牛遗传学可以减少牧草生产的环境影响

乳制品养殖可以对环境产生负面影响，污染水道过量的氮气可能具有长期影响。迄今为止的研究通过看着减少牛的尿尿尿素氮浓度来解决这个问题，但这涉及减缓技术，将母牛绘制作为问题而不是解决方案。Cameron Marshall，新西兰林肯大学Pablo Gregorini教授的博士学生调查了牛遗传学如何掌握降低牧草生产环境影响的关键。

由于世界寻找气候危机的解决方案和减少环境影响的方法，因此关注重点关注畜牧业和对环境所拥有的负面影响。农业生产在全球范围内增加，部分是由于使用氮肥的使用，这导致了支持更多动物的高蛋白质植被增加。然而，这种农业生产的增加对于自然环境，特别是在乳制品养殖的情况下实现了很大的成本。这些负面影响在新西兰等温带地区特别有问题，在那里牧区畜牧业的增加有助于广泛的环境退化。

奶牛对环境造成负面影响的方法之一是通过氮(N)的低效率使用。当奶牛食用植物,它们代谢,或分解食物的瘤胃(牛胃),导致生产尿素氮含量,而且必须离开身体的废物,在尿液或牛奶。奶牛摄入的氮中高达70%没有被动物利用，很大一部分最终被排泄出来;20 - 30%最终以硝酸盐的形式进入地下水，而2%转化为一氧化二氮，一种导致全球变暖的强效温室气体。

渗入地下水的氮最终会进入水路，在水路中，过量的氮含量会导致富营养化，当水体中的矿物质和营养物质过度富集时，就会发生富营养化。水中的营养物质过量会导致藻类大量繁殖(藻类过度生长)，这会阻碍光线穿透水中。这会减少光合作用(植物使用的能量转换过程)，并可能导致氧气的耗尽，以至于水体不能再支持生命。随着时间的推移，这可能导致生态系统服务的丧失和生物多样性的减少。

研究还表明，氮浸出可能对人类健康产生不利影响，在饮用水中增加的结肠直肠癌和更高水平的硝酸盐之间可能的联系。这些生产成本妨碍了这些放牧生产系统满足联合国若干可持续发展目标的能力，包括6（水质），9（行业创新）和12名（负责任的生产）。

......低级育种价值奶牛排泄尿素N较少，证明其遗传学决定氮分泌。

奶牛是解决方案，而不是问题
虽然迄今为止的研究集中在旨在减少尿氮的过多缓解技术上，但有限的研究认为奶牛是解决方案的一部分，而不是问题的一部分。新西兰林肯大学(Lincoln University)的卡梅伦·马歇尔(Cameron Marshall)、巴勃罗·格雷戈里尼(Pablo Gregorini)教授和他的同事们最近进行了一项研究，旨在了解是否可以利用奶牛的遗传基因来减少氮的排泄。

以前的研究表明，乳尿素氮（MUN）浓度在各个奶牛之间变化，这是由mun基因。由于身体液体含有尿素N水平，因此Mun值代表血液和其他体液的尿素水平。基于遗传学和牛奶中的尿素量分配了奶牛的繁殖价值。低级育种价值意味着奶牛在其牛奶尿素中具有低氮，这表明尿尿素氮水平降低。

Marshall及其同事调查了Mun繁殖价值，饮食和泌乳阶段是否影响泌尿尿素N浓度在哺乳中放牧奶牛。他们的目的是理解，如果Mun育种价值和尿尿尿素氮浓度和全排泄之间存在关系，以及这种潜在的关系可能受到不同饮食的影响。

牛身上安装了林肯大学的彼得传感器，用来跟踪它们的排尿行为。研究人员测量了奶牛排尿的频率和量，以及牛的尿液和粪便中的氮含量。同时记录了产奶量和乳成分。

遗传学决定氮分泌
卡梅伦·马歇尔和新西兰林肯大学的巴勃罗·格雷戈里尼教授在他们的论文中指出，模联育种价值较低的奶牛排泄的尿尿素氮较少，这表明它们的基因决定了氮的分泌。本试验模拟饲养值最高和最低的动物每天尿尿素氮排泄量相差165.3克。当这些信息外推到牧场上的一群奶牛时，这些结果表明，只饲养具有最低模联育种值的奶牛可能意味着每0.57 m的尿尿素氮负荷减少28%²．重要的是，低模联和高模联奶牛之间的差异不受季节和饮食的影响，这意味着农民不需要改变他们的生产系统。

虽然这项研究在牛群中使用了Mun繁殖价值的自然变化，但可以实施目标低门奶牛的育种计划。减少富营养化的主要目的是减少吸收到地下水中的硝酸盐的数量。如果农民可以通过养殖奶牛通过养殖繁殖价值的养牛来减少对环境中的n排泄，他们可以减少环境影响，并在国家和国际一级符合关键立法问题。

低模联奶牛可能更有利可图
除了尿尿尿素N浓度，低门的奶牛还提供其他优点。具有较低的Mun繁殖价值的奶牛与高级MUN的奶牛的牛奶产量相同，但与具有高级MUN的奶牛相比，产生的牛奶水平更大。这种较高的蛋白质百分比意味着奶牛会产生增加的乳固体（脂肪和蛋白质），这为乳制品系统提供了经济效益，该乳制品系统在牛奶固体基础上支付，例如在新西兰发现的那些。

......低门奶牛是一种可行的基于动物的解决方案，可将基于Graving的生产系统的N损失降低到环境中。

这些奶牛不仅提供了增加的收入可能性，而且减少了从这些放牧生产系统中泄漏到环境中的氮气将有助于农民符合立法协议，并降低他们接受幼儿罚款的可能性。

双赢的局面
本研究的结果是首先确认使用牛遗传学生产具有低育种价值的动物，为Mun基因有助于减少奶牛养殖的环境影响，使乳制品能够满足国家和国际环境目标。

通过使用低模联奶牛，该行业可以通过减少排入牧场的尿素量，直接减少淋滤到环境中的氮量。这不仅会导致排泄到牧场上的氮减少，而且还会增加牧场吸收氮的能力，因为当土壤变得不那么饱和时，牧草中的植物和土壤可以保留更多的氮。尿液中尿素含量的减少也会减少一氧化二氮的排放，从而减少有害温室气体的产生。

统称，本研究的结果表明，低门奶牛是一种可行的动物基础解决方案，可以减少从基于掠过的生产系统到环境中的N损失。低级育种价值的育种可以大大减少奶牛对环境的负面影响，使农民能够保护其生计，同时确保牧师畜牧业符合联合国可持续发展目标的几个。