科技支撐畜禽產業高質量發展

文|本刊記者 楊陽

綿羊養殖

我國是世界上第一養殖大國，豬、禽的飼養量位居世界首位。畜牧業是我國農業生產的重要組成部分，是畜禽產品的主要來源，其產值約占農業總產值的三分之一，是關系國計民生的支柱產業。畜禽產品質量安全關乎全民健康、社會發展，肉蛋奶是百姓“菜籃子”的重要組成部分，畜禽高效安全養殖左右著食品與公共衛生安全，直接影響人民群眾生活質量和社會經濟發展水平。

2022年2月，國家統計局發布了《中華人民共和國2021年國民經濟和社會發展統計公報》（以下簡稱《公報》）。《公報》提到，我國2021全年豬牛羊禽肉產量8887萬噸，比上年增長16.3%。其中，豬肉產量5296萬噸，增長28.8%；牛肉產量698萬噸，增長3.7%；羊肉產量514萬噸，增長4.4%；禽肉產量2380萬噸，增長0.8%。禽蛋產量3409萬噸，下降1.7%。牛奶產量3683萬噸，增長7.1%。年末生豬存欄44922萬頭，比上年末增長10.5%；全年生豬出欄67128萬頭，比上年增長27.4%。

《公報》數據顯示，我國畜牧業生產穩定增長，2021年豬肉產量增長近三成，扭轉了過去連續3年持續下降的趨勢。但同時，新冠肺炎疫情和起伏不斷的非洲豬瘟疫情對畜牧業生產依舊有一定沖擊。外部環境更趨復雜嚴峻和不確定性，畜牧業依靠國內的資源發展的約束將會日益趨緊，而依靠進口來調劑產品余缺的不穩定性、不確定性明顯增加，畜牧業發展面臨新問題、新挑戰。我國畜牧業需要積極應對非洲豬瘟和新冠疫情等不利因素影響，依靠科技創新轉型升級，加快推進綠色發展，穩步推進現代化建設，提高我國畜牧業綜合實力。

“畜禽重大疫病防控與高效安全養殖綜合技術研發”重點專項（以下簡稱“畜禽專項”）是“十三五”期間全國畜牧獸醫領域唯一的國家重點研發計劃專項，按照基礎研究、重點關鍵技術研發、集成示范進行“全鏈條設計、一體化實施”，在動物疫病防控、高效安全養殖、養殖環境處理、養殖裝備等方面進行布局。

畜禽專項組織實施五年來，圓滿完成了各項指標，有效履行了實施方案的設計，突破疫病防控與高效健康養殖領域的重大基礎理論，攻克關鍵核心技術，標志性重大成果不斷涌現，建立應用示范基地，輻射帶動產業創新能力整體提升，為保障我國重大動物疫病防治、高效安全養殖與生物安全提供了強有力的科技支撐。

畜禽專項經過五年的實施，在科技成果轉化與產業化方面已取得顯著成效，有效推動動物安全健康養殖，保障畜產品安全，輻射帶動產業創新能力整體提升，成為引領我國畜禽疫病防控與高效養殖領域高質量發展的主要驅動力。

動物重大疫病與人畜共患病防控研究取得重大突破

畜禽專項在重大動物疫病與人畜共患病防控領域取得重大突破，在國際上首次發現可轉移抗生素耐藥機制，成功研發禽流感、口蹄疫等重大動物疫病疫苗，推動了我國疫病防控由被動應對向主動防治與根除凈化方向轉變，有力維護了養殖業安全與人民生命健康。

禽流感是由禽流感病毒引起的一種急性傳染病，不僅給世界養禽業造成巨大經濟損失，同時對人類生命安全構成嚴重威脅。高致病性禽流感最為嚴重，發病率和死亡率很高，人感染高致病性禽流感死亡率約是60%，家禽感染的死亡率幾乎是100%。中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所聯合國內優勢單位，圍繞動物流感病毒遺傳變異與致病機理研究開展聯合攻關，在國際上率先揭示了2013年以來的H7N9流感疫情的病毒來源，發現H7N9禽流感病毒由低致病性演化為高致病性，對禽致死率達100%；解析了H7N9向高致病力進化分子基礎；揭示了其對人類宿主的適應機制，為防控政策制定提供重要科學依據。中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所等單位在H7N9禽流感病毒的起源、進化特性和公共衛生風險判斷研究基礎上創制出新型疫苗，推廣應用363億羽份，每年挽回經濟損失600-800億元，成功阻斷了禽流感病毒從動物源向人類傳播，感染人數由2016年爆發時近800人下降為個位數，有效避免了可能的流感大流行，成為從動物源頭防控人畜共患病的成功樣板。相關成果為流感防控提供核心技術與產品支撐，為禽流感病毒的凈化和根除奠定了堅實的基礎，具有巨大的經濟社會效益，有力地維護了我國國家安全、國家利益和社會公共利益。

口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的,發生于牛、羊、豬等偶蹄動物的一種急性、熱性、高度接觸性傳染病，被世界動物衛生組織列為動物A類烈性傳染病。口蹄疫嚴重危害畜牧業的健康發展以及相關產品的對外貿易，對國家的政治、經濟具有深遠的影響。畜禽專項通過口蹄疫病毒的免疫機制和防控產品研發，揭示了O型口蹄疫病毒從“牛適應豬”的新決定因素；闡明了口蹄疫病毒蛋白靶向天然免疫及凋亡通路引發免疫逃逸的新機制，為新疫苗創制提供重要靶點和理論依據。同時，在世界上率先研制出豬用口蹄疫O型、A型二價高效滅活疫苗和區分標記疫苗，并實現反向遺傳構建制苗種毒產業化。相關疫苗產品在全國31個省（市、區）推廣使用，使我國亞洲1型口蹄疫逐步消失，A型顯著減少，O型零星散發，有效遏制了我國口蹄疫疫情的暴發和流行。

畜禽專項發現可導致臨床抗感染“最后一道防線”藥物—多粘菌素、替加環素失去效力的耐藥傳播機制，明確了養殖業抗生素可通過食物鏈傳播至人群，引起國際社會高度關注；發現多黏菌素停止用于養殖業抗菌促生長劑后，動物和人群中多黏菌素耐藥性顯著下降，表明農業農村部實施對多黏菌素耐藥性擴散的遏制成效顯著，證明“減抗”策略的有效性。針對耐藥菌研發了新型獸藥泰地羅新、博普堿等國家二類新獸藥，畜禽專項相關項目組開發了蛋雞細菌病防控系統與安全蛋品生產關鍵技術，相關研究成果在2019年和2020年接連入選中國農業科學重大進展，為我國防控細菌耐藥性的傳播、保障人類健康提供了科學依據，為世界應對細菌耐藥性的蔓延提供了中國范例。

面向未來的養殖

什么是現代化養殖？近些年出現的一種新的養豬模式——“樓房養豬”可見一斑。

“樓房養豬”是養殖業受用地限制而產生的一種生豬規模化養殖模式。“樓房養豬”不是簡單地將豬舍改成樓房，而是需要通過合理的樓房結構設計，利用樓房空間相對封閉的條件大幅提升安全衛生養殖保障能力，降低能耗和場地清潔成本，形成一個綠色環保、生態循環的養殖環境。

通過種豬精準飼養技術和重要豬病凈化與根除技術的集成，畜禽專項項目創新建立了種豬智能高效健康養殖技術模式。這種“樓房養豬”新模式和豬場物聯網應用平臺技術，集豬舍空氣凈化、氣傳供料、自動飲水、智能溫控、自動轉豬、自動排污等自動化技術于一體，實現了豬場營養精準飼喂、環境控制、生產管理等智能化管理，提高了豬群的健康和免疫力，以及母豬的繁殖效率，人力投入降低40%-50%，每頭斷奶仔豬的繁殖成本下降24%，每頭母豬PSY（母豬每年所提供的斷奶小豬的頭數）從25.32頭提高到27.63頭，是適應我國土地資源緊缺、生物安全防控壓力大等情況的重要創新舉措，為非洲豬瘟疫情下養豬業高效安全發展提供了一條可以復制的途徑。

傳統豬舍給人以“臟亂臭”的印象，隨著科技的不斷進步升級，養豬從最早的人工飼喂、人工管理到自動飼喂、刮糞機清理糞便，再到自動化、智能化養殖。數個人就可以“養”上千頭豬。

畜禽專項項目承擔單位華南農業大學和國家生豬種業工程技術研究中心智能養殖團隊研發并推廣應用生豬“全站式”物聯網智能化飼養技術，將環境控制、數據采集、能耗管理、電子飼喂、網絡與視頻監控、電子醫生、天蓬網等系統整合，由統一的物聯網控制器控制，構建“全站式”物聯網智能養殖管理系統和生豬智能化養殖大數據庫，實現環境數據采集與設備智能控制、育種與生產數據無紙化采集、能耗數據采集與分析、智能電子化飼喂、異常狀態報警、全場網絡及視頻監控覆蓋、物聯網大數據平臺等功能。

“此”營養到“彼”營養

畜禽生產是人類獲取優質營養食品和某些生活用品的重要社會生產活動，現代畜禽生產，實際上是把畜禽作為生物轉換器，將飼料，特別是營養質量比較差的飼料轉化成優質的畜禽產品(肉、奶、蛋、皮、毛等)。轉化效率雖然受畜禽自身遺傳特性影響，但現代化畜牧業便是挖掘畜禽最佳生產效率或最大生產潛力，其主要決定因素為畜禽飼養和營養。

料肉比(FCR)是指飼養的畜禽增重一公斤所消耗的飼料量，是衡量畜牧養殖中飼料報酬的一個重要指標，也是編制生產計劃和財務計劃的重要依據。料肉比高說明用的飼料多，但增長的肉少；反之，料肉比低說明用的飼料少，但增長的肉多。

畜禽品種確定以后，飼養、營養是決定生產效率、生產潛力發揮程度的關鍵因素。提高畜禽生產效率，除了合理選用品種外，在很大程度上依賴于營養物質利用效率的提高。

在肉牛養殖方面，畜禽專項相關項目團隊建立適應不同養殖模式需求的肉牛高效養殖技術，應用非常規飼料資源降低肉牛生產成本10%以上，通過肉牛肌肉發育與脂肪沉積生理規律和營養調控技術的有機融合，肉用母牛高值化育肥頭均售價由9000元提高至3萬元以上，肉牛頭均養殖效益提高500元以上，在全國開展了產業化示范應用達15萬頭以上，累計推廣超過100萬頭。項目團隊首次制定《后備奶牛飼養技術規范》國家標準，技術推廣支撐20個牧場次，覆蓋21萬頭奶牛，犢牛成活率＞95%，降低氮排放和飼料成本，奶牛飼料轉化效率提高7%，飼料成本降低6%，產奶量增加5%。

在生豬營養方面，畜禽專項相關項目團隊在印遇龍院士的帶領下，針對畜禽微量元素添加過量、銅鋅過載等問題，在斷奶、保育和生長育肥豬開展了一系列工作，建立了不同生長階段（斷奶、保育和生長育肥階段）飼料銅、鋅科學減量的技術方案和有機銅鋅替代無機銅鋅方案，該技術方案減少了微量元素銅、鋅的使用量,使糞便中銅鐵鋅錳元素排放量減少了40%-50%,飼料中重金屬鉛鎘砷含量較傳統方法減少90%。

隨著人們飲食目標由“吃得飽”到“吃得好”的轉變，畜禽養殖在生態養殖模式、工廠化養殖模式的基礎上，需要進一步開展全產業鏈發展，一體化產品生產與加工利用，以生產無公害農產品，讓畜禽的“此”營養轉向人所需要的“彼”營養。

針對國內主要的肉牛養殖方式，畜禽專項相關項目團隊通過技術研發和集成創新建立了對應的節本增效的技術模式，在肉牛高效健康養殖方面居國內領先水平。項目團隊通過研發創新、集成、示范推廣，形成了具有中國特色的優質肉牛標準化生產關鍵技術體系，該成果總體技術處于國內領先水平，其中營養調控高檔牛肉生產和奶牛公犢高效利用兩項技術達到國際先進水平。

繁育之重

畜禽良種是現代畜牧業生產的基礎，建立配套完善的畜禽良種繁育體系，培育、推廣、利用畜禽優良品種，提高良種化程度，對于促進畜牧業向高產、優質、高效轉變及持續穩定發展，具有十分重要的意義和作用。建設畜禽良種繁育體系，需要以科技為支撐，加強良種科技創新能力，強化品種資源保護與利用，完善養殖業良種培育、選育、引育系統，針對全國畜牧業區域生產及不同畜種生產方式和格局，滿足不同地區、不同層次和不同規模的需要。“十三五”期間，畜禽專項在畜禽繁育方面取得顯著成果。

在生豬方面，畜禽專項相關項目團隊針對母豬發情率低、淘汰率高等技術問題，開發兩種新藥，奠定了母豬批次化生產工藝，實現了養豬生產的技術和管理雙重突破。尤其是非洲豬瘟等疫情常態化狀態下，基于烯丙孕素的批次化生產技術，通過提高豬場生物安全性，實現了產業的提質增效。

在肉羊方面，畜禽專項相關項目團隊創新肉用山羊精準養殖技術體系，改善了繁殖效率和成活率，建立了舍飼山羊“兩年三胎”繁育體系、“種養一體化”家庭牧場體系、“461”高效生產模式及智慧牧場管理系統，制定了《山羊舍飼管理技術規程》3套，打造了“一縣一業”樣板，母羊產羔率提高30%，羔羊死亡率降低15%，整體生產效率提升10%。

在蛋雞方面，畜禽專項相關項目團隊首創蛋種雞生產“疊層籠養+人工輸精”技術體系。創新性地建立了調控雞群產蛋節律的光照技術、原精液輸精技術、精液品質綜合評價方法、打造全天候輸精模式、創制人機協同操作系統、建立養殖物聯互通模式等，并對13項關鍵技術進行了系統集成，打造形成種雞高效繁殖技術體系，實現人工輸精周期由5天/輪延長至8天/輪，公母雞比例由1:30降低至1:80，大幅提高種雞生產效率、提升種源品質。

綠色理念下的高質量發展

我國畜禽養殖高質量發展需要遵循綠色發展理念，促進資源環境承載能力、畜產品供給保障能力和養殖廢棄物資源化利用能力相匹配，暢通種養結合循環鏈，協同推進畜禽養殖和環境保護，促進可持續發展。

2021年12月，農業農村部印發《“十四五”全國畜牧獸醫行業發展規劃》。《規劃》中提出，要加快推進畜禽糞污資源化利用和病死畜禽無害化處理，著力構建種養結合發展機制，促進畜禽糞肥還田利用，提高畜牧業綠色發展水平。

畜禽專項相關項目團隊從多個方面取得重要突破，為我國畜禽廢棄物資源化利用提供了強有力的科技支撐。

在養殖過程方面，相關項目團隊闡明了廢棄物好氧堆肥、水虻-微生物高效轉化調控機制；針對水虻處理糞便機制不明、堆肥產品抗病功能不強等問題，明確了糞污養分與水虻腸道微生物結構演替間的相互關系，確定水虻與外源添加細菌MRO2聯合降解纖維素機制；首次提出好氧堆肥二次發酵微生物調控關鍵參數及調控點，發現豐原素和富馬酸等抗病促生關鍵功能物質及調控途徑，提升堆肥產品抗病功能。

在環境承載方面，相關項目團隊首次建立了畜禽糞污土地承載力核算方法。基于種養循環氮磷養分平衡理論，考慮畜禽糞便養分、處理利用比例和效率、不同作物和不同土壤條件養分需求量，建立了畜禽糞便土地承載力測算方法，農業農村部發布并在全國586個畜牧大縣應用。

在廢棄物利用方面，相關項目團隊發明了HO-1菌株為核心的好氧全程脫氮途徑及好氧一步脫氮工藝。傳統好氧硝化-厭氧反硝化脫氮工藝，需要好氧厭氧交替，多級反應器多種微生物在不同條件下順序脫氮，工藝復雜、投資大，運行費用高等，針對難題，挖掘獲得了好氧脫氮HO-1菌株，發現該菌株將氨氮轉化為羥胺后直接氧化為氮氣的新路徑，開發了一步脫氮新工藝，無需補充碳源，總氮去除率可達50%，解決了養殖密集區污水處理脫氮難題。

在設備研發方面，相關項目團隊開發了高溫堆肥、肥水精準施肥專用車等關鍵設備。針對常規堆肥周期長、碳氮損失高、肥效低等問題，采用超高溫（85℃）預處理+槽式動態堆肥組合方法，創新了堆肥技術工藝，解決了堆肥物料水分能態、碳氮腐殖化定向轉化等科學問題。研發了液體糞便施肥車，解決了肥水精準施用難題。

在養殖環境凈化方面，相關項目團隊研制了豬舍排風尾氣凈化裝置、微酸性電解水的飲水管線無害化智能消毒系統，及豬糞智能化自動清糞系統，解決了畜禽養殖區域的低成本高效環境凈化與安全消毒問題。