隨著我國人民群眾生活水平不斷提高，食物結構也發生明顯變化。《中國農業產業發展報告（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將突破1億噸。

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105克，其中有38%來源于糧食，40%來源于動物產品。

與龐大肉類需求相對應的是養殖業巨大的飼料消耗量。

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

養殖行業節糧刻不容緩，迫在眉睫！

今年初，兩款國產飼料配方軟件（平臺）相繼發布，引發行業內普遍關注。有專家指出，國產飼料配方軟件是提振我國飼料工業核心競爭力的重要抓手，是我國養殖業節糧的數字化舉措。

飼料配方軟件是如何實現節糧的？這兩款國產飼料配方軟件又怎樣助力我國養殖業節糧？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，隨著畜禽飼養量增加，飼用豆粕消費持續走高。

2024年我國累計進口糧食量為1.58億噸，從結構看大豆仍占大頭，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%。現階段糧食安全的實質是飼料糧安全。

“豆粕減量替代”已經是我國養殖領域不得不做的選擇。為了能在保障糧食和重要農產品穩定安全供給前提下，持續推進飼料糧減量替代，推動養殖業節糧降耗、降本增效，今年4月，農業農村部制定了《養殖業節糧行動實施方案》。

該方案指出，要研發推廣數智化飼喂決策和飼料配方軟件系統。支持飼料原料營養價值參數、加工特性參數、動物營養需要量、養殖生產等數據信息共享，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制，研創推廣數智化飼喂決策和飼料配方軟件系統。

當前飼料工業生產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價值與動物營養需要等信息綜合考量給出優化飼料配比的軟件，能夠有效節約養殖用糧。

今年1月，中國農業科學院飼料研究所聯合全國畜牧總站和中國飼料工業協會，發布了具有自主知識產權的第一代國產化飼料配方工業軟件“中農科·龍騰”。今年3月，全國畜牧總站、中國農業大學、北京博亞和訊農牧技術有限公司聯合研發的家禽產業數智化平臺在京發布。

在此之前，國內飼料加工行業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殖行業得到普遍使用，一直處于壟斷地位。我國飼料工業從80年代起步，就開始使用這兩款國外軟件，目前占據了我國80%以上飼料配方軟件市場。

那為什么我們要研發、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據庫，以玉米、豆粕型日糧配方為主，被行業內戲稱“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據，利用我國本土原料加工多元化配方受到限制，國外軟件對國產飼料精細加工與生產管理的指導性不強，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飼料產業健康發展。

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據庫，可能會出現數據泄露風險，給我國飼料工業和農業數據安全帶來隱患，也不利于我們自己的核心數據庫建立。

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

那么，新發布的兩款國產飼料配方軟件有何優勢，將如何助力養殖業實現節糧？

節流：精準營養減少飼用糧

禽產業是畜牧業的重要組成部分，2024年消耗1.94億噸飼料，生產2660萬噸禽肉和3588萬噸禽蛋，是養殖業節糧行動實施的重要領域。今年新發布的家禽產業數智化平臺將會給禽產業帶來哪些變化？

該平臺的首席專家、中國農業大學教授咼于明表示，家禽產業數智化平臺是一項集飼料配方軟件、飼料數據庫、數字化飼料生產和家禽智慧養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量飼料的科學評價數據、家禽養殖實踐數據，通過數智技術賦能，推動家禽產業實現精準配方、精準飼喂、精準決策。

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

“按照過去飼養標準設計飼料配方，其實取的是各階段營養需求的平均值，這就會造成動物有時營養缺乏，而在某些時段又營養過剩，因此動物的生產性能表現也就不盡理想。”咼于明說，這種方式生產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市場行情，來調整動物養殖生產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智化平臺，能夠實現動態的、精準的營養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且最大程度上避免了飼料糧的浪費。”咼于明表示，除了動態營養，平臺還首次實現了在雞養殖飼料配方軟件中使用凈能營養技術體系。

家禽產業數智化平臺應用的凈能體系是目前動物營養中最為精準的能量營養體系。也就是說，在衡量飼料能量營養對家禽實際長肉、下蛋等表現的影響上，凈能是目前最準確的營養技術指標。

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勢才沒有在家禽飼料領域體現出來。

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

“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業的飼料粗蛋白水平調下來，大幅降低飼料成本。”溫氏集團禽業生產技術部飼料營養室負責人劉松柏說。

據他介紹，家禽產業數智化平臺雖然今年3月剛發布，但實際上溫氏幾年前就與咼于明教授合作，使用研發中的家禽產業數智化平臺凈能數據庫模型。

經過不斷的實驗和數據積累，溫氏在中華土雞凈能體系數據庫中積攢了龐大的數據，基于凈能體系的低蛋白日糧讓企業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，節約37.5萬噸豆粕。

目前，家禽產業數智化平臺構建了肉雞、蛋雞常用飼料原料凈能數據庫和動態營養需要量模型。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，圣農集團試驗凈能配方帶來雞肉成本下降7~9元/噸，歐洲指數（肉雞養殖中的一種效益衡量指標）提高10點。

除了家禽產業數智化平臺，另一款飼料配方軟件中農科·龍騰，也在通過精準的營養計算為養殖業節糧服務。

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

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

薛敏告訴記者，中農科·龍騰運算精度高，計算精確度與比利時軟件小數點后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、生產和庫存指標的統籌計算。

開源：整合利用本土飼料資源

除了精準營養節約飼用糧，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。

由于國內外在飼料行業長期使用豆粕，其內含的各類氨基酸的可利用數據較為準確。而各類雜粕等非常規飼料的氨基酸數據比較匱乏、不準確，如果使用不準確的數據，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。沒有一個數據庫完整、模型精確的配方軟件來準確計算、平衡，非常規原料就很難替代豆粕。

“養殖業現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，數據庫齊全，數據準確可靠，在實際生產中才能用好各種地源性飼料。

家禽產業數智化平臺支持飼料原料和日糧凈能值測定，數據庫現有20種常用飼料原料（119個規格），154個日糧的代謝能值和凈能值，能夠有效地利用好非常規的地源性飼料資源。

同時，雜粕中含有較多的纖維等物質，食用后會導致腸道蠕動增加，消化時間加長，產熱增多，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性能同樣穩定。

據劉松柏介紹，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據庫覆蓋310種飼料原料，每個原料具有205個營養參數，確保不同原料在中華土雞飼料配方中最大化穩定使用。

通過凈能體系結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%。

據薛敏介紹，中農科·龍騰數據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數據庫方面，中農科·龍騰涵蓋了166種飼料原料和各生理階段豬營養需要數據，包括常規營養成分、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，中農科·龍騰還擴充完善了牛羊飼養原料營養和飼養標準數據庫，新增各類秸稈、雜粕、食葉草等非常規飼料原料營養成分，數據庫包含440種飼料原料；建立家禽飼料原料營養和飼養標準數據庫，包括432種飼料原料和8000多條營養需要數據，為養殖業使用非常規的地源性飼料資源打下了堅實的數據基礎。

減損與安全：國產軟件筑牢“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，我國工業軟件自主創新存在累積效應、鎖定效應、生態效應“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數據庫等缺失。今年國內發布的兩款平臺（軟件），都將構建自主核心數據庫作為重中之重，通過整合優化公共數據庫和自主知識產權數據庫，集成低蛋白多元化日糧配方，構建了動態營養模型。

鎖定效應壁壘指的是軟件系統遷移成本巨大，國內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，與企業管理系統融合不足。

為了解決這一問題，家禽產業數智化平臺除了有飼料原料數據庫、動態營養模型之外，還配備了飼料廠生產數字化功能和養雞場環控智能化功能。

平臺的環控智能化養殖功能，能夠通過傳感器精準監控雞舍內的溫度、濕度、空氣質量等數據，依據數據及時調整，使雞舍不同區域的環境參數更一致，提高家禽健康狀況和雞群整齊度、存活率與飼料轉化效率，降低損失。

“雞在更好的環境下生長，更健康了，飼料轉化效率提高，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，家禽產業數智化平臺和中農科·龍騰都能直接對接企業的飼料生產系統，不需要計算出配方后，再由配方師在飼料生產系統中手動輸入配方，打破企業內各類系統互相割裂的狀態，實現高效、精準生產飼料。

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

各企業對比分析了該國產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，認為該軟件的運算速度、工作效率、數據溯源能力、管理細度和數據接口拓展性均更優異，與企業數智化轉型匹配度更高。

據廣東恒興飼料實業股份有限公司負責畜禽飼料的副總經理王華朗介紹，企業的各飼料生產廠相距較遠，如果管理不到位，配方師私自調整配方也很難第一時間發現，所以用數字化、智能化手段制作配方并對接生產是大型飼料企業的必然選擇。

生態效應壁壘指的是我國工業軟件自主研發缺乏足夠內在源動力，國外自動化領域的龍頭企業壟斷智能制造和數字化轉型市場。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市場，對我國飼料工業和農業核心數據安全帶來隱患。

“目前為止，我們的企業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據，涉及國家糧食安全問題，因此主管部門也在努力推動行業進行關軟件的開發。”中國工程院院士、中國農業大學教授譙仕彥表示。

沒有網絡安全就沒有國家安全。行業內的飼料原料數據，看似不起眼，但其重要性卻不止于行業內部。如果飼料原料數據長期被國外軟件持有，那么就有可能利用這些數據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，才能確保數據不外泄，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飼料配方軟件，直到近期開始試用國產的中農科·龍騰，整個配方過程更安全、方便。

據悉，飼料行業內已經出現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據丟失的情況。

“中農科·龍騰數據安全性高，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，不依賴操作系統升級，可以在企業內部服務器安裝，運行更穩定，企業數據安全性強，能夠確保基礎數據安全。”薛敏說。

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