肖紅年,陳 輝,王 勃,張 眉,楊海濤,聶林文,令幸幸,賈永宏#
(1.陜西省畜牧產(chǎn)業(yè)試驗(yàn)示范中心,陜西 涇陽 713702;2.陜西省畜牧技術(shù)推廣總站,陜西 西安 712100)
奶業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)的重要組成部分,也是推動一、二、三產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)[1]。良種是奶牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“芯片”,是國家《種業(yè)振興行動方案》中的破解產(chǎn)業(yè)發(fā)展“卡脖子”關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,也是解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展種質(zhì)資源對外依賴度高的政策支撐點(diǎn)。奶業(yè)振興,關(guān)鍵在良種;解決良種問題,關(guān)鍵在繁育。奶牛良種是奶業(yè)生產(chǎn)的根基,直接影響到行業(yè)的核心競爭力[2]。《全國奶牛遺產(chǎn)改良計劃(2021-2035年)》和國家《“十四五”奶業(yè)競爭力提升行動方案》中均將奶牛良種繁育作為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心內(nèi)容。陜西省處于奶業(yè)振興的機(jī)遇期,也面臨著轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文通過對占全省奶牛存欄95%以上的34個規(guī)?;膛鲞M(jìn)行調(diào)研和分析,以期為我省奶牛良種繁育工作提供參考借鑒。
廣義而言,良種就是用常規(guī)原種繁殖的1-3代和雜交種達(dá)到良種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的種子。畜禽良種主要是指個體符合品種標(biāo)準(zhǔn),綜合鑒定等級為一級以上的種畜。2021年我省規(guī)模化牧場泌乳牛平均單產(chǎn)為32.2 kg/頭,年均產(chǎn)量9821 kg/頭,與10噸相差179 kg/頭。按照《全國奶牛遺產(chǎn)改良計劃(2021-2035年)》中“每世代產(chǎn)奶量遺傳進(jìn)展提高350 kg”的核心指標(biāo)要求,本文“良種”定義為年均產(chǎn)奶量≥10 t,乳脂率≥3.6%,乳蛋白率≥3.2%,體型整體評分>80分以上的荷斯坦奶牛。其實(shí)“良種”本身沒有固定的絕對標(biāo)準(zhǔn),遵循發(fā)展的理念,“良種”年均產(chǎn)奶量短期設(shè)定目標(biāo)≥10 t,中期目標(biāo)≥12 t,長期目標(biāo)≥13 t。
目前,陜西省奶牛存欄量26.78萬頭,年均產(chǎn)奶量8.9 t,比全國年均產(chǎn)奶量8.7 t高出200 kg,其中年均產(chǎn)奶量10 t以上占比45.62%(圖1)。頭胎奶牛參與線性評定的比率為73%,整體評分80分以上的占比78.5%(圖2)。按照本文奶牛良種定義,我省奶牛良種率僅為35.8%。因此,奶牛良種覆蓋率低是制約我省奶牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心問題之一。
圖1 陜西省奶牛年均單產(chǎn)比例情況(調(diào)研數(shù)據(jù):牧場數(shù)34個,存欄數(shù)量35422頭)
圖2 陜西省奶牛線性評定整體評分情況
陜西省奶牛養(yǎng)殖具有悠久歷史。1948年,國際友人陽早和寒春引進(jìn)83頭荷蘭奶牛落戶陜北定遠(yuǎn)縣三邊牧場。從1979年至2008年30年間,全省奶牛存欄量增加至39.9萬頭,泌乳牛平均單產(chǎn)5020 kg。從2009年至2015年期間,全省奶牛存欄量維持在44.6萬頭左右,存欄量居全國第七位,奶產(chǎn)量居全國第六位。2015年后陜西省奶牛產(chǎn)業(yè)步入低谷期,小規(guī)模牧場逐步淘汰。80年代初期開始的“黃改奶”工程開啟我省奶牛雜交改良發(fā)展之路;90年代中期開展的“中加聯(lián)合育種”項(xiàng)目推進(jìn)了我省奶牛種質(zhì)資源和遺傳改良提質(zhì)進(jìn)程;2008—2020年期間全國實(shí)施的“中國奶牛群體遺傳改良計劃”加速推進(jìn)了我省奶牛良種繁育、提質(zhì)增效和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級工作,成母牛平均單產(chǎn)從2007年的15.08 kg/頭提升至29.3 kg/頭(圖3),奶牛平均單產(chǎn)水平增幅達(dá)94%,全省奶牛平均單產(chǎn)達(dá)8900 kg,高出全國平均水平8700 kg約2.3%,為我省奶業(yè)振興提供了良好的前期基礎(chǔ)。
圖3 2007-2022年陜西省奶牛成母牛年均單產(chǎn)情況統(tǒng)計(注:2022年數(shù)據(jù)截至8月份)
2.2.1 奶牛良種繁育仍處于發(fā)展調(diào)整期 自2018年以來,陜西省奶牛存欄量一直維持在27萬頭左右(圖4)。目前,奶牛存欄量關(guān)中地區(qū)占84.69%,榆林占13.07%(圖5)。從存欄量來看,由于受消費(fèi)市場、疫情、養(yǎng)殖效益等因素影響,雖然一部分中小牧場加大淘汰以及“奶牛+肉牛”混養(yǎng)“跨界”轉(zhuǎn)型,但奶牛存欄量“趨穩(wěn)增幅”的形勢沒有改變,奶牛良種繁育的根基依然穩(wěn)固。從養(yǎng)殖區(qū)域來看,由于受環(huán)保、土地、資金等因素影響,奶牛養(yǎng)殖區(qū)域從關(guān)中向陜北轉(zhuǎn)移已成趨勢,但關(guān)中奶牛存欄量縮減與結(jié)構(gòu)調(diào)整不平衡、陜北奶牛擴(kuò)繁與提質(zhì)增效不同步的矛盾日益突出。
圖4 2017-2021年陜西省奶牛存欄數(shù)量統(tǒng)計(數(shù)據(jù)來源:陜西畜牧業(yè)統(tǒng)計(2022))
圖5 2022年8月份陜西省各地奶牛存欄分布情況(數(shù)據(jù)來源,2022年8月調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計)
2.2.2 奶牛良種繁育“提質(zhì)增效”正處于爬坡攻堅期 效益是奶牛良繁的核心,也是產(chǎn)業(yè)做優(yōu)的動力[3]。在“中國奶牛群體遺傳改良計劃(2008-2020)”實(shí)施期間,追求單產(chǎn)是良繁的主要目標(biāo),也是奶牛“提質(zhì)增效”與“轉(zhuǎn)型升級”的核心。在此期間,全國的奶牛規(guī)模化養(yǎng)殖比例達(dá)到70%,陜西達(dá)到77%;全國DHI測定牛場平均單產(chǎn)增幅達(dá)到46.6%,陜西增幅30.8%(圖6)。近5年來,單產(chǎn)增幅步伐明顯放緩,全國DHI測定牛場平均單產(chǎn)增幅僅為14.5%,陜西增幅15.3%。尤其是近2年來,單產(chǎn)增幅更是爬坡攻堅期,全國DHI測定牛場平均單產(chǎn)增幅僅為2.5%,陜西增幅也只有2.7%。
圖6 2008-2021年陜西與全國平均DHI測定牧場日產(chǎn)奶量(資料來源:中國奶業(yè)統(tǒng)計摘要(2022年))
2.2.3 奶牛良種繁育專業(yè)人才也處于技能更迭期 人才是奶牛良繁的保障,也是良繁擴(kuò)群的關(guān)鍵。糧農(nóng)組織測算,過去十年,奶牛單產(chǎn)提升對全球的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于奶牛牛群存欄規(guī)模的擴(kuò)大,而奶牛單產(chǎn)提升貢獻(xiàn)最大的是遺傳育種,其中起決定作用的是專業(yè)人才[4]。當(dāng)前,奶牛育種已進(jìn)入“線性評定+基因組選擇時代”,但對陜西省34個規(guī)?;翀稣{(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)88%的繁育人員只能從事最基礎(chǔ)繁殖工作,能夠掌握線性評定和選配選育的技術(shù)人員只有5%(圖7)。
圖7 2022年陜西省奶牛人工授精技術(shù)人員技能情況調(diào)查
2.2.4 奶牛繁育技術(shù)還處于攻關(guān)熟化期 技術(shù)是奶牛良繁的支撐,也是良種快速擴(kuò)繁的源泉。當(dāng)前,陜西省奶牛繁育主要還是以人工授精技術(shù)為主,使用胚胎移植技術(shù)的不到2%。
提升單產(chǎn)是良種繁育的主要目標(biāo),也是降本增效的重要途徑。目前,陜西省奶牛規(guī)?;翀瞿昃a(chǎn)奶量在7.5-13噸之間,10噸以下牧場占比高達(dá)54.38%。另外,不同區(qū)域不同牧場之間差異較大,日均單產(chǎn)35 kg以上牧場占比51.27%,31-35 kg占比19.52%,30 kg以下比29.21%,其中95%是中小型牧場(圖8)。在遺傳品質(zhì)到達(dá)“瓶頸期”后,隨著飼料日糧營養(yǎng)的不斷提高和采食量的增加,奶牛單產(chǎn)水平可以繼續(xù)維持在一定的高水平狀態(tài),但高產(chǎn)奶牛營養(yǎng)代謝性疾病的發(fā)病率也呈現(xiàn)快速增長趨勢,直接影響奶牛的繁殖性能[5]。對于奶牛存欄1000頭以下中小牧場,日均單產(chǎn)達(dá)到38kg左右即達(dá)到管理相對極限。當(dāng)前,由于受飼料和原奶價格等因素影響,一些中小牧場是在虧損或微利狀態(tài)下經(jīng)營[6]。中小牧場作為我省奶牛主力軍(約占奶牛養(yǎng)殖存欄量的70%左右),奶源基地建設(shè)的主陣地,中小牧場良種擴(kuò)繁和單產(chǎn)水平提升是近期我省奶牛發(fā)展的重點(diǎn)。
圖8 2022年陜西省牧場奶牛日均單產(chǎn)占比分布
經(jīng)過2017-2020年遺傳改良工作,與奶牛生產(chǎn)性能相關(guān)的一些主要性狀缺陷改良取得了明顯成效,中央懸韌帶(弱)由35.19%降低到28.88%,前乳房附著(差)由8.88%降到5.32%,后乳房寬度(窄)由15.75%降到7.41%,尻角度(逆尻)由13.73%降到7.5%,后肢后視(直飛)由4.96%降到2.82%,降幅率分別是17.9%,40%,52.9%,45.4%和43%(圖9)。但是我省奶牛的生理缺陷依然存在,與高產(chǎn)奶牛標(biāo)準(zhǔn)還存在較大差距,短期內(nèi)遺傳改良仍是主要性狀的改良。
圖9 2017-2020年陜西省奶牛體型主要性狀生理缺陷遺傳改良效果變化
合理的遺傳結(jié)構(gòu)是牧場盈利的基礎(chǔ),也是健康長壽的具體體現(xiàn)。過去奶牛改良以追求產(chǎn)奶量為主,導(dǎo)致高產(chǎn)奶牛使用胎次越來越短[7]。目前,陜西省成母牛中1-2胎占比高達(dá)60.3%,3胎占比18.8%,4-5胎僅占比17.3%(圖10)。另外,調(diào)查顯示我省奶牛育成成本約為1.7萬元,利用胎次約為2.7胎,一般牧場成母牛日均單產(chǎn)33 kg左右,若以當(dāng)前奶牛4元/kg(3.8-4.2元/kg)和飼料費(fèi)75元/天/頭計算,基本上2.7胎次才是盈虧平衡點(diǎn)。排除市場等不可控因素,高產(chǎn)、健康與長壽是牧場盈利的基石,而這恰恰是追求高產(chǎn)所忽視問題。未來良繁必須提高奶牛健康狀況,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、健康、長壽主要性狀的均衡選育。
圖10 2022年1月-8月陜西省牧場奶牛遺傳結(jié)構(gòu)比例
先進(jìn)育種技術(shù)是奶牛良繁的支撐,也是加速遺傳進(jìn)展的有效途徑[8]。當(dāng)前,遺傳進(jìn)展緩慢是奶牛良繁存在主要問題,其主要制約因素是育種技術(shù)貢獻(xiàn)率低。就奶牛良繁技術(shù)應(yīng)用而言,我省人工授精技術(shù)應(yīng)用率100%,胚胎移植應(yīng)用不到2%,全基因組檢測以及OPU-IVF等技術(shù)術(shù)應(yīng)用幾乎為零。根據(jù)調(diào)查,人工授精使用常規(guī)凍精占比>84%,使用性控凍精占比<15%。全基因檢測技術(shù)可大幅提升育種選擇可靠性,結(jié)合OPU-IVF和胚胎移植技術(shù)可快速增加良種覆蓋率(圖11)。
圖11 加速奶牛改良方法
遺傳材料是奶牛良繁的基石,也是良種繁育的“芯片”。目前,我省奶牛良繁99%凍精依賴外部,只有不到1%的凍精由西安公牛站免費(fèi)提供,種質(zhì)資源自主培育體系缺失,導(dǎo)致選種選配不準(zhǔn),良繁進(jìn)展緩慢,發(fā)展后勁乏力。雖然凍精成本僅占牧場運(yùn)行成本的2%左右,但卻決定牧場未來3-5年育種方向(圖12)。從表象來看,影響我省奶牛遺傳改良進(jìn)程的因素主要是凍精等遺傳材料,但究其根源,主要是種質(zhì)資源缺失,也是未來我省奶牛品質(zhì)提升亟待解決的瓶頸問題。
遺傳材料是決定奶牛遺傳改良進(jìn)展快慢與質(zhì)效的決定因素[9]。針對我省奶牛遺傳材料供給渠道多、質(zhì)量參差不齊,選配精準(zhǔn)度不高,改良效果無評估,遺傳進(jìn)展緩慢等諸多管理問題,一是建立省級奶牛體型線性數(shù)據(jù)平臺,明確奶牛生理缺陷,清晰改良方向,規(guī)范改良規(guī)劃,加速遺傳進(jìn)展;二是建立遺傳材料審核準(zhǔn)入機(jī)制,按照改良方向,圈定準(zhǔn)入公牛,商議準(zhǔn)入價格,執(zhí)行遺傳材料精準(zhǔn)監(jiān)管;三是建立遺傳改良效果評價機(jī)制,引入第三方評價機(jī)構(gòu),追溯評估改良效果,反饋指導(dǎo)公牛準(zhǔn)入,助推產(chǎn)業(yè)做優(yōu)做強(qiáng)。
先進(jìn)繁育技術(shù)是奶牛群體品質(zhì)提升的強(qiáng)力支撐和根本保障。針對我省奶牛遺傳改良先進(jìn)技術(shù)貢獻(xiàn)率低,推廣難度大,應(yīng)用效果差等技術(shù)問題,一是加快“產(chǎn)學(xué)研”一體化融合,科研與產(chǎn)業(yè)有機(jī)結(jié)合,熟化技術(shù),提高效能,降低成本,加快先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用,提高科技貢獻(xiàn)率;二是加快“育繁推”一體化深化,提高育繁理念,推廣先進(jìn)技術(shù),強(qiáng)化試驗(yàn)示范引領(lǐng)輻射作用,提升養(yǎng)殖效益。三是加快重點(diǎn)繁育技術(shù)攻關(guān)與熟化推廣,利用國際頂級公牛性控精液,結(jié)合OPU-IVF技術(shù),提升胚胎移植受胎率,加快產(chǎn)業(yè)良種化進(jìn)程,培育世界一流的種公牛及核心種子母牛群。
專業(yè)人才培養(yǎng)是奶牛良種繁育的推動力和主導(dǎo)者。針對我省奶牛繁育員知識結(jié)構(gòu)老化、隊伍年齡偏大等問題,一是加大繁殖隊伍人才建設(shè),通過舉辦專題培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)等,更新知識結(jié)構(gòu);加強(qiáng)專業(yè)人才引進(jìn)力度,提升人員隊伍素質(zhì);二是加大技能人才精準(zhǔn)培養(yǎng),借助省內(nèi)現(xiàn)代牧業(yè)、中墾華山牧業(yè)、優(yōu)然牧業(yè)等大型企業(yè),選派中小牧場繁殖技術(shù)員駐場實(shí)訓(xùn),加快奶牛良繁實(shí)用性技能人才精準(zhǔn)培養(yǎng);三是加大典型示范引領(lǐng)宣傳,組織中小牧場管理層人員赴現(xiàn)代牧業(yè)、中墾華山牧業(yè)、優(yōu)然牧業(yè)等企業(yè)觀摩學(xué)習(xí),提升牧場管理層育種理念,增強(qiáng)中小牧場抗擊市場風(fēng)險能力。
優(yōu)質(zhì)種源是奶業(yè)振興關(guān)鍵,自主培育是種業(yè)振興的基石。針對奶牛優(yōu)質(zhì)資源過渡分散,缺乏保護(hù)及合理利用,凍精供給依賴引進(jìn),公牛培育體系缺失,種質(zhì)資源匱乏等種質(zhì)問題,一是加快核心奶牛場建設(shè),篩選基礎(chǔ)較好的牧場,利用優(yōu)質(zhì)奶牛凍精、胚胎等遺傳資源,加快培育單產(chǎn)水平10噸以上的高產(chǎn)牛群和12噸以上核心群建設(shè)。二是加快種質(zhì)資源利用,開展全省奶牛優(yōu)質(zhì)資源遴選,組建良種高產(chǎn)“核心育種群”。三是加速種質(zhì)資源自主培育,充分利用草灘牧業(yè)荷斯坦奶牛種質(zhì)資源,開展奶牛全基因組檢測,開展生產(chǎn)性能測定和后備種公牛培育。四是健全種公牛遺傳評估和后裔測定體系,提高種公牛自主培育能力和優(yōu)質(zhì)凍精供應(yīng)能力。
良種是奶牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),良繁是奶牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。目前,奶牛良繁雖然取得一定成效,但也存在諸多問題,只注重生產(chǎn)性狀和體型性狀的遺傳改良方向已經(jīng)不適應(yīng)奶牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展的形勢[10],一個以“健康+長壽+產(chǎn)量+體型+效率”為遺傳改良方向的綜合平衡育種體系正在推行,這也是我省奶業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的需要。良種處于奶牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈前端,是奶牛產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵,良種繁育沒有終點(diǎn),只有起點(diǎn),隨著全基因組檢測、體外胚胎生產(chǎn)、胚胎移植等繁育技術(shù)不斷熟化和應(yīng)用,奶牛良種化進(jìn)程必然助推我省奶牛產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。