德系西门塔尔牛育种体系研究报告

官久强

（四川省草原科学研究院，成都 625014）

2018年9月12日～11月20日，笔者作为中国农业农村部与德国农业部联合开展的“中德青年农业实用人才培训项目”培训人员，去往德国巴伐利亚州的西门塔尔乳肉兼用牛德国宝牛育种中心（Besamungsverein Neustadt a.d. Aisch e. V.，BVN）进行为期90天的短期培训学习。BVN年均销售额达2000万欧元，是德国最大的德系西门塔尔（Fleckvieh）牛的育种中心。笔者将自己在德国学习到的乳肉兼用牛的育种经验予以总结，并结合指导教师奥曼博士（Dr. Johannes Aumann）和米勒（Anna Maria Miller）女士的指导材料，以供国内牛育种工作者借鉴。

1 德系西门塔尔牛的育种效果

德系西门塔尔牛是用瑞士西门塔尔牛与本地牛杂交后，再与英国爱尔夏牛和红荷斯坦牛等进行杂交选育，运用定向选育和杂交育种逐步培育成的乳肉兼用型品种。在保持原有产肉性能的同时，显著提升了其产奶性能。通过40余年的定向选育，德系西门塔尔牛的产奶量从平均4t增加到8t左右（图1）。有会员农户全场的平均产奶量从1986年的7000kg增加到2017年的9500kg。西门塔尔牛作为一个优良的乳肉兼用牛品种，得以在世界范围推广。与此同时，其产肉性能依然得以较好的保存，德系西门塔尔公牛的平均初生重40kg，公牛日增重1.3～1.5kg，成年体重达800kg。母牛日产奶量在30～50kg，300d平均产奶量在8000～12000kg。初产时间是26～27月龄，一般可以连续使用7～8年。

图11970～2015年间德系西门塔尔牛的产奶量变化

2 组织框架

德系西门塔尔牛具有一个完整、高效的育种体系。巴伐利亚州主要有5家育种公司参与了该牛的育种工作，其牵头单位是巴伐利亚州农业部（LFL：Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft）。其宗旨是以服务农民为主，推动产业健康持续发展。全州约有12000个会员，他们成立了农民联合会（Association of dairy farmers），这些会员不仅仅是养殖户，他们也参与了整个育种过程。全州建立了牛育种促进联合会（VFR：Cattle breeding promotion association），大部分的农场都是他们的会员。此外这些农场还参加了本地的人工授精协会和育种协会（8个），这些组织为农户提供育种的各项服务（图2）。

图2 德系西门塔尔牛育种体系

3 德系西门塔尔牛的育种规模和系统

德系西门塔尔牛的育种体系建立在整个巴伐利亚州的养殖群体上。该州大概有100万头母牛，其中有详细系谱记录和产奶记录并且参加了育种组织选育的有796000头左右。根据其表型和系谱选择1.3%的种母牛（10000头），再根据其表型性状选择其中45%的母牛（4500头）作为种母牛。据此推算，每年可产生4000头以上的雄性小公牛进入到育种体系中，其中约10%（400头）能通过公牛测试过程，其中约20%（80头）能通过种公牛验证，最终得到大约20头最好的验证种公牛。这些严格的程序确保了大规模育种群体下，选育出最好的母牛和公牛进行配种。

3.1 母牛群的育种系统

图3 母牛两步选育

母牛选育是在农户家中完成的，也是农户参与的重要环节。这里将母牛从整个育种体系中抽离出来分析，笔者认为母牛选育主要分为两步：第一步是由养殖户和合作社开展的DHI和GZW测定数据，这些数据为选育提供了基础数据；第二步由育种公司针对其GZW（Gezamt zuchtwert:breeding value）和表型性状确定用于配种的选育核心母代群（图3）。

3.2 公牛群的育种系统

图4 种公牛的四步选育法

公牛的选育则可以分为四步（图4）：第一步是通过来自母牛的GZW评分和表型性状记录选择性配种。母牛的表型数据包括产奶、产肉和适应性等。从图5中可以看出大约可以从64.7万头母牛中选育出亲本母牛1.2万头，后代中按公牛一半的比例，能生产5000～7000头公牛。这里的母牛选育主要通过其系谱和体型外貌判断，同时其产奶和身体发育情况也是判断标准之一，对其表型评分制定了一个详细完善的打分表。BVN不仅仅在这个环节判断母牛的产奶和发育水平，同时会根据其情况进行公牛计划配种。

第二步是通过小牛的表型性状进行选择，对亲本母牛通过乳房、肢蹄、体型、肌肉等指标评定的后代进行表型性状判定。要求犊牛初生体重不能过低，体长和体型要符合产奶牛的特征，腿要直，不能有弯曲或者残疾。这些小牛在其亲本母牛判定成功后，会获得BVN给出的高于市场价格的一个牛只购买协议（750欧元），而通常断奶公犊牛的市场售价在400～600欧元。这个小牛会转移到一个与BVN有合作关系的犊牛育肥场里进行饲喂（一旦这头小公牛通过测试，合作农场可以获得2000欧元），等待测试。饲喂时间一般是1年左右，期间BVN会对这些小牛进行基因测试（芯片测试），通过测试的小牛，原农场主还可以得到750欧元的补贴。此后，农场主还可以选择一次性获得2000欧元；或者这头牛生产的冻精销售后以每支冻精提成0.5欧元的方式获得销售分成。所以一头通过测试的种公牛，农场主至少可以获得3500欧元的收入，是一般犊牛销售收入400欧元的9倍左右。这是BVN获得种公牛的方式之一，其通过这种方式选育的公牛只有20～30头，而BVN全年要购买的公牛数量在120～140头，其余公牛都来自于拍卖会。

第三步是犊牛的芯片测试环节。这个环节是对小牛进行基因验证，通过与其性状相关的基因位点进行测试（使用含54000个优良性状相关位点的芯片，价格50欧元/张），可以获得约270头左右的后备公牛。这些公牛也能用于整个德国牛只的配种工作，但是其配种比例与验证公牛相差悬殊。

第四步是公牛的后代测试。通过公牛配种后获得的犊牛公牛或者母牛进行产肉性能或产奶性能的验证，以证明公牛的生产性能，通过测试的公牛称为验证公牛。每年通过对270头公牛进行验证，大约能获得20头左右的验证公牛。这些牛的冻精大概占整个配种群的70%左右。

4 对德系西门塔尔牛育种体系成功原因的思考

4.1 现代化的养殖和管理水平是保障

高水平的家庭农场是德国牛养殖业的主要形态。德国很少能见到大型的集约化牛只养殖公司，大多数的养殖场是以家庭农场为单位的，但是每一户都是一个完整的生产系统，具有完成德系西门塔尔牛产奶生产所需的完善设施设备和管理水平。养殖农场基本都是根据其拥有土地面积进行养殖规划，德国家庭牧场土地面积一般为100hm2左右，其养殖所需的所有设施、设备、牧草种植、牛只养殖规模都是在此基本数据上进行规划的。与我国农村家庭农场相似，开展种养工作的家庭组成大多为2～3人。而大多数的德系西门塔尔牛养殖户都具有家庭承袭关系，家庭成员具有丰富的养殖经验或经过中高级技术培训，这保证了德国牛只养殖的整体水平较高。

此外，养殖户大都配备了完善的养殖设施、设备。除了用于牛只养殖的现代化的TMR投料系统、挤奶机（包括软件分析系统）、青贮设施、播种机、收割机等，很多牛场引进了全自动挤奶机、自动投料机器人、自动清扫机器人等，规模较大、实力雄厚的农场还引入了太阳能发电系统和沼气发电系统。这些设施设备保证了在人力成本很高的德国，可以开展大规模的肉牛和奶牛养殖。

4.2 严格的系谱记录和档案是基础

德国家庭农场都具有很好的档案管理系统，其挤奶机、投料系统、耳标系统的数字化管理水平很高，可以获得完整、真实的DHI数据和系谱数据，这为德国牛只育种提供了选育基础。在此基础上，协会和政府可以评估每头牛的生产性能，并建立共享数据库。

4.3 完善的育种组织架构是关键

德国的育种组织架构完善，政府管理部门、协会、农户相互协作，分工明确，建立了透明的价格竞争机制。德国农户大多参加了各种协会，协会为其提供技术指导、人工授精、胚胎移植等高技术服务，协会在发展壮大后也可形成大型公司，BVN公司通过为协会会员提供服务以及销售产品获得收益。政府管理部门组织公司和协会实施育种规划，监测DHI数据和系谱资料等实行数据库管理建设，对牛只开展芯片测试并实行网络公开，保证数据的真实性和公开性。在此基础上，协会建立了拍卖系统，保证优质种牛拍出高价格。优质种牛的价格提升会进一步促使农户积极参与到育种中来，培育出更加优质的种牛。进而形成了一个良性循环系统。

5 对于构建我国牦牛育种体系的思考

我国牦牛存栏量在1400万头左右，仅四川省就有400万头左右，具有丰富的地方遗传资源和潜在的育种规模。而目前除了个别地区开展了地方遗传资源的挖掘以外，其育种工作还很薄弱。基于对德系西门塔尔牛的的育种体系的学习和思考，笔者认为我国应该从以下几个方面来开展工作，促进我国牦牛育种体系的建设。

5.1 进一步提升藏区牦牛的养殖水平

我国牦牛的养殖现状表明，营养问题依然是牦牛养殖中的核心问题。在目前高存栏的情况下很难实现牦牛营养需求的全面解决。需要普及现代化的设施设备加快牦牛的出栏速度。同时，根据牧民的牧草面积，进一步核算其适当的养殖规模和种植规模，种养结合提升其养殖效益。加快科普教育将牧民以量定效的思维转变到以质定效，从数量型牧场经济提升到质量型牧场经济上来。从而最终实现牦牛的营养需求平衡与生态保护平衡相协调的健康可持续发展产业道路。

5.2 加快半农半牧区和农区的育种系统建设

牦牛目前未能开展有效的选育，其中一个重要原因是因为不能获得一个准确的系谱资料，牧民仅通过感官评判留种，以及公牛的常年近交，导致了严重的群体退化现象。近几年随着半农半牧区和农区的育肥规模逐渐做大，很多公牛被转移到饲养管理条件更好的半农半牧区和农区饲养，可以通过建立公牛鉴定群，建立公牛选育体系，进而用于牧区杂交改良。

5.3 加快牦牛产业中的合作社（协会）建设

目前，牦牛产业的技术进步与发展还主要单方面地依靠政府职能部门和科研工作的帮扶开展，建立的合作社（协会）由于没有利益关系和服务职能而形同虚设。因此，有必要加强合作社（协会）的提升建设，进而形成牧民与合作社的良性互动。基于现实需要，可以考虑建设人工授精协会、饲草种植加工协会等。通过促进生产提升牧民的收益和协会的健康发展。