我國(guó)DHI技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

鄧檢明，袁耀明，王文丹，張幸怡，蘇衍菁，吳天佑

（1.光明乳業(yè)股份有限公司，上海 201103；2.光明牧業(yè)有限公司，上海 200436）

DHI（Dairy Herd Improvement）即奶牛群遺傳改良，又稱奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定。它是一套完整的生產(chǎn)管理體系，主要通過(guò)定期測(cè)定泌乳牛產(chǎn)奶性能并結(jié)合牛群資料，分析牛只狀況，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)牛場(chǎng)存在的問(wèn)題，指導(dǎo)牧場(chǎng)作出飼養(yǎng)和管理調(diào)整，使牧場(chǎng)由經(jīng)驗(yàn)化管理轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化管理，從而大幅提高牧場(chǎng)的生產(chǎn)效益。DHI工作最早于1852年在荷蘭開(kāi)展，隨后的幾十年相繼被世界多國(guó)采用，并逐漸形成了完善的DHI組織體系。我國(guó)自上世紀(jì)90年代開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)DHI技術(shù)，經(jīng)過(guò)將近30年的發(fā)展，無(wú)論是參測(cè)規(guī)模還是奶牛生產(chǎn)水平都取得了顯著成效。本文以上海地區(qū)為例，總結(jié)DHI技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，以期為奶業(yè)提供借鑒。

1 我國(guó)DHI工作的發(fā)展歷程

我國(guó)的DHI工作起步較晚，在“中日奶業(yè)技術(shù)合作”項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，天津奶牛發(fā)展中心于1992年率先開(kāi)展了DHI工作，隨后，上海、杭州、西安、北京等城市也在“中國(guó)-加拿大奶牛育種綜合”項(xiàng)目的實(shí)施下相繼建立奶牛檢測(cè)中心，開(kāi)始開(kāi)展DHI工作。1999年隨著中國(guó)奶業(yè)協(xié)會(huì)成立“全國(guó)生產(chǎn)性能測(cè)定工作委員會(huì)”，DHI工作才陸續(xù)在全國(guó)范圍內(nèi)展開(kāi)。2000年后，國(guó)家非常重視奶業(yè)發(fā)展，開(kāi)始加大對(duì)DHI的政策扶持。但在這段時(shí)間，我國(guó)的DHI工作推進(jìn)較為緩慢。為進(jìn)一步推廣DHI技術(shù)，國(guó)家在2008年開(kāi)始實(shí)施DHI項(xiàng)目，每年補(bǔ)貼2 000萬(wàn)元用于DHI，并在2013年將補(bǔ)貼資金增加到4 000萬(wàn)元。在補(bǔ)貼項(xiàng)目的帶動(dòng)下，我國(guó)的DHI工作得到了快速的發(fā)展。截至2017年底，全國(guó)DHI參測(cè)牛場(chǎng)數(shù)由2008年的592個(gè)增加到1 611個(gè)，參測(cè)牛頭數(shù)由24.5萬(wàn)頭增加到122萬(wàn)頭[1]，同時(shí)測(cè)定技術(shù)和奶牛生產(chǎn)水平也都得到了大幅提升。

上海是第一批開(kāi)展DHI工作的城市之一， 其測(cè)試系統(tǒng)也是目前運(yùn)作最好的一個(gè)[2]。上海DHI工作始于1995年，其發(fā)展主要分為三個(gè)階段。在最初階段（1995～2001年），參測(cè)牧場(chǎng)約40個(gè)，每年檢測(cè)樣品數(shù)約12萬(wàn)個(gè)；在快速發(fā)展階段（2001～2009年），越來(lái)越多的牧場(chǎng)看到了DHI的巨大作用，紛紛加入DHI測(cè)試體系，參測(cè)牧場(chǎng)迅速增長(zhǎng)至155個(gè)，參測(cè)奶牛頭數(shù)增加至3萬(wàn)頭，每年測(cè)試數(shù)量增加至27.3萬(wàn)頭次。2002年起，上海引進(jìn)乳中尿素氮（MUN）測(cè)定模塊，使DHI更全面地指導(dǎo)牧場(chǎng)生產(chǎn)。從2009年上海市畜牧獸醫(yī)辦公室提出“上海行政屬地牧場(chǎng)DHI參測(cè)全覆蓋”開(kāi)始，上海DHI工作進(jìn)入成熟階段，2010～2015年，上海連續(xù)6年實(shí)現(xiàn)DHI全覆蓋，而且行政屬地牧場(chǎng)全部免費(fèi)參加DHI測(cè)試。從2016年開(kāi)始，上海DHI在不斷提高檢測(cè)數(shù)量及提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的同時(shí)，還把提升數(shù)據(jù)質(zhì)量作為DHI檢測(cè)的重要工作內(nèi)容，提出了采樣標(biāo)準(zhǔn)，采取了檢測(cè)流程全記錄、檢測(cè)樣品留樣等手段，不斷提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率和工作質(zhì)量。近年來(lái)，雖然因?yàn)榕?chǎng)拆遷導(dǎo)致上海地區(qū)DHI參測(cè)牧場(chǎng)總數(shù)有所降低，但到2017年底，上海DHI參測(cè)牧場(chǎng)數(shù)仍保留有160個(gè)，參測(cè)奶牛頭數(shù)仍達(dá)到7萬(wàn)頭。目前，上海奶牛育種中心DHI實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)發(fā)展成為規(guī)模大、測(cè)試數(shù)量多和質(zhì)量高的DHI測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。圖1和圖2為上海DHI參測(cè)牧場(chǎng)數(shù)和參測(cè)牛頭數(shù)歷年變化情況（數(shù)據(jù)來(lái)源于上海奶牛育種中心）。

圖1 上海DHI參測(cè)牧場(chǎng)數(shù)量歷年變化情況

2 DHI技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用效果

經(jīng)過(guò)將近三十年的努力，我國(guó)DHI體系從無(wú)到有，并逐漸完善，檢測(cè)能力也在不斷加強(qiáng)。DHI技術(shù)應(yīng)用的成效主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是顯著提高了我國(guó)母牛群體生產(chǎn)水平以及生鮮乳質(zhì)量，二是有力促進(jìn)了我國(guó)奶牛群體的遺傳改良。

2.1 顯著提高奶牛生產(chǎn)水平

通過(guò)測(cè)定數(shù)據(jù)的應(yīng)用，2016年全國(guó)參測(cè)奶牛平均日產(chǎn)奶量29kg，較2008年提高5.2kg，即年產(chǎn)奶量提高了1 898kg；牛奶乳脂率由3.64%提高到3.79%，乳蛋白率由3.28%提高3.32%，體細(xì)胞數(shù)則由39.7萬(wàn)個(gè)/mL降到26.8萬(wàn)個(gè)/mL。據(jù)測(cè)算，參測(cè)奶牛每頭每年增加1t奶產(chǎn)量，可增加經(jīng)濟(jì)收入4 000元[3]，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

上海市牛群平均單產(chǎn)從2008年的7 114kg增長(zhǎng)至2017年的9 807kg，增長(zhǎng)率為137.85%。經(jīng)測(cè)試，2017年上海地區(qū)生鮮乳乳蛋白率為3.22%、乳脂率為3.72%、細(xì)菌數(shù)為2.72萬(wàn)cfu/mL、體細(xì)胞數(shù)為24.9萬(wàn)/mL[4]。而就上海光明牧場(chǎng)而言，牛群平均單產(chǎn)從2008年的7 980kg增長(zhǎng)至2017年的10 057.5kg，增長(zhǎng)率為126.03%，乳脂率和乳蛋白率穩(wěn)固增長(zhǎng)，牛群生產(chǎn)水平顯著提升（圖3、4）。

圖3 光明奶牛場(chǎng)近十年奶牛生產(chǎn)性能變化趨勢(shì)

圖4 光明奶牛場(chǎng)近十年牛奶理化性質(zhì)變化趨勢(shì)

2.2 促進(jìn)我國(guó)奶牛群體的遺傳改良

DHI在育種工作的指導(dǎo)方面發(fā)揮了巨大作用。通過(guò)牛只的產(chǎn)奶性能數(shù)據(jù)，結(jié)合牛只外貌鑒定工作，不斷揭示牛只缺陷，從而為育種指明了方向。近年來(lái)，在DHI工作的支撐下，國(guó)內(nèi)種公牛選育已經(jīng)實(shí)現(xiàn)以全基因組選擇為海選、后裔測(cè)定為精選的培育選育體系。同時(shí)，種公牛后裔測(cè)定也逐步走向企業(yè)化、聯(lián)合化，目前既有由種公牛站組成的香山聯(lián)盟、北方聯(lián)盟等橫向聯(lián)合育種模式，也有種公牛站與大型規(guī)模牧場(chǎng)組成的縱向創(chuàng)新聯(lián)合育種模式，為種公牛培育探索了新的途徑。

隨著DHI技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用，品種登記荷斯坦牛數(shù)量也逐年增加，截止2017年，品種登記數(shù)量累計(jì)已達(dá)到了157萬(wàn)頭，體型鑒定27.5萬(wàn)頭次；用于遺傳評(píng)估育種的累計(jì)數(shù)據(jù)量從2008年的24萬(wàn)增加到543萬(wàn)，增長(zhǎng)了21.6倍多；每年可以為2 000頭公牛提供將近100萬(wàn)條驗(yàn)證數(shù)據(jù)，這對(duì)健全奶牛遺傳評(píng)估體系，加快奶牛群體遺傳改良具有重要貢獻(xiàn)[1]。

3 我國(guó)DHI工作存在的問(wèn)題

3.1 參測(cè)奶牛比例低

在奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，參加DHI的牛群比例都很大，如德國(guó)通過(guò)立法的形式使測(cè)試率達(dá)到100%，同樣以色列全國(guó)奶牛也都參加測(cè)定。而丹麥參測(cè)奶牛占成年母牛的92%，瑞典占85%，荷蘭占84.5%，加拿大占65.8%[5]。相比之下，我國(guó)與奶業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大。我國(guó)現(xiàn)有成乳牛頭數(shù)超過(guò)750萬(wàn)頭，但參測(cè)牛頭數(shù)僅為112.8萬(wàn)頭，參測(cè)奶牛比例不足15%，因而需要進(jìn)一步加大推廣力度。

3.2 DHI采樣操作不規(guī)范

DHI 技術(shù)在我國(guó)的開(kāi)展已有十幾年，但至今幾乎沒(méi)有牛場(chǎng)主動(dòng)要求參測(cè)，而某些經(jīng)過(guò)做思想工作來(lái)參測(cè)的養(yǎng)殖戶對(duì)DHI認(rèn)識(shí)不足，常用少數(shù)幾頭牛的采集樣品代替所有牛的樣品，經(jīng)此得到的報(bào)告，對(duì)整個(gè)牛群根本沒(méi)有指導(dǎo)意義。按照規(guī)定，需每月采集一天的奶樣，而且要分早中晚三次以不同的比例采集，但有些牛場(chǎng)為了省事，三次并作一次采集，使奶樣失去了代表性，不能反映每頭牛的全天泌乳狀況，從而主觀上降低了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。更有甚者，存在不經(jīng)流量計(jì)，直接從乳頭手?jǐn)D采樣的情況。除此之外有些牛場(chǎng)取樣時(shí)混合不均勻，樣品的代表性較差，這些都嚴(yán)重影響了測(cè)定的質(zhì)量，使DHI技術(shù)無(wú)法真正發(fā)揮其指導(dǎo)作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因采樣不規(guī)范導(dǎo)致全國(guó)DHI數(shù)據(jù)質(zhì)量合格率僅為68.1%[6]。

3.3 DHI報(bào)告應(yīng)用不到位

由于牛場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)DHI報(bào)告的分析應(yīng)用能力有限，致使DHI報(bào)告應(yīng)用不到位。有些牛場(chǎng)只看乳成分不管體細(xì)胞數(shù)，有些只注重體細(xì)胞數(shù)而忽視乳成分，也不分析奶量變化曲線與當(dāng)前日糧營(yíng)養(yǎng)水平的關(guān)系；忽視體細(xì)胞數(shù)變化曲線與擠奶衛(wèi)生及乳房炎防治計(jì)劃落實(shí)情況的關(guān)系，以及與奶量損失的關(guān)系。因此，當(dāng)前在DHI的推廣過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高他們的認(rèn)知水平，使他們能夠熟練地應(yīng)用DHI報(bào)告為奶牛場(chǎng)的管理和決策提出專業(yè)的、有價(jià)值的意見(jiàn)和建議，從而提高牛場(chǎng)的管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。

4 我國(guó)DHI工作的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 建立區(qū)域性第三方DHI技術(shù)服務(wù)體系

目前，我國(guó)絕大部分DHI采樣操作由牛場(chǎng)工作人員來(lái)完成，采樣的準(zhǔn)確性取決于測(cè)試人員的專業(yè)技能、責(zé)任心以及工作態(tài)度。為規(guī)范采樣操作，確保采樣準(zhǔn)確性，未來(lái)應(yīng)注重提升技術(shù)服務(wù)人員的專業(yè)技能和服務(wù)水平，讓專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行采樣操作，并負(fù)責(zé)DHI報(bào)告解讀服務(wù)，指導(dǎo)牧場(chǎng)發(fā)現(xiàn)隱藏的問(wèn)題，使DHI報(bào)告更具有指導(dǎo)意義。

4.2 推廣DHI奶樣的“一次采集”工作

國(guó)外對(duì)一次采樣與全天采樣關(guān)系的研究比較成熟，他們經(jīng)過(guò)大量的統(tǒng)計(jì)分析，制定了相應(yīng)的校正系數(shù)，從而保證了一次采樣檢測(cè)結(jié)果與全天采樣檢測(cè)結(jié)果基本一致[7,8]。目前我國(guó)在北京、上海、天津、河北、河南、山東、黑龍江七個(gè)地區(qū)進(jìn)行了一次采樣試點(diǎn)工作，以尋找適合中國(guó)奶牛特點(diǎn)的校正系數(shù)，相信在不久的將來(lái)我國(guó)也可以采用一次采樣方案，在保證結(jié)果準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上減少采樣人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高DHI工作的效率。

4.3 拓寬DHI的功能

各國(guó)DHI實(shí)驗(yàn)室測(cè)定項(xiàng)目不盡一致，美國(guó)DHI實(shí)驗(yàn)室除檢測(cè)乳脂、乳蛋白、乳糖、體細(xì)胞等常規(guī)項(xiàng)目外，大部分實(shí)驗(yàn)室擁有分子生物學(xué)和微生物學(xué)檢測(cè)服務(wù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)可以確定乳房炎病原體，并將結(jié)果用于改進(jìn)牛群健康管理，可以大大降低奶牛養(yǎng)殖成本。目前國(guó)內(nèi)的DHI項(xiàng)目主要是常規(guī)的乳成分如乳脂、乳蛋白、乳糖以及體細(xì)胞、尿素氮等。為滿足牧場(chǎng)需要，上海奶牛育種中心的DHI檢測(cè)室自2015年開(kāi)始，購(gòu)置了一套乳房炎致病菌檢測(cè)儀和藥敏檢測(cè)儀，為牧場(chǎng)提供乳房炎致病菌檢測(cè)和藥敏檢測(cè)服務(wù)，率先開(kāi)啟了拓寬DHI檢測(cè)項(xiàng)目之路。