東阿黑驢目標(biāo)性狀的邊際效益研究

楊 濤，崔 冉，張新浩，楊 莉，王 敏，劉 宇，凌 遙，李海靜*，趙春江*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100193；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)馬研究中心，北京 100193；3.東阿阿膠股份有限公司，國家膠類中藥工程技術(shù)研究中心，山東東阿 252201）

我國是世界上主要的養(yǎng)驢國家之一，驢的飼養(yǎng)具有悠久歷史。我國驢品種資源豐富，其中德州驢是優(yōu)秀的大型驢地方品種之一[1-2]，但近幾十年來，隨著農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，機械替代畜力，對驢業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響，德州驢質(zhì)量、數(shù)量呈迅速下降趨勢。20 世紀(jì)80 年代，德州驢存欄量曾達(dá)到20 余萬頭，目前只存欄數(shù)萬頭。在農(nóng)業(yè)機械化的背景下，德州驢役用價值降低，加上繁殖周期長、經(jīng)濟效益低，群眾養(yǎng)殖積極性不高，造成數(shù)量逐漸下降[3-4]。對德州驢進行定向培育，以提升其經(jīng)濟價值，已成為一項迫切的任務(wù)。針對我國市場對驢皮（制阿膠原料）、驢肉的需求，培育適合規(guī)模化養(yǎng)殖、性能優(yōu)良的皮肉兼用型驢成為德州驢育種的重要方向。

動物育種的目的即在動物生產(chǎn)中獲得最大經(jīng)濟效益，因此東阿黑驢的育種工作主要圍繞經(jīng)濟效益來進行[5]。育種目標(biāo)的確定是家畜育種規(guī)劃的前提，不科學(xué)的育種目標(biāo)將會導(dǎo)致經(jīng)濟效益無法實現(xiàn)，育種進展緩慢甚至倒退[6-8]。在確定育種目標(biāo)時，目標(biāo)性狀的相對重要性通常由性狀的經(jīng)濟重要性、遺傳變異度和性狀間遺傳相關(guān)3 個方面決定[9-10]，其中一般用邊際效益來衡量性狀的經(jīng)濟重要性。將當(dāng)前生產(chǎn)管理水平下育種成本與收益之差的利潤函數(shù)作為邊際效益，其大小可用于評價全群的遺傳進展，并作為家畜個體選留的依據(jù)。一個性狀的邊際效益越大，表明越值得對該性狀進行改良[11-13]，因此可以說估計育種目標(biāo)的邊際效益是整個育種工作的基礎(chǔ)。

本研究在對山東東阿集團黑驢育種核心群2016—2018 年生產(chǎn)和育種狀況深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合市場情況，構(gòu)建了東阿黑驢的生物經(jīng)濟模型，利用差額法估算了驢肉用性狀、繁殖性狀、皮用性狀的邊際效益，確定了目標(biāo)性狀的經(jīng)濟權(quán)重，在系統(tǒng)分析后初步制定了量化的育種目標(biāo)性狀，以便為東阿黑驢的育種方案制定及優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 東阿黑驢育種目標(biāo)性狀 東阿黑驢定位為皮肉兼用型驢，育種目標(biāo)即培育生長快，肉、皮生產(chǎn)效率高的黑驢群體，因此在育種過程中應(yīng)著重對產(chǎn)皮、產(chǎn)肉2 類經(jīng)濟性狀進行選擇。此外，繁殖性狀是重要的間接對經(jīng)濟效益起作用的功能性狀，也將其納入育種目標(biāo)中。本研究結(jié)合東阿黑驢養(yǎng)殖場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄，根據(jù)東阿黑驢的生產(chǎn)和育種體系，確定研究東阿黑驢5 個目標(biāo)性狀的邊際效益。體現(xiàn)產(chǎn)肉性能的性狀主要有6 月齡體重、18月齡體重。將18 月齡皮產(chǎn)量指數(shù)作為反映驢產(chǎn)皮性能的性狀，定義皮產(chǎn)量指數(shù)=驢皮體積× 密度，其中驢皮體積=18 月齡體長×18 月齡胸圍×18 月齡皮厚。繁殖性能主要通過對初產(chǎn)年齡和產(chǎn)犢間隔的選擇來進行提高。表1 為東阿黑驢育種目標(biāo)性狀和選擇性狀。

表1 東阿黑驢育種目標(biāo)性狀和選擇性狀

1.2 母驢生物經(jīng)濟模型的構(gòu)建 驢業(yè)生產(chǎn)是一個遺傳育種、飼養(yǎng)管理緊密結(jié)合、高度關(guān)聯(lián)的復(fù)雜過程。生物經(jīng)濟模型是利用一系列函數(shù)方程來描述當(dāng)前飼養(yǎng)管理條件下動物生產(chǎn)的整個流程，通過計算各個流程的投入和產(chǎn)出，從而可求得各個性狀的邊際效益值[14]。圖1 展示了育種核心群母驢生產(chǎn)的簡要流程。

圖1 核心群母驢生物經(jīng)濟模型

1.3 參數(shù)來源 本研究數(shù)據(jù)來源于對山東東阿集團黑驢養(yǎng)殖場2016—2018 年生產(chǎn)情況的基礎(chǔ)調(diào)查，收集并整理了其生長發(fā)育性能、繁殖性能、飼養(yǎng)管理技術(shù)等數(shù)據(jù)記錄，其中飼養(yǎng)管理技術(shù)數(shù)據(jù)部分參照山東省地方標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和整理結(jié)果，將東阿黑驢群體的平均生產(chǎn)性能、市場經(jīng)濟體系、生產(chǎn)管理技術(shù)、繁殖參數(shù)分別列于表2～表5 中。

表3 市場經(jīng)濟體系參數(shù)

表4 生產(chǎn)管理技術(shù)參數(shù)

表5 繁殖性能參數(shù)

1.4 邊際效益的計算 應(yīng)用邊際效益可以估算各生產(chǎn)性狀對于利潤的重要性。在采用經(jīng)濟評估法確定育種目標(biāo)時，邊際效益是計算綜合育種值的前提，也是對計算各性狀經(jīng)濟加權(quán)因子十分重要的參數(shù)[15]。邊際效益估計的方法有很多，其中差額法簡單易行，是被大家公認(rèn)的對育種值進行經(jīng)濟學(xué)評價和計算的最基本方法[16]。本研究將利用差額法計算東阿黑驢各個經(jīng)濟性狀的邊際效益。基本公式為：

其中，Vi為性狀的邊際效益，ΔRij為性狀i的第j個產(chǎn)出組分，ΔCij為性狀i的第j個投入組分。

1.4.1 斷奶重邊際效益 斷奶時公驢增重1 kg，母驢相應(yīng)增重比例為：h=6 月齡母驢體重/6 月齡公驢體重；邊際產(chǎn)出增加量為：Δ R=性別比例×母驢每胎培育斷奶驢駒×驢每1 kg 出售價格×（1+h）；飼料采食量邊際投入增加量為：Δ C=性別比例×母驢每胎培育斷奶驢駒×（基礎(chǔ)驢1 kg 日糧價格×6 月齡青年驢每天需要消化能/基礎(chǔ)驢1 kg 日糧含消化能）；斷奶重邊際效益的增加量為：V=Δ R-Δ C。

1.4.2 18 月齡體重邊際效益 18 月齡公驢增重1 kg 時，母驢相應(yīng)增重比例為：h=18 月齡母驢體重/18 月齡公驢體重；邊際產(chǎn)出增加量為：Δ R=性別比例×（母驢每胎培育斷奶驢駒-斷奶至18 月齡損失率）×驢每1 kg出售價格×（1+h）；飼料采食量邊際投入增加量為：Δ C=性別比例×（母驢每胎培育斷奶驢駒-斷奶至18月齡損失率）×（育肥驢1 kg 日糧價格×18 月齡青年驢每天需要消化能/育肥驢1 kg 日糧含消化能+繁殖母驢1 kg 日糧價格×h×18 月齡青年驢每天需要消化能/繁殖母驢1 kg 日糧含消化能）；18 月齡體重邊際效益增加量為：V=Δ R-Δ C。

1.4.3 初產(chǎn)年齡邊際效益 初產(chǎn)年齡提前1 天的邊際效益如下：

飼料采食量邊際投入減少量：Δ C1=每胎培育青年母驢× 基礎(chǔ)驢1 kg 日糧價格× 母驢初配時每天需要消化能/基礎(chǔ)驢1 kg 日糧含消化能

驢舍折舊投入減少量：Δ C2=每胎培育青年母驢×繁殖母驢1 kg 體重合驢舍折舊費用×母驢初配體重/（留群時間×365）

人工投入減少量：Δ C3=每胎培育青年母驢×每頭驢每天的勞工成本

醫(yī)療費用投入減少量：Δ C4=每胎培育青年母驢×每頭驢每年的醫(yī)藥成本/365

邊際產(chǎn)出變化量：Δ R=0.0 元

初產(chǎn)年齡邊際效益增加量：V=Δ R-Δ C1 -Δ C2-Δ C3-Δ C4。

1.4.4 產(chǎn)犢間隔邊際效益 產(chǎn)犢間隔縮短1 d 的邊際效益如下：

飼料采食量邊際投入減少量：Δ C1=每胎培育青年母驢× 繁殖母驢1 kg 日糧價格× 妊娠期成年母驢每天需要消化能/繁殖母驢1 kg 日糧含消化能

驢舍折舊投入減少量：Δ C2=每胎培育青年母驢×繁殖母驢1 kg 體重合驢舍折舊費用×成年母驢體重/（留群時間×365）

人工投入減少量：Δ C3=每胎培育青年母驢×每頭驢每天的勞工成本

醫(yī)療費用投入減少量：Δ C4=每胎培育青年母驢×（每頭驢每年的醫(yī)藥成本/365）

配種投入減少量：Δ C5=每胎培育青年母驢×（每頭驢每個發(fā)情期輸精費用/21）

邊際產(chǎn)出變化量：Δ R=0.0 元

產(chǎn)犢間隔邊際效益增加量：V=Δ R-Δ C1-Δ C2-Δ C3-Δ C4-Δ C5。

1.4.5 皮產(chǎn)量指數(shù)邊際效益 當(dāng)皮產(chǎn)量指數(shù)增加1 個單位時，其邊際效益如下：皮產(chǎn)量指數(shù)=18 月齡體長×18 月齡胸圍×18 月齡皮厚，驢皮一張約2 100 元，大概0.088 m3，密度為1 g/cm3，命名當(dāng)皮產(chǎn)量指數(shù)為1 kg 為一個單位。

皮產(chǎn)量指數(shù)增加1 個單位帶來的邊際產(chǎn)出：Δ R=驢皮單價×（皮產(chǎn)量指數(shù)/驢皮質(zhì)量）

邊際投入變化量：Δ C=0.0 元

皮產(chǎn)量指數(shù)邊際效益增加量為：V=Δ R-Δ C。

2 結(jié)果

2.1 育種目標(biāo)性狀的邊際效益 本研究中影響目標(biāo)性狀邊際投入的因素主要考慮了飼料投入、驢舍折舊費用、人工投入、醫(yī)療費用、配種投入，邊際產(chǎn)出主要為驢肉、驢皮收入。表6 列出了目標(biāo)性狀變化一個單位邊際投入與邊際產(chǎn)出的變化量。當(dāng)斷奶重、18 月齡體重增加1 kg 時，飼料投入與邊際產(chǎn)出均增加，邊際效益分別增加12.61 元、5.52 元。當(dāng)初產(chǎn)年齡提前1 d、產(chǎn)犢間隔縮短1 d 時，各項邊際投入均減少，邊際產(chǎn)出變化量為0，邊際效益分別增加2.91 元、4.56 元。當(dāng)皮產(chǎn)量指數(shù)增加1 個單位時，邊際產(chǎn)出增加23.86 元，因為飼養(yǎng)條件相同，邊際投入變化量為0，邊際效益增加23.86 元。

表6 東阿黑驢育種目標(biāo)性狀邊際投入與產(chǎn)出

2.2 育種目標(biāo)性狀的相對經(jīng)濟權(quán)重 基于東阿黑驢育種核心群2016—2018 年的性能記錄，應(yīng)用動物模型使用約束性最大似然法對每個性狀的遺傳參數(shù)進行估計，計算得到各性狀的遺傳標(biāo)準(zhǔn)差。將各目標(biāo)性狀的邊際效益與其遺傳標(biāo)準(zhǔn)差之積作為相對經(jīng)濟權(quán)重，結(jié)果見表7。由表7 可知，相對經(jīng)濟權(quán)重最大的是斷奶重，為38%。其次為皮產(chǎn)量指數(shù)和18 月齡體重，相對經(jīng)濟權(quán)重分別為26%和25%，產(chǎn)犢間隔和初產(chǎn)年齡相對經(jīng)濟權(quán)重較低，分別為9% 和2%。總的來看，肉用性狀、繁殖性狀和皮用性狀的相對經(jīng)濟權(quán)重比值為0.63:0.11:0.26。

表7 東阿黑驢育種目標(biāo)性狀的相對經(jīng)濟權(quán)重

3 討 論

本研究中東阿黑驢斷奶重、18 月齡體重邊際效益分別為12.61 元、5.52 元。斷奶重是驢青年期的肉用性狀評價指標(biāo)，斷奶重與成年體重有較強的遺傳相關(guān)和表型相關(guān)，斷奶重越大成年體重也越大，育種效益也就越大，因此斷奶重常作為一個選擇性狀來實現(xiàn)早期選擇。18 月齡體重常用做成年公、母驢肉用性狀評價指標(biāo)，公、母驢18 月齡體重分別可達(dá)成年驢體重的90% 和85%以上，而成年體重的大小直接決定著屠宰后胴體重的大小，從而可以說18 月齡體重直接影響?zhàn)B殖收益。但隨著成年驢體重的增加，每天維持所需消化能增大，將使得生產(chǎn)投入直接增加，所以該性狀的邊際效益與斷奶重相比并不是很大。繁殖性狀為一個通過影響群體結(jié)構(gòu)來影響經(jīng)濟效益的功能性狀，本研究中初產(chǎn)年齡和產(chǎn)犢間隔的邊際效益分別為2.91 元、4.56 元。Braga 等[17]認(rèn)為初產(chǎn)年齡是能對早期動物成熟能力進行衡量的重要指標(biāo)，在繁殖性狀中可用于評價前期性能。最佳初產(chǎn)年齡保證可以使個體更早獲得生產(chǎn)效益，另一方面可適當(dāng)提高利用年限。Rege 等[18]研究表明，產(chǎn)犢間隔已成為動物生產(chǎn)中反映動物成熟早晚及其受孕能力的主要指標(biāo)，在繁殖性狀中主要用于評價后期性能。母驢最理想狀態(tài)為1 年零2 個月一犢，但是一般養(yǎng)殖場目前產(chǎn)犢間隔較長，較難達(dá)到理想情況。縮短產(chǎn)犢間隔，可以減少青年母驢飼喂時間，從而降低養(yǎng)殖成本。皮產(chǎn)量指數(shù)的邊際效益為23.86 元，在5 個目標(biāo)性狀里的邊際效益是最高的，表明改進黑驢群體的皮產(chǎn)量所帶來的經(jīng)濟收益是最大的，將產(chǎn)皮性狀作為目標(biāo)性狀也與培育皮肉兼用型新品種的方向是一致的。

Phocas[19]指出，品種不同、性狀不同或生產(chǎn)系統(tǒng)不同都是邊際效益研究結(jié)果不同的原因，本研究中東阿黑驢育種目標(biāo)性狀中肉用性狀、繁殖形狀、皮用性狀的相對經(jīng)濟權(quán)重之比為0.63:0.11:0.26，目前關(guān)于馬屬動物邊際效益研究的報道較少，但在肉牛、奶牛等家畜上的研究較多。薛景龍等[20]對中國肉用西門塔爾牛的研究得到生長發(fā)育性狀、繁殖性狀、胴體性狀的相對經(jīng)濟權(quán)重之比為0.31:0.53:0.16，馬秋萌等[21]研究的乳肉兼用型三河牛肉用性狀、乳用性狀、功能性狀的相對經(jīng)濟權(quán)重之比為0.14:0.62:0.22，Krupová 等[22]對舍飼條件下兼用品種平茨高牛的研究中得到產(chǎn)奶性狀、功能性狀、生長性狀、胴體性狀和飼料轉(zhuǎn)化率性狀的相對經(jīng)濟權(quán)重比為0.27:0.34:0.30:0.01:0.08，可見不同的品種、育種目標(biāo)的差異都會影響經(jīng)濟權(quán)重的大小。根據(jù)在兼用型牛上的研究進行對比分析，在育種目標(biāo)的篩選上，目前我國市場驢肉還未進行分級加工，東阿黑驢養(yǎng)殖場產(chǎn)奶性狀數(shù)據(jù)記錄不完全，因此本研究中對于胴體性狀和產(chǎn)奶性狀沒有予以分析。東阿黑驢現(xiàn)行條件下飼養(yǎng)管理水平不高，飼料轉(zhuǎn)化效率數(shù)據(jù)未進行系統(tǒng)統(tǒng)計，且因為在計算邊際效益時考慮到了營養(yǎng)參數(shù)，所以目前育種目標(biāo)中也沒有考慮飼料轉(zhuǎn)化效率。對于各目標(biāo)性狀間經(jīng)濟權(quán)重差異進行分析，除品種和性狀因素的影響外，生產(chǎn)水平和市場價格變化也會對經(jīng)濟權(quán)重產(chǎn)生重要的影響，研究中計算邊際效益所涉及的市場經(jīng)濟參數(shù)、育種技術(shù)參數(shù)等都是動態(tài)變化的，因此研究也需要及時關(guān)注驢產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策，跟蹤、搜集和整理國內(nèi)外驢市場信息，使經(jīng)濟值的計算隨生產(chǎn)系統(tǒng)和市場體系的變化而及時改變，以適應(yīng)未來的生產(chǎn)和市場變化。

4 結(jié) 論

本研究與山東東阿集團近年的生產(chǎn)和育種實踐相結(jié)合，以差額法計算邊際效益，并結(jié)合市場未來一段時間的發(fā)展走向，收集了育種規(guī)劃過程需要的經(jīng)濟學(xué)、生物學(xué)、育種技術(shù)等參數(shù)，系統(tǒng)分析并初步制定了東阿黑驢的目標(biāo)性狀。研究表明將肉用性狀和皮用性狀作為育種目標(biāo)是非常合理的，它們直接影響了東阿黑驢群體的市場銷售價格和經(jīng)濟效益。繁殖性狀通過影響整個黑驢群體結(jié)構(gòu)間接影響育種效益，同樣具有很高的經(jīng)濟意義。

致謝：感謝王雅春教授和王澤昭博士對本研究的指導(dǎo)和幫助；感謝山東東阿集團黑驢養(yǎng)殖場工作人員對本研究的大力支持和幫助。