為了確保動(dòng)物性蛋白質(zhì)的永續(xù)供應(yīng)，德州農(nóng)工大學(xué)AgriLife的研究人員利用數(shù)學(xué)模型找出提升畜牧生產(chǎn)效率與最小影響環(huán)境的平衡點(diǎn)，相關(guān)研究由反芻動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)家Luis Tedeschi博士的團(tuán)隊(duì)發(fā)表于「 Scientia」期刊。

畜牧生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響

　　目前食品生產(chǎn)系統(tǒng)著重于產(chǎn)量與利潤，然而卻難以將環(huán)境保育或環(huán)境再生納入考量。2050年，世界人口預(yù)估達(dá)95.5億，這將對(duì)糧食生產(chǎn)造成極大的壓力。另外，畜牧生產(chǎn)常被認(rèn)為是溫室氣體（greenhouse gas, GHG）的主要貢獻(xiàn)者之一，其排放量估計(jì)14%，表示仍有改善的空間，因此，需要世界各地的作物、土壤與動(dòng)物學(xué)家的相關(guān)知識(shí)提出快速有效的解決方案以減少對(duì)環(huán)境的沖擊。

模擬對(duì)環(huán)境的影響

　　模擬系統(tǒng)的宗旨是將畜牧生產(chǎn)、營養(yǎng)及永續(xù)性的概念整合至電腦模型中，其需要考量到過去、現(xiàn)在和未來，并考慮高科技的發(fā)展，如感測器技術(shù)、通訊設(shè)備、天氣預(yù)報(bào)技術(shù)、決策系統(tǒng)和其它管理工具，期望幫助生產(chǎn)者管理風(fēng)險(xiǎn)、適應(yīng)不斷變化的環(huán)境及快速提供多種生產(chǎn)狀況，讓使用者具有「事前知道」的能力，為其選擇出方案。因此，集約化的生產(chǎn)若要達(dá)到永續(xù)經(jīng)營，需利用科學(xué)分析畜牧生態(tài)系統(tǒng)，將管理參數(shù)設(shè)定于模擬系統(tǒng)，以確定采取措施的前后差異，期可產(chǎn)生對(duì)環(huán)境影響最小的管理措施。模擬系統(tǒng)的應(yīng)用范圍很廣，如肉牛、奶制品、綿羊和山羊，目前，營養(yǎng)模型已于使用，其中德州飼養(yǎng)場與的畜牧業(yè)使用牛的生長模型軟件，該軟件已被美國、墨西哥、加拿大、哥倫比亞、巴西、阿根廷、英國、意大利、土耳其、伊朗、中國和澳洲所采用、下載并注冊。智慧農(nóng)場模型

　　數(shù)學(xué)模型與近5至10年發(fā)明的感測器結(jié)合使科學(xué)家可檢測一切，透過每分鐘收集的數(shù)據(jù)，如動(dòng)物生理活動(dòng)、進(jìn)食速度、取水的移動(dòng)距離等來了解動(dòng)物的生長發(fā)育，并結(jié)合氣候等相關(guān)資訊以建立人工智慧模型，該模型可辨識(shí)何種動(dòng)物在哪種情況下具有生長狀態(tài)。研究團(tuán)隊(duì)目前可偵測體外氣體以檢測飼料或牧場的品質(zhì)，并根據(jù)此信息確定何時(shí)給予補(bǔ)給，這樣的科學(xué)模式可協(xié)助適時(shí)的管理，而非單純只是進(jìn)行一般常規(guī)的補(bǔ)充。

　　研究結(jié)果顯示可持續(xù)性的集約化不僅僅改善生物和物理的飼養(yǎng)結(jié)果，其還需采用各方數(shù)據(jù)，將創(chuàng)新牧場管理系統(tǒng)與基本決策工具等資訊，透過系統(tǒng)整合出智慧農(nóng)業(yè)方案，從而提高生產(chǎn)者的飼養(yǎng)成果并實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的永續(xù)發(fā)展。而這些工具的開發(fā)必須考量到氣候變化對(duì)動(dòng)物福利、營養(yǎng)需求與生產(chǎn)力的影響，同時(shí)也需滿足消費(fèi)者對(duì)蛋白質(zhì)需求的增長及減少牲畜的環(huán)境碳與水足跡，雖然Tedeschi的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的數(shù)學(xué)模型無法達(dá)到99%準(zhǔn)確，但它可明確顯示管理模式的改變對(duì)環(huán)境造成的影響。