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中荷AGD项目新作推荐:中国农业大学王雅春教授和侯勇教授团队在《Journal of Cleaner Production》上发文揭示通过优化奶牛育种选择指数可平衡奶牛生产利润和温室气体排放

发布时间:2024-04-18 发布人:汪菁梦 浏览次数:332

       2024415日,中国农业大学与荷兰瓦赫宁根大学农业绿色发展交叉创新型人才培养项目(AGD计划)导师王雅春教授和侯勇教授课题组携中荷AGD项目博士生师睿(共同第一作者)在Journal of Cleaner Production杂志上在线发表了题为“Balancing farm profit and greenhouse gas emissions along the dairy production chain through breeding indices”的研究论文。文章共同第一作者为博士生王越(中荷奶业发展中心SDDDC资助项目,中荷奶业可持续发展全产业链学科交叉创新型人才培养项目),该研究得到了瓦赫宁根大学Aart van der LindenCorina E. van MiddelaarBart DucroSimon J. Oosting的指导。

 

       随着人们对全球气候变化关注的不断增加,寻找减少温室气体排放的有效途径变得尤为重要。目前从奶牛育种角度减少温室气体排放的策略主要围绕选育内源性甲烷排放较低的个体。然而纵观整个奶牛生产环节,除甲烷外还有二氧化碳和氮化物等难以量化的温室气体。此外,饲料、粪污和牧场能源消耗所产生的温室气体也不可忽视。此外,由于温室气体排放量与奶牛产奶量存在正向相关,因此选育低排放的牛只预期会在一定程度上减少牧场收益。在碳中和的大环境下,如何平衡减排与经济收益也需要深度探讨。

1. 研究图形摘要

 

       基于此背景,该课题组以中国典型的奶牛养殖场为例,结合生命周期评估和生物经济模型来量化不同遗传性状在各个生产阶段所产生的温室气体。并通过选择指数理论对所研究的育种目标性状进行优化,从而实现温室气体排放的减少,同时提升农场的经济效益的目的。


图2. 不同性状变化排放的温室气体及来源

 

       研究结果显示,通过优化育种选择指数,下一代奶牛可将每吨乳脂蛋白校正奶的二氧化碳当量排放量降低6至10千克,同时每头奶牛单位的利润可提高822至1355元。不同的指数可以在经济利润和温室气体排放之间取得不同的平衡,但是具有更高利润的指数在减少温室气体排放方面表现出较少的潜力。该研究为育种在奶牛产业中减少温室气体排放提供了深入见解,为未来实现奶牛产业的可持续发展指明了方向。

图3. 选择指数优化

 
       研究工作得到国家重点研发计划-政府间国际科技创新合作(2022YFE0115700),国家现代农业产业技术体系(CARS-36),长江学者和创新团队发展计划(IRT_15R62),国家留学基金委项目(No. 201913043;No. 201906350227)和海南大学的资助。

       项目介绍:中荷农业绿色发展交叉创新型人才培养项目(AGD 计划)是由国家留学基金委资助,面向可持续、绿色生态的国家粮食安全重大战略需求,以培养多学科交叉创新、高层次复合型人才为目标的博士生培养计划。该计划依托国际智力资源和先进培养体系,中国农业大学(CAU)与荷兰瓦赫宁根大学(WUR)共建基于AGD 计划的博士生联合培养新模式,项目第一期于2019-2021年共选拔和资助90名优秀硕士生、第二期于2023-2025年共选拔和资助30名优秀硕士生攻读荷兰瓦赫宁根大学博士学位或中国农业大学联合培养博士。AGD计划总体目标是为中国农业可持续发展的转型做贡献,从高资源投入、高环境代价的生产模式转向高养分利用效率、低环境代价的可持续集约化生产模式。项目扎根中国大地,探索绿色高质农业发展道路,为全球农业可持续发展提供中国经验和中国样板。