中圖分類號(hào):S8-1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1007-273X(2010)03-0021-03
畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,是指在不破壞自然資源與生態(tài)環(huán)境的前提下,依靠科技進(jìn)步,提高畜牧業(yè)的綜合生產(chǎn)能力,能夠持續(xù)滿足人們對(duì)畜產(chǎn)品的需求。然而,當(dāng)前隨著畜牧業(yè)的發(fā)展面臨著環(huán)境污染、飼料來(lái)源不足、資源利用效率低下等問(wèn)題,日益明顯地成為阻礙畜牧業(yè)進(jìn)一步快速發(fā)展的瓶頸。為此,當(dāng)前畜牧業(yè)發(fā)展必須經(jīng)由分散型、數(shù)量型、速度型向集約型、質(zhì)量效益型和可持續(xù)發(fā)展型轉(zhuǎn)變,建立畜牧業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系,發(fā)展生態(tài)畜牧業(yè),實(shí)現(xiàn)人、畜、自然相和諧的發(fā)展要求。
1當(dāng)前畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展中亟待解決的問(wèn)題
我國(guó)畜牧業(yè)在資源、效益、規(guī)模等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比都比較落后,改變傳統(tǒng)的資源消耗和粗放經(jīng)營(yíng)為特征,宏觀資源的優(yōu)化配置向規(guī)模化、集約化轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)可持續(xù)性發(fā)展,必須要研究和改變現(xiàn)行畜牧業(yè)生產(chǎn)中存在的一系列問(wèn)題。
1.1環(huán)境污染問(wèn)題
近年來(lái)我國(guó)規(guī)?;?、工廠化養(yǎng)殖發(fā)展很快,工廠化養(yǎng)殖生產(chǎn)效率高,為滿足我國(guó)城鄉(xiāng)居民的肉、蛋、奶需求做出了貢獻(xiàn),但是由于很多養(yǎng)殖場(chǎng)還處于集約化程度不高、養(yǎng)殖模式相對(duì)落后、生產(chǎn)成本較高、生產(chǎn)效益低下的狀況,這些畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)往往缺乏良好的規(guī)劃,未能建立設(shè)施完善、凈化功能完備的排污凈化系統(tǒng)和完備的疫病防控體系,使動(dòng)物糞便、污水等養(yǎng)殖廢棄物以及消毒劑、殺蟲(chóng)劑等殘余藥物對(duì)自然環(huán)境(如地下水、空氣等)造成了極大的污染。一般來(lái)說(shuō),1頭母豬1年的排泄量為4t,全國(guó)2008年僅母豬排泄物總量達(dá)2億t,1頭肥豬一生排泄量約1.1t,全國(guó)肥豬排泄總量為6.6億t,總計(jì)為8.6億t(這不包括每年死亡1億頭生豬的排泄物)。據(jù)國(guó)家環(huán)保局統(tǒng)計(jì),我國(guó)工業(yè)固體廢物總量為6.6億t??梢?jiàn)僅養(yǎng)豬業(yè)一個(gè)行業(yè)的排泄量就超過(guò)了全國(guó)工業(yè)固體廢物的總量。而養(yǎng)豬業(yè)污染面最大的廢水尚未計(jì)在其內(nèi),加上生豬排出的二氧化碳、氮的污染無(wú)不說(shuō)明養(yǎng)豬業(yè)對(duì)全社會(huì)污染之嚴(yán)重。對(duì)這些排出物如不進(jìn)行適當(dāng)處理,其危害極其嚴(yán)重。環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)成為畜牧生產(chǎn)最為嚴(yán)重的后顧之憂,嚴(yán)重影響了城市生活環(huán)境,制約著城市化進(jìn)程,特別在畜牧業(yè)生產(chǎn)密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人居擁擠的城市更為突出和明顯。
1.2公共安全問(wèn)題
獸醫(yī)公共衛(wèi)生是公共衛(wèi)生的重要組成部分,它不僅與人的健康直接相關(guān),而且與畜產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和農(nóng)民增收有著密切的關(guān)系。畜牧獸醫(yī)公共安全問(wèn)題主要來(lái)源于人畜共患病和食品安全問(wèn)題的威脅。一是人畜共患病的防治問(wèn)題。近年來(lái),豬鏈球菌病、禽流感等動(dòng)物疫病襲擊了畜禽業(yè),嚴(yán)重影響了畜產(chǎn)品質(zhì)量,使整個(gè)畜牧市場(chǎng)異常黯淡,經(jīng)濟(jì)損失慘重。美國(guó)9·11事件后發(fā)生的炭疽菌致人感染和死亡就是典型案例??植婪肿映S萌诵蠊不疾〉牟≡谱魃镂淦?。大腸桿菌等病菌威脅也存在,隨時(shí)都可能暴發(fā)。二是養(yǎng)殖場(chǎng)所疫病防控體系薄弱。由于養(yǎng)殖區(qū)域化程度不高,大部分養(yǎng)殖場(chǎng)零星分布且管理不規(guī)范,很多養(yǎng)殖場(chǎng)未能建立完善的疫病防控體系和預(yù)警機(jī)制。加上市場(chǎng)管理不規(guī)范、畜牧業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)監(jiān)督較弱,使人畜共患病的發(fā)生未能控制在萌芽階段而造成大的損失。三是畜產(chǎn)品的安全性成為重要的公共問(wèn)題。形成畜產(chǎn)品安全問(wèn)題主要在于兩個(gè)環(huán)節(jié),第一個(gè)環(huán)節(jié)是在動(dòng)物飼養(yǎng)過(guò)程中人為加入藥物,如“瘦肉精”、獸醫(yī)藥品和不適當(dāng)?shù)奶砑铀幬锏?第二個(gè)環(huán)節(jié)是在屠宰過(guò)程和加工環(huán)節(jié)人為地制假、以次充好、非正常處理等,如病死動(dòng)物用雙氧水或氫氧化鈉處理后食用,給肉注水等。當(dāng)這兩個(gè)環(huán)節(jié)采取的措施不當(dāng)或控制手段不到位時(shí),在市場(chǎng)利益驅(qū)動(dòng)下,動(dòng)物性食品就會(huì)引發(fā)公共問(wèn)題,甚至造成重大危機(jī)事件。
1.3飼料資源稀缺問(wèn)題
從耕地資源看,我國(guó)人均耕地目前僅793.7hm2,相當(dāng)于世界平均水平的1/45,人均糧食產(chǎn)量約400kg,僅僅達(dá)到溫飽有余的水平。目前,我國(guó)的飼料用糧占糧食總量的1/3。按農(nóng)業(yè)部所規(guī)定的到2010年畜牧業(yè)發(fā)展目標(biāo),2010年比2000年肉類總產(chǎn)量年均遞增1.8%,禽蛋總產(chǎn)量年均遞增1.7%,同時(shí)糧食總產(chǎn)量計(jì)劃年均遞增1%,而人口增長(zhǎng)控制在1.1‰。因此若再依靠糧食轉(zhuǎn)化畜產(chǎn)品,勢(shì)必加劇糧食壓力和人畜爭(zhēng)糧矛盾,飼料已成為畜牧業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。
從飼草資源看,我國(guó)有草地資源4.0×109hm2,居世界第二位。其中2.7×109hm2位于北方海拔3 000m以上、年降雨量300mm以下的干旱、半干旱地區(qū),且因超載過(guò)牧,人為破壞導(dǎo)致沙化堿化嚴(yán)重,生產(chǎn)能力低下。目前我國(guó)草地生長(zhǎng)能力僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家同類草地的1/10~1/20,20世紀(jì)90年代可利用草原的產(chǎn)草量比60年代下降了50%;四大牧區(qū)牧業(yè)總產(chǎn)值占全國(guó)牧業(yè)總產(chǎn)值的比重不足6%,肉類總產(chǎn)量不到全國(guó)肉類總產(chǎn)量的5%。由此可見(jiàn),依靠草地發(fā)展畜牧業(yè)亦不容樂(lè)觀,過(guò)度利用草原必將致使草原沙化退化,以致難以恢復(fù),對(duì)生態(tài)平衡造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。
1.4畜禽品種資源問(wèn)題
我國(guó)畜禽品種資源豐富,是世界重要畜禽遺傳資源的寶庫(kù)。由于對(duì)一些地方品種資源認(rèn)識(shí)不足,同時(shí)采用引入簡(jiǎn)單代替或盲目雜交改良,致使我國(guó)部分地方品種群體數(shù)量下降。加上需要保護(hù)的地方品種多,而國(guó)家財(cái)力相對(duì)有限,采取分級(jí)保護(hù)的辦法,結(jié)果地方財(cái)政無(wú)力做好保種工作,最終導(dǎo)致大量地方品種的滅絕或處于瀕危狀態(tài)?,F(xiàn)行品種資源開(kāi)發(fā)保護(hù)不夠,良種覆蓋面低的問(wèn)題必須解決。
2現(xiàn)代生物技術(shù)在畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用
生物技術(shù)是以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)學(xué)科的基礎(chǔ)原理,按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物技術(shù),為人類生產(chǎn)出所必需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的的一個(gè)綜合性的技術(shù)體系。生物技術(shù)的研究成果已廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域中,特別是為現(xiàn)代畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了更加廣闊的前景。
2.1應(yīng)用生物工程新技術(shù)治理畜牧業(yè)環(huán)境污染
為了避免或減少發(fā)展畜牧業(yè)對(duì)環(huán)境的污染,可以采取提高飼料中蛋白質(zhì)、氨基酸的利用效率以間接減少氮的排出量;通過(guò)添加植酸酶等酶制劑提高磷的利用效率,以減少磷在水中的容積;通過(guò)除臭劑、生物制劑等減少對(duì)環(huán)境空氣的污染;運(yùn)用微生物工程技術(shù)處理畜禽糞便及畜禽生產(chǎn)用污水對(duì)環(huán)境造成的污染等。如近兩年來(lái)流行的發(fā)酵床養(yǎng)豬模式,其原理就是在養(yǎng)豬圈舍內(nèi)利用一些高效有益微生物與墊料建造發(fā)酵床,豬將排泄物直接排在發(fā)酵床上,利用生豬的拱掘習(xí)性,加上人工輔助翻肥,使豬糞、尿和墊料充分混合,通過(guò)有益發(fā)酵微生物菌落的分解發(fā)酵,使豬糞、尿有機(jī)物質(zhì)得到充分的分解和轉(zhuǎn)化??傊?,現(xiàn)代生物工程技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)有了很廣泛運(yùn)用,其應(yīng)用范圍和領(lǐng)域?qū)㈦S著生物工程技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展而不斷深入。
2.2應(yīng)用生物工程新技術(shù)防控獸醫(yī)公共衛(wèi)生
現(xiàn)代生物技術(shù)與獸醫(yī)公共衛(wèi)生學(xué)的關(guān)系最為密切,與預(yù)防畜禽疫病的關(guān)系更是密不可分。目前在預(yù)防畜禽疫病方面深入研究有兩大技術(shù)領(lǐng)域,一是細(xì)胞工程技術(shù),包括雜交瘤技術(shù)、胚胎分割和移植技術(shù)等,前者已在疫病診斷方面發(fā)揮積極作用,利用這一技術(shù)、可獲得抗某一特定抗原決定簇的純一抗體即單克隆抗體(簡(jiǎn)稱單抗)。單抗的出現(xiàn)使疫病的診斷水平上了一個(gè)新的臺(tái)階?;蚬こ碳夹g(shù)包括基因克隆、基因測(cè)序、基因擴(kuò)增、核酸雜交、反義核酸、基因缺失、基因重組、基因轉(zhuǎn)移等技術(shù)。二是基因工程技術(shù)又稱分子生物學(xué)技術(shù)。該技術(shù)的發(fā)展為研制高質(zhì)、多效價(jià)疫苗開(kāi)辟了一條新的途徑。
生物技術(shù)在預(yù)防畜禽疫病中的應(yīng)用前景光明而廣闊。在疫病診斷方面、除可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)定性診斷外,更重要的是應(yīng)用于疫病鑒別診斷,特別是強(qiáng)毒株感染與疫苗株接種的鑒別。隨著國(guó)際互利合作的不斷發(fā)展,畜禽及其產(chǎn)品的貿(mào)易量越來(lái)越大。為了嚴(yán)防疫病或變異強(qiáng)毒進(jìn)入國(guó)境,對(duì)強(qiáng)毒株與疫苗株的快速而準(zhǔn)確的鑒別,已顯得越來(lái)越重要。
2.3應(yīng)用生物工程新技術(shù)開(kāi)發(fā)利用新的飼料資源
為保證畜牧業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,可利用現(xiàn)代生物技術(shù)開(kāi)發(fā)和研究各種飼料。一是開(kāi)發(fā)代用飼料。充分利用農(nóng)副產(chǎn)品和部分工業(yè)廢棄物,經(jīng)過(guò)加工處理后,開(kāi)發(fā)新的飼料和飼料來(lái)源,減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境的污染,它的發(fā)展將為工農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為高營(yíng)養(yǎng)的飼料資源帶來(lái)希望。二是發(fā)展微生物飼料。微生物飼料是將微生物菌體或其相應(yīng)物質(zhì)直接飼喂動(dòng)物,參與動(dòng)物胃腸道微生物群的生態(tài)平衡及維護(hù)胃腸道的正常功能,從而達(dá)到動(dòng)物保健及提高生產(chǎn)性能的目的。微生物飼料是當(dāng)今世界新蛋白質(zhì)飼料資源的發(fā)展方向,其不僅蛋白質(zhì)含量高,而且富含多種維生素。三是培育新的植物性飼料。培育新型農(nóng)作物和植物飼料,如美國(guó)研究的籽粒莧用作飼料具有潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,日本正在培育的賴氨酸含量高的麥類,加拿大培育的低毒油菜新品種等,均可以大大提高飼養(yǎng)效率,降低飼料成本,減少了其他蛋白質(zhì)飼料的用量。四是探討浮游生物飼料。目前國(guó)內(nèi)外專家正在研究許多浮游生物作為未來(lái)糧食和飼料的可能性,特別是種類繁多的藻類植物,蛋白質(zhì)含量高,繁殖速度快,產(chǎn)量高,成本低,是一種具有開(kāi)發(fā)前途的動(dòng)物飼料資源。五是研究新型飼料。如用木質(zhì)纖維生產(chǎn)飼料、從青綠飼料中榨取液體飼料、牛骨粉做成飼料添加劑、用甲醇生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料。據(jù)報(bào)道,英國(guó)一位農(nóng)場(chǎng)主將從青綠飼料中榨取制作好的液汁發(fā)酵飼料飼喂奶牛,每天每頭奶??啥喈a(chǎn)奶2L。日本一家公司將牛骨用特殊方法燒成牛骨灰制成飼料后,豬采食了添加牛骨粉的飼料后生長(zhǎng)速度可提高10%。
2.4應(yīng)用生物工程新技術(shù)開(kāi)發(fā)新型畜禽品種
一是利用基因序列分析加快畜禽品種的選育??茖W(xué)家利用基因工程通過(guò)一定方法把人工重組的外源DNA導(dǎo)入性細(xì)胞或受體動(dòng)物胚胎細(xì)胞的基因組中,或把受體基因組中的一段DNA切除,從而使受體動(dòng)物的遺傳信息發(fā)生人為改變,生產(chǎn)出帶有外源DNA片段的動(dòng)物,并且這種改變能遺傳給后代。它打破種的界限使育種工作可以充分利用所有遺傳變異,有目的、有計(jì)劃和有預(yù)見(jiàn)地改變動(dòng)物遺傳物質(zhì)的組成,生產(chǎn)出優(yōu)良品種的動(dòng)物。并且不受時(shí)間、性別、環(huán)境等因素的影響,大大加快了良種畜禽的培育工作。
二是利用胚胎生物技術(shù)加快良種的繁殖速度。胚胎工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,加速了良種畜禽繁殖速度,可在較短的時(shí)間內(nèi)獲得大量的可用于生產(chǎn)的良種胚胎,從而加速良種畜禽核心群的建立和良種畜禽的推廣,這對(duì)提高畜產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量具有重大的理論意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值?,F(xiàn)已發(fā)展成熟的胚胎生物技術(shù)主要有體外受精,胚胎冷凍,胚胎分割,胚胎性別鑒定和控制,胚胎細(xì)胞核移植,胚胎融合以及外源基因?qū)爰夹g(shù)等。
三是利用分子克隆技術(shù)進(jìn)行動(dòng)物的無(wú)性繁殖??寺〖夹g(shù)是通過(guò)無(wú)性繁殖后代的技術(shù),其后代具有與親代完全相同的遺傳性狀,這項(xiàng)技術(shù)1997年英國(guó)科學(xué)家最新通過(guò)克隆綿羊而成功實(shí)現(xiàn),如果將這項(xiàng)技術(shù)在動(dòng)物繁殖上運(yùn)用,可以將世界上各種生產(chǎn)性能最好的動(dòng)物在短時(shí)間內(nèi)成批克隆出來(lái),以替代生產(chǎn)性能差的動(dòng)物。再就是,控制后代的性別比例可增加選種強(qiáng)度,加速育種進(jìn)程。通過(guò)控制胚胎性別還可克服牛胚胎移植中出現(xiàn)的異性孿生不育現(xiàn)象,以及排除伴性有害基因的危害。
四是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)特異性動(dòng)物?;蚬こ萄芯孔钔怀龅募夹g(shù)進(jìn)步,便是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物及其發(fā)展。在畜牧業(yè)中,利用轉(zhuǎn)基因手段可以達(dá)到改善動(dòng)物生產(chǎn)性能的目的。如表達(dá)牛生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因豬生長(zhǎng)速度比對(duì)照組快10%~15%,飼料報(bào)酬提高16%~18%,胴體中脂肪下降80%。在Hammer等獲得轉(zhuǎn)基因豬以后,轉(zhuǎn)基因技術(shù)已取得了很大成果。把生長(zhǎng)激素或促生長(zhǎng)因子基因?qū)爰倚蠡蚪M中,加速生長(zhǎng)速度,提高飼料報(bào)酬。1985年,科學(xué)家第一次將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胴i的受精卵獲得成功,轉(zhuǎn)基因豬與同窩非轉(zhuǎn)基因豬比較,生長(zhǎng)速度和飼料利用率顯著提高,胴體脂肪率也明顯降低。