状及展望 [J]. 中国畜牧兽医学会信息技术分会 2014年学术研讨会 ,2014.
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