畜牧獸醫技術創新及三農發展

時間:2022-03-22 11:54:00

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畜牧獸醫技術創新及三農發展

近年來,畜牧業的發展速度及所取得的成績是舉世矚目的。1998—2008年,全世界肉、蛋、奶的增長率分別為23.0%、36.5%、19.4%,而我國的增長率分別是208%、200%和355%[1]。我國畜牧業生產能取得如此巨大的成就,與政府鼓勵農民發展家庭養殖,努力穩定飼料市場供應,放開畜禽產品價格,搞活流通渠道及科技創新是分不開的。科技創新為畜牧業生產插上了騰飛的翅膀,為我國經濟的發展和人民生活水平的提高,以及農民收入的增加作出了重要貢獻。近年來,畜牧獸醫科技創新技術已取得了大批科技成果,如中國美利奴羊、瘦肉型豬品種的培育,馬傳貧、豬瘟、口蹄疫、禽流感等疫苗的研制和動物血吸蟲病的控制,畜產品安全生產及畜禽飼料營養價值評定和飼養標準的建立等。我國是農業大國,擁有世界上最豐富的人力資源、土地資源和生物資源,為種植業、林業、畜牧業、漁業以及現代大農業的發展提供了基礎條件,也為農業科技創新成果的應用推廣建立了平臺。“農業、農村、農民”問題事關社會和國家利益,是中央及地方各項工作的重中之重。做好“三農”工作,必然要求發展現代農業,而畜牧業在現代農業中占有極重比例。因此,畜牧業應竭盡全力為“三農”服務,其創新技術成果應直接服務“三農”,為農民創收、活躍農村經濟、農業的快速健康發展服務。

1畜牧獸醫科技創新技術

1.1品種改良技術

畜禽品種改良是提高畜禽出欄率、個體生產性能、畜產品質量和附加值的有效途徑,是增加畜牧業效益和農民收人的基礎。畜牧業生產在內的農業生產,每一次突破和跨越都是以良種革命為先導,而現代科技的飛速發展,使得優良畜禽品種在改善養殖結構、增加產量、改善品質等方面作用突出,進而影響到產品的商品性和養殖者利益,也關系到人類自身健康和生態環境安全。根據發達國家政府和世界糧農組織的預測,本世紀全球動物農業90%的品種都將通過分子育種提供,而品種對整個動物生產的貢獻率亦將達到50%以上[2]。因此,畜禽品種的優劣,直接關系到畜牧業能否可持續發展和具有競爭力。我國非常重視品種改良,20世紀70年代末開始推廣畜禽雜交改良技術,這一技術的推廣加快了畜禽數量發展。80年代中期加大了家畜人工授精技術的推廣力度,畜禽單產水平迅速提高,使畜產品總量滿足了市場供給。90年代中后期則推廣應用了家畜胚胎移植技術,加快了高產優質種畜禽的生產和推廣。2002年農業部組織實施了“萬枚高產奶牛胚胎移植富民工程”,為解決良種奶牛數量不足、快速發展我國奶業發揮了重要作用。2010年,中央財政投入9.9億元專項資金,推進全國畜禽品種改良[3]。多年來,各科研院所積極響應國家的號召,開展了畜禽遺傳資源保護、新品種開發等技術研究,建立了活體、胚胎、細胞、基因保存等保存體系。微衛星等分子遺傳標記的應用為豬、雞、牛、羊等物種的起源與進化研究及遺傳多樣性的保護提供了重要依據[4-5]。畜禽遺傳資源平臺的建設也取得了重大進展,畜禽種質資源的分類、收集、描述及數據整理標準和質量管理規范已經制訂完成[6]。通過分子標記和標記輔助育種,已篩選到豬和羊多胎基因、豬和雞肉品質相關基因、豬和奶牛抗病基因等重要性狀基因,定位了一些與生長、產肉、產奶性狀相關的基因。目前豬的氟烷敏感基因分子診斷方法已被應用于種豬選育與生產,雞的矮小基因已在配套系選育中發揮作用[7-8];胚胎移植、體外授精、牛羊胚胎性別鑒定、核移植、顯微授精、單克隆抗體和核酸探針、胚胎細胞克隆、體細胞克隆等高技術研究達到了較高水平,在品種改良中發揮了重要作用。由于使用了科技創新的育種技術,我國在畜禽良種選育和推廣工作方面取得了顯著的成就,使畜禽從高產型向高產+優質+專用+資源高效型+環境友好型轉化,選育出了以“中國瘦肉型豬新品系”、“中國美利奴羊”、“中國荷斯坦牛(黑白花)”、“南疆黃牛”、“瘦肉型北京鴨”、“48-50支半細毛羊“、“中國草原紅牛”、“黃羽肉雞新品系”、“節糧型小型蛋雞”、“中國西門塔爾牛”等為代表的一批優良種畜禽新品種(系)。目前,我國豬、奶牛的良種覆蓋率分別達到97%、73%,蛋雞和白羽肉雞基本實現良種化,豬、蛋雞、奶牛的生產性能達到國際先進水平。這些畜禽新品種(系)及配套系的廣泛應用極大地提高了畜牧業的技術水平,加快了畜牧業現代化的進程。

1.2動物疾病診療與防控技術

隨著科技進步的加快,我國重大動物疫病防控能力有較大程度的提高,疾病診斷與防疫技術日趨完備。傳統的動物疾病診斷主要依據肉眼觀察、癥狀判別、顯微境檢查、微生物培養、表型分析、血清學分析、病理切片觀察等,這些方法的診斷時程較長。隨著科學技術的發展,免疫學技術(單克隆抗體、酶免疫、凝集反應、熒光抗體、膠體金)和分子生物學技術(核酸雜交、基于PCR的分子生物學檢測技術、限制性內切酶分析、16SrRNA、基因芯片)已廣泛應用于動物疾病診斷[9]。免疫學診斷方法和分子生物學技術在動物疾病診斷上的應用,顯示了其強大的優勢,檢出率高,且反應快速,在醫學、獸醫及水產領域已經得到廣泛應用。目前已有多種病原體的診斷試劑盒問世,如豬瘟病毒抗體ELISA試劑盒等。隨著診斷方法的優化和儀器設備的簡化,分子診斷技術將會在動物發病現場快速應用。疫苗的研究和應用是防控動物疾病傳染的重要手段,在獸醫衛生防疫中占據了極其重要的地位。隨著分子免疫學、微生物基因組研究及生物信息學的完善與發展,疫苗制造技術和免疫學技術得到迅猛發展,產生了多種新型疫苗,包括多肽/表位疫苗、核酸疫苗、基因重組亞單位疫苗、活載體基因工程疫苗、基因工程缺失疫苗和植物轉基因工程疫苗等。核酸疫苗、T細胞疫苗和樹突狀細胞疫苗的出現,拓展了人們對疫苗組成和功能的新認識[10]。同時也要看到,疫苗的長期、高頻率的盲目使用極易導致病原微生物的逃避和基因重組毒株變異,這就更增加了疫病防控的工作難度。因此,應通過實施嚴格的免疫、消毒、隔離和無害化處理等一系列綜合防控措施,建立多層防御屏障,降低和消除病原微生物對動物群體的侵襲和危害,使動物處于最佳的生長狀態,從根本上減少依賴用疫苗或藥物來實現預防和控制動物疫病的目的。

1.3獸藥殘留檢測技術

獸藥可以添加到飼料和飲水中來預防和治療動物疾病,其中很多藥品可以加速蛋白質沉積,降低脂肪在屠體沉積以增加瘦肉率。但這些藥物在畜產品中的殘留量一旦超標,則會嚴重影響人類健康[11-12]。如含“鹽酸克倫特羅(瘦肉精)”的豬肉被人食用后,發生急性中毒會表現出心悸、四肢肌肉顫動、頭暈、乏力等癥狀[13]。獸藥殘留的另一危害是在飼料中長期使用青霉素、磺胺類藥物、四環素和某些氨基糖苷類抗生素,這些抗生素被動物吸收后,可在肉、蛋、乳等動物產品中殘留,且通過一般的食品烹飪方法不能使其完全分解,從而對人產生毒副作用。而牲畜則表現為免疫功能降低,抵抗力下降,更易感染疾病。在預防與治療時只能提高使用量,從而引起惡性循環[14]。近幾年來,因肉仔雞體內藥物殘留太多而出口日本的量大幅度下降,給畜牧業帶來嚴重的損失。因此,肉品中獸藥殘留進行檢測,對保障人類健康具有重要意義。藥物殘留被列為“放心肉”工程監控的主要指標[15],其檢測技術也得到了不斷創新。(1)免疫分析技術具有特異性高、簡靈敏、快捷的特點,該技術被視為一種快速檢測技術,可以滿足畜產品現場快速檢測的需要。如免疫親和色譜可凈化動物肌肉與肝臟組織中的氯霉素、噻苯咪唑、馬杜霉素與磺胺二甲基嘧啶,以此為基礎進行高效液相色譜,可測定阿維菌素和伊維菌素殘留[16]。酶聯免疫法(ELISA)也是獸藥殘留檢測的常用方法之一。目前,獸藥殘留的ELISA檢測方法已經相當成熟,其中磺胺類、氯霉素類、苯并咪唑類、同化激素類、苯乙胺(β-受體激動劑)類藥物一般采用抗體包被直接競爭法,氨基糖苷類、四環素類、大環內酯類藥物一般采用抗原包被直接競爭法,β-內酰胺類、喹諾酮類、阿維菌素類、聚醚類和多肽類藥物一般采用抗原包被間接競爭法[17]。(2)色譜分析技術是藥殘分析中最重要、最基本的測定手段,主要有高效液相色譜(HPLC)以及各種色譜、質譜聯用技術。色譜分析技術價格昂貴、前處理復雜費時、對分析技術和儀器的要求高,但其高精密度、高準確度的特點決定了其在藥物殘留檢測中的基礎地位。已用于測定畜產品中的恩諾沙星、環丙沙星、噁喹酸、氟甲喹、氯霉素等[18-19]。(3)微生物抑制分析方法已用于分析牛奶中的青霉素及肌肉中喹諾酮類藥物[20]。該方法的靈敏度基本符合分析者所期望的水平和規定的最高殘留限量,但在所期望的檢測水平下,陰性樣品的可靠性不能保證。(4)生物芯片技術是20世紀90年代在生命科學領域中迅速發展起來的一項高新技術,具有高通量、高靈敏度等特性,在未來的獸藥殘留檢測中具有重要的競爭力。生物傳感器已經成功檢測了動物性食品中“瘦肉精”殘留量和抗生素如青霉素、磺胺嘧啶、鏈霉素、慶大霉素、泰樂菌素等的檢測,并表明該技術的靈敏度極高[21-22]。

1.4飼料飼草開發技術

通過開發應用新型飼料添加劑和新的飼糧配制技術來保證動物的生產水平,降低其對環境的污染,是當前動物營養與飼料科學研究中極為關注的問題。目前,已建立飼料原料、飼料產品和部分飼料添加劑的常規營養成分、微量營養成分、毒素和特殊成分的檢測方法和技術,形成了覆蓋全國的質量監測體系。重視中草藥、微生態制劑和酶制劑等高效、低毒、無公害的獸藥或藥物添加劑研制、開發和應用。研制開發具有中國特色的、保護生態環境的無公害、無殘留、無污染的飼料添加劑產品,實現無公害綠色畜產品。如利用益生素、植物多糖、酸化劑、大蒜素等添加劑替代抗生素,可調節腸道微生態平衡,增強動物的免疫力和生產性能[23-24];利用有機微量元素代替無機微量元素,可增加吸收率,減少排泄物中微量元素的含量[25-26];添加合成氨基酸可平衡飼料中的各種氨基酸的數量、比例,從而提高飼料中氮的利用率[27-28];添加酶制劑可消除一些抗營養因子的作用,促進動物的消化吸收,提高生產性能[29-30]。隨著科學技術的進步,特別是生物技術的發展,新型飼料的開發會越來越多,其成本也在不斷降低。另外,通過不同的育種技術和方法,培育出一批適于我國不同生態地區種植的優良牧草品種如鴨茅、蘇丹草、菊苣、山丹新麥草、黑麥草、紫花苜蓿、直穗鵝觀草等,并在退化、沙化、堿化的草地改良,草地生態系統以及草地配套技術的研究方面均取得重大成果。采取人工種草、飛播牧草、草地改良等綜合配套措施,加快“三化”草地治理,加大推進耕地種草力度。同時,大力推廣秸稈青貯氨化技術,開發利用農作物秸稈,為草食動物飼養提供保障。

2畜牧獸醫科技創新對三農的影響

2.1擴大標準化規模養殖,發展現代畜牧業

現代畜牧業是現代農業的重要組成部分,是發展國民經濟的重要基礎產業[31]。黨中央國務院高度重視發展現代畜牧業,把標準化規模養殖作為重要戰略舉措加以推進。推進現代畜牧業發展,對于解決好“三農”問題、增加農民收入、加快新農村建設步伐具有重要的現實意義。特別是通過現代畜牧業實現畜產品就地加工增值,帶動食品加工、皮革加工、飼料加工、服務行業等很多相關產業的發展,能夠使畜牧業產業鏈不斷擴展和延伸,為農民提供更多的就業機會,實現農村勞動力就業離土不離鄉,增加農民的現金收入。發展現代畜牧業,目前面臨著資源和市場的雙重約束,既要防范動物疫病風險,又要妥善解決發展生產和保護環境的矛盾。只有轉變畜牧業生產方式,推動分散養殖向規模養殖轉變,引導畜牧業生產向優勢區域集中,優化畜牧業生產結構,才能提高畜牧業現代化水平。而畜牧獸醫科技創新如品種改良、疾病診療、飼料飼草開發等技術的創新使得標準化和規模化養殖成為可能,為提高養殖水平、發展標準化規模養殖提供了保障。20世紀90年代我國畜牧業生產全面、廣泛運用科學技術,獲得顯著經濟及社會效益。各種畜禽良種的培育和推廣,飼料工業的興起與發展,現代化飼養設施和先進管理技術的廣泛應用,預防傳染病用菌苗、疫苗的成功研制及應用,使我國畜牧業生產由傳統的養殖方式向現代化、大規模集約化的方向發展,生產水平得到了迅速提高。

2.2直接服務農民,促進新農村建設

農村土地、飼草和勞動力資源豐富,發展畜牧業的前景廣闊。“三農”問題中最主要的就是農民的收人問題,而畜牧獸醫科技創新的作用就是直接服務農民,促使農民增收和農村經濟持續增長。根據農民的特點,為其選擇實用致富項目,以最簡單易懂的方式傳授衛生、高效畜禽舍方面的設計工藝,飼料加工調制技術,疾病控制技術,牛羊舍飼、半舍飼技術,新型飼料原料資源開發利用技術,牛羊快速肥育技術,簡單、實用的“傻瓜”式養殖技術等。通過農民培訓工程,開展以組織引導、創業培訓、實施創業、政府扶植、后續技術服務、政府獎勵為主要內容的辦學過程,突破傳統的農民培訓模式,為“三農”培植有前途的和有發展潛力的新型創業農民。通過示范、推廣畜禽良種、高效養殖和標準化生產等技術,使農民能夠就近看得見、摸得著、學得到、用得上最新、最實用的畜牧獸醫科技創新成果,起到“做給農民看,引導農民干,給農民做示范”的示范、展示作用。使生產示范區成為農民學習畜牧獸醫科技的田間課堂、畜牧獸醫科技成果進入農家的高地。這些科技創新技術的應用與推廣極大增強了農民對養殖的積極性,農村各類畜禽飼養專業戶也隨之蓬勃興起,為我國畜牧業生產開辟了廣闊的天地。近年來,發展養殖業已成為我國廣大農民一條投資少、見效快、收益高的致富門路,靠養殖業成為萬元戶、幾十萬元戶的農民在我國城鄉已到處可見。據統計,2008年我國養殖專業戶、半專業戶畜禽產品收入就達210億元,成了農民經濟收入的主要來源。目前,社會主義新農村建設的首要任務是生產發展、農民增收。畜牧獸醫科技創新技術的應用充分發揮農村資源優勢,推進規模化養殖升級,建設高效率、高效益、優質化的現代養殖業體系,從而帶動農民建設專業化、規模化、標準化的畜產品生產基地,培育主導產業,形成優勢產業板塊。增加農民收入,將帶動農村基礎設施建設,改善農村面貌,為新農村建設已到推波助瀾的作用。

2.3推廣生態養殖技術,發展綠色農業

生態養殖的目的在于實現生態、經濟、社會效益三者的統一,就是要實現畜禽養殖業全過程的綠色無污染,要從生產環境、生產過程等環節上減少和防止疫病,減少疾病及死亡等造成污染機會;其次采取綜合措施,建立起養殖圈內部良性循環的機制,把污染解決在內部。在養殖過程中,動物糞尿是污染環境的最主要途徑。由于我國畜牧業以散戶養殖為主,散戶一般是將牲畜的糞便作為肥料直接的釋放到土壤中,給環境造成了不良影響。而動物對飼料中各成分的利用率越高,排泄物中的營養含量就越低,對環境污染就越少。因此,加大飼料的轉化率,可有效減少糞尿中有機物的含量。研究表明,按照理想蛋白質模式以可消化氨基酸配比日糧,可將傳統日糧的粗蛋白水平降低2~3個百分點[32]。如采用可消化氨基酸需要量為依據設計的畜禽飼料配方,不僅可以滿足畜禽的生產需要,又能最大限度降低畜禽糞便中氮的排放,減少對環境的污染。日糧中加入酶制劑、酸制劑、益生素等可提高飼料轉化率,減少糞尿中氮、磷和其他腐敗內容物中糞臭含量,降低環境污染程度[33]。另外,可利用微生態養殖技術,使用鋸末、秸稈等原料作為墊料,添加微生態制劑制作發酵床來養殖動物。微生態有益菌可將糞便降解,使豬舍免清糞,免水沖洗,豬場沒有糞、尿排出,也沒有沖圈產生的污水,養殖環境無臭味[34]。同時,以益生菌為主體構成良性微生態環境,抑制病原菌的生長繁殖,減少動物疾病的發生和傳播,實現糞污零排放、無污染、清潔環保生態養殖的良好效果。為減少環境污染,還可以將糞便快速烘干來做有機肥或是將糞便用烘干、青貯、發酵、添加化學物理處理等方法來用作再生飼料,也可將其發酵生產沼氣[35]。總之,通過技術創新,使規模養殖與環保設施建設并舉,使畜禽糞便、污水得到無害化處理,能夠顯著降低環境污染,減少人、畜疾病發生,促進畜禽發揮最佳生產性能。同時,畜禽糞肥的有效利用,可以改良土壤、培肥地力,促進種植業豐產增收,所生產的綠色農產品,可以繁榮市場、滿足人們生活的需求。

3結語

現代畜牧業在加速糧食轉化、擴大農村就業、增加農民收入、帶動種植業和相關產業發展、振興農村經濟等方面都起到不可代替的作用。而畜牧獸醫科技創新為現代畜牧業的發展奠定了技術基礎,在畜禽和牧草品種選種選育、飼料生產及安全、主要畜禽營養及飼養管理、產品標準和檢驗方法、草原建設和生態保護等方面做了大量的研究,獲得了一批重大科技成果。我國是一個畜牧業大國,但還遠不是一個畜牧業強國,生產水平與世界發達國家水平相差很大。因此,畜牧獸醫科技領域尚需進一步創新以滿足現代畜牧業發展的需要。如建立快速、準確、簡便、標準化的檢測新技術,確實有效解決好獸醫及獸醫衛生檢驗工作的問題,真正讓人民群眾吃上放心的肉、蛋、奶,更好地為“三農”服務。