熊海谦,程 蕾,刘文凯,余 婕,包细明,向 敏,胡修忠,王定发,周 源,刘辰晖
(1.黄冈市农业科学院,湖北 黄冈 438021;2.武汉市农业科学院,武汉 430065)
中国南方地区通常是指秦岭-淮河一线以南地区,主要包括江苏、安徽、湖南、湖北、四川、云南、贵州、广东、广西、福建、江西、浙江、海南、台湾14 个省(自治区),重庆、上海2 个直辖市,以及香港、澳门2个特别行政区[1]。在暂不计入香港、澳门和台湾的前提下,2021 年中国南方地区人口总数为8.118 1亿人,占全国的57.47%。对应的肉羊存栏量为6 690.2 万只,仅占全国肉羊存栏量的20.93%,其中山羊和绵羊的存栏量分别为6 231.8 万只和458.4 万只,仅占全国存栏量的46.74%和2.46%;南方羊肉总产量130.4 万t,占全国总产量的25.35%;南方人均羊肉消费量0.73 kg,远低于全国1.40 kg[2]的水平。以上数据表明,中国南方地区肉羊产业整体水平尚无法满足本地日益增长的市场需求,仍然具有广阔的发展前景。
中国统计年鉴显示[2-8],2015—2021 年中国肉羊存栏量及羊肉产量较为稳定,其中南方地区肉羊存栏量及羊肉产量占全国总量的比例缓慢增加(图1)。自2017 年以来,中国南方地区肉羊存栏量占全国总存栏量的21.00%左右,羊肉产量占全国总羊肉产量的25.00%,呈逐年增长态势。相较于2015年,2021 年南方肉羊存栏量增加了542.5 万头,增幅为8.82%;羊肉产量增长25.5 万t,增幅为24.31%。受益于先进饲养管理技术的推广和品种的持续选育及改良,南方肉羊的产肉率明显提高。
图1 2015—2021 年肉羊存栏量(A)和羊肉总产量(B)的变化趋势
2015—2021 年南方地区绵羊、山羊的养殖规模整体呈增长趋势,且山羊产业仍占据南方肉羊产业的主导地位。如表1 所示,2021 年中国南方地区山羊存栏量较2015 年增长8.38%,绵羊存栏量增长15.20%。绵羊产业增速远高于山羊,其主要原因可能有两个,第一,绵羊产业规模小,正处于高速增长期;第二,绵羊集约化舍饲技术更加成熟,有利于在人口较为密集的南方地区开展规模化养殖。2016年及2018 年南方地区的山羊和绵羊存栏量都出现明显减少,推测可能与2014 年的小反刍事件以及2015—2016 年的羊肉价格波动[9]有关。
表1 南方地区2015—2021 年绵羊、山羊存栏情况变化趋势
南方15 个省(市、自治区)7 年的肉羊存栏量变化趋势如图2 所示。截至2021 年[2],南方地区的肉羊存栏量可以分为3 个梯队,第一梯队为四川和云南,2 省的肉羊存栏量规模分别为1 511.7 万头和1 362.4 万头;第二梯队按存栏量从高到低排列分别为湖南、安徽、湖北、贵州、江苏、重庆和广西,共7 个省(市、自治区),肉羊存栏量为259.0 万~775.1 万头;第三梯队按存栏量从高到低排列分别为浙江、江西、福建、广东、海南、上海,肉羊存栏量为13.8 万~151.2万头。
图2 南方各省(市、自治区)2015—2021 年肉羊存栏量的变化趋势
2015—2021 年有9 个省(市、自治区)(江西、广东、重庆、云南、湖南、贵州、广西、湖北、浙江)的肉羊存栏量整体呈上升态势,6 个省市(上海、福建、江苏、四川、海南、安徽)的肉羊存栏量呈下降态势[2-7]。其中存栏量增幅较大的3 个省市分别为江西、广东、重庆,分别为127.32%、113.49%、46.14%;增量上百万头的省市有3 个,分别为云南、湖南和重庆,分别增加305.0 万、229.0 万和104.1 万头。存栏量减幅较大的3 个省市分别为上海、福建、江苏,分别为54.90%、17.62%、15.18%;减量上百万头的省市仅有四川,达270.6 万头。通过比较以上省(市、自治区)地理分布可以发现,南方地区肉羊养殖产业重心呈从沿海向内陆,从长江上、下游向长江中游转移的趋势。主要是由于上海、江苏、福建等沿海或经济发达省市人口密度高、农业用地紧张[10]、产业间竞争压力大,肉羊产业比较效益低,很难取得竞争优势;湖北、湖南、江西等省份具有发展肉羊的优越条件,随着国家中部崛起和发展长江经济带战略的持续推进,肉羊产业的经济效益和社会效益逐步显现[1],发展迅猛;在贵州、云南、广西等地区,不与民争粮、污染排放相对较小、市场价格相对稳定的肉羊养殖在产业扶贫工作中受到青睐,也得到了一定发展。
相较于中国北方地区,南方地区的肉羊市场规模较小且呈明显的季节性,即秋冬季为羊肉旺季,春夏为淡季。2015—2021 年的统计数据显示(图3),南方地区人均可支配收入与其人均羊肉消费量并不存在明显的匹配关系,2021 年人均可支配收入为3.75 万元,较2015 年提高了62.47%;人均羊肉消费量为0.73 kg,较2015 年仅提高了34.15%,尚未达到全国平均水平。2016—2020 年羊肉人均消费量更是连续5 年降低,其主要原因可能是羊肉零售价格持续升高导致的。对比羊肉零售价与活羊价格可以看出,羊肉市场端零售价较活羊价格高出约100%,可能是因为南方地区肉羊养殖产业链下游不完整,尚没有集中屠宰、分割、加工、销售的相关企业所致。
图3 2015—2021 年南方地区肉羊消费端变化趋势
根据《国家畜禽遗传资源品种名录(2020 年)》,中国现有山羊品种74 个,其中地方品种或资源60个,培育品种11 个,引进品种(及配套系)3 个;现有绵羊品种81 个,其中地方品种或资源43 个,培育品种30 个,引入品种(及配套系)8 个。其中,南方地区主要地方山羊品种39 个、绵羊品种9 个[1],如表2 所示。南方地区的地方山羊品种以皮肉兼用品种为主,在39 个地方品种中,有22 个皮肉兼用品种,13个肉用品种,4 个肉乳兼用品种。在9 个地方绵羊品种中,肉用品种3 个,兼用品种6 个。除南江黄羊和云南半细毛羊为培育品种外,其他主要地方品种均缺乏系统选育,具有较大的改良潜力[11]。
表2 南方各省市地区饲养的主要地方山羊、绵羊品种
中国南方地区的气候和地貌为地方绵羊、山羊品种带来了优良的种质特性,主要表现为以下几个方面,一是适应性强。据统计,中国南方地区夏季平均气温为22.5~31.4 ℃,最高气温通常出现在8 月,平均气温不超过25 ℃的省份仅有四川、云南和贵州[2];年平均相对湿度为69%~82%,平均相对湿度最低的省份为云南[2]。在长期的自然选择和人工选择下,南方地区的绵羊、山羊品种多具有耐热、耐湿、抗病以及耐粗饲等优良性状,但普遍存在个体较小、生长速度较慢等问题。二是繁殖力高。由于南方地区水草丰茂,光照、气温相对稳定,地方品种通常多具有高繁殖力特性,其中以湖羊为代表的高产肉羊品种具有性成熟早、繁殖力高和常年发情的优良性状,是品种改良和培育的优质母本[12]。基于以上特性,开展地方品种保护并进行改良利用,充分挖掘其品种潜力并用于新品种的培育对于南方地区肉羊产业的发展十分重要。
2019 年底受新冠疫情和贸易摩擦影响,大宗商品价格持续走高(图4)。据统计,截至2022 年1 月,玉米、豆粕、菜粕、棉粕及DDGS 的价格较2016 年同期增长42.26%、34.88%、44.83%、49.65%、59.24%。2022 年玉米、豆粕价格有所下降,菜粕、DDGS 价格相对稳定,棉粕价格明显上涨。玉米、豆粕等常用饲料原料价格上涨导致饲养成本增加,给产业发展带来了较大的压力。养殖户在做好饲养管理和疫病防控的同时,应充分利用非粮饲料压缩饲料成本。
图4 中国2016—2022 年主要饲料原料价格变化趋势
2020 年中国南方地区主要城市全年降水量均超过1 000 mm,最大2 341.7 mm;地下水4 677.3亿m3,占全国的54.68%,水热条件优越,为种植业提供了良好的基础。2020年南方地区粮食总产量27 199.5万t,占全国总产量的40.63%;油料作物总产量1 860.5 万t,占全国总产量的51.88%[2]。南方地区粮食作物以水稻和薯类为主,其中湖南和江西分别为全国稻谷产量第二、第三的省份,分别为2 638.9万t和2 051.2万t,仅次于黑龙江;四川、贵州和重庆为全国薯类产量前三的省市,分别为551.8万t、319.4万t和286.2万t。油料作物以油菜和芝麻为主,其中四川、湖北和湖南为全国油菜籽产量前三的省份,分别为317.2 万t、241.1 万t 和228.7 万t;湖北为全国芝麻产量第二的省份,产量13.1 万t,仅次于河南。这些粮食及油料作物加工过程中的农副产品,如稻草、菜粕、芝麻粕等都是常见的非粮饲料种类。此外,南方地区还有多种独特的经济作物,如甘蔗、柑橘、香蕉、油茶籽等。2020 年南方地区甘蔗产量为10 800.7 万t,柑橘产量为5 065.4 万t,香蕉产量为1 151.1 万t,油茶籽产量为307.6 万t,这些经济作物本身或副产物经过处理后都可以成为非粮饲料用于肉羊养殖[13]。
2020 年中国南方地区草地面积1 236.61 万hm2,仅占全国的4.67%。草场面积小,承载力弱,无法满足大面积放牧的需要,舍饲化将是未来南方肉羊产业发展的必然方向。此外,引入品种难以适应南方地区夏季炎热潮湿的气候,本地品种生长速度慢、产肉性能差、饲料转化率低等问题也制约着南方地区肉羊产业发展。因此,要发展南方地区肉羊产业,首要的工作就是要培育适合南方舍饲的“产得多,长得快”肉羊品种。国家肉羊品种培育的相关工作人员在这方面做出了很多尝试,主要思路是以高繁殖力的本地化品种,如小尾寒羊、湖羊[14]为母本,确保杂交后代具有多羔、耐热和适合舍饲等优点;选择高生长速度和净肉率的国内外知名肉用、兼用品种,如杜柏羊、德国美利奴羊和东弗利生羊作父本,提高生长速度和产肉性能,以达到后代兼顾多羔和多肉两种优良性状的目的。
随着现代分子生物学技术的发展,在新品种培育过程中高通量测序、基因组选择[15]、分子标记[16]、遗传修饰[17]及干细胞[18]等技术被逐渐应用于肉羊新品种培育,并被组装成新的现代分子育种技术。相较于传统的表型育种及不稳定的诱变育种,现代分子育种技术能在基因组上定向挑选目的性状的功能基因,随后通过基因编辑对这些基因进行定向设计,在基本保留品种固有优良性状的同时改善劣质性状或引入新性状,从而在一个世代中获得稳定遗传的品系,缩短育种时间,降低育种成本。虽然分子育种技术具有诸多优势,但该技术在家畜尤其是肉羊中的研究和应用还处于初级阶段,限制该技术产业化应用的主要原因包括功能基因不够明确、生产成本高且周期长、较难通过生物安全评价等。在现有条件下,仅通过革新分子检测及编辑技术尚不能完全解决这些问题,还需要构建可靠的遗传资源群体,建立高通量表型数据采集系统及精准测定技术,搭建大数据共享平台,以此筛选羊重要表型的主效位点和关键通路并充分验证;开发针对食品毒性、过敏性、抗生素及营养成分代谢[19]等方面的高效检测方法,并不断完善基因编辑新品种的生物安全评价体系,从而保障现代分子育种技术在新品种培育中的应用。
截至2019 年底,中国南方地区耕地面积为4 480.24 万hm2,仅占全国的35.04%。耕地面积有限,饲料用粮播种面积难以增加是南方地区畜牧业所需要面对的共同问题,因此发挥反刍动物不与人争粮的优势,开发非粮饲料资源,是保障中国粮食安全的客观要求。
肉羊养殖中非粮饲料主要包括牧草、农作物茎秆皮壳蔓(统称为农作物秸秆)和粮食加工副产品[20]。常见的非粮饲料中粮食加工副产品,如酒糟、淀粉渣、油脚料、糠麸等开发率超过90%,而占农作物秸秆的饲料化利用率相对较低,仅占综合利用率的23.42%[21]。除常见的非粮饲料外,饲料构[22]、饲料桑[23]、饲用油菜[24]等非常见饲料及苎麻[25]、甘蔗梢[26]、香蕉茎叶[27]等地源性非粮饲料也随着饲用品种培育和加工工艺改良逐渐引起行业重视。虽然非粮饲料具有较好的应用前景,但其开发和应用仍存在以下亟待解决的问题,一是来源分散,大多数非粮饲料来源碎片化,机械化收割难度大,主要依靠人力收集,难以在短期内进行大规模收集和贮存,使用成本较高[26]。二是适口性差,以秸秆为代表的非粮饲料木质化程度高,适口性差,需经由膨化、氨化、青贮等工艺加工后使用[21]。三是抗营养性,现有非粮饲料中多存在一种或多种含量相对较高的抗营养因子[28-30],如蛋白酶抑制剂、植酸、凝集素、芥酸、棉酚、单宁酸、硫苷等,大量采食这些抗营养性成分,可能会影响肉羊的消化吸收能力,使其生长速度减慢,甚至造成中毒,需要通过发酵、热加工、添加酶制剂等方式预处理,提高饲用价值。
中国南方地区地表水资源丰富,总面积约2 013.24 万hm2,占全国的66.21%。江河湖泊面积广袤,水生植物品种多样,为南方地区提供了独特的地源性饲料资源。长江中下游地区自古以来就有使用如马来眼子菜、荇菜、芦苇、荸荠、莲等水生植物的非食用部分或加工副产物饲喂家畜的历史[31,32]。这些水生植物普遍具有营养价值较高及适口性较好的优点[31],但将其用于肉羊养殖的相关研究较少,尚未在产业中得到广泛应用。
随着物联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术的发展,建设智慧牧场,发展智能化、信息化、自动化养殖是肉羊产业的必然趋势。中国智慧牧场正处于市场教育及技术攻坚阶段,相关技术在奶牛和生猪的饲养中得到了一定的应用,但在肉羊养殖中的研发和应用才起步。
智慧牧场是指利用信息技术对牲畜、牧场、环境等进行测量、监测、管理,达到提高畜牧业生产力、降低人工成本、提高生产效率和水平的效果。智慧牧场的发展趋势主要包括数字化、信息化、自动化、智能化、精细化、模块化6 个维度[33]。在智慧牧场中应用较广泛的主要技术如下,一是自动管理技术,该技术基于RFID(Radio frequency identification)耳标、RFID 读写器等设备,在无人监控条件下对个体进行自动识别,并通过自动门控系统、自动称重通道、自动投料系统进行生产过程中的自动分栏[34]、自动测定[35]和自动饲喂等生产活动,从而实现自动采集动物体重、体尺等数据,根据已制定的分类标准,按照动物体征、形态等进行自动分栏,并进行针对性投料[36],以达到精细化饲养的目的。对采用放牧的畜牧场,还可以结合RFID 耳标和卫星定位系统,对个体或群体进行定位,从而及时发现走失、越栏和疾病状态等非正常情况的动物。此外还可以通过为个体佩戴电子项圈、声音及非伤害性电击刺激控制动物的活动范围,对个体的活动范围进行非物理性的限制[37]。二是行为监测技术,通过热成像[38]、音频采集[39]、压力感应[40]、震动感应等技术开发可穿戴或可部署的行为检测设备,自动、远程监测羊的体温、叫声等生理特征和进食、反刍、行走、静卧、站立等行为,为预测动物发情、生病等提供依据,达到早发现、早处理、提高管理效率、降低人工成本的目的。三是环境控制技术,伴随着产业规模化程度不断提高,现代养羊业对羊舍环境的监测和控制提出了更高的要求。羊舍环境包括温度、湿度、光照度和空气成分等,对生产性能、繁殖性能及健康状况的影响非常大[41]。智能羊舍环境控制技术是指通过温度、湿度、光照度和气体传感器等监测羊舍环境,经由无线网络把监测的数据发送到数据处理中心及智能终端,利用数学模型评估后自动判断羊舍环境是否适合,最终通过智能终端或人工智能自动控制风机、湿帘、遮光板、微囊膜等设备运转,精细化管理各种环境因素,从而降低肉羊发病率,提升饲养效率。
中国羊产业正处在发展关键期,“北牧南移”势头明显。但气候条件、产业基础、科研投入、市场波动等因素仍会长期制约南方地区肉羊产业发展。因此,南方地区要抓住机遇,形成因地制宜的肉羊产业模式,坚定走差异化竞争道路,充分发挥地方品种、饲草资源丰富的区位优势;在加强良种培育与推广、健全饲草料供应体系、提升畜牧机械化水平等方面加大科研投入和转化力度,积极构建现代养殖体系以应对“十四五”期间的机遇和挑战。