本文摘要:摘要:畜禽良種在畜牧產業發展中發揮核心作用,是區域畜牧業發展的物質基礎,也是各國畜牧業科技競爭的焦點,F代畜禽良種繁育技術是由一系列技術組成的技術群,在畜牧業生產中的應用有助于提升優質種畜禽使用效率,加快區域畜禽養殖的良種化進程,提高畜禽生產性能。
摘要:畜禽良種在畜牧產業發展中發揮核心作用,是區域畜牧業發展的物質基礎,也是各國畜牧業科技競爭的焦點,F代畜禽良種繁育技術是由一系列技術組成的技術群,在畜牧業生產中的應用有助于提升優質種畜禽使用效率,加快區域畜禽養殖的良種化進程,提高畜禽生產性能。介紹了主要畜禽良種繁育技術及在我國的應用現狀,分析了現代畜禽良種繁育技術對畜禽群體飼草料轉化效率及良種選育效率的影響,從經濟學視角探討了現代畜禽良種繁育技術與養殖場投入及產出的關系,以期為我國建立現代畜禽良種繁育體系提供參考。
關鍵詞:畜禽良種;繁育技術;經濟學視角;應用效率
隨著社會經濟的快速發展和人民生活水平的穩步提高,畜禽產品在居民膳食結構中的比重越來越大。在畜禽產品供給總量增長和質量提升過程中,現代畜牧科技的作用日趨重要。畜禽良種在畜牧產業發展中發揮核心作用,是區域畜牧業發展的物質基礎,也是各國畜牧業科技競爭的焦點[1-2]。據分析,在影響畜禽個體生產能力的諸多因素中,品種的貢獻率占30%~50%。在畜禽品種質量提升方面,我國采取的技術路徑是品種引進、雜交改良、馴化養殖等,按此路徑,基本實現了畜牧科技的本土化改造,實現了畜禽養殖業發展的技術進步[3],在推動畜牧業高質量發展中起到了很重要的作用。畜禽良種繁育技術的有效應用直接影響良種畜禽的選育效率、擴群速度以及良種化率的提高,并影響良種畜禽的利用效率以及非生產畜的養殖狀況,進而影響畜禽產品生產能力、水平及效率。筆者擬從經濟學視角探討畜禽良種繁育技術及其對畜禽養殖業的影響。
1主要畜禽良種繁育技術及在我國的應用現狀
1.1主要畜禽良種繁育技術及其演進
現代畜禽良種繁育技術是以提高優良種畜禽利用率為目標。隨著生物技術的興起與發展,現代畜禽良種繁育技術取得了長足進步,使得良種畜禽的選育與擴群速度以及應用效率大大提高。經過一個多世紀的研究與應用,許多技術已在畜禽良種選育與生產實踐中發揮了重要作用。目前已在我國應用的現代畜禽良種繁育技術主要有人工授精、后裔測定、胚胎移植、冷凍精液、體外授精、早孕診斷、超數排卵、胚胎分割、冷凍胚胎、性別鑒定等[4],在生產中,往往是多項技術集成應用。從經濟學角度考量,在畜牧業養殖結構中,首先,優良種公畜主要是提供優質精子資源,在畜禽良種化過程中作用很大,影響廣泛,引種及養殖成本也是最高的。
其次,種母畜除提供優質卵子資源外,還需要利用子宮孕育仔畜,從遺傳資源的角度看,其重要性同種公畜一樣,但影響面沒有種公畜廣;另外,能繁母畜是很重要的“生產工具”。良種繁育技術的演進路徑是:①提高種公畜精子資源利用效率的技術,如采精與人工授精技術、冷凍精液與凍精人工授精及相關技術等;②提高良種公母畜及其優良組合(胚胎)利用效率的技術,如超數排卵、體外授精、胚胎冷凍、胚胎切割、胚胎移植及關聯技術;③提高能繁母畜利用效率的技術,如早孕診斷及關聯技術;④胚胎性別鑒定與性別控制技術;⑤優秀個體應用技術,如單性繁殖、體細胞克隆等[4]。
1.2我國畜禽良種繁育技術應用現狀
國外現代畜禽良種繁育技術研究與應用興起于19世紀末,國內相關研究與應用開始于20世紀50年代,比國外整整晚了半個世紀。目前,人工授精技術在畜禽良種培育和商品畜禽的生產中應用廣泛,已經成為畜禽品種改良與種群繁育最簡單、最有效的方法之一[5-6]。應用牛冷凍精液進行人工授精,效果已與鮮精無明顯差異[7],牛冷凍精液的規;a與商業化應用比較成功。羊的新鮮精液人工授精工作早在20世紀80年代開展,技術成熟度較高[8]。
20世紀90年代開始出現利用羊冷凍精液的人工授精技術,但受胎率較低。70%以上的綿羊或山羊采用新鮮精液通過子宮頸授精[5]。雞的人工授精技術被大部分種雞場采用[9]。豬主要采用鮮精人工授精,冷凍精液的應用仍處于研究階段[6,10]。從20世紀60年代開始,以牛為主的胚胎移植技術發展迅速,供體的超數排卵、胚胎采集和胚胎移植等關鍵技術都取得了令人鼓舞的成果。我國胚胎移植技術的研究從1973年開始,1974年在綿羊上獲得成功[11]。
實踐中,受同期發情處理、胚胎移植手術水平、家畜子宮容受性、飼養管理等多方面因素的影響,胚胎移植成功率不同,成本也較高。目前,超數排卵和胚胎移植技術在?苿游镏袘闷毡,對綿羊和山羊而言,這些技術的應用效果不及?苿游颷5]。在繁殖生物學技術應用中,胚胎的冷凍保存是關鍵環節。1973年英國學者首先利用冷凍胚胎技術獲得了犢牛,之后該技術取得了很大發展。綿羊(1974年)、山羊(1976年)和馬(1982年)等動物的胚胎移植相繼成功。
1982年,上海奶牛研究所的研究人員應用冷凍胚胎技術獲得2頭犢牛,1987年原西北農業大學的研究人員應用該技術又獲得山羊冷凍胚胎。同期發情技術既可充分發揮優秀種公畜和母畜的遺傳性能,又可以短時間內獲得一定數量的改良或純種后代,縮短世代間隔,最大限度地挖掘優秀母畜的繁殖潛力。目前,該技術在牛、羊、豬上的應用較為普遍。性別控制技術于2004年開始陸續在我國推廣應用[12]。X和Y精子分離生產性控精液是一種經濟、實用的性別控制方法,從受精環節解決性別控制問題;與精液冷凍保存、人工授精技術結合形成完整的性控冷凍技術,已在奶牛業得到了廣泛的商業化應用,取得了良好的效果[12]。早孕診斷是一項在實踐中應用較廣泛的技術。B-型超聲波診斷技術在縮短奶牛產犢間隔、提高奶牛養殖經濟效益方面具有很大優勢。
2現代畜禽良種繁育技術對畜禽群體飼草料轉化效率的影響
畜牧業生產系統的本質是通過各種畜禽將飼草料轉化為社會需求的肉蛋奶的過程,即豬、牛、羊、禽等動物是畜禽產品重要而特殊的“生產工具”。從畜禽養殖結構的角度看,種公畜負責提供優質的精子資源,繁殖母畜除直接提供商品畜產品(如奶、蛋)外,還是負責生產上述特殊的畜禽產品的“工具”。從成本的角度看,飼草料的消耗占畜牧業生產系統成本的60%~70%。因此,飼草料轉化為商品畜禽產品的效率直接影響畜禽養殖場的生產經營效益,影響區域畜牧業的可持續發展。影響畜禽養殖場飼草料轉化效率的因素主要包括兩方面。
一是,不同畜禽品種對飼草料的轉化效率不同。如20世紀80年代以來,利用國外引進的瘦肉型豬種與地方良種豬進行二元、三元雜交,瘦肉率達63%,料肉比由5∶1降至3∶1[13]。二是,畜禽養殖場“浪費”。主要來自4個方面:①非生產畜的飼養規模,如種公畜的核心價值是提供優質精子資源,并不直接提供商品畜禽產品;如果優良種公畜精子資源能被充分利用,則可以減少種公畜的飼養規模,直接減少飼草料的消耗。
此外,由于優質種公畜的經濟價值較高,減少種公畜的養殖規模還可直接減少種公畜的引種費用,尤其是對于目前仍依賴進口的部分畜禽品種,效果更明顯。②繁殖母畜空懷期。適時的空懷期,有利于繁殖母畜的產后恢復,維持正常的繁殖能力。超常的空懷期,對養殖場來說是一種浪費。有研究報道,奶牛懷孕每推遲1d,最低少生產牛犢0.003頭和牛奶3kg[14]。延誤1個發情期(21d左右),每頭奶牛產奶量減少168~305kg[15]。
、勰芊蹦感蠛蟠詣e不同引起的浪費,對所生后代公母有要求且繁殖率較低的畜種來說尤為重要。如在奶牛場,繁殖母牛是牛奶的生產者,只有生產母牛才符合奶牛場需求,生產公犢比例高,降低養殖經濟效益。④畜禽養殖場生產管理不善引起的浪費,包括由畜禽體況不良以及疾病等導致的對 飼草料轉化效率的影響,以及對飼草料的直接浪費。非生產畜飼養規模的控制、種母畜空懷期的減少、后代的性別控制等均與現代畜禽繁育技術進步息息相關。
3現代畜禽良種繁育技術對養殖場投入及產出的影響
3.1對投入的影響
從畜禽養殖場成本性態分析看,商品畜禽養殖場經營成本包括固定成本與變動成本兩大部分。固定成本包括建(構)筑物、設備等固定資產的折舊、生產性生物資產(生產性畜禽)的折舊、無形資產(如專利)攤銷、人員工資及其他可控性固定成本等,一定規模、一定類型的養殖場,這部分成本是相對固定的。變動成本包括飼草料購置費、畜禽防疫費、商品仔畜禽費、架子畜購置費等,隨養殖規模的變化而變化,是養殖場的主要成本。對于飼養繁殖群的養殖場,繁殖種群的擴群與更新,也是很重要的投入。
為提高畜禽養殖場生產水平與經營效益,在充分利用固定資產的前提下,關鍵是要控制變動成本以及繁殖群擴群與淘汰率,以提高養殖場的投入產出效率。在可提供商品代仔畜禽的養殖場,養殖結構包括種公畜、繁殖母畜、后備畜、商品生產畜等。種公畜、繁殖母畜、后備畜屬生產性生物資產,其單位飼草料消耗、單位防疫費與飼養管理成本,較商品生產畜高,F代畜禽良種繁育技術對養殖場成本的影響主要是通過影響生產性畜禽(生產性生物資產)的規模、結構及資源轉化效率實現的。
例如,人工授精技術的廣泛應用可以大大減小種公畜的養殖規模,尤其是冷凍精液技術的成熟及應用,更是突破了時間、空間、優良種公畜生產周期的限制,同時降低傳染病的發生概率。目前,牛冷凍精液生產與保存已實現了專業化生產和商業化應用。在規模以上商品牛場,已基本實現凍精人工授精,因此,一般商品牛養殖場不飼養種公牛。在豬、羊的生產實踐中,由于凍精人工授精的受胎率不高,生產中普遍采用鮮精人工授精,但也由于人工授精技術的成功應用,種公畜的養殖規模大幅度降低。此外,早孕診斷技術的應用可減少母畜空懷概率與空懷天數,提高母畜繁殖率,減少因空懷期引起的飼草料等的浪費,降低養殖場生產成本。
3.2對產出的影響
畜禽養殖場的初級產出可大體歸納為三類。一是,活體生產畜禽產品。如奶、蛋、毛、絨等,奶、蛋直接由母畜禽提供;铙w生產畜禽產品效率一方面與個體生產能力有關,受品種與飼養管理水平的雙重影響,品種是內因,飼養管理水平是外因,也存在個體差異;另一方面與良種化率、畜群規模及飼養管理水平有關,F代畜禽良種繁育技術的應用對盡快提高良種化率具有很重要的作用。
二是,屠體產品,即商品肉畜禽,如商品肥牛、商品肥豬、肉雞、肉羊等,養殖到一定體重水平出欄、屠宰提供的肉產品。不同品種畜禽,生長性能與肉用性能不同。在生產實踐中,已有肉用畜禽專用品種,畜禽養殖場飼養管理水平會影響肉用性能的發揮。三是,商品代仔畜禽。如商品代仔雞、仔豬,是父母代雞場與豬場的主要輸出產品。為維持養殖場生產效率與區域畜禽肉產品可持續增長,除提高畜禽個體產肉性能外,更重要的是提高畜禽繁殖群生產活仔數的能力。這直接與繁殖母畜禽的繁殖力有關。
不論是畜禽群良種化率的提高還是畜禽繁殖力的提高,都離不開現代良種繁育技術的成熟應用。如人工授精技術作為畜禽改良與繁育最有效的方法之一[13,16],在種畜禽培育和商品畜禽的生產中應用廣泛,成為迄今為止在家畜育種中最重要的生物技術。
4現代畜禽良種繁育技術對良種選育效率的影響
一定規模的優質畜禽種源是畜牧業可持續發展的關鍵要素,F代畜禽良種繁育技術的有效應用對于提高良種畜禽選育效率、加快育種速度、擴大優質種源規模等有極大的推動作用。如人工授精技術可最大限度地發揮優良種公畜的遺傳性態;精液低溫冷凍保存技術的成熟,實現了精液長期保存和長距離運輸,擴大了優質種公畜精液的使用范圍,充分利用優秀種公畜的遺傳資源,提高優良種畜禽的配種效率和種用價值[17],加快育種工作進程;在冷凍精液技術基礎上發展起來的冷凍胚胎技術進一步克服了母畜性周期的時間限制,可以充分挖掘優良母畜的繁殖能力,加快畜禽品種改良的速度[16];超數排卵胚胎移植技術主要用于快速擴大優秀種公畜和核心母畜的數量,也可以通過冷凍胚胎技術保存優質畜禽和珍稀畜禽種的遺傳資源[18];利用胚胎移植技術在育種方面可以獲得同卵雙生牛進行后裔測定。
因此,現代畜禽良種繁育技術在種公畜的選育和優質核心母畜群的培育以及加快育種步伐方面均具有明顯的優越性,在提供更多優質配合的后代方面,具有較強的優勢。目前,我國畜牧生產實踐中,生產性能好的品種或雜交組合,國外品種仍占有很大的比重,白羽肉雞更是完全依賴進口。
多年以來,一直都是以引進的祖代完成制種、繁種以及商品代肉雞的市場供給。我國肉牛產業20世紀90年代才起步,地方黃牛在肉牛業中占有重要的位置,但與國際上優良肉牛品種的性能要求存在明顯差距。我國牛肉供給總量中,絕大多數來自地方黃牛與國外肉牛品種的雜交牛。在養豬生產實踐中,“杜長大”組合仍占有相當大的比重。
在奶牛業中,中國荷斯坦奶牛的整體生產性能與發達國家的荷斯坦奶牛仍有差距。我國優質畜禽種源規模與市場需求還有相當大的差距。究其原因,主要有以下幾個方面。一是,長期以來的“引進—雜交改良—繁育提高”路徑,由于引進種源質量不高,加上“重引進輕選育”的現實行為使畜禽種源培育面臨“引進—退化—再引進—再退化”的怪圈。20世紀80年代早期,我國地方畜禽品種培育種群規模和質量均有提高,但是后期由于供給思路和過度雜交,種群規模和質量急劇下降[16]。
二是,在農業領域,與農作物相比,畜禽新品種選育、種質資源保存與利用、良種繁育體系建立與完善等都需要付出更多的努力、更長的時間,需要提供更強大的技術與經濟支撐。三是,與國外相比,我國畜禽良種繁育技術的研究需要加強,創新能力需要進一步提升。如目前的基因組測序已在家畜上成功應用,我國也自主完成了少數家畜的基因組測序工作,但在基因組后續分析及重要性狀功能基因挖掘上,與國際領先水平還有一定差距,動物合成育種還處于空白狀態。
與發達國家相比,我國家畜遺傳評估及性能測定技術研發與集成相對滯后,很多種畜禽場的選育仍然采用表型選擇,真正有條件開展遺傳評估的良種場很少。四是,技術的復雜性及對操作者的要求限制良種繁育技術的應用。如胚胎移植技術,雖然從技術角度已成功應用,但由于操作技術復雜及成本高的原因,胚胎移植技術離商業化應用還有一段距離。目前,我國畜牧科技創新的主體仍然是大專院校和科研院所,畜牧養殖企業整體的技術研發能力有待提高。加強大專院校、科研院所與畜牧養殖企業的合作,是未來的一個重要趨勢。
5結語
毋庸置疑,現代畜禽良種繁育技術在我國畜牧產業發展中將持續發揮重要作用。良種是現代畜牧產業發展的起點,完善的良種繁育體系是現代畜牧業可持續發展的基礎,F代良種繁育技術的廣泛應用有利于提高優良種畜禽的利用效率,加快畜禽群良種化進程,促進良種繁育體系的形成與完善,提高畜牧業整體生產水平;減少非生產畜飼養規模,從而減少成本,增加產出,提高畜牧業投入產出效率,促進區域畜牧產業可持續發展。生物技術的創新與發展,極大地推動了現代畜禽良種繁育技術的研發與應用。加強大專院校、科研院所與畜禽養殖企業、企業與企業合作,加大畜牧科技投入,建立現代畜禽良種繁育體系,是未來我國畜牧科技必走之路。
參考文獻:
張飛,吳海港.當前畜牧業種源“芯片”問題及對策[J].中國豬業,2021,16(1):52-54.
李晨.畜牧業“芯片”亟須科技加持[N].中國科學報,2019-09-24(5).
牛冠楠,陳利根.論民國時期的畜禽品種改良[J].中國農史,2017,36(4):47-54.
朱兵.20世紀農業科學技術大事記[M].北京:中國農業科學技術出版社,2011.
付雪林,倪德斌,胡軍勇,等.羊人工授精技術的研究進展[J].黑龍江畜牧獸醫,2017(13):78-81.
連星,李梅,邊伊林,等.豬人工授精技術的研究進展[J].畜牧獸醫雜志,2017,36(3):39-41.
孫孟凌,孫勇,王克生.牛繁育體系現狀及建設對策[J].今日畜牧獸醫,2017(5):39.
郭富強,張燕軍,王瑞軍,等.山羊精液冷凍保存研究進展[J].家畜生態學報,2020,41(6):79-83.
劉濤.探討雞的人工授精技術[J].中國畜禽種業,2021,17(7):171-172.王利娟,常棖.淺談豬精液
作者:郭常蓮1,張英2,栗林2
轉載請注明來自發表學術論文網:http://www.cnzjbx.cn/nylw/29510.html