近年來,我國畜牧養殖業有了較大發展,畜牧養殖產量持續、穩步增長。但是隨著畜牧養殖業的發展和養殖集約化程度的提高,養殖環境日趨惡化,病害發生率越來越高,危害也越來越重,而畜產品的質量相應地不斷下降。因此,動物的健康養殖問題已成了人們關注的焦點。
1健康養殖的概念
健康養殖的概念最早是在20世紀90年代中后期我國海水養殖界提出的,以后陸續向淡水養殖、生豬養殖和家禽養殖滲透并完善。自我國對蝦養殖業遭受白斑綜合癥(WSS)病毒病的嚴重襲擊后,20世紀90年代中后期國內的海水養殖界出現了“健康養殖”這一新概念。徐啟家(2000)對健康養殖的定義是:對于可進行養殖的生物種,在較長的養殖時間內,不患病害的產業化。他認為健康養殖的種類不應僅僅只限于某一種,而應包括可進行產業化養殖的所有各種水產動物;生產過程的病害也不能僅僅局限于某一種病害如某種病毒病,而應該包括影響產業化生產的多種病害;對于是否發生病害的養殖生產時間,不應只看一年二年或三年五年,而應該有一段較長的時間范疇。按上述內容要求,健康養殖的概念應該具有整體性(指整個海淡水養殖行業)、宏觀性和生態性的內涵。石文雷(2000)認為:“健康養殖”是指根據養殖對象的生物學特性,運用生態學營養學原理來指導養殖生產,也就是說要為養殖對象營造一個良好的、有利于快速生長的生態環境,提供充足的全營養飼料,使其在生長發育期間最大限度地減少疾病的發生,使生產的食用產品無污染、個體健康、肉質鮮嫩、營養豐富與天然鮮品相當。張國紅是最早將“健康養殖”引入畜牧養殖業并完善和拓展這一概念的學者,先后發表《動物健康養殖工程專論》、《倡導健康養殖 創建精品工程》等系列文章,對動物健康養殖作了全面系統的闡述。2001年在遼寧大連召開的“畜產品安全高層研討會”上,張國紅認為“健康養殖”就是指以保護動物健康、保護人類健康、生產安全營養的畜產品為目的,最終以無公害畜牧業的生產為結果:無公害畜產品是指產地環境、生產過程和產品質量符合國家有關標準和規范的要求,經認證合格獲得認證證書并允許使用無公害農產品標志的未經加工或者初加工的畜產品。無公害畜牧業是新理論、新技術、新材料、新方法在畜牧業上的高度集成,它是各種行業的組合;謀求生態效益與經濟效益的統一、社會效益與經濟效益的統一,即追求經濟、生態、社會三大效益并重。根據養殖對象的生物學特性,運用生理學、生態學、營養學原理來指導養殖生產的一系列系統的原理、技術和方法。健康養殖生產的產品首先必須為社會接受,是質量安全可靠、無公害的畜產品,對人類健康沒有危害;其次,健康養殖是具有較高經濟效益的生產模式;再次,健康養殖對于資源的開發利用應該是良性的,其生產模式應該是可持續的,其對于環境的影響是有限的,體現了現代畜牧業的經濟、生態和社會效益的高度統一,即三大效益并重。健康養殖生態管理的基本原理包括養殖環境的管理、組合因子的結合管理、加強對能引起養殖生物“應激反應”的生態因子的監控、合理的養殖密度、合理的營養的管理和有效的疫病防控。
2開展健康養殖的緊迫性和必要性
近年來畜牧養殖業作為全球畜產品供給量的主要生產方式以其巨大的發展潛力迎合了人們對畜產品的不斷增長的需求,但隨著養殖業規模化、產業化的發展,以及人們對畜產品質量不斷提高的需求,當前我國養殖產業的生產形勢面臨著挑戰,由于畜牧養殖自身的生態結構和傳統養殖方式的缺陷,使得大部分養殖存在著許多問題。國家環保總局曾公布了對全國23個省、自治區、直轄市進行的規模化畜禽養殖業污染情況調查結果。調查結果顯示畜禽養殖產生的污染已經成為我國農村污染的主要來源,我國農牧業嚴重脫節,環境管理薄弱,規模化畜禽養殖污染防治迫在眉睫。1999年我國畜禽糞便產生量約為19億噸,是我國固體廢棄物產生量的2.4倍。其中規模化養殖產生的糞便相當于工業固體廢棄物的30%;畜禽糞便化學耗氧量的排放量已達7118萬噸,遠遠超過我國工業廢水和生活廢水的排放量之和。調查發現,由于多種原因,我國許多規模化畜禽養殖場地處于居民區內,8%至10%的規模化養殖場距當地居民水源地的距離不超過50米,30%至40%的規模化養殖場距離居民或水源地最近距離不超過150米。養殖場選址不當不僅構成了對周邊地區的環境壓力,還在許多地方造成了畜禽養殖場主與周圍居民的環境糾紛。調查顯示,我國規模化畜禽場的宏觀環境管理水平普遍較低,全國90%的規模化養殖場未經過環境影響評價,60%的養殖場缺乏干濕分離這一最為必要的污染防治措施。而且環境污染投資力度明顯不足,80%左右的規模化養殖場缺少必要的污染治理投資。據調查者分析,過去一些地方將規模化畜禽養殖作為產業結構調整、增加農民收入的重要途徑加以鼓勵,環境意識相對薄弱,污染治理嚴重滯后。我國長期以來又把環境工作重點放在工業污染防治上,對包括畜禽養殖在內的農業污染治理缺乏相應的管理經驗。
2.1違禁飼料添加劑和抗生素的濫用。
部分豬場為了片面追求利潤,從促生長、控制疾病和提高瘦肉率等目的出發,超量或違禁使用礦物質、抗生素、防腐劑和類激素等。如為促生長而使用“高銅”、“高鋅”飼料,造成排泄物礦物質含量超高影響土壤生態;使用砷制劑和安定以促生長和提高飼料利用率,造成豬肉中有害物殘留直接危害人體健康;為使肉豬體型豐滿,而違禁使用“瘦肉精”導致大量人員中毒的惡性案件也屢有發生。抗生素的大量濫用,導致耐藥性、殘留和過敏中毒等一直是長期的危害,更是我國加入WTO后農產品要面對的巨大挑戰。這些現象在我國還較為普遍,造成消費者對豬肉品質的不信任,嚴重危害到人們的健康和行業發展。
2.2養殖造成的環境壓力越來越大。
采用集約化方式飼養,據測算一個存欄萬頭的肉豬場,日排糞尿、污水量達100多噸,相當于1個5-8萬人的城鎮生活廢棄物排放量。豬場排放的污水化學需氧量(COD)、5日生化需氧量(BOD5)和懸浮固體物(SS)分別超過國家標準的53倍、76倍和14倍。部分豬場污水不經處理,含有大量病原微生物和超高含量的氮、磷等直接排入河流,將嚴重污染水源,進入土壤也將造成大量礦物質和營養素的富集,破壞土壤植被生存。同時豬場惡臭在空氣中散發,造成空氣質量惡化和對大氣環境的污染。
2.3疫情的凈化和控制責任重大。
控制豬場疾病是養豬生產的保證。近年世界畜牧業的疾病流行情況令人堪憂,從轟動一時的臺灣豬口蹄疫事件到影響多年的歐洲“瘋牛病”事件,不斷發生的香港禽流感事件,直至今年初誤傳的非典型性肺炎與禽流感有關的事件等都給各地畜牧業造成了重創,有的甚至引起恐慌。豬場疾病復雜,其中豬能引起人畜共患的疾病達25種之多。各地豬場近年疾病流行情況不容樂觀,傳統的流行疾病依舊威脅豬場安全,如部分省市的口蹄疫、豬瘟、豬偽狂犬等時有發生,一些新的疾病如藍耳病、豬流感、PCV2等開始影響生產的安全,部分以前危害不大的疾病如豬附紅細胞體、弓形體等也對豬場造成了較大的損失。往往為控制疫病,豬場不得不大量使用藥物,也造成藥物的濫用和殘留。
因此,人們逐漸認識到了問題的嚴重性,開始探索新的養殖模式、研究新養殖技術、方法等等來減輕養殖環境壓力,維系畜牧養殖業的可持續發展。健康養殖技術相對于傳統的養殖技術與管理,也包涵了更廣泛的內容,它不但要求有健康的養殖產品,以保證人類食品安全,而且養殖生態環境應符合養殖品種的生態學要求,養殖品種應保持相對穩定的種質特性。之所以提出這個概念,主要是因為我國畜牧養殖技術及其管理當前出現的隨意性,導致疫病蔓延,種質退化,產品質量下降,甚至影響了食品的衛生安全。因此,發展我國的集約式養殖、健康養殖技術和管理,已是我國畜牧養殖產業實現現代化的必然產物。
3國內外健康養殖的發展現狀
3.1 國外健康養殖發展狀況
在國際上,健康養殖的研究主要涉及現行不同養殖方式的環境影響評估;養殖系統內的環境調控技術;病害的生物防治技術;畜牧養殖中的優質飼料技術等領域。隨著健康養殖的理論得到越來越廣泛的理解與接受,其研究也在世界范圍內逐漸展開。在對可持續畜牧養殖的概念、發展戰略和研究領域進行廣泛探討的同時,在健康養殖某些研究領域也已取得了一定的進展。90年代初期,亞太水產養殖網(NACA)組織實施了亞洲現行主要養殖方式的環境評估項目,對亞洲的水產養殖可持續發展研究作出了建議。澳大利亞著名微生物學家莫利亞蒂博士(Moriarty)在養殖系統內部的微生物生態學方面進行了長期的研究,提出了利用微生物生態技術控制養殖病害的可行性及其對養殖可持續發展的重要意義。美國奧本大學在養殖系統內部的水質調控技術方面進行了大量的研究,并且形成了較為成熟的技術。日本是海水養殖比較發達的國家,80年代以來,養殖環境的困擾,使他們加強了這方面的研究,特別是網箱養殖的殘餌糞便形成堆積物的處理方法,直至最近仍是研究熱點。同時也對灣內養殖的容納量、養殖污染的影響作了深入研究,作為整治措施主要是潑灑石灰、粘土、覆蓋砂土、翻耕海底、海底曝氣以及工程導流沖涮等。歐美在健康養殖技術及健康養殖管理方面比較有代表性的是美國的淡水魚養殖與挪威的大西洋鮭養殖。他們的大多數技術措施均體現了健康養殖的思想,首先是在這兩種魚類的養殖生物學、生態環境基礎理論的研究比較深入,養殖設施先進,而且操作機械化程度很高,如排進水、投餌施肥、清塘、苗種運輸等,快捷方便,單位水體產量高,而且水產品質量也很高,有明確的衛生標準。他們的主要措施是,不間斷的進行品種選育,以保證養殖良種化,如挪威大西洋鮭的人工選育品系,已占該國網箱養殖產量的80%以上。使用的健康魚苗、商業養殖用苗,基本由良種培育中心供應,這是保持良種種質資源的重要措施。建立嚴格的養殖防疫體系,包括魚病監測系統。開發疫苗與強化魚體免疫功能的免疫增強劑,如多糖類藥物,從親體、幼苗,直到養成各階段均可使用疫苗,使養殖成活率大幅度提高,減少了藥物使用量,如挪威大西洋鮭養殖,1987年全國平均生產1噸魚需1公斤抗生素,而到1993年,已經很少使用抗生素。1996年全國年產30萬噸魚僅用了1噸抗生素。開發使用高性能餌料,使用配合飼料的飼料系數達1.1~0.9,降低了成本,更主要是減輕了污染。建立了一系列法規和健康管理辦法,如控制養殖規模,建立疫病防疫體系等。從總體來說,國際上健康養殖的研究也處在起步階段。微生物、微生態技術在健康養殖中的應用尚屬初步,而對于許多具體的健康養殖技術的有效性有待評價。
3.2國內健康養殖發展狀況
國內的動物健康養殖主要是以“集約化畜牧業”的形式體現,所謂“集約化經營”,就是一種“高投入、高產出、高效益”的經營方式。也就是說,“以較多的資金、科技或勞動的投入,獲取較多的產出,并獲取較高的社會效益,經濟效益和環境效益”的一種經營模式。“集約化經營”可分為資本密集型和勞動集約化兩種。當前,與發達國家相比,我國農牧業的集約化主要是勞動的集約化,今后隨著社會生產力的發展,勞動集約化將逐步轉變為資本集約化為主的經營。
由河北農業大學、河北省畜牧獸醫研究所承擔的國家“九五”科技攻關項目的子課題和河北省科研計劃重大攻關項目《河北省肉牛規模化養殖及產業化技術研究與開發》在同類研究中達國際先進水平。該項目圍繞肉牛規模化養殖及產業化的關鍵技術與難點,在開展攻關研究中取得重大進展。首先,采用微衛星DNA標記,預測了肉牛各雜交親本間的雜種優勢,提出肉牛最優雜交組合的分子數量遺傳學評選新方法;在研制成功牛胚胎玻璃化冷凍液—EFS40及應用技術的基礎上,在國內及世界上獲得了首例玻璃化冷凍牛犢和玻璃化冷凍胚胎分割的牛犢,以及首批玻璃化冷凍試管牛;探明了氦氖激光穴位照射與抑制素(IB)主動免疫母牛,提高其超排效果的機理,并獲得首例抑制素主動免疫誘導肉牛雙胎牛犢;創建了以改良精液品質,優化母牛受胎環境,人工誘導母牛雙胎為主要內容的提高肉牛繁殖率的綜合配套技術。其次,應用反芻動物蛋白質及能量營養新理論,揭示了規模化肉牛場飼料的營養限制因子,創立了優質高效肉牛生產飼料配方庫及日糧營養調控技術。依據肉牛瘤胃對粗飼料組合降解參數,篩選出具有營養互補顯著、改善瘤胃環境作用顯著的粗飼料混合比例及飼喂技術;同時,研制出秸稈“三化”復合化學處理及酶、菌復合青貯添加劑處理新技術;在篩選出鋅保護豆粕技術,用磷酸鈉配制出以過瘤胃蛋白+緩釋尿素+畜產品品質改進劑為一體的蛋白補充料。第三,在探明了患有子宮炎的病牛與健康牛血清及子宮液中炎性TNF—α細胞因子含量的變化規律的基礎上,提出了以中藥“孕寶”等為主的治療母牛子宮內膜炎性不孕癥的綜合防治技術,并在控制肉牛熱應激的研究中,闡明了中藥飼料添加劑抗應激的作用機理和方法。同時,提出了以犢牛開食料配方、生長肉牛、午夜補飼與賴氨酸埋植為主要內容的高效飼養管理配套技術。同時,該項目研究揭示了牛肉在自然狀態和真空包裝條件下變質過程中主要致腐菌的微生物區系與變化規律,以及磷酸鹽及其組合與牛肉鹽溶蛋白質熱誘導凝膠保水性的關系。研制出牛肉電刺激嫩化裝置和牛肉深加工制品的復合磷酸鹽系列腌制劑以及采用離子化技術解決牛骨有效成份速溶和可吸收的新方法。并依據河北省各地的自然、社會、經濟和農民素質等條件,按照區域分布特點,提出了在不同生態類型區肉牛發展模式和規模以及“北繁南育”、“西繁東育”與“自繁自育”相結合的發展途徑。
由河南省肉牛工程技術研究中心等單位承擔的國家“九五”科技攻關項目——“肉牛規模化養殖及產業化技術研究與開發”,取得了4項具有國際先進水平的重大技術突破:快速高效胚胎冷凍解凍移植技術;肉牛猝死癥快速診斷技術等4項具有國際先進水平的重大技術突破和肉牛專用添加劑、牛肉專用腌制劑、肉牛三元輪回雜交模式、規模飼養環境調控技術、規模養殖疾病綜合防治技術等16項技術創新成果。
“九五”國家重點科技攻關計劃“主要畜禽規模化養殖及產業化技術研究與開發”項目實施五年,建立了瘦肉豬、蛋雞和肉牛規模化高效養殖技術體系和適合國情的規模化養殖模式,并應用于試驗區和輻射區的1077.5萬頭瘦肉型豬、927.1萬羽蛋雞、663.5萬頭優質肉牛,項目區初步解決了制約養殖業的“四低一高”技術難題。試驗區和輻射區豬出欄率分別達到168%-189%和152%-153%,遠高于全國123%的水平,肉牛胴體重達260千克,超過全國143千克的水平,試驗區蛋雞死淘率由攻關前的39.9%降低到攻關后的15.1%,項目整體達到了國內領先水平和九十年代中期國際先進水平。五年攻關共獲得重大成果163項,其中省部級以上科技進步獎32項(含省部級一等獎7項、國家科技進步獎3項);獲國家級新產品3項、國家級新獸藥3項、國家專利6項、兩個畜禽新品種(系)通過國家審定。在畜禽新品種(系)選育、飼料營養高效利用、疫病防治、環境控制和糞污處理等單項技術上取得了突破性創新。培育瘦肉豬新品種(系)12個,其中蘇太豬通過國家品種審定,優選出21個雜交組合,滿足了不同市場的需求;培育蛋雞高產配套系10個,其中新楊褐殼蛋雞通過國家品種審定,打破了進口種雞壟斷國內市場的局面;選出肉牛優化雜交組合16個,推廣良種冷配達1167.17萬頭;反芻動物脲酶抑制劑預混料和肉牛高蛋白濃縮料獲國家級新產品,成為飼料工業的新生長點。制定了瘦肉型豬、蛋雞和肉牛規模化養殖場的綜合防疫體系,研制成功新試劑盒、疫苗11個,其中豬偽狂犬病油乳劑滅火苗獲國家一類新獸藥,有效控制了規模化養殖業重大疫病的發生。項目在生物技術、信息技術、糞污處理技術等方面取得新進展,增加了技術儲備。建立了快速準確鑒別豬氟烷基因型的分子生物學技術,培育出了瘦肉豬抗應激品系,研究了豬背膘厚和產仔數分子標記輔助選擇;實現了肉牛胚胎“工廠化”生產;建立了規模化養殖場的信息管理系統;研究提出了高效實用的排泄物固液分離方式和糞污排放再生利用資源化處理的有效模式,污水排放達到了國家污水綜合排放Ⅱ級標準。
“十五”科技攻關“瘦肉型豬育種與規模化養殖技術”研究設置了兩個課題:優質瘦肉型豬新品系選育與繁育新技術研究、瘦肉型豬規模化養殖技術體系研究與產業化示范,取得了一系列重要進展。瘦肉型豬新品系選育:按照統一遺傳評估方法開展場內和場間遺傳評估,加強瘦肉豬高產仔數新品系、優良肉質瘦肉豬新品系及各配套專門化品系的選育和持續選育,開展配套系優化和多元高效雜交組合的篩選。應用分子標記方法,重點在母系上研究了ESR、FSHβ基因與產仔數的關系,分析了不同基因型在產仔數上的差異;影響肉質的主效基因篩選及分子多態性研究,重點研究了與肌內脂肪沉積密切相關的心臟脂肪酸結合蛋白基因的多態性,并對基因序列進行了分析。廣東示范區結合全國性的種豬遺傳評估工作,初步建立了全省聯合育種體系,湖北示范區組織開展了第二次種豬集中測定,為全省聯合育種和良種登記奠定基礎。開發設計的種豬場網絡管理系統軟件,大大提高了育種工作的有序性、預見性和時效性。豬營養高效利用技術研究:研究完成了斷奶仔豬飼糧維生素A、蛋氨酸鋅需求參數,設計了用糙米替代玉米的斷奶仔豬飼養-屠宰試驗,研究結果證明,糙米作為斷奶仔豬能量飼料明顯優于玉米。研究了雙低菜粕在豬日糧中的用量和利用方式,開發了雙低菜粕專用添加劑、預混料和濃縮料,并對雙低菜粕酶制劑進行了深入研究。開展了肉豬無公害生產的營養飼養技術研究,重點對有機酸、益生素進行了應用效果比較研究。四川示范區還對啤酒糟等地方飼料資源進行了營養價值測定研究。
豬規模化養殖環境控制研究:課題開展了規模化養殖環境控制及糞污處理技術研究。湖北示范區利用CAD技術,設計了豬場“清潔生產”工藝,已經完成了三套設備的組裝并部分投入試運行。四川示范區設計了成本低并合理資源的二次燃燒豬舍秸桿采暖爐,同時研究設計了新型豬舍噴霧降溫器,篩選除了豬舍空氣脫臭劑。湖北示范區開展了利用生物工程技術,處理豬糞等廢棄物,生產新型高效有機肥的研究,并實現了“好氧堆肥溫度-時間聯合控制系統”軟件自動控制。四川示范區研究設計了“除渣-酸化-厭氧-氧化塘”糞污處理工藝流程,并已在兩個大型規模化豬場進行示范,產生了較好的生態效益和經濟效益。規模化豬場疫病控制技術研究:課題組針對規模化豬場危害嚴重的疾病,采取了一系列針對性的研究措施。建立并完善了檢測偽狂犬病病毒核酸的PCR診斷方法。進一步完善了檢測豬瘟抗體水平的ELISA方法。開展了細菌耐藥性研究,應用分子生物學技術,對大腸桿菌進行了深入研究。申報了偽狂犬病2套診斷試劑盒的農業轉基因生物安全評價和豬細小病毒乳效凝集試驗診斷試劑盒的新獸藥證書。研究取得的成果已在各個示范區進行示范應用,如四川示范區進行示范的規模化豬場各種疫病總體死亡率控制在8%以下,常用抗菌素用藥成本降低20%以上。技術組裝與產業化研究示范:在課題研究中,各示范區采用邊研究、邊示范、邊推廣的方式,及時將課題取得的成果應用于生產。三個示范區分別建立了網絡服務體系,實現了遠程咨詢服務。
四川瘦肉型豬規模化養殖及產業化技術研究與開發項目取得了一系列的關鍵技術突破:(1)結合我國養豬生產實際,將氟烷基因型PCRRFLP檢測技術應用于種豬測定,并成功地研究建立起種豬生長發育測定與氟烷基因型DNA檢測生物技術相結合,場內測定與中心測定相結合,種豬測定與種豬公開拍賣相結合,種豬測定與各育種場良種登記制度相結合的一整套技術規程和測定制度。能準確檢測出含應激反應的有害基因型個體,充分反映種豬的生產性能和遺傳潛力,有力地促進了我省種豬場和規模化試驗場種豬質量的提高,為國內其他省區的種豬性能測定站提供了有實用價值的技術。(2)研制出在常溫條件下精液保存期達6天、精子活力達0.5級以上的最佳新配方,受胎率87.9%。與省內目前應用最廣的EDTA稀釋液相比,保存期延長3天。(3)飼料養份生物效價測定研究,取得突破性進展,提高了飼料利用價值,減少氮、磷對環境的污染。用可消化氨基酸取代總氨基酸,提出了飼料可消化氨基酸需要標準及配套的飼料可消化氨基酸參數。使飼料氨基酸的利用從80%提高到90%。用中、酸性洗滌纖維等飼料成分預測飼料的消化能(DE),預測的準確性優于NRC(1998)推薦的預測模型。NRC預測模型的R2為0.87-0.91,而本試驗相應為0.95-0.99。用植酸酶預測飼料有效磷,使有效磷的預測準確性提高5%~20%。(4)研制出種豬產肉性能評估軟件。論文在1998年澳大利亞召開的“第六屆世界遺傳學應用于動物生產大會”上發表,其評估軟件由農業部舉辦培訓班,在全國25個重點種豬推廣,應用效果良好。目前,通過電腦信息網絡收到國內5省12個種豬場共5178頭場內種豬測定資料,達100kg體重的背膘厚和日齡,遺傳上平均每年分別減少0.3mm和 1天。成為我國應用最廣、進展最明顯的種豬選育軟件。(5)控制嚴重危害規模豬場的喘氣病研究取得新進展。研究提出首免用弱毒活苗,二免用滅活苗預防豬喘氣病的免疫方法,240天的免疫保護率達91.7%,比常規免疫法提高16.5%~25%;使用這一新的免疫方法,在豬場配合監測、隔離、治療、淘汰等綜合防治技術,使發病率控制在2%以下。(6)確定了四川規模化豬場大腸桿菌主要流行血清型;研究建立了不同血清型大腸桿菌的質粒DNA、染色體DNA的結構圖譜,為建立分子水平檢測方法及研制DNA疫苗打下新的基礎。(7)建立了規模化豬場與酒精廠生產廢物循環利用的模式。酒糟加入添加劑預混料喂豬,豬糞尿及工廠廢液入沼氣池,沼氣送鍋爐燃燒供生產用,釀酒余熱水循環到豬舍保暖。該場可日產沼氣2萬m3,相當于每天節約 1 5噸煤。沼液處理后作農灌。
四川農業大學王紅寧教授主持的四川省“十五”畜牧科技重點研究項目“畜、禽規模化養殖主要病原菌耐藥譜系調查及針對性疫苗研制”課題已取得多項階段性研究成果。從規模化養殖場分離獲得了300多株致病性大腸桿菌和沙門氏菌,進行了血清型、質粒DNA指紋圖譜和對16種常用抗菌藥物敏感性分析,為規模化豬、雞場提供了科學的用藥指南,節約用藥成本20%-30%。現已開發出畜禽用新型復方抗菌劑三種,用于治療畜禽大腸桿菌病、沙門氏菌病、巴氏桿菌病、鴨疫里桿菌病、葡萄球菌病等,具有高效、低殘的特點,保證了食品安全。研制出畜禽針對性疫苗,包括豬的4種:仔豬大腸桿菌多價滅活疫苗、仔豬副傷寒沙門氏菌-大腸桿菌滅活疫苗、仔豬副傷寒沙門氏菌-豬水腫病大腸桿菌滅活疫苗和豬肺疫巴氏桿菌A-B滅活苗;禽的5種:雞大腸桿菌多價滅活苗、雞白痢沙門氏菌多價滅活苗、禽霍亂巴氏桿菌多價滅活苗、雞葡萄球菌多價滅活苗、雞副嗜血桿菌多價滅活苗。
“十五”期間,863計劃在生物和現代農業技術領域設立了四個主題,其中關于畜牧養殖的內容有:生物工程技術主題:旨在利用現代生物技術,開展生物技術新藥、環保微生物產品等的研究和開發,探索生物技術發展的新思路和新方法,不斷提高我國生物技術的研究開發水平,促進我國生物技術產業的發展。2001年,該主題在動物生物技術、農業重組微生物制劑和新型生物技術藥物與疫苗研究、疾病與藥物篩選動物模型、生物工程產品過程優化技術和生物安全分析與評價標準研究等13個專題方向,安排了第一批課題171項。基因操作技術主題:建立和完善我國規模化和高效率的功能基因研究開發體系,利用我國豐富的遺傳資源,開展人類、重要動植物以及病原和特殊功能微生物的功能基因研究與開發應用,獲得具有我國自主知識產權、功能明確和有應用前景的重要基因。
生物信息技術主題:該主題的設置旨在實現生命科學和信息科學的結合,提高基因組、蛋白質組的生物信息分析、處理、利用水平,解析蛋白質的三維結構和功能,發現新的藥物作用靶點,為我國功能基因組的研究和源頭創新、藥物基因組學的發展奠定基礎。2001年,該主題在生物信息的獲取與開發、生物信息加工和利用、結構基因組和蛋白質組學研究、高通量藥物篩選及相關技術、小分子藥物設計和分子設計、生物芯片和化學創新藥物與新劑型7個專題方向,安排了第一批課題36項。現代農業技術主題:“十五”期間,863計劃增設了現代農業技術主題。該主題的設置旨在突破一批對我國農業發展和農業高技術產業開發帶動性強、覆蓋面廣、關聯度高的核心技術、共性技術和配套技術,重點開發一批農業高科技產品,獲得一批國內外專利,建設一批農業高科技中試與產業化示范基地,形成一批新興農業科技產業和新的經濟增長點,培育一批農業高科技企業,大幅度提升我國農業高技術研究和開發水平,力爭5年內初步建立我國農業高科技創新體系。2001年,該主題在農作物高效育種技術及優質、高產、多抗、專用新品種培育、現代節水農業技術與新產品、優質高效特色畜禽、水產(淡水)新品種選育、擴繁及現代養殖關鍵技術、優質高抗專用林草新品種選育技術、現代農業信息技術與精準農業、農產品安全生產與檢測技術、可控環境農業生產技術、農業相關食品新型制造技術及產品開發、動植物無特定疫害生產關鍵技術和木基復合材料先進制造技術10個專題方向,安排了第一批課題共81項。
我國是世界第一水產養殖大國,健康養殖的研究也已起步。這主要是由于近幾年淡水魚類、海養蝦類、貝類等的暴發性死亡的出現,使人們開始認識到健康養殖技術的必要性。我國淡水魚類養殖中的綜合養殖技術,包含了許多健康養殖的內容。近幾年在基礎理論方面的研究逐步深入,例如,中國水產科學研究院淡水漁業研究中心在池塘動力學和微生物生態學方面進行了長期的研究,在光合細菌等有益微生物的研究,以及養殖系統內部的水質調控和病害防治等方面都取得了較好的結果。中國水產科學研究院淡水漁業研究中心和中科院南京地理湖泊研究所對湖泊中不同養殖方式對水體環境的影響及可持續發展技術、模式進行了廣泛的研究。農業部重點開放實驗室、上海水產大學李思發教授長期以來一直從事魚類種質遺傳改良、健康親本、苗種的選育工作,并取得了豐碩的成果。如他選育出的“浦江一號”,初步估計無形資產達10億元。在我國的海水養殖業中,近幾年也已經提倡實施健康養殖管理并發展了一些相應的技術,特別是疾病預防體系的建立及診斷技術的開發。水產藥物使用與開發逐步走向規范化,海水養殖品種的育種問題已引起人們重視。養殖容納量的研究以及生態養殖的開發均有一些初步成果。魚蝦類病害防治研究也取得了一定的進展。我國目前在水產健康養殖研究的深度和廣度非常不夠。
4我國動物健康養殖與國外發展的差距
4.1基礎設施、設備差距
我國畜牧養殖業尤其是工廠化養殖過程所用的設施條件還不夠完善,機械化、自動化程度不夠高。而國外的先進工廠化養殖如微機控制技術,一切環境監測管理和飼料、飲水、藥物投喂均為自動化。
4.2養殖技術差距
目前我國畜牧養殖技術普遍落后,國外大多采用轉化效率高的人工優質配合飼料,不易傳染疫病,飼料供應來源穩定,受自然因素影響的程度低。
4.3管理差距
我國畜牧產業管理落后,表現于病害比較嚴重,養殖環境自家污染程度高。管理方面落后于國外發達國家的原因主要是:(1)對養殖品種的養殖生物學、生態學的基礎理論研究薄弱,盲目追求高產;(2)環境控制手段落后,動物藥品使用混亂,某些獸用藥物殘留問題嚴重,疫苗開發落后;(3)飼料技術在畜牧養殖中,大多數養殖品種的營養及飼料研究薄弱;(4)畜牧養殖健康管理急待認識和普及。
4.4意識差距
國外發達國家的畜牧產業把動物養殖與環境保護緊密結合起來,注重人類生存環境與畜牧養殖的協調,早已形成健康養殖意識,并且在這方面的研究工作起步也很早。而我國的畜牧產業普遍還處于粗放型養殖狀態,養殖戶的素質普遍還比較低,不注重養殖技術的提高,并且環保意識不夠,健康養殖的概念根本得不到體現,而一味地蠻干。
5我國動物健康養殖應解決的問題
5.1進行畜牧養殖品種的選育工作,培育抗病、抗逆性強的優質品種
種質是動物健康養殖的物質基礎,是基本的生產資料,選育和推廣動物良種養殖,既不增加勞力、飼料和生產設備,又可獲得增產,提高品質。因此,在大力提倡科學養殖的同時應積極開展良種引種、選育、自育、自繁和提純復壯工作,為畜牧養殖打下堅實的基礎。解決人工圈養條件下動物的疾病,基本上遵循著兩條技術路線,一是讓養殖環境條件滿足動物的生理生態要求;二是培育和選擇適應于高密度集約式養殖條件的養殖品種。因此,必須選育和改良適應于各種養殖方式的的養殖品種,使養殖品種和養殖方式配套。具有較強的抗病害及抵御不良環境能力的養殖品種,不但能減少病害發生機會,降低養殖風險,增加養殖效益,同時也可避免大量用藥對環境可能造成的危害以及對人類健康的影響,培育開發抗病、抗逆的養殖品種對養殖的可持續發展有重大意義。
5.2提倡健康養殖模式、開展科學飼養
養殖模式是影響養殖效果和環境生態效益的重要技術關鍵。養殖模式包括養殖品種選擇、飼養密度、投入產出水平以及畜牧養殖和其它生產方式的結合等諸多方面。許多現行的動物養殖模式多從追求產量和經濟效益出發,品種搭配不夠合理,養殖生產方式單一,結果非但達不到所追求的高產高效,反而造成了自身養殖環境的惡化,影響了養殖產量和經濟效益,同時還對自然環境產生了不良影響。可持續的健康養殖模式應當是品種選擇合理,投入和產量水平適中,種植業、禽畜養殖業和加工業有機結合,通過養殖系統內部的廢棄物的循環再利用,達到對各種資源的最佳利用,最大限度地減少養殖過程中廢棄物的產生,在取得理想的養殖效果和經濟效益的同時,達到最佳的環境生態效益,形成適合各種自然環境條件和社會文化、經濟特點的健康養殖模式。養殖設施是開展養殖的重要物質基礎,養殖設施的結構和設計,在很大程度上影響畜牧養殖應用以及養殖效果和環境生態效益。要開展健康養殖,達到養殖可持續發展,必須對現行的養殖設施結構進行改造,新型的養殖設施,除了具有提供動物生長空間和基本的防疫功能之外,還應具有較強的環境調控和凈化功能。在各種養殖模式中,應重點研究多元養殖、生態養殖低耗、高產的健康養殖技術工藝,開發環境清潔技術、生物降解技術等。
5.3進行高效飼料的開發及科學合理的飼料投喂技術
飼料是畜牧養殖生產中的重要投入,飼料質量的好壞和飼料投喂技術是否合理,是影響畜牧養殖效果和環境生態效益的一個最重要的因素。飼料的質量不但決定了飼料本身的轉化效率,而且對養殖環境起到決定性的影響,飼料質量低下不僅影響動物的正常生長,而且會在養殖過程中產生大量的廢棄物,惡化養殖環境,增加了病害發生機會。此外,養殖生產中飼料多采用人工投喂、技術粗糙、隨意性大,常常造成飼料的浪費,惡化養殖環境。應加強動物采食行為學的研究,應用采食生態、采食行為的特性,提高投飼的科學性。大力研究和推廣應用先進的飼料投喂技術,如計算機控制的飼料投喂技術、自動投喂技術等,保證動物生長需要,盡量減少飼料的浪費和對養殖環境的污染。
5.4健康管理和病害控制技術
畜牧養殖過程中的病害問題目前已成為制約我國畜牧養殖發展的一個重要因素。造成這種局面的原因是多方面的。我國畜牧養殖中的健康管理和病害控制技術的研究遠遠滯后于生產的發展,再加上大的生態環境的惡化,形成了養殖環境惡化,病害增多,用藥量增加,藥效降低,用藥量又加大的惡性循環。不但養殖成本增加,效益下降,而且大量用藥對生態環境產生了極為不良的影響,對動物健康、畜產品安全甚至對人類的健康帶來嚴重的威脅。因此畜牧養殖中健康管理和病害控制技術是健康養殖的關鍵技術,其研究內容將主要包括以下幾個方面。
(1)養殖生產過程中的健康管理
健康養殖管理應包括以下幾個方面:a.養殖環境管理;b.加強對能引起養殖動物應激反應的生態因子和自然因素的監控;c.合理的養殖密度是維持動物健康養殖的物質基礎;d.加強養殖環境安全研究,提供科學的數據,是動物健康生態管理的基礎。
(2)病害的控制技術
畜牧養殖中的許多病害(尤其是由微生物引起的病害),不僅與病原生物的存在有關,而且和養殖環境的微生物生態平衡有著密切的關系。因此,通過對養殖環境微生物群落的組成關系的深入研究,就有可能找到通過維持養殖環境微生態平衡來消除某些病害發生的環境條件的有效途徑。微生物生態技術和微生物制劑將成為健康養殖中病害防治的重要途徑。研究對動物免疫機理方面的研究,從而研制出新型免疫增強劑和疫苗,達到動物免疫及抗病的效果。
(3)研制無公害動物藥品
所謂無公害動物藥品,是指安全無害的動物專用藥品,這種藥是在確保動物健康、畜產品安全和人類健康的前提下,與農業科學、環保科學、營養科學、衛生科學等相結合的高科技產物。也即利用天然藥、自然藥和有益生物種群,采用現代制藥先進技術,用于養殖動物所患疾病的防治和改善養殖動物所處環境惡化的藥品—通稱為“無公害動物藥品”。其作用特點是:a.不破壞養殖動物的生態平衡;b.不會產生藥物殘留;c.防治效果較好;d.既能防治疾病又能保護生態環境的藥品。為了畜牧養殖的持續發展以及從人類健康角度出發,研究出針對性強、低毒、無殘留、無公害動物藥品已成為當務之急,尤其是中草藥制劑的開發研制應成為工作的重點。
6我國動物健康養殖發展的方向
6.1進行綠色畜牧生物飼料添加劑的研制和開發:綠色畜牧飼料是指使用對動物和人類均安全的飼料,生產出的畜產品是安全的。開發酶制劑,飼料中添加酶制劑后,補充了動物體內自身內源酶的不足,促進了飼料中營養成份的分解,進而加速了營養物質的吸收和利用。微生態制劑飼料添加劑簡稱生物添加劑,其成份包括菌體、蛋白質、氨基酸、維生素、微量元素以及促生長因子等,可以補充飼料營養成份的不足,提高飼料利用率,改善飼料口感,提高飼料適口性,促進動物正常發育和快速生長,還具有明顯的防病效果。
6.2提高養殖糞便和廢棄物處理技術。逐步發展工廠化養殖,采用高效節能技術,實現控制溫度和光線,全部使用配合飼料,糞便和廢棄物推行無害化處理,養殖糞便和廢棄物指標達到排放標準。
6.3提高我國動物養殖的集約化養殖技術。完善其養殖技術的配套性,如飼養技術、環境保護技術、防疫體系、養殖設備的可控性等。
6.4加速發展集約式養殖方式及健康養殖技術的研究。研究適宜于大面積推廣的健康設施及其配套糞便和廢棄物再處理技術;研究適合于不同自然環境條件和社會經濟狀況的可持續養殖模式及其配套技術;培育出能大規模生產的主要養殖品種的抗病、抗逆新品種;開發出適合大面積推廣的無公害動物藥品和疫苗;開發出適合于不同養殖條件下,不同養殖品種的系列優質飼料、飼料飲水投喂設備及投飼技術。
6.5積極推廣應用健康養殖技術。按照無公害畜產品質量標準和養殖技術規范,嚴格執行生產操作規程和質量控制措施,切實抓好無公害畜產品生產。
6.6建立和健全檢疫系統和質量監控系統。加強畜禽疫病監控和測報工作及防疫檢疫,在全國范圍形成一個能適應大流通、大規模、集約化現代養殖特點的動物防疫檢疫網絡。建立和健全畜產品質量監控系統,主要包括法律保障體系、技術支撐體系、行政執法體系等三大體系。
6.7加強宣傳、執法,規范行業管理,形成良好的社會監督機制。由于我國畜牧業的生產現狀,從業者的質量安全生產意識淡薄,不合格飼料、禁用動物藥品等在生產中仍在使用,嚴重制約了我國畜牧養殖業的可持續健康發展。為此,必須加強宣傳、執法,規范行業管理,形成良好的社會監督機制:加大宣傳工作力度,逐步樹立無公害畜產品質量安全意識;建立無規定疫病區和無公害畜產品生產示范區,全面推動無公害標準化生產;嚴格執法,全面建立和推進準人制度;加快制訂無公害畜產品運輸、加工、銷售等方面的行業標準,推行無公害、綠色營銷,真正實現畜產品從“產地到餐桌”的無害化。讓人們吃上優質、安全、無污染、無公害的畜產品,確保人類生命健康,促進畜牧養殖業可持續、健康發展。 |
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