文/劉 蕾
(荷蘭CRV育種公司)
多年來,在豬和家禽的育種工作中,飼料轉(zhuǎn)化率一直是關(guān)鍵性狀。 然而,直到近幾年,奶牛將飼料轉(zhuǎn)化為牛奶(包括乳脂和乳蛋白含量)的生產(chǎn)效率,在牛的育種工作中受到的關(guān)注仍然很少。在引入基因組選擇前,可能需要進(jìn)行諸多昂貴的測量,才能估算公牛的可靠育種值。但是,現(xiàn)在的情況正在迅速改變。在經(jīng)歷了針對生產(chǎn)、體型體貌、壽命和健康等性狀的育種之后,飼料效率育種將成為奶牛育種下一階段的主題。
很多原因使得針對飼料轉(zhuǎn)化率性狀的育種選擇變得非常有趣。在荷蘭和比利時,大部分牧場的發(fā)展受到土地資源的限制。與購買和生產(chǎn)飼料相關(guān)的成本至少占牛奶生產(chǎn)成本的50%。目前,奶牛攝入含有1 kg干物質(zhì)的飼料,平均生產(chǎn)1.45 kg 含標(biāo)準(zhǔn)百分比脂肪和蛋白質(zhì)的牛奶(FPCM)。 如果通過育種將其提高10%(這是切實可行的),則生產(chǎn)每千克牛奶可節(jié)省2 歐分的飼料成本。在一個平均年產(chǎn)100萬噸牛奶的牧場中,意味著每年可增收20 000 歐元。
飼料轉(zhuǎn)化率的提高還意味著氮和磷酸鹽有效利用率的提高。最重要的是,養(yǎng)殖行業(yè)越來越重視牛奶生產(chǎn)帶來的二氧化碳足跡。遺傳學(xué)專家認(rèn)為,基于飼料轉(zhuǎn)化率性狀的育種在這方面發(fā)揮了重要的積極作用。提高飼料轉(zhuǎn)化率,將每千克干物質(zhì)產(chǎn)出的牛奶提高0.1 kg,意味著二氧化碳足跡可減少4%。
奶牛飼料轉(zhuǎn)化率的計算是用牛奶產(chǎn)量(以kg FPCM數(shù)為單位)除以飼料攝入量(以kg干物質(zhì)為單位)。目前,有大量可用的關(guān)于牛奶產(chǎn)量的統(tǒng)計數(shù)據(jù),但是還沒有飼料攝入量的確切記錄。自2017年以來,CRV一直在荷蘭位于Overloon的Alders家族擁有的農(nóng)場中監(jiān)控每頭母牛的飼料攝入量。此外,育種組織還擁有來自荷蘭和法蘭德斯地區(qū)的6 個試驗農(nóng)場的數(shù)據(jù)。 因此,現(xiàn)已獲得5 600 頭母牛的飼料轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)。
在未來幾年,預(yù)期該數(shù)字將增加到至少10 000頭。為了達(dá)成目標(biāo),CRV投資約200 萬歐元,在另外9 個農(nóng)場安裝專用飼槽,這樣每年可以測量1 500 頭奶牛的數(shù)據(jù)。衡量單個牛只采食量是一項投入昂貴的工作,但是其提供的數(shù)據(jù)非常寶貴。CRV堅信,牧場主可以從這項投資中獲得收益。
位于Nispen的van Gastel家族擁有的Delta(CRV在歐洲開展的Delta公牛育種項目)試驗?zāi)翀鍪羌磳⒂糜跀?shù)據(jù)測量的新成員之一。測量該農(nóng)場的采食量還能夠深入了解基因組公牛的母親和親戚的實際飼料轉(zhuǎn)化率。
到目前為止,飼料轉(zhuǎn)化率的計算僅基于舍飼的模式。但是,許多母牛從放牧中獲得了很大一部分口糧。因此,CRV與“驚人放牧”項目的研究人員一起合作,正在研究如何收集放牧條件下牛只的采食量數(shù)據(jù)。在實踐中一個很重要的假設(shè)是,舍飼條件下能夠高效生產(chǎn)的奶牛也能夠更有效地利用放牧青草。
瓦格寧根大學(xué)家畜動物育種和基因組學(xué)中心的科學(xué)家Yvette de Haas表示“CRV在生產(chǎn)實踐中做了大規(guī)模的飼料攝入量測量。到目前為止,其他此類測量僅在試驗情況下進(jìn)行?!庇嗅槍π缘貙δ軌蚋咝暳限D(zhuǎn)化為牛奶的奶牛所進(jìn)行的育種是完全可行的。例如,采食性狀的遺傳力約為0.30,這意味著動物之間30%的差異可以通過遺傳易感性的差異來解釋。因此,研究人員表明,采食量的遺傳力與牛奶生產(chǎn)的遺傳力相當(dāng)。
為了成功地繁育特定性狀,除了足夠高的遺傳力之外,動物之間的差異性也是一個條件。Alders農(nóng)場的數(shù)據(jù)測量的初步結(jié)果在該方面也提供了良好的預(yù)期。
個體母牛之間的差異明顯超出預(yù)期。例如,效率最低的母牛1 kg干物質(zhì)飼料能夠產(chǎn)出1.2 FPCM,而效率最高的動物則可以產(chǎn)出1.9 kg牛奶。此外,原始數(shù)據(jù)還揭示了多頭公牛之間的明顯差距。 例如,公牛Atlantic的23 個女兒的平均飼料效率為1.50,而公牛Snowfever的11 個女兒的平均值高達(dá)1.63。這使得每頭母牛每天在同等飼料成本的前提下,帶來的收入(IOFC)差異超過1.50 歐元。在此計算中,牛奶價格為35 歐分,干物質(zhì)復(fù)合飼料為每千克27 歐分,干物質(zhì)粗飼料為每千克15 歐分。
育種并不僅僅與飼料轉(zhuǎn)化率有關(guān)。例如,就健康而言,公牛Atlantics要優(yōu)于公牛Snowfevers。 但是,結(jié)果確實證明了育種高飼料轉(zhuǎn)化率的目標(biāo)可以實現(xiàn)。牧場如何利用飼料不僅取決于奶牛在泌乳期將飼料轉(zhuǎn)化為牛奶的效率。在干奶期和后備牛的飼養(yǎng)也需要飼料。這說明了牛的壽命也是一個影響因素。良好的健康和生育能力對于奶牛的長壽性至關(guān)重要。奶牛的平均終生產(chǎn)量越高,生產(chǎn)相同體積的牛奶所需的后備牛換群成本和飼料成本就越少。因此,在CRV的育種計劃中,飼料轉(zhuǎn)化率性狀將始終與其他性狀保持平衡。
在反復(fù)實踐和探討中發(fā)現(xiàn),從根源上,有人認(rèn)為針對飼料轉(zhuǎn)化率性狀的育種會導(dǎo)致牛只的混合飼料采食量增加。但是目前為止,所收集的數(shù)據(jù)并不支持該觀點。相對于生產(chǎn),Alders農(nóng)場的牛群數(shù)據(jù)揭示了混合飼料與產(chǎn)量的關(guān)系。 圖1顯示了170 頭母牛的測量數(shù)據(jù),表明粗飼料和混合飼料的飼料轉(zhuǎn)化率高的奶牛,粗飼料的利用率最高。通過收集更多數(shù)據(jù),CRV希望在未來幾年內(nèi)對此有更深入的了解。
圖1 總飼料轉(zhuǎn)化率(粗飼料加混合飼料)與粗飼料利用率之間的關(guān)系
圖2 體重育種值與SFCM育種值的關(guān)系
關(guān)于體重與飼料轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系表明,較重的母牛平均需要更多的飼料來維持。但這并不意味著通過飼料轉(zhuǎn)化率的育種能夠創(chuàng)造出具備娟姍牛特性的荷斯坦牛。如果一頭奶牛產(chǎn)出相對更多的牛奶,則更高的體重不會造成飼料轉(zhuǎn)化率的降低。 圖2結(jié)果表明,體重與維持飼料之間沒有明確的關(guān)系。在體重育種值相同的公牛之間,維持性飼料的育種值表現(xiàn)出很大差異。
圖3 Linde 1、2和3的最終差異很小,但飼料轉(zhuǎn)化率的差異卻很大
為了提高育種飼料轉(zhuǎn)化率性狀的實用性,2017年底引入了節(jié)約維持飼料成本(SFCM)育種值。自2018年4月發(fā)布的運(yùn)行指數(shù),該性狀也被納入NVI育種體系中。SFCM的育種結(jié)果是奶牛將大部分采食飼料轉(zhuǎn)化為牛奶。SFCM基于飼料攝入量育種值和牛奶產(chǎn)量育種值來進(jìn)行計算。
CRV通過投入更多特殊飼喂槽以獲得大量采食量數(shù)據(jù),從而大大提高了SFCM育種值的可靠性。以10 000 頭奶牛的數(shù)據(jù)為參考基礎(chǔ),基因組公牛的該項育種值可靠性達(dá)65%。擁有40 個泌乳期女兒及相應(yīng)采食量數(shù)據(jù)的公牛SFCM育種值,其可靠性為85%。
隨著實踐中產(chǎn)生的飼料攝入量數(shù)據(jù)的增加,奶農(nóng)們對繁育高飼料轉(zhuǎn)化率牛群的熱情也越來越高。對于育種技術(shù)人員而言“育種就是耐心”。要真正發(fā)揮其全部潛力,還需要一些時間。雖然還處于起步階段,但獲得進(jìn)展的速度很快。僅僅一代,農(nóng)民就可以在自己的牛群中看到效果。
位于Overloon的Alders農(nóng)場的3 頭母牛證明(圖3),飼料轉(zhuǎn)化的差異不一定能從外表體現(xiàn)出來。Linde 1,Linde 2和Linde 3體重分別為596 kg、605 kg和623 kg,每天攝入25.4 kg、25.3 kg和25.5 kg干物質(zhì),消耗的飼料量幾乎相同。
但在生產(chǎn)上有相當(dāng)大的差異。在測量期間,Linde 1日單產(chǎn)FPCM 36.5 kg,Linde 2日單產(chǎn)33.6 kg,Linde 3日單產(chǎn)40.9 kg。因此,3 頭奶牛中效率最高者每千克干物質(zhì)飼料可產(chǎn)出1.60 kg FPCM,而效率最低的可從1 kg干物質(zhì)飼料中可產(chǎn)出1.3 kg FPCM。 這樣一來,每頭母牛每天的IOFC差異為2.50 歐元。