近日，我校动科学院王雅春教授课题组联合瓦赫宁根大学的研究论文《通过育种选择指数平衡奶牛产业收益及温室气体排放》（Balancing farm profit and greenhouse gas emissions along the dairy production chain through breeding indices）发表于国际出版集团Elsevier旗下期刊《清洁生产》（Journal of Cleaner Production）。中国农业大学为该论文第一完成单位，动物科技学院王雅春教授和资源环境学院侯勇教授为论文通讯作者，博士生师睿（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）和博士生王越（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）为论文共同第一作者。

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相关，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。

图1.研究图形摘要

基于此背景，该课题组以中国典型奶牛场为例，结合生命周期评估和生物经济模型来量化不同选育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，从而达到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，同时每头奶牛的饲养利润可提高822至1355元。不同的选择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。

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，中国农业大学与荷兰瓦赫宁根大学共建基于AGD 计划的博士生联合培养新模式。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。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.142099