文/王瑞年 福州微豬信息科技有限公司
我國雖然是養(yǎng)豬第一大國,但生產(chǎn)效率距離養(yǎng)豬強國仍然有不小的差距。比如,每頭母豬年提供斷奶仔豬數(shù),美國平均水平是25.28頭(2018年,PigCHAMP對標(biāo)報告),而中國只有19.49頭(2019年,微豬數(shù)據(jù)年報)。差距如此大,既是因為我們的規(guī)模化養(yǎng)豬仍處于上升期,養(yǎng)豬供給側(cè)仍需進行結(jié)構(gòu)性調(diào)整,也是因為我們沒有高性能的繁種豬群。
豬場硬件條件、生產(chǎn)技術(shù)、管理理念等都可以在短時間內(nèi)通過增加投入、引進人才、增強培訓(xùn)等方式得到快速提升,而高性能種豬則需要經(jīng)過持之以恒地育種選育、經(jīng)過長時間的積累才能實現(xiàn)量變到質(zhì)變。
種豬育種的價值傳遞遵守“金字塔原理”,高性能的核心育種群,可以把其高生產(chǎn)性能通過純繁曾祖代、祖代,雜繁父母代等過程,層層傳遞,最終影響廣泛的商品代生豬。根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)王愛國教授的測算,1萬頭核心群母系母豬的種用價值,通過金字塔傳遞,最終會放大到超過2億頭商品豬身上。
這意味著,要提升我國生豬產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率,除了養(yǎng)殖技術(shù)、設(shè)備裝備的進步,也要重視種豬繁育工作。做好了育種,就相當(dāng)于有了養(yǎng)豬業(yè)的高性能發(fā)動機,養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)才有了高效生產(chǎn)的核心動能。
目前我國有近百家國家級核心育種豬場,同時也有一些養(yǎng)豬企業(yè)基于自身種豬需求開展了核心群育種。育種的價值已經(jīng)在行業(yè)內(nèi)被廣泛認(rèn)可,只要方向確定,方法得當(dāng),持之以恒,一定能把優(yōu)秀的種豬選育出來,并把優(yōu)良的基因傳遞給商品主群,走出以前的“引種-退化-再引種”的怪圈。
受非洲豬瘟疫情防控的影響,各地對于活豬運輸加強了管理,使得豬場外購種豬越來越困難。因而,場內(nèi)自繁自養(yǎng)成為越來越多豬場的選擇。
而對于自繁自養(yǎng)豬場來說,為了確保本場自留后備能繼續(xù)保持和原有能繁母豬群同樣甚至更高的繁殖性能,就需要在選留后備時綜合考慮,包括是否有近交、父母的繁殖性能如何等。因此,需要對種豬進行系譜管理、生長和繁殖性能數(shù)據(jù)測定、遺傳評估、后備選留和選配等工作。這就涉及到一系列的數(shù)據(jù)采集、加工、計算、分析和應(yīng)用等工作。
傳統(tǒng)的種豬育種工作,主要依靠手工測定和記錄數(shù)據(jù),然后輸入到遺傳評估軟件計算估計育種值,得到結(jié)果后再手工計算待選留豬只的選擇指數(shù)。而隨著信息技術(shù)的發(fā)展,越來越多的數(shù)字化手段被應(yīng)用到種豬育種工作中。
首先,使用B超設(shè)備對種豬的背膘、眼肌面積進行測量,使用體重秤對增重進行測量。如果把料肉比作為選育指標(biāo),會使用種豬生長性能測定系統(tǒng)對豬只的增重、采食量等數(shù)據(jù)進行全周期的不間斷測量和記錄。
這些設(shè)備的使用,使得數(shù)據(jù)的采集和記錄更加方便和準(zhǔn)確。
其次,育種測量的數(shù)據(jù),被記錄在專門的育種軟件中進行數(shù)據(jù)檢查和計算。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,育種分析軟件加快迭代,使得育種數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用不再只能局限于豬場內(nèi)局域網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)在,在不同地點的育種人員,可以通過互聯(lián)網(wǎng)輕松連接到同一個育種數(shù)據(jù)庫,進行相關(guān)操作。
育種分析軟件的作用除了記錄和檢查數(shù)據(jù),最核心的在于通過整理種豬生長性能數(shù)據(jù)和繁殖性能數(shù)據(jù),結(jié)合系譜數(shù)據(jù),進行遺傳評估計算??梢哉f,遺傳評估計算才是育種的關(guān)鍵和核心,這涉及到遺傳學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)、計算機編程等多學(xué)科的專業(yè)知識。
遺傳評估程序?qū)庸ぬ幚磉^的系譜數(shù)據(jù)、生長性能數(shù)據(jù)和繁殖性能數(shù)據(jù)進行計算,生成豬場選定的不同選育指標(biāo)的估計育種值(EBV)。估計育種值會被育種分析軟件中設(shè)定好的選擇指數(shù)模型采用,計算出每頭種豬的選擇指數(shù)。育種人員根據(jù)選擇指數(shù)和現(xiàn)場的外貌評價,綜合評價每一頭待選留的后備種豬,選擇符合本豬場育種需要的豬只,納入到本豬場的育種群。這些數(shù)據(jù)被記錄在每一頭種豬的個體檔案中。未被選留的豬會作為種豬外銷給其他商品代豬場作為種用。
第三,唯有聯(lián)合,才能做大做強。我國生豬育種也采用了聯(lián)合育種的方式,全國一盤棋,加快育種進展。每個育種豬場可以通過網(wǎng)絡(luò),把本豬場的育種測定數(shù)據(jù)上傳到國家聯(lián)合育種系統(tǒng)。各豬場數(shù)據(jù)通過系譜互相關(guān)聯(lián),使得國家聯(lián)合育種系統(tǒng)擁有最大量的具有關(guān)聯(lián)的種豬育種數(shù)據(jù),可以進行育種方向和進展、選擇指數(shù)模型的評估等工作,這些工作可以使各個育種豬場確定各自的育種方向、調(diào)整選擇模型時更加有的放矢。同時,通過聯(lián)合對比和排名,也能知道自己豬場核心群的短板在哪里,然后有針對性地調(diào)整選育方向。
雖然我們都知道無論是對企業(yè)還是對產(chǎn)業(yè),育種工作非常重要,但當(dāng)前我國生豬育種仍然存在一些問題。
首先,部分育種企業(yè)很清楚育種的重要性,但在落實過程中按生產(chǎn)的思路在管理育種工作,使得育種成為生產(chǎn)管理的一部分,很多操作都按生產(chǎn)管理的要求去做,導(dǎo)致育種效果大打折扣。特別是,出于生產(chǎn)管理的目的,在種豬選配過程中難以按育種要求做到品系均衡,導(dǎo)致遺傳資源的流失。甚至?xí)嬖谠诜N豬選留工作未完成的情況下,待選留的豬只被銷售出去的情況。
對于這樣的育種企業(yè),往往會存在育種和生產(chǎn)的矛盾,影響了育種進展和成效,甚至?xí)斐捎N工作的中斷。育種工作是一個長期堅持的工作,一旦中斷,就只能從頭重來。
其次,一些企業(yè)對育種規(guī)律性認(rèn)識不足,希望在開始育種工作后,能在一年甚至半年就看出育種成效。殊不知,母豬從配種到產(chǎn)仔,再到育肥選留后備再配種,這個過程都要十個月左右了。所以,育種的成效很難在短期內(nèi)立竿見影地看到,它是日積月累的過程,量的積累最終出現(xiàn)質(zhì)變,堅持測定和選留選配非常重要。這也是為什么企業(yè)在制定育種方案的時候一般都按三年來制定育種規(guī)劃。
第三,作為育種工作的核心工具,育種分析系統(tǒng)仍然不能滿足日益變化的育種工作需要。比如,現(xiàn)在主要的育種分析系統(tǒng)均是安裝在電腦上使用,沒有適配移動端,使得育種數(shù)據(jù)采集、核對工作存在生產(chǎn)、辦公區(qū)來回跑的問題,影響數(shù)據(jù)采集效率和準(zhǔn)確度;受遺傳評估程序計算效率限制,很多育種分析系統(tǒng)只能在夜間統(tǒng)一計算,這意味著當(dāng)天測定的豬只只能等到第二天才能獲得選擇指數(shù)數(shù)據(jù),當(dāng)天測定無法在當(dāng)天完成選留工作,影響了種豬選留效率,甚至?xí)斐纱x留豬只因為管理問題而流失的情況。
第四,育種工作本質(zhì)上也是一種產(chǎn)品管理工作,用戶使用的產(chǎn)品性能表現(xiàn)才有助于優(yōu)化產(chǎn)品,按用戶需求優(yōu)化產(chǎn)品研發(fā)方向、流程。而現(xiàn)在絕大多數(shù)的育種企業(yè),由于沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺,很難獲取到銷售的種豬在用戶豬場內(nèi)的生長性能、繁殖性能數(shù)據(jù)。因此很難根據(jù)市場需要、后裔豬只的性能表現(xiàn)來評估當(dāng)前育種方向、育種流程是否合理、有無調(diào)整空間、如何調(diào)整等。
第五,一些種豬育種企業(yè)由于開始育種工作時間比較晚,數(shù)據(jù)積累量不大,很難根據(jù)現(xiàn)有核心育種群的數(shù)據(jù)建立符合本企業(yè)、本豬場育種方向的選擇指數(shù)模型。很多企業(yè)的育種分析系統(tǒng)中,使用的都是國外通用的育種選擇模型,這就使得通過選擇指數(shù)進行的種豬選留和選配,很難和本企業(yè)的育種方向完全保持一致。同時,也會出現(xiàn)采購了種豬生長性能測定站系統(tǒng)測量料重比性能數(shù)據(jù),但由于選擇指數(shù)模型中沒有這個指標(biāo)及其權(quán)重,使得有數(shù)據(jù)但無法應(yīng)用的情況。
第六,育種專業(yè)人員仍然不足。育種工作是一個專業(yè)性很強的工作,這涉及到遺傳學(xué)、育種學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)等多學(xué)科專業(yè)知識,甚至還需要有敏銳的市場洞察能力。同時,由于育種工作是一個漫長的積累工作,需要育種人員有足夠的耐心和定力長期堅持。這使得目前各個育種企業(yè)都缺少足夠的育種專業(yè)人員來完成育種測定、選留選配等實踐、管理工作。
與此同時,由于育種工作成效慢,使得育種人員在企業(yè)的晉升緩慢,收入突破難。這也使得很多有志于從事種豬育種工作的青年望而卻步。
種豬育種工作的重要性毋庸置疑,存在的問題也顯而易見。隨著養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)越來越規(guī)?;N豬的價值進一步凸顯,使得種豬育種工作持續(xù)得以加強,一些新的數(shù)字化手段將被應(yīng)用到種豬育種工作中。
首先,育種分析系統(tǒng)將更專業(yè)、智能和易用。比如,微豬數(shù)字化養(yǎng)豬平臺就從一線種豬育種人員的痛點入手,支持多端使用,隨查隨錄,隨算隨用,提高種豬測定數(shù)據(jù)的采集、維護和應(yīng)用效率。同時,把數(shù)字化養(yǎng)豬管理平臺作為種豬銷售的延伸服務(wù),提供給下游的種豬銷售用戶,這樣使得銷售的后裔豬只的數(shù)據(jù)也可以根據(jù)需要參與到遺傳評估工作,通過后裔性能表現(xiàn)來評價種豬企業(yè)當(dāng)前的育種方案、選擇模型是否真正有效,選擇的種豬是否符合下游用戶需要。
其次,使用RFID電子耳標(biāo)對個體豬只進行自動化的身份識別,使繁殖性能、生長性能測定數(shù)據(jù)采集過程更加自動化、智能化,提高了采集效率,降低了采集錯誤。與此同時,使用人工智能視覺識別技術(shù),可以使部分繁殖測定數(shù)據(jù)實現(xiàn)完全的自動化記錄。類似這樣一系列物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)用,可以大大提高育種測定數(shù)據(jù)的采集效率和準(zhǔn)確度,降低育種人員的工作強度。
第三,通過區(qū)域性公豬站建立遺傳聯(lián)系。統(tǒng)一育種目標(biāo)、性能測定和遺傳評估方法,選擇優(yōu)秀的種公豬進入公豬站。采用人工授精技術(shù),實現(xiàn)優(yōu)秀種公豬的跨場使用,建立和加強場間遺傳聯(lián)系。
第四,大數(shù)據(jù)應(yīng)用越來越廣泛,而對于種豬育種企業(yè)來說,關(guān)起門來做育種比較緩慢,只有建設(shè)以聯(lián)合育種體系與大型企業(yè)育種體系相結(jié)合的大育種體系平臺,支持專業(yè)化育種公司建設(shè)完整領(lǐng)先的技術(shù)體系,加強場間基因交流,實現(xiàn)資源與技術(shù)的共享,才能提高選育準(zhǔn)確度,加快遺傳進展。
而建設(shè)大育種體系平臺,除了需要各種豬育種企業(yè)的相互配合和信任,也需要頂層設(shè)計,建立信任機制,搭建涵蓋育種分析、種豬生命周期管理、遺傳交流、客戶豬場繁殖生產(chǎn)管理、生產(chǎn)物料管理、智能物聯(lián)網(wǎng)等一系列功能的大數(shù)據(jù)育種分析平臺,使育種數(shù)據(jù)在豬場內(nèi)、企業(yè)內(nèi)、企業(yè)間可信地傳遞,助力企業(yè)更快捷、高效、準(zhǔn)確、可靠地進行數(shù)字化育種。