编辑推荐:
在仔猪养殖中,断奶过渡阶段的饲料摄入对其健康至关重要。研究人员以 2×2 析因设计,开展 “Investigating the development of piglet feeding behavior during the immediate post - weaning phase using computer vision” 研究,发现预断奶混养和饲料熟悉度可促进采食、减少攻击行为,为仔猪管理提供依据。
在仔猪养殖的世界里,断奶是一个关键且充满挑战的阶段。刚断奶的仔猪,就像离开温暖港湾的小船,要独自面对外界的变化。突然的饮食改变,让它们的肠道难以适应,常常引发短暂的厌食状态,这不仅影响肠道健康,还对其营养状况造成不良影响。而且,仔猪的采食模式还能反映出各种压力因素,比如环境、健康或者社会挑战等。低或高的自愿采食量,都与断奶后腹泻的风险增加有关。然而,现有的监测技术,像射频标记与电子喂食器,虽然能精确监测,但成本高昂,还会干扰仔猪的自然行为。在这样的背景下,为了更好地了解影响断奶仔猪健康和生长的因素,优化养殖管理实践,来自国外的研究人员开展了一项极具意义的研究。
研究人员采用 2×2 析因设计,聚焦于预断奶社会化和饲料熟悉度这两个关键因素。他们对 288 头断奶仔猪(21.8 天龄)进行了细致的观察和研究,这些仔猪被安置在 24 个围栏中,每个围栏 12 头。研究过程中,利用计算机视觉技术,通过训练两个图像分类模型来处理视频记录,以此预测仔猪在每个喂食器处的停留时间;同时开发了攻击检测模型,用于评估攻击行为。
研究结果如下:
- 计算机视觉模型评估:干饲料器和蠕饲料器的图像分类模型表现出色,干饲料器模型的精度和召回率达到 0.93,蠕饲料器模型为 0.91。这表明计算机视觉技术在监测仔猪采食行为方面具有较高的可靠性。
- 预断奶社会化和饲料熟悉度对采食行为的影响:预断奶混养(co - mingling,CO)显著增加了仔猪在断奶后第 0 天(d0)和第 1 天(d1)采食蠕饲料的时间(P < 0.019) 。提供额外的蠕饲料增加了 d0 的总采食时间(P = 0.001),但减少了 d1 和 d2 采食断奶仔猪饲料(weaner feed)的时间(P < 0.001)。此外,研究还发现了双谐波昼夜采食模式,仔猪在断奶后不久就表现出群体喂养行为。
- 采食行为的周期性模式估计:通过对时间序列数据的分析,发现仔猪的采食行为存在双谐波昼夜节律,在 1200 h 和 0000 h 左右采食行为减少。建立的数学模型拟合数据的 R2 为 0.5773,较好地描述了这种行为。
- 预断奶社会化和饲料熟悉度对攻击行为的影响:预断奶混养显著减少了断奶后 d0 和 d1 的攻击行为(P < 0.016),而饲料熟悉度对攻击行为没有影响。
研究结论和讨论部分指出,仔猪形成了双谐波昼夜采食模式和群体喂养行为,这可能与它们的学习行为和社会互动有关。计算机视觉技术能够有效地估计仔猪的采食量,但仍有一些因素影响着估计的准确性。攻击行为对仔猪的采食行为有一定影响,稳定的社会等级可能会增加熟悉饲料的摄入,但对新饲料的探索没有影响。早期采食行为与长期采食量相关,对断奶过渡阶段至关重要。
总的来说,这项研究意义重大。它为仔猪养殖管理提供了实用的见解,预断奶社会化和饲料熟悉度的优化策略可以促进仔猪的健康成长,减少攻击行为,提高养殖效率。同时,计算机视觉技术的应用为进一步研究仔猪行为和福利提供了有力的工具,有望在未来的养殖实践中得到更广泛的应用。该研究成果发表在《animal》上,为该领域的发展做出了重要贡献。
研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括:采用 2×2 析因设计实验,将仔猪分为不同处理组;运用计算机视觉技术,通过摄像头采集视频数据;利用深度学习算法,训练图像分类模型分析采食行为,开发攻击检测模型评估攻击行为;使用多种统计分析方法,如线性回归、方差分析等处理数据。