文／陳明汝 國立臺灣大學動物科學技術學系特聘教授
這幾年由於COVID-19衝擊，加上全球暖化氣候變遷，嚴重影響農業生產及運輸，全球性糧食安全及環境永續等議題的重要性與日俱增；畜牧業如何提高生產兼顧動物健康福祉、環境友善、降低碳足跡，生產價格合理、品質優良、符合食品安全的動物性產品，成為非常重要的課題。精準畜牧飼養（precision livestock farming, PLF）在畜牧產業各項科技持續進步，許多公司提供各種省工、有效率，並兼顧動物福祉等飼養方案，使得全球使用精準畜牧飼養的比例逐年增加。過去4年，臺灣畜牧業在政府的經費挹注下，也積極朝向智慧化及精準化發展，如今，臺灣畜牧業真的「精準」、「智慧」了嗎？目前所面臨的挑戰又是什麼呢？
精準畜牧飼養的定義是：「畜牧飼養管理藉由連續、自動化，以及即時監測動物生產、繁殖、健康和福祉，並監控對環境的影響。」（Berckmans,2017）其包含精準育種、精準營養、精準飼養管理及疾病管理。
精準畜牧飼養可藉由不同自動化設備及儀器監控，達到省工，提升生產效率及即時監控動物健康等優點。也由於精準畜牧飼養可以降低牧場工作負擔，並結合各種電子儀器設備，因此可吸引年輕人投入畜牧行業。以下說明4個精準畜牧飼養的目標：
一、精準育種：藉由分子育種選擇更廣的育種目標，其包含生長性狀、繁殖力、抗逆境、抗疾病等，並需維持遺傳多樣性。
二、精準營養餵飼（precision feeding）：藉由精準估計營養需求及營養分析，使用飼料添加物，制定最佳配方比例，改進飼料加工技術。配合適當的餵飼管理方法，達到改善營養效率、降低或減少營養過量與養分排泄和積累。
三、精準畜禽飼養管理（precision livestock farming system）：輔導業者導入現代化、智能化設施、導入節電、省能設施，以提高經營效率、建構生物安全網與降低不當使用抗生物質，推動對環境與動物友善的生產模式，並配合精準營養餵飼及穩定且方便操作的農場管理系統，幫助農民以可永續的方式增加畜禽生產和維持生產品質，為動物提供餵飼、擠奶和房舍等方面的照顧，並降低廢棄物產生。
四、強化疾病管理及動物福祉監控：強化疫苗效力、開發新技術以改善動物疾病治療；建構更好的疾病威脅識別監測系統；利用衛星資料收集全球的氣候環境資料，預測未來的疾病模式；並經由資通訊科技及物聯網收集更多與行為相關的資料。
當科技取代真實互動 畜牧飼養的轉型課題
精準畜牧飼養目前仍面臨許多挑戰，由於完整系統需要高度科技支持，牧場也要投入較高成本，牧場規模大小顯著影響其經濟效益。另外，不同牧場有不同需求，科技本身是否可以符合各家牧場也非常重要。再者，動物是生命，人與動物的互動被機器取代後的影響仍值得關注。當機器取代人，人完全依賴數據、減少與動物互動，會改變牧場人員對動物的態度，也可能影響動物行為（Hostiou et al.,2017;Schillings et al.,2021;Werkheiser 2020）。以下特別說明4種挑戰：
一、科技的限制：牧場環境有許多變因，例如天候、動物的位置等，會使得數據收集困難；另外電池壽命、牧場建築結構無法安裝攝影機，或是灰塵、蚊蠅、潮溼等影響，不見得適用精準畜牧飼養系統。因此應用精準畜牧飼養系統，在現實牧場環境下，是否能達到設定的目標，需要被驗證。另一個重要的挑戰是資訊的整合，目前許多商業化的技術都是獨立，一般無法與其他系統連結，當牧場使用多套設備累積各種資訊卻無法整合時，經營者便難以利用這些結果做出有效的決策。
二、農民的投資與學習：對農民而言，精準畜牧飼養需要投資，不光是金錢改善牧場軟硬體設備，還包括操作及整合、解讀數據的知識和技能。每天收集到的大量資訊及數據，如何判讀、改變管理策略，以利提高生產效率，達到最佳生產表現，也讓部分農民感到焦慮。另外當農民長期依賴外在數據，減少與動物接觸，後續對牧場及動物飼養的影響，甚至對動物福祉的影響，都需要再觀察。
三、動物福祉的疑慮：動物身上所使用配戴的偵測器，並非為每隻動物個別設計，考慮飼養品種的不同、遺傳變異性、飼養環境及個體的差異，無法適用每隻動物，因此這些設備（例如重量、形狀），有時會引起動物受傷或行為改變，尤其當各系統無法整合，動物身上需要穿戴多種設備時更容易發生。
四、消費者的態度：對許多要求天然食物來源的消費者而言，會期待動物在較自然的環境下成長，當動物身上掛上許多監測儀器、高度電子化的管理時，應多加考量消費者的接受度。
畜牧智能化限制多 飼養管理的實務困境
國人對國產生鮮畜禽產品存有一定程度的喜好及信任，因此奠立穩固的國內自有畜禽生產技術及基礎，後續藉由產銷履歷、產地標示或其他國產標示（例如鮮乳標章），強化國產畜禽產品與進口產品的市場區隔等措施，國產豬肉、雞肉及鮮乳臺灣市占率比例高，但是在逐漸自由化的貿易，低價進口畜禽產品的競爭已經不可避免，精準飼養管理也許可以提供部分解決方案。過去幾年政府積極推動智慧農業，導入科技於畜牧生產，積極解決缺工、廢棄物等問題，提高生產效率，但是成效有限。目前面臨的困境如下：
一、牧場規模及環境：臺灣大部分畜牧場規模小、人員有限，著重生產但部分缺乏專業管理，加上廢棄物、糞臭等問題，常被視為鄰避設施，擴大規模非常困難。部分牧場因其建築結構或地處偏遠，降低使用效率或無法裝置精準飼養設備。
二、科技技術：政府補助經費發展本土畜牧所需設備及模組，包括影像辨識、臭氣偵測、環境監控等，但是大部分僅止於研究，也較缺乏跨領域完整溝通合作，設備與設備之間無法整合，技術也缺乏業界承接，再加上資料庫建立不完全，無法建立有效決策系統，因此國內自行研發的畜牧精準管理系統，目前推廣應用仍有限。國外進口的相關設備或系統，除了價格昂貴，由於畜牧飼養地域性非常不同，並不能完全解決臺灣飼養問題，再加上廠商維修技術承接及零件取得、進口系統並不一定適用於臺灣畜牧業。
三、人員訓練：精準管理系統雖然可以解決人力不足的問題，但仍需有人判讀數據，做出現場處理決策，或即時解決排除現場機器問題，因此現場工作人員需要有人熟悉系統，並可排除故障，臺灣農民平均年齡偏高，相對需要花較長時間熟悉及訓練。
客製化畜養模式 打造一條龍整合策略
臺灣禽畜產業有自有的生產管理技術及產銷模式，筆者認為目前臺灣畜禽產業發展需求如下：
一、培育臺灣自有優良種畜來源：以分子育種輔助傳統育種，選育生長性能佳、繁殖性能及產品品質好的種畜，由於氣候變遷，能抗逆境及疾病的選拔也非常重要。對於臺灣特色種源必須持續保種外，可作為肉或蛋來源的特色種畜，亦須加以研究育種，發展臺灣特有的禽畜。
二、建構適合臺灣的飼養生產模式：先排盤點過去幾年臺灣已建立可使用或具潛力的技術，及國外已有的相關技術，是否符合目前禽畜養殖最需要解決的問題，建立適合臺灣飼養管理模組，減少人力使用及廢棄物產生，再導入自動化畜禽產業汙染防治與循環利用，降低畜牧業對環境衝擊。模組的建立須結合畜牧、獸醫、環境、機械、機電工程、電資等各類人才一起加入，針對不同大小牧場及需求設計各種組合，並須有製造廠商及牧場加入，才能提高可行性。
三、確保動物健康：開發新形態疫苗及新技術，改善動物疾病治療並根除與防治重大疫病；大型牧場的動物頭數多，可結合資通訊科技，建構更好的疾病威脅識別監測系統。
四、提升專業知識並吸引新農、青農加入：結合產官學及業界專家，定期提供各類輔導訓練課程，並參考飼養管理標準流程，培養專業從業人員。另外為吸引更多青農及新農投入畜牧業，除提供相關飼養管理知識外，並需協助需面臨的相關經費、土地及法規問題。
五、調整產業結構：除了前端輔導畜牧場降低飼養成本，提高生物安全、環境安全及動物健康外，後端改善運輸車輛設計、降低動物運輸緊迫及損失、強化屠宰動物福利及屠宰衛生（例如須符合危害分析重要管制點，Hazard Analysis and Critical Control Point，簡稱HACCP）、建立屠體分級、屠體計價、運輸衛生，建立產業鏈生產標準，並實施認證制度，以提升產業水準。
六、促進畜禽產品加值化、多元化、品牌化：設計符合臺灣加工需求的設備，並需導入智能化、自動化；開發多樣性、健康導向與具有機能性的加工產品；提高副產品加值化，以達到提高畜產品全利用，降低食品廢棄物的目標。
使用精準畜牧養殖的技術，牧場可以在養殖過程的早期作出更好的決策，也可降低人力需求，但各式飼養模組間數據橫向整合仍須強化，動物穿戴設備也應更符合動物福祉，並確效使用這些模組系統於不同類型牧場的效果。臺灣除了需要發展適用於臺灣的精準飼養管理模組外，仍需從建立種源，確保動物健康和福祉、提升畜牧從業人員專業知識、調節產業結構及促進畜禽產品加值化著手，整體提升臺灣畜禽產業，除了供應本國優質安全的禽畜產品，也可拓展海外市場。
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