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變動中的畜牧生產模式 國內外牧業產業科技發展現況與展望

林映如

近年來畜牧生產有了結構性的改變,為因應龐大的需求,畜牧生產系統將逐漸轉向高度集約與產業規模化,在此環境下,生產資源與成本需極力降低,因此畜禽品種的改良成為提升生產效能的主要技術。為探索高度集約化的經營模式,將彙整臺、中、美之畜牧科技政策,並概述國內外畜禽育種技術的發展現況,以提供我國畜牧產業未來發展之參考。

全球牧業發展現況

畜產動物為人類重要的食物來源之一,除了提供生存所需的營養,畜產經營更可以進一步增加收入、累積財富,甚至作為擔保品,種種需求使得畜牧業快速擴張,據聯合國糧農組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)的統計,畜牧業產值約占全球農業的40%(FAO, 2009),而隨著世界人口增加與經濟發展的提升,畜牧業的產值可望持續升高。

近年來畜牧生產有了結構性的改變,快速增長的畜產需求、國際貿易與垂直整合商業模式的興起、全球氣候的變遷、畜牧技術的創新及政策環境的變動等五項因素,成為畜牧業變革的主要動力(FAO, 2007)。就畜產需求面而言,開發中國家對畜產品的需求量以驚人的幅度快速成長,尤其是在亞洲地區,畜產品的平均每人消費量明顯超過其他食品類別,肉類消耗量以每年約3~4%的速度增加(FAO, 2012~2013)。已開發國家對於畜產品的需求量雖然無明顯增加,但總體而言,其對畜產品的平均消費量仍遠高於開發中國家(FAO, 2009)。若進一步分析不同肉類的消耗量,可以發現以禽肉需求量的增加最為明顯,此現象也連帶影響畜禽生產狀況,家禽類產量以平均每年3%的成長率逐年上升,但牛隻與豬隻的產量成長率卻不若以往。據FAO統計,禽肉於2012年產量約為104.6百萬噸,預估到2013年產量可達到106.4百萬噸,成長率為1.8%,而豬肉與牛肉的成長率卻只有1.5%與0.9%,顯示未來禽肉極有可能取代豬肉成為主要的肉類產品(FAO, 2013)。

為因應如此龐大的畜產需求,畜牧生產系統將逐漸轉向高度集約與產業規模化,在此環境下,生產資源的利用與成本被減到最低,而畜禽品種的改良成為提升生產效能的主力技術(FAO, 2007),因此許多國家與企業紛紛加強投入畜禽育種改良,期望透過遺傳育種技術,產出高生產效率與符合市場需求的畜禽品種。

除了動物生產育種系統的精進,良好的政策規劃也可以有效改善畜牧生產環境,進而提升飼養管理條件及動物福利;有鑑於此,以下將彙整我國與中、美兩國之畜牧科技政策,並概述國內外畜禽育種技術的發展現況,以提供國內畜牧產業未來發展之參考。

中國在雞、牛、奶類需求位居世界前三位,農業部逐頒布「全國畜牧業發展第十二個五年規劃」;美國為確保農業科技冠居全球,ARS每五年發布策略計畫;而我國農委會亦針對畜禽育種、飼養管理及生醫產業等議題提出相關施政。

國內外牧業科技發展規劃

(一)中國

中國的豬肉與雞蛋總產量獨覇國際,其在雞肉、牛肉、牛奶等方面則位居全球前三位,據中國農業部統計,2010年蛋類與奶類生產量成長率分別為13.4%與30.8%,且FAO之統計亦顯示其蛋奶類有逐年增加趨勢(附圖)。中國農業部並對國內畜牧產業之發展公布「全國畜牧業發展第十二個五年規劃」(2011~2015年),內容涵蓋:畜禽標準化生產體系建設、種畜禽業體系建置、飼料工業發展、畜產品品質檢驗及草原生態維護等目標,其執行策略包含:

1.建立畜禽標準化生產體系

透過畜禽養殖標準化工程,加速設立豬隻與奶牛的標準化養殖場,採用現代化養殖設施與生產設備;同時為了提高各產區的畜產競爭優勢,依照豬、肉牛、奶牛、肉雞、蛋雞、綿羊等畜禽動物進行不同區域的劃分,針對地區特性發展不同的標準化養殖系統,例如:豬隻養殖即以東北、中部、西南和沿海地區為重點地區。

2.建立完善畜禽育種體系

中國近年來特別注重動物的遺傳育種改良,陸續推動數個主要經濟動物的遺傳改良計畫,包含:2009~2020年全國生豬遺傳改良計畫、2012~2020年全國蛋雞遺傳改良計畫,以及2011~2025年全國肉牛遺傳改良計畫等,其重點在於加強建設種畜禽場、精液配送站、種畜禽生產性能測定中心和遺傳評估中心,同時積極扶植其國內的動物育種產業,透過建立完整的畜禽育種生產與供應體制,逐步降低種畜禽的進口比例。

3.強化飼料工業體系

中國擁有良好的飼料作物栽種基礎,近年飼料工業的成長也極為快速,數家中國的飼料企業,例如:新希望集團,都分別位居全球飼料供應商的前十名。根據「飼料工業『十二五』發展規劃」,各地區將依照其資源的差異與市場發展的利基,針對不同方向的飼料品項進行布局,同時加強開發優質安全的環保飼料產品,建立飼料生產品質監控系統,以逐步擴展現代化飼料產業與銷售市場之規模。

4.建立飼料與畜產品品質控管系統

為提升飼料相關產品與畜產品的安全品質,將加強執行飼料安全評估、檢驗與監督作業,並提高飼料和飼料添加物的審核門檻;另一方面則是加強畜產品質量審查與監督,尤其針對鮮乳的品質管理,更將大力推動鮮乳品質安全監測系統,同時加速建設國家級鮮乳品質安全檢驗、檢測中心,改善相關配送設施條件,以確實提高鮮乳安全品質。

5.建立草原生態保護體系

推動草原生態保護系統,實施禁牧、休牧、輪牧及草畜平衡制度,同時進行草原防災和草地保護工程,透過上述措施逐步恢復草原生態,以進一步提升畜牧發展的優勢。

(二)美國

美國為畜牧大國,牛肉與雞肉產量位居全球第一,為確保美國的農業科技可領先全球,隸屬於農業部的美國農業研究局(Agricultural Research Service, ARS)每五年發布策略計畫(Strategic Plan),新一期策略計畫係自2012年開始,主要分為:營養、食品安全及品質;自然資源與永續農業系統;作物生產與保護;動物生產與保護;平等就業機會等五項策略領域,底下共含有14個策略目標,各目標均訂有執行策略與方法,並提供量化的績效目標,以下僅就動物生產與保護部分作整理與概述:

策略目標一

提供可改善動物生產管理系統的科學知識與生物技術,以確保畜產品和水產品供應充足且具價格競爭力。關於動物生產的具體執行方法包含:

  1. 遺傳基因組之分析與遺傳資源之維護:開發基因組分析工具,並強化遺傳改良計畫與遺傳評估計畫,篩選重要的經濟遺傳性狀,以提供基因訊息作為動物育種之用,此外亦加強保存及鑑定經濟動物之遺傳資源。
  2. 動物營養與生產效能之提升:透過瞭解動物免疫力與營養之間的關係,建立可提升動物福利並減少畜牧生產壓力之準則,以增強經濟動物的繁殖性能並減少生產耗損,此外並積極改善飼料和牧草的養分利用率和轉換效率。
  3. 畜產品品質之維護與改善:發展可減少畜產品質量差異的量測系統,以提高畜產品之品質穩定與營養衛生,同時確保來自工業化生產系統的畜產品具有一定程度的安全性。

策略目標二

預防並控制可能對美國農業、公共衛生及公民構成威脅的動物疾病和病蟲害,相關執行策略包含:

  1. 強化動物疾病機制之研究:加強瞭解動物病理、疾病傳播及免疫機制,並找出與動物抗病性/疾病易感性相關之基因;對於致病性微生物,則加強分析基因組及與宿主間的相互作用,並瞭解多重微生物感染是否會導致動物產生抗病性;另一方面,由於狂牛病嚴重影響了美國畜牧業,因此,美國農業研究局對於普利昂蛋白質(prion)及其他蛋白質錯誤折疊疾病亦進行深入研究,以發展相關預防管制措施。
  2. 家畜禽動物疾病之預防與控制:研發可防治家畜禽高傳染性疾病之方法,制定家畜禽腫瘤疾病與新興疾病研發方案,並透過疾病控制計畫改良診斷方法與疫苗品質。
  3. 病原媒介之控制:監控蒼蠅、角蠅及家蠅等病原媒介對家畜動物的影響,透過限制牛蜱熱(cattle fever tick)的傳染區域,或散播不育雄性螺旋蠅(sterile male screwworm flies)等措施,來增加對病原媒介的控管。

(三)臺灣

畜牧業在我國農業一直占有重要的地位,僅次於農產品,2012年我國農業生產總值約為新臺幣4,719億元,其中畜產品約占33.96%,占農業總產值1/3。我國畜牧領域之發展目標大致可分為:(1)建立技術密集、資本密集且具國際競爭力之畜牧產業;(2)提供健康、安全、高品質之畜禽產品;(3)推動節能減碳、動物福利之畜牧永續經營系統等(李宜映,2013),於此發展架構下,行政院農業委員會(以下稱農委會)針對畜禽育種、飼養管理及生醫產業用畜禽等議題提出相關施政規劃,簡介重點如下:

1.加強畜禽育種與飼養管理技術

(1)強化豬隻育種、生產及品質改進技術:為提升豬隻生產性能與經濟價值,農委會運用基因檢測、性能評估及配種策略等選種技術,選拔優良豬種,同時加強飼養管理技術,以增進我國豬隻育成率與生產性能(吳明哲,2006);另一方面,為維護我國畜產動物遺傳資源之多樣性,亦積極建立種原基因資料庫,目前種豬基因庫已建置完成。

(2)強化家禽育種、生產及品質改進技術:為改善家禽飼養之衛生管理條件,並增加生產效能,農委會積極推廣家禽新式生產系統,鼓勵養禽場設置密閉、負壓及環控式禽舍,推廣成果顯示新式生產系統可顯著提升家禽育成率與飼料效率(呂禮佳,2011)。此外,農委會亦致力改善家禽生產與孵化技術,培育臺灣特有土雞品種,並開發高值化的禽類加工製品,以協助提升我國家禽產業之品質。

(3)強化草食動物育種、生產及品質改進技術:農委會致力於建立牛、羊及鹿等草食動物之標準化生產作業系統,並持續推動乳牛群性能改良計畫,改善乳牛泌乳性能及生乳品質。此外,為因應氣候變遷,農委會亦積極研發節能減碳之飼養模式,以經營永續畜牧生產系統。

2.開發飼料作物及相關產品,並研究具節能減碳或動物福利之生產模式

(1)改善飼料、牧草品質及檢測技術:因應全球飼料價格高漲,以及歐盟禁止使用抗生素之國際趨勢,農委會致力於開發替代性飼料配方,以及本土牧草品種以取代傳統飼料,同時積極與學研單位合作研發可替代抗生素的綠色飼料添加物。

(2)畜牧生產自動化及汙染防治:開發畜禽舍環控與自動化系統,並針對生質能源、廢棄物處理及畜牧溫室氣體減量等技術進行研究。

(3)研析動物福祉與人道管理模式。

3.研發生醫用之畜禽動物

農委會所屬之畜產試驗所(以下稱畜試所)近年積極研發無特定病原經濟動物,並建立標準作業流程、品質管理系統等相關規範,所開發之無特定病原豬隻已可作為生醫試驗用之實驗動物。

綜觀上述中、美、臺三國的畜牧發展政策,大抵不脫離改良畜禽品種、改善動物營養、提升動物福利及加強節能減碳等數項議題,而近年隨著畜產品需求的快速增加,如何發展符合市場需求且生產效率更高的畜禽品種,成為畜牧科技發展的主要趨勢,因此為進一步瞭解畜禽育種之發展趨勢,以下即就國內外現況進行彙整與探討。

觀察我國農糧未來之發展,在技術面可強化抗逆境、抗有害生物及預應市場之品種選育等,而於法規面強化跨部會合作以促成良好研發經營環境,而政策面的導向則鼓勵業者參與產銷履歷認證,並強化品種權與智財權的保護。

展望

臺灣地處亞熱帶和熱帶地區,隨著氣溫的上升,農業生產將面臨炎熱與水資源短缺的困境,風暴、洪水、乾旱、地震或其他極端天氣事件等發生機率增加,也易使農產產品發生病蟲害的機會,造成生產量下降,直接影響糧食供應需求。為因應全球競爭環境與氣候環境之變化,本文對於我國農糧產業未來發展方向僅就技術、法規及政策三大面向建議如下:

(一)技術面

1.強化抗逆境、抗有害生物及預應市場需求之品種選育

隨著近年來生物技術的蓬勃發展,利用分子生物技術育成高產及抗病蟲品種成為品種改良的目標。另隨著消費結構之改變,農產品之品種選育,應由滿足育種者個人喜好,轉為依消費者需求導向做出設計,以提高產業競爭力。例如:因應消費者保健需求,開發具保健功效之農糧作物品種;依照醫藥生技業者製藥原料需求,進行中草藥作物選育;或依照內外銷市場當地的氣候環境、消費者色澤喜好等因素,進行花卉品種選育。

2.發展高效、節能、減廢之生產設計

全球面臨氣候變遷的衝擊,研發降低資源與能源損耗之栽培方式,已是從事農業生產國家之共識。為減少農業廢棄物等情形,應強化農作物生產之設計、加強農產處理、搬運及保鮮設備,以及開發農業廢棄資材再利用技術;結合新科技與資通訊工具,應用於農業機械及自動化研發,可將相關資訊回饋給生產者,作為提升品質與改善生長環境的依據。溫室或植物工場方面,近年來國內產官學研已投入相關研發工作,值得繼續鼓勵,惟仍應以降低設備成本為目標,持續研發符合產業效益之技術,並藉由鼓勵政策吸引更多業界承接技術成果,擴大實際應用。

3.農產品檢測科技與品種鑑定技術

在農產品安全之意識大幅提升,病原檢測試劑與藥物殘留檢測需求將逐年擴大。配合我國農產品安全無縫管理體系之政策規劃,開發精確快速且簡易之農產品農業殘留檢測套組、病蟲害監測及快速檢測套組,佐以資料庫診斷分析,可有效確保農產品衛生安全,實現我國農產品安全無縫管理制度。此外,品質測定、成熟度判別等檢測技術之開發,有助我國農產品品質確保,可為農產品銷售之後盾。另研發穩定、正確及有效率的作物品種鑑定技術,可保護育種者智慧財產權、作物品質與商譽、偵測品種變異與協助品種純化、育成,並有助查緝走私與品種認定紛爭解決,均可積極推動辦理。

(二)法規制度面

1.強化部會跨領域合作

由於農業之經營型態非常多樣,有專(兼)業農民、產銷班、合作社、農場、農會與公司,各有對應之法源依據與主管機關管理輔導,其任務目標、經營理念與研發能力各有不同,故實務上從農者係依據其組織規模與營運需求,選擇經營型態,故建議於法規制度面,僅需營造良好經營環境與維持公平競爭,並結合跨部會資源,發揮綜合輔導功效,以因應擴大經營規模所需。例如:藉由經濟部經驗,導入科專制度提升產業競爭力;與櫃買中心合作,簡化農企業上市上櫃資金籌措流程;或妥適引入創投資金,協助農企業逐步解決籌資問題,並與創投業者能有進一步聯結等。

2.促成良好研發經營環境

臺灣農業多為小農型態,農場規模小、生產成本偏高,自加入世界貿易組織(WTO),以及與中國簽訂經濟合作架構協議(ECFA),更面臨漸進式開放及國際競爭壓力。近來農企業雖已積極投入農業研發,但因多為中小企業,資金受限、投入研發經費偏低。有鑑於全球化競爭態勢益趨明顯,產業之競爭已由傳統資源之有效利用轉向知識經濟之競爭,亟需創新思維,以帶動產業發展新氣象,並為解決農村人口持續老化問題,農委會推動農業漂鳥計畫、小地主大佃農政策、農村再生方案等,鼓勵青年回農或從農與活化休耕地,並自2007年起,推動農業業界科專計畫,提供部分經費補助農企業主動投入自主研發,期更能有效促進農業創新、改善農業環境及提升農業競爭力。

畜試所除了自行開發畜禽種系外,亦與眾多種畜禽業者配合,推廣並強化我國種畜禽產銷體系。由於我國種畜禽業者多為中小型企業或畜禽養殖場,相較於歐美大型動物育種公司,我國業者較著重於後端的生產繁殖,前端育種技術之開發、功能基因之篩選及遺傳資料庫之建立等,則多仰賴研究單位或大專院校,形成產學各自獨立又相互配合的種畜禽育種體系。

儘管我國種畜禽育種體系規模較小,但透過多年的種畜禽改良經驗及完整的種畜禽生產體系,目前已培育出許多優良的畜禽品種,未來可進一步應用種畜禽育種資料庫建立基因選種平臺,並加強推廣生產履歷與基因登錄作業,穩定畜禽生產品質,同時強化動物遺傳資源之維護,期望後續可透過分子育種選拔系統之建立與育種生產供應鏈之整合,以強化我國種畜禽產業於國際市場上的競爭力。

未來展望

隨著全球畜產品需求的急速擴張,對於自然資源、土地與飼料的競爭勢必更加激烈,而不論是加速規模化畜牧生產系統的建立,或是培育高效率生產性能的畜禽品種,都是為了提高畜牧整體生產力。有鑑於此,我國畜牧產業未來應加速發展適合本地氣候環境,且具高度生產力的自有畜禽品種,並加強商業化推廣與國際市場布局,同時透過環境設施之改善、法令規範之調整,健全我國畜牧生產供應系統。

此外,於發展畜牧生產系統的同時,也應注意氣候變遷對於畜牧業之影響,以及國際社會對於動物福利的重視,因此我國畜牧產業亦應儘速發展永續且節能減碳的生產技術,以及符合國際動物福利趨勢的飼養管理系統,並整合我國既有之畜產資源,善用我國畜禽品種之優勢,拓展國際市場通路,進而提升畜牧產業之國際競爭力。

(作者為台灣經濟研究院助理研究員)

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