牧原股份二:守正出奇的二元轮回育种体系

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$牧原股份(SZ002714)$      $温氏股份(SZ300498)$      $正邦科技(SZ002157)$      

上篇介绍了外三元繁育体系以及它的两大缺点重资产和长繁殖周期。这些缺点加大了自繁自养企业扩张和收缩的难度,也增加了养殖户在猪周期投机的风险。本篇介绍牧原的二元轮回繁育体系,它与外三元体系有较大不同,尽管在重资产方面并无改善,但它在缩短繁殖周期和提高扩产灵活性方面体现了巨大优势。

二元轮回体系实现了“肉种兼用”,商品代肉猪中的母猪可以被选留为能繁母猪。“肉种兼用”的效果是极其宏大的,就好比一家制造业公司的产品是一种机器,而它用来生产产品的固定资产也是这种机器,那么这家公司如果想扩张,理论上可以实现像细菌繁殖那样的指数增长。目前国内猪企只有牧原掌握了二元轮回育种技术,这让牧原在养殖规模扩张方面一骑绝尘。

二元轮回体系是牧原30年养猪路上创新精神的一个缩影。它的形成有一定无心插柳的成分,这个最初出于成本控制目的建立的育种体系,后来体现了强大的留种能力并在后非瘟时代的规模扩张中大放异彩。

偏爱瘦肉,引入三元体系

建国初期,因为油脂的缺乏,我国养猪业以苏联的育种体系为主,商品猪是肉脂兼用型猪,瘦肉率低,脂肪含量高,可以供应一部分的油脂。到了90年代,油脂不再缺乏,生活改善的老百姓越来越偏爱瘦肉,当时美系外三元猪因瘦肉率高的特点成为养殖首选。

牧原在1992年刚开始养猪的时候采用的是老加系。这种猪背膘厚,肥肉多,即使提升饲料和管理也难以改善,销售时候经常被当做“土三元猪”。当时一头猪售价约 600-700 元,牧原的猪因肥肉太多每头被压价30元。

1997年牧原决心提高瘦肉率,从国外引入“双肌臀”大白猪和“健美”杜洛克,开始使用外三元体系。瘦肉率得到大幅提升,但随之而来的还有活仔数下降、应激死亡率上升,侵蚀掉一部分利润,经济效益不显著。

除此之外,外三元体系还有引种成本高、饲料成本高的弊端。国内绝大多数养殖企业没有足够数量的纯种猪群,为了防止退化,每隔两三年就需要从国外引进原种猪。高猪价时期往往原种猪价格也非常高,养殖成本居高不下,猪企处境被动。

同时外三元猪对饲料蛋白质含量要求高。使用玉米+豆粕的饲料配方,提高蛋白质主要靠增加豆粕比例来实现。但我国大豆80%依靠进口,2013年之前豆粕单吨价格是玉米的2倍,最近几年价格也在玉米的1.5-2倍之间。高蛋白饲料导致养殖企业饲料成本高企。

尝试发挥小麦产区优势

牧原所处的河南盛产小麦,小麦蛋白质含量为15%,低于豆粕的44%,但远高于玉米的8.5%,单吨价格仅仅是玉米的1.1倍。对于牧原而言,如能用小麦替代玉米+豆粕组合,饲料成本可以大幅下降,这将成为一个很大的竞争优势。

为了发挥小麦产区低成本优势,牧原投入了很多研究精力。刚开始用小麦替代玉米+豆粕配方时,出现了一个问题,小麦含有抗营养因子阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖,这些多聚糖在肠道内吸收水分后变得膨胀和粘稠,影响消化酶对食糜的水解消化。使用小麦配方的猪群出现了消化不畅。

后来牧原经过反复试验找到了解决方法,用控制颗粒大小和添加外源酶的做法解决了消化不畅的问题。但此时,推广小麦配方还面临着另外一个问题:以小麦为主的低蛋白饲料不适应外三元体系。小麦的蛋白质含量低于豆粕,在美系外三元的育种体系下,使用小麦将导致瘦肉率大幅下降。

决心抛弃三元体系

育种体系和营养体系不匹配是牧原必须要解决的一道难题。面对这种问题,大部分企业会让营养体系配合育种体系,因为这样做比较容易,但缺点是饲料成本降不下来。牧原坚持了低蛋白营养体系,让育种体系适应营养体系。

然而育种体系的改变非一朝一夕之功,放弃现有育种体系意味着牺牲未来至少数年的效益。这是一个正确但不容易选择,也是牧原探索自己独有育种体系的开始。

如上篇所谈,在兼顾产子数、瘦肉率、生长速度、饲料转化率这几个指标方面,大白和长白各有优势,大白产子数性能更优,长白生长速度和饲料转化率更优。杜洛克的优势是瘦肉率很高,但是产子数性能极差。终端父本使用杜洛克之后,商品代三元猪瘦肉率大幅提高,在瘦肉率、生长速度和料肉比等生长指标上达到完美平衡,但由于带了50%杜洛克基因,因此三元猪产子数性能极差,无法作为种用。

杜洛克高瘦肉率的优势非常依赖高蛋白饲料。如果不用杜洛克,只用大白长白杂交得到的二元猪对低蛋白饲料的适应性好很多。大幅降低饲料中的蛋白含量之后,三元猪的瘦肉率会出现明显的下降,而二元猪的瘦肉率下降幅度很小。也就是说,在低蛋白饲喂下二元猪与三元猪瘦肉率的差距很小,采用低蛋白饲料,三元猪就没什么优势了。

可见杜洛克是一把双刃剑,它的加入只提升了瘦肉率这一个指标,但却带来两大缺点一是依赖高蛋白饲料,推高养殖成本,二是导致商品代生殖性能大幅下降。

如能在育种中避免使用杜洛克,就能推广低蛋白饲料,让饲料成本大幅下降,剩下的问题就是想办法把瘦肉率提升上来。

由于单个指标短板更适合通过选育来改善,经过深思熟虑,牧原放弃了外三元体系,从2002年开始着重培养二元轮回育种体系。二元轮回育种从操作上说很简单,从曾祖代到父母代的繁育过程与三元体系一样,只在父母代二元猪配种时,不使用杜洛克公猪,改用长白公猪做回交。由此得到的商品代猪仍是二元猪,含有75%长白基因,25%大白基因,称为伪二元猪或轮回二元猪。

选育提升瘦肉率

低蛋白配方饲料很快得到了应用,但瘦肉率低的痛点解决起来却很漫长。牧原开始对回交父本长白公猪的瘦肉率指标进行选育,以获得瘦肉率更高的品种,更好地替代杜洛克猪。

品种选育是一个非常漫长的过程,并且依赖规模效应。不同于工业技术进步,生物品种改良无法靠集中攻关在短时间内突破。明确育种目标后,需要一代代的繁育并从中选优。每一代猪的性状变化是非常微小的,需要积累很多代才能有比较明显的改善。

此外,育种的规模效应很显著,种群数量越大越有利于选育,因为基数大的种群其后代出现变异的概率更大,提供的多样性更好。

就这样通过10多年的选育迭代,回交父本的性能提升上来,逐步解决了瘦肉率低的问题,到2012年牧原二元轮回商品猪的瘦肉率已经达到比较理想的水平。并且经过多年育种积累,牧原的纯种种群已经达到足以保种的规模,摆脱了对外引种的依赖。

无心插柳,守正出奇

补上瘦肉率短板后,牧原二元轮回育种体系基本搭建完成。这个出于降成本目的培育体系“意外”获得了种群繁殖上的巨大优势。由于繁育体系全程不用杜洛克,避开了杜洛克产仔数少、成活率低等生殖性能的短板。商品代猪也是大白长白的杂交猪,理论上生殖性能应该与标准二元母猪接近。

不同于商品代肉猪,饲养能繁母猪时为了保障繁殖性能,需要采用高脂肪低蛋白饲料。牧原的二元轮回母猪搭配低蛋白营养的饲料体系后,在生殖效率上并没有明显的降低,可以用作能繁,生殖性能、饲料转化率、生长速度也都令人满意。

商品代的母猪可以用作能繁,肉种兼用不再是梦。肉种兼用可以大幅缩短补充能繁的周期,极大增加产能伸缩的灵活性,在受到疫病等外来因素侵袭时,对能繁种群的保护和恢复也有重大意义。

从那时起,养殖技术成熟、土地储备充足的牧原开启了快速扩张模式。增加配套种猪一直是扩张的重点,二元轮回体系在其中发挥了重要作用。从2011年到2020年,牧原能繁母猪存栏从9.6万头增长至270万头,年复合增长率达到44.9%,同期生猪出栏量从61万头增加到1811.5万头,年复合增长率45.7%。一直到现在扩张的脚步仍未放缓。

伪二元母猪何时用?

尽管二元轮回猪可以肉种兼用,但并不适合完全取代标准二元母猪,原因有两个,一是伪二元母猪的繁殖性能比标准二元母猪略低(大约能达到95%),二是如果轮回次数过多可能会发生性能退化。牧原的二元轮回猪多数还是作为肉猪销售的,轮回二元留种则根据猪周期和公司战略情况配合产能扩张使用。

牧原能繁的首选仍然是标准二元母猪。标准二元母猪充足时,大部分伪二元猪都作为肉猪育肥出售,只有性状最好的一小部分被留种。在扩张速度加快,或者其他原因导致能繁出现缺口的时候,可以加大伪二元的留种比例,实现能繁数量的快速增长。

理论上二元轮回生产体系可以在二元杂交猪和纯种猪之间进行多次交替轮回配种。标准二元与长白交配生出一次轮回二元母猪,一次轮回母猪可以与大白进行交配生出二次轮回母猪,二次轮回母猪再与长白交配生出三次轮回母猪,以此类推。理论上可以无限轮回,不过为防止基因退化,最多三次轮回后就应当用标准二元母猪进行替换。牧原历史上,基本只使用一次轮回二元母猪,非瘟后因为母猪短缺也只使用过二次轮回母猪,还未有三次及以上轮回的使用经验。

实际上,轮回二元母猪无需成为主力能繁,只需要在能繁紧缺的时候顶上一两代次就足够了。

上篇我们讲过三元体系的培养周期最长是34个月,这是从曾祖代猪配种到商品代猪出栏的全过程所需时间。如果只替换能繁母猪的话,那就是从曾祖代配种到父母代能繁母猪性成熟,需要的时间短一些,从给曾祖代猪配种开始,怀孕4个月祖代猪出生,祖代猪生长8个月至性成熟,祖代猪配种,怀孕4个月标准二元猪出生,标准二元猪生长8个月至性成熟,总共需要24个月时间。

所以轮回二元母猪只需“坚守岗位”24个月,撑过这段时间就能等到标准二元母猪来“接班”了,而母猪的使用期一般是30个月,完全能够满足。

标准二元和轮回二元的交替使用缩短了能繁母猪的补充周期,能够让种群繁育进度跟上猪舍等固定资产建设进度,从而减少固定资产闲置期,提高产能利用率,避免扩张期间生产成本的大幅上升。此外,这样做避免了外购种猪,从而避免养殖成本随猪周期的波动上升,增强了对猪周期的抵御能力。

牧原只需考虑资金安排和固定资产建设节奏,种猪配套不再是瓶颈,产能扩张的天花板就打开了。产能伸缩的灵活性甚至让牧原抓住了更多周期波动的红利。牧原可以在周期底部加大使用轮回二元母猪的比例,以便在周期上行过程中快速扩大出栏量,在周期顶部获取高额利润,然后在周期下行过程中再逐渐将二元轮回母猪替换为标准二元母猪,适当降低生产成本。


二元轮回和三元留种的差距有多大?

最后,对比一下二元轮回和三元留种的繁殖性能差距,以及由此导致的成本差距。

2018年下半年以来的非瘟疫情重塑了行业格局,2019-2020年严重缺猪的时间里,生猪飙涨到近40元/公斤。很多养企养户虽然没有二元轮回育种体系,但也没耐心等待常规的三元体系,为了抢在高价期间出栏,发生了很多急功近利的事情。不惜抬升成本,没条件创造条件也要增加出栏,导致行业平均成本大幅上行。

最典型的就是三元留种。都知道三元猪生殖性能很差,不适合做能繁,可是等标准能繁就位,高猪价早就过去。急不可耐的养企养户望着自己的猪圈寻思着,三元母猪也是母猪啊,只要能下崽儿,都得给我上。于是三元能繁的比例从非瘟前的10%飙升到了非瘟后的45%。

三元能繁和二元能繁的性能差距有多少,请看下图。


三元母猪在配种成功率、仔猪成活率、育肥成活率和使用年限方面都大幅落后于标准二元母猪。这里没有轮回二元母猪的数据,就按标准二元母猪性能的95%来估计。为了计算方便我们忽略三元母猪使用年限短造成的高折旧,仅从PSY 的角度来计算使用三元母猪导致的成本升高。

假定每头能繁母猪每年发生成本7500元,包含母猪折旧、饲料、药品疫苗、水电能源、人工等所有项目。这些成本都要结转到断奶仔猪身上,成为断奶仔猪的成本。对标准二元母猪来说PSY=21,断奶仔猪的平均成本=7500/21=357元。轮回二元母猪的PSY按20计算,断奶仔猪的平均成本=7500/20=375元。三元母猪的PSY=14,断奶仔猪的平均成本=7500/14=536元。

三元留种的仔猪成本比标准二元高出50%,比轮回二元高出43%,每公斤成本大约上升了1.5-1.6元。实际上,考虑使用年限短造成的高折旧,每公斤成本上升在2元左右。这还是在没有外购情况下的数据。非瘟前,平滑猪周期之后行业平均每公斤的净利润也就1.5元左右,三元留种吞噬了正常年份的全部利润。不考虑成本的养殖户与不看估值就买股票的股民有的一拼。

和三元留种对比一下,就会发现拥有轮回二元体系,在保持低成本方面的优势可不算小了。我们上篇讲过,三元金字塔体系在出栏规模稳定的情况下,成本也很稳定。只是在回补受损种群或者大幅扩产的时候会导致1-3年时间的成本大幅上升。

因此,可以预见,未来如果大家都好好养猪,不扩张、不随意外购的话,成本差距不会很大。但是,如果养殖企业继续跑马圈地、疯狂扩张,或者再次遇到非瘟这类破坏种群的黑天鹅事件,牧原的成本优势会有所放大。

“持续的低成本生产商”

从形式上讲,二元轮回技术非常简单,只要把终端父本杜洛克换成长白就行了,但瘦肉率的选育,需要至少10年时间,此外还需要有足够数量的种群并且有牺牲未来几年利润的决心。未来10年,二元轮回体系仍然是牧原的护城河。

正如巴菲特在致股东的信中所言,具有杰出经济特征的企业的一种类型是“在一个行业中作为低成本生产商的持久地位”。牧原在育种体系方面做到了这一点。

全部讨论

2022-02-14 23:11

请教一个问题:牧原用了10多年的选育迭代,逐步解决了瘦肉率低的问题!总共提高了多少瘦肉率?

2022-10-19 12:40

终于有人把二元回交讲清楚了,受益颇深,佩服!

2022-02-24 10:38

具有杰出经济特征的企业的一种类型是“在一个行业中作为低成本生产商的持久地位”,漂亮。现在各大友商纷纷在谈二元母猪技术也有,那么十多年的基因迭代优育和数据积累工作都是没有意义的这么容易就能拉平?是你太天真还是我太天真?小规模的实验应用(或者说是口炮)和大规模长时间的积累迭代是一回事吗?

2021-12-18 09:35

低成本扩张才是王道

2022-07-05 08:32

如果有企业肯牺牲多年经济效益,在三元母猪里逐步选育出生殖效率堪比二元母猪的优质三元母猪,逐步拉平三元猪生殖效率低的缺陷,那么这就将会是一个新的固定特性的品种了。以后的繁育只用三元猪之间就好了。绝对比其他企业有优势,有护城河。但是就怕一旦新品种培育出来了,在国内这种不重视保护知识产权的环境下,被其他企业以各种办法引种偷育走。

2022-02-28 21:31

真正的产业分析师

2021-11-30 19:59

资料全面,但不是原创,价值比较高

2021-11-30 17:27

友商没办法抄作业?畜牧界的袁隆平?

看完老兄两篇关于育种体系的大作,收获甚大!请教几点:①既然牧原的纯种种群通过多年选育已经摆脱了对外引种的依赖,那么国内其他实力雄厚的养猪企业和专业的育种公司是否同样如此,通过多年选育建立了自主完善的外三元金字塔扩繁体系,无须再去引种国外的纯种种猪(太白,长白,杜洛克),亦即同样实现了种猪自由?②牧原近20年选育经验,沉淀下来的核心资产,不是纯种太白,不是二元母猪,也不是二元回交的伪二元母猪,而是瘦肉率指标不断改善的纯种长白,且这个种群与国外的纯种长白已有明显变异,对吗?③当牧原的扩繁优势日益明显,业内友商忍痛转型,由外三元改为二元回交,能否大大缩短探索和选育的时间?比如直接从牧原大规模引进改良后的纯种长白,与自家原有的纯种太白杂交即可。如此一来,即可立即获得与牧原并驾齐驱的资格?还请不吝赐教!

2023-07-02 18:05

支持一下,21 年 9 月周期见底入场,不懂这么专业的养猪知识,只知道牧原成本低,后来对秦老板的风格很欣赏,最近又加仓到第三仓位股,看了作者的研报很是受益。