我国DHI技术的应用现状与发展趋势

邓检明，袁耀明，王文丹，张幸怡，苏衍菁，吴天佑

（1.光明乳业股份有限公司，上海 201103；2.光明牧业有限公司，上海 200436）

DHI（Dairy Herd Improvement）即奶牛群遗传改良，又称奶牛生产性能测定。它是一套完整的生产管理体系，主要通过定期测定泌乳牛产奶性能并结合牛群资料，分析牛只状况，以及时发现牛场存在的问题，指导牧场作出饲养和管理调整，使牧场由经验化管理转变为数字化管理，从而大幅提高牧场的生产效益。DHI工作最早于1852年在荷兰开展，随后的几十年相继被世界多国采用，并逐渐形成了完善的DHI组织体系。我国自上世纪90年代开始从国外引进DHI技术，经过将近30年的发展，无论是参测规模还是奶牛生产水平都取得了显著成效。本文以上海地区为例，总结DHI技术在我国的应用现状以及未来的发展趋势，以期为奶业提供借鉴。

1 我国DHI工作的发展历程

我国的DHI工作起步较晚，在“中日奶业技术合作”项目的基础上，天津奶牛发展中心于1992年率先开展了DHI工作，随后，上海、杭州、西安、北京等城市也在“中国-加拿大奶牛育种综合”项目的实施下相继建立奶牛检测中心，开始开展DHI工作。1999年随着中国奶业协会成立“全国生产性能测定工作委员会”，DHI工作才陆续在全国范围内展开。2000年后，国家非常重视奶业发展，开始加大对DHI的政策扶持。但在这段时间，我国的DHI工作推进较为缓慢。为进一步推广DHI技术，国家在2008年开始实施DHI项目，每年补贴2 000万元用于DHI，并在2013年将补贴资金增加到4 000万元。在补贴项目的带动下，我国的DHI工作得到了快速的发展。截至2017年底，全国DHI参测牛场数由2008年的592个增加到1 611个，参测牛头数由24.5万头增加到122万头[1]，同时测定技术和奶牛生产水平也都得到了大幅提升。

上海是第一批开展DHI工作的城市之一， 其测试系统也是目前运作最好的一个[2]。上海DHI工作始于1995年，其发展主要分为三个阶段。在最初阶段（1995～2001年），参测牧场约40个，每年检测样品数约12万个；在快速发展阶段（2001～2009年），越来越多的牧场看到了DHI的巨大作用，纷纷加入DHI测试体系，参测牧场迅速增长至155个，参测奶牛头数增加至3万头，每年测试数量增加至27.3万头次。2002年起，上海引进乳中尿素氮（MUN）测定模块，使DHI更全面地指导牧场生产。从2009年上海市畜牧兽医办公室提出“上海行政属地牧场DHI参测全覆盖”开始，上海DHI工作进入成熟阶段，2010～2015年，上海连续6年实现DHI全覆盖，而且行政属地牧场全部免费参加DHI测试。从2016年开始，上海DHI在不断提高检测数量及提供优质服务的同时，还把提升数据质量作为DHI检测的重要工作内容，提出了采样标准，采取了检测流程全记录、检测样品留样等手段，不断提高数据准确率和工作质量。近年来，虽然因为牛场拆迁导致上海地区DHI参测牧场总数有所降低，但到2017年底，上海DHI参测牧场数仍保留有160个，参测奶牛头数仍达到7万头。目前，上海奶牛育种中心DHI实验室已经发展成为规模大、测试数量多和质量高的DHI测试实验室。图1和图2为上海DHI参测牧场数和参测牛头数历年变化情况（数据来源于上海奶牛育种中心）。

图1 上海DHI参测牧场数量历年变化情况

2 DHI技术在我国的应用效果

经过将近三十年的努力，我国DHI体系从无到有，并逐渐完善，检测能力也在不断加强。DHI技术应用的成效主要体现在两个方面：一是显著提高了我国母牛群体生产水平以及生鲜乳质量，二是有力促进了我国奶牛群体的遗传改良。

2.1 显著提高奶牛生产水平

通过测定数据的应用，2016年全国参测奶牛平均日产奶量29kg，较2008年提高5.2kg，即年产奶量提高了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%，体细胞数则由39.7万个/mL降到26.8万个/mL。据测算，参测奶牛每头每年增加1t奶产量，可增加经济收入4 000元[3]，经济效益可观。

上海市牛群平均单产从2008年的7 114kg增长至2017年的9 807kg，增长率为137.85%。经测试，2017年上海地区生鲜乳乳蛋白率为3.22%、乳脂率为3.72%、细菌数为2.72万cfu/mL、体细胞数为24.9万/mL[4]。而就上海光明牧场而言，牛群平均单产从2008年的7 980kg增长至2017年的10 057.5kg，增长率为126.03%，乳脂率和乳蛋白率稳固增长，牛群生产水平显著提升（图3、4）。

图3 光明奶牛场近十年奶牛生产性能变化趋势

图4 光明奶牛场近十年牛奶理化性质变化趋势

2.2 促进我国奶牛群体的遗传改良

DHI在育种工作的指导方面发挥了巨大作用。通过牛只的产奶性能数据，结合牛只外貌鉴定工作，不断揭示牛只缺陷，从而为育种指明了方向。近年来，在DHI工作的支撑下，国内种公牛选育已经实现以全基因组选择为海选、后裔测定为精选的培育选育体系。同时，种公牛后裔测定也逐步走向企业化、联合化，目前既有由种公牛站组成的香山联盟、北方联盟等横向联合育种模式，也有种公牛站与大型规模牧场组成的纵向创新联合育种模式，为种公牛培育探索了新的途径。

随着DHI技术的不断推广应用，品种登记荷斯坦牛数量也逐年增加，截止2017年，品种登记数量累计已达到了157万头，体型鉴定27.5万头次；用于遗传评估育种的累计数据量从2008年的24万增加到543万，增长了21.6倍多；每年可以为2 000头公牛提供将近100万条验证数据，这对健全奶牛遗传评估体系，加快奶牛群体遗传改良具有重要贡献[1]。

3 我国DHI工作存在的问题

3.1 参测奶牛比例低

在奶业发达国家，参加DHI的牛群比例都很大，如德国通过立法的形式使测试率达到100%，同样以色列全国奶牛也都参加测定。而丹麦参测奶牛占成年母牛的92%，瑞典占85%，荷兰占84.5%，加拿大占65.8%[5]。相比之下，我国与奶业发达国家差距较大。我国现有成乳牛头数超过750万头，但参测牛头数仅为112.8万头，参测奶牛比例不足15%，因而需要进一步加大推广力度。

3.2 DHI采样操作不规范

DHI 技术在我国的开展已有十几年，但至今几乎没有牛场主动要求参测，而某些经过做思想工作来参测的养殖户对DHI认识不足，常用少数几头牛的采集样品代替所有牛的样品，经此得到的报告，对整个牛群根本没有指导意义。按照规定，需每月采集一天的奶样，而且要分早中晚三次以不同的比例采集，但有些牛场为了省事，三次并作一次采集，使奶样失去了代表性，不能反映每头牛的全天泌乳状况，从而主观上降低了测定结果的准确性。更有甚者，存在不经流量计，直接从乳头手挤采样的情况。除此之外有些牛场取样时混合不均匀，样品的代表性较差，这些都严重影响了测定的质量，使DHI技术无法真正发挥其指导作用。据统计，因采样不规范导致全国DHI数据质量合格率仅为68.1%[6]。

3.3 DHI报告应用不到位

由于牛场技术人员对DHI报告的分析应用能力有限，致使DHI报告应用不到位。有些牛场只看乳成分不管体细胞数，有些只注重体细胞数而忽视乳成分，也不分析奶量变化曲线与当前日粮营养水平的关系；忽视体细胞数变化曲线与挤奶卫生及乳房炎防治计划落实情况的关系，以及与奶量损失的关系。因此，当前在DHI的推广过程中应加强对技术人员的培训，提高他们的认知水平，使他们能够熟练地应用DHI报告为奶牛场的管理和决策提出专业的、有价值的意见和建议，从而提高牛场的管理水平和经济效益。

4 我国DHI工作的发展趋势

4.1 建立区域性第三方DHI技术服务体系

目前，我国绝大部分DHI采样操作由牛场工作人员来完成，采样的准确性取决于测试人员的专业技能、责任心以及工作态度。为规范采样操作，确保采样准确性，未来应注重提升技术服务人员的专业技能和服务水平，让专业的技术人员进行采样操作，并负责DHI报告解读服务，指导牧场发现隐藏的问题，使DHI报告更具有指导意义。

4.2 推广DHI奶样的“一次采集”工作

国外对一次采样与全天采样关系的研究比较成熟，他们经过大量的统计分析，制定了相应的校正系数，从而保证了一次采样检测结果与全天采样检测结果基本一致[7,8]。目前我国在北京、上海、天津、河北、河南、山东、黑龙江七个地区进行了一次采样试点工作，以寻找适合中国奶牛特点的校正系数，相信在不久的将来我国也可以采用一次采样方案，在保证结果准确性的基础上减少采样人员的劳动强度，提高DHI工作的效率。

4.3 拓宽DHI的功能

各国DHI实验室测定项目不尽一致，美国DHI实验室除检测乳脂、乳蛋白、乳糖、体细胞等常规项目外，大部分实验室拥有分子生物学和微生物学检测服务，通过实验室检测可以确定乳房炎病原体，并将结果用于改进牛群健康管理，可以大大降低奶牛养殖成本。目前国内的DHI项目主要是常规的乳成分如乳脂、乳蛋白、乳糖以及体细胞、尿素氮等。为满足牧场需要，上海奶牛育种中心的DHI检测室自2015年开始，购置了一套乳房炎致病菌检测仪和药敏检测仪，为牧场提供乳房炎致病菌检测和药敏检测服务，率先开启了拓宽DHI检测项目之路。