張 賽 李 龍 茍鐘勇 范秋麗 陳志龍 蔣守群 蔣宗勇
(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所,畜禽育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部農(nóng)村部華南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510640)
鈣和磷是動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中最主要的2種常量元素,其含量占總體重的1%~2%[1],占總礦物質(zhì)元素的40%[2]。98%的鈣和75%的磷多以固定鈣磷比(2.2∶1)的羥基磷灰石形式沉積在骨骼中,然而與鈣相比,磷的分布更為多元化,常以磷蛋白、磷脂、核酸、ATP、環(huán)腺苷酸(cAMP)、環(huán)鳥(niǎo)苷酸(cGMP)和多種酶等形式存在于細(xì)胞,尤其在肌肉中含量豐富[3]。飼糧中的鈣磷對(duì)肉雞生長(zhǎng)和骨骼發(fā)育至關(guān)重要,因此,研究肉雞胴體鈣磷沉積規(guī)律,是建立鈣磷動(dòng)態(tài)營(yíng)養(yǎng)需要量模型、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)的重要基礎(chǔ)。精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)的研究是目前畜牧養(yǎng)殖業(yè)“降本增效”的有效手段,同時(shí)對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境也具有積極的保護(hù)作用[4]。目前,不僅研究肉雞鈣磷沉積規(guī)律的數(shù)據(jù)極其缺乏,而且體成分變化受遺傳背景、營(yíng)養(yǎng)水平和飼喂水平的影響[2]。以往研究報(bào)道了肉雞的鈣磷沉積規(guī)律[1-2],但研究對(duì)象是養(yǎng)殖周期短的白羽肉雞,作為慢速型黃羽肉雞鈣磷沉積規(guī)律的參考仍具有局限性。清遠(yuǎn)麻雞作為華南地區(qū)典型的慢速型黃羽肉雞,其生長(zhǎng)周期明顯長(zhǎng)于白羽肉雞。本試驗(yàn)選用清遠(yuǎn)麻雞為研究對(duì)象,研究慢速型黃羽肉雞的鈣磷沉積規(guī)律,旨在為慢速型黃羽肉雞鈣磷動(dòng)態(tài)營(yíng)養(yǎng)需要量提供數(shù)據(jù)支撐。
選取1日齡清遠(yuǎn)麻雞840只(公母各420只),分為公母2組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)70只雞,重復(fù)間平均體重[公雞(27.31±0.12) g,母雞(27.54±0.49) g]接近。飼糧根據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》(NY/T 3645—2020)[5]慢速型黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量建議配制成顆粒料,飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)期共120 d,分為4個(gè)生長(zhǎng)階段(1~30日齡、31~60日齡、61~90日齡和91~120日齡)。試驗(yàn)期間雞只自由采食,充足飲水,按正常免疫程序進(jìn)行免疫接種。試驗(yàn)雞采用平養(yǎng),通過(guò)保溫?zé)艉涂照{(diào)控制飼養(yǎng)溫度。
續(xù)表1項(xiàng)目Items含量Content1~30日齡1to30daysofage31~60日齡31to60daysofage61~90日齡61to90daysofage91~120日齡91to120daysofage可消化賴氨酸DLys0.990.920.850.78可消化蛋氨酸DMet0.420.350.340.32可消化蛋氨酸+可消化半胱氨酸DMet+DCys0.710.600.570.53可消化蘇氨酸DThr0.620.600.560.51可消化色氨酸DTry0.190.150.140.14
分別于1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110和120日齡,每個(gè)重復(fù)取中位數(shù)體重的2只雞(為保證樣品量,第1天和第10天每個(gè)重復(fù)分別取4只和3只雞)進(jìn)行屠宰并全胴體粉碎。每次稱重前1天,斷料供水12 h,以便排空胃腸道。體重?cái)?shù)據(jù)見(jiàn)表2。
表2 清遠(yuǎn)麻雞體重Table 2 Body weight of Qingyuan partridge chickens
體成分中粗灰分含量參考《飼料中粗灰分的測(cè)定》(GB/T 6438—2007)[6]描述的方法進(jìn)行測(cè)定,體成分中鈣含量參考《飼料中鈣的測(cè)定》(GB/T 6436—2018)[7]描述的方法進(jìn)行測(cè)定,體成分中磷含量參考《飼料中總磷的測(cè)定 分光光度法》(GB/T 6437—2018)[8]描述的方法進(jìn)行測(cè)定。
1.3.1 方差分析
采用R語(yǔ)言4.2.0軟件對(duì)鈣磷沉積量數(shù)據(jù)進(jìn)行雙因素(性別和日齡)方差分析(two-way ANOVA),并進(jìn)行Tukey法校正的多重比較,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著;試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。鈣磷沉積量計(jì)算公式如下:
鈣磷沉積量(g)=體重(g)×胴體鈣磷含量(%)。
1.3.2 非線性回歸模型擬合
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用R語(yǔ)言4.2.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,利用NLS非線性回歸模型對(duì)清遠(yuǎn)麻雞日齡和鈣沉積量、日齡和磷沉積量分別進(jìn)行模型擬合。使用Logistic模型和Gompertz模型進(jìn)行非線性擬合,并比較2種模型的擬合效果,2種模型的表達(dá)式如下:
式中:y是日齡達(dá)到x時(shí)肉雞的鈣或磷沉積量;a是曲線的漸近線(成熟期的最大沉積量);b是最大相對(duì)生長(zhǎng)率;c是生長(zhǎng)速率達(dá)到最大的拐點(diǎn)日齡。
1.3.3 非線性回歸模型評(píng)估
模型擬合后,加載R語(yǔ)言modelr包,使用回歸決定系數(shù)(R2)、均方根誤差(RMSE)、平均絕對(duì)值誤差(MAE)、赤池信息準(zhǔn)則(AIC)和貝葉斯信息準(zhǔn)則(BIC)等指標(biāo)綜合評(píng)估Logistic模型和Gompertz模型對(duì)鈣磷動(dòng)態(tài)沉積規(guī)律數(shù)據(jù)的擬合情況。
R2反映回歸模型中自變量變異對(duì)因變量變異的貢獻(xiàn)程度,從而反映自變量與因變量的在回歸模型下的相關(guān)程度,數(shù)值越大,模型擬合越好,具體公式如下:
RMSE是真實(shí)值與預(yù)測(cè)值誤差平方根的均值,數(shù)值越小,模型擬合越好,具體公式如下:
MAE是真實(shí)值與預(yù)測(cè)值誤差絕對(duì)值的均值,數(shù)值越小,模型擬合越好,具體公式如下:
模型參數(shù)過(guò)多,過(guò)于復(fù)雜,會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)過(guò)度擬合。AIC和BIC是綜合評(píng)估模型復(fù)雜程度和數(shù)據(jù)擬合優(yōu)良性的綜合指標(biāo)。復(fù)雜程度越低、數(shù)據(jù)擬合越優(yōu)良的模型,AIC和BIC值越小。
1.3.4 非線性回歸模型微分求動(dòng)態(tài)沉積速率
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用R語(yǔ)言4.2.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)較優(yōu)的非線性回歸模型,用函數(shù)D進(jìn)行微分求導(dǎo),推算出的導(dǎo)函數(shù)即為動(dòng)態(tài)沉積速率曲線。
1.3.5 鈣磷異速生長(zhǎng)曲線
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用R語(yǔ)言4.2.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,利用NLS非線性回歸模型對(duì)清遠(yuǎn)麻雞體重和鈣磷沉積量進(jìn)行異速沉積模型擬合,模型表達(dá)式為以下冪函數(shù):
y=a×BWb
式中:y為鈣磷沉積量;BW為體重;a和b為異速生長(zhǎng)參數(shù)。
表3列出了清遠(yuǎn)麻雞胴體鈣磷含量,用于計(jì)算鈣磷沉積量,由表可知,清遠(yuǎn)麻雞胴體鈣和磷含量隨日齡變化有顯著差異(P<0.05),但未見(jiàn)規(guī)律趨勢(shì);胴體鈣磷含量有性別差異,母雞胴體鈣和磷含量顯著低于公雞(P<0.05)。由表4可知,在120 d試驗(yàn)期內(nèi),清遠(yuǎn)麻雞鈣磷沉積量隨日齡呈正相關(guān)增長(zhǎng),鈣磷沉積量隨日齡變化總體差異極顯著(P<0.01);在相同日齡情況下,公雞和母雞的鈣磷沉積量差異極顯著(P<0.01);另外,鈣磷沉積比隨日齡增長(zhǎng)有一定波動(dòng),試驗(yàn)期內(nèi)公雞和母雞的平均鈣磷沉積比分別為1.51和1.62。
表3 清遠(yuǎn)麻雞胴體鈣磷含量Table 3 Calcium and phosphorus contents in carcass of Qingyuan partridge chickens %
表4 清遠(yuǎn)麻雞鈣磷動(dòng)態(tài)沉積規(guī)律Table 4 Dynamic deposition of calcium and phosphorus in Qingyuan partridge chickens
分別用Logistic模型和Gompertz模型對(duì)不同性別清遠(yuǎn)麻雞鈣磷沉積量隨日齡變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合(表5和表6)。由表5可知,比較Logistic模型和Gompertz模型對(duì)清遠(yuǎn)麻雞鈣沉積量的數(shù)據(jù)擬合發(fā)現(xiàn),R2接近(公雞0.969 vs.0.967;母雞0.970 vs.0.974),但Gompertz模型的RMSE、MAE、AIC和BIC均低于Logistic模型。由表6可知,比較Logistic模型和Gompertz模型對(duì)清遠(yuǎn)麻雞磷沉積量的數(shù)據(jù)擬合發(fā)現(xiàn),Gompertz模型R2高于Logistic模型,而RMSE、MAE、AIC和BIC均低于Logistic模型。
表5 清遠(yuǎn)麻雞鈣動(dòng)態(tài)沉積的不同模型擬合與評(píng)估Table 5 Fitting and evaluation of different models of calcium dynamic deposition in Qingyuan partridge chickens
表6 清遠(yuǎn)麻雞磷動(dòng)態(tài)沉積的不同模型擬合與評(píng)估Table 6 Fitting and evaluation of different models of phosphorus dynamic deposition in Qingyuan partridge chickens
圖1和圖2分別表示不同性別清遠(yuǎn)麻雞鈣磷動(dòng)態(tài)沉積量在1~120日齡的散點(diǎn)圖,圖3表示Gompertz模型擬合后的動(dòng)態(tài)沉積量變化曲線比較。在120 d試驗(yàn)期內(nèi),清遠(yuǎn)麻雞鈣磷沉積量隨著日齡的增長(zhǎng)而遞增,200日齡后逐漸接近理論最大沉積量(漸近線),其中公雞鈣和磷最大沉積量分別為19.52和12.28 g,最大鈣磷沉積比為1.59;母雞鈣和磷最大沉積量分別為14.77和9.02 g,最大鈣磷沉積比為1.63。此外,如圖3所示,隨著日齡的增長(zhǎng),公雞鈣磷沉積量持續(xù)高于母雞;相同性別鈣沉積量持續(xù)高于磷沉積量。
圖1 不同性別清遠(yuǎn)麻雞鈣動(dòng)態(tài)沉積量變化曲線Fig.1 Dynamic deposition curves of calcium in Qingyuan partridge chickens with different sexes
圖2 不同性別清遠(yuǎn)麻雞磷動(dòng)態(tài)沉積量變化曲線Fig.2 Dynamic deposition curves of phosphorus in Qingyuan partridge chickens with different sexes
圖3 不同性別清遠(yuǎn)麻雞鈣磷動(dòng)態(tài)沉積量變化曲線Fig.3 Dynamic deposition curves of calcium and phosphorus in Qingyuan partridge chickens with different sexes
圖4表示Gompertz模型微分后,不同性別清遠(yuǎn)麻雞鈣磷動(dòng)態(tài)沉積速率變化曲線,表7總結(jié)了Gompertz模型預(yù)測(cè)下的清遠(yuǎn)麻雞鈣磷最大沉積量、最大沉積速率及拐點(diǎn)日齡。清遠(yuǎn)麻雞鈣磷動(dòng)態(tài)沉積速率隨日齡變化先增后減,鈣沉積速率的拐點(diǎn)日齡分別為公雞58日齡(0.194 g/d)、母雞54日齡(0.147 g/d),磷沉積速率的拐點(diǎn)日齡分別為公雞53日齡(0.131 g/d)、母雞54日齡(0.086 g/d),鈣磷最大沉積速率比分別為公雞1.48、母雞為1.71。此外,隨著日齡的增長(zhǎng),公雞鈣磷沉積速率持續(xù)高于母雞;相同性別鈣沉積速率持續(xù)高于磷沉積速率。
表7 Gompertz模型預(yù)測(cè)下的清遠(yuǎn)麻雞鈣磷最大沉積量和最大沉積速率Table 7 Maximum deposition and deposition rates of calcium and phosphorus in Qingyuan partridge chickens under Gompertz model prediction
圖4 不同性別清遠(yuǎn)麻雞鈣磷動(dòng)態(tài)沉積速率變化曲線Fig.4 Dynamic deposition rate curves of calcium and phosphorus in Qingyuan partridge chickens with different sexes
表8和圖5、圖6比較了《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》(NY/T 3645—2020)中慢速型雞每日鈣磷需要量和本試驗(yàn)比較屠宰法及模型預(yù)測(cè)法得出的每日鈣磷沉積需要量的值隨生長(zhǎng)階段變化的趨勢(shì),并列出了最低沉積效率隨生長(zhǎng)階段的變化規(guī)律。
圖5 清遠(yuǎn)麻雞總鈣每日動(dòng)態(tài)需要量按生長(zhǎng)階段變化趨勢(shì)比較Fig.5 Comparisons of daily dynamic requirement of total calcium for Qingyuan partridge chickens in various growth phases
圖6 清遠(yuǎn)麻雞總磷鈣每日動(dòng)態(tài)需要量按生長(zhǎng)階段變化趨勢(shì)比較Fig.6 Comparisons of daily dynamic requirement of total phosphorus for Qingyuan partridge chickens in various growth phases
表8 清遠(yuǎn)麻雞鈣磷每日動(dòng)態(tài)需要量和最低沉積效率按生長(zhǎng)階段變化趨勢(shì)比較Table 8 Comparison of daily dynamic requirements of calcium and phosphorus and minimum deposition efficiency of Qingyuan partridge chickens in various growth phases
續(xù)表8項(xiàng)目Items1~30日齡1to30daysofage公雞Cocks母雞Hens31~60日齡31to60daysofage公雞Cocks母雞Hens61~90日齡61to90daysofage公雞Cocks母雞Hens91~120日齡91to120daysofage公雞Cocks母雞Hens模型預(yù)測(cè)法(預(yù)測(cè)值)Modelpredictionmethod(predictedvalues)/(g/d)總鈣Totalcalcium0.070.070.170.130.170.120.110.08總磷Totalphosphorus0.050.040.120.080.110.070.060.05鈣磷比Calcium/phosphorus1.381.631.441.701.581.671.731.65最低沉積效率Minimumdepositionefficiency/%總鈣Totalcalcium46.6758.3345.9544.8332.0830.7720.3720.51總磷Totalphosphorus41.6744.4446.1540.0031.4326.9217.6520.00
將120日齡生長(zhǎng)期的清遠(yuǎn)麻雞等分為4個(gè)生長(zhǎng)階段,《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》(NY/T 3645—2020)報(bào)道的鈣磷每日需要量在前3階段持續(xù)遞增,第4階段鈣需要量與第3階段持平,而磷需要量在第4階段下降。
通過(guò)本試驗(yàn)Gompertz模型擬合發(fā)現(xiàn),清遠(yuǎn)麻雞最大鈣每日生長(zhǎng)需要量拐點(diǎn)日齡為公雞57.55日齡、母雞54.23日齡,最大磷每日生長(zhǎng)需要量拐點(diǎn)日齡為公雞53.41日齡、母雞54.21日齡,拐點(diǎn)日齡以后鈣磷每日生長(zhǎng)需要開(kāi)始下降,因此本試驗(yàn)?zāi)P皖A(yù)測(cè)法從第3階段鈣磷每日需要量均開(kāi)始下行。由于模型預(yù)測(cè)法得到的鈣磷每日沉積需要量是基于本試驗(yàn)比較屠宰法的實(shí)測(cè)值,因此比較屠宰法鈣磷每日沉積需要量隨生長(zhǎng)階段變化趨勢(shì)與模型預(yù)測(cè)法基本一致。
表9和圖7~圖8分別顯示了清遠(yuǎn)麻雞鈣磷沉積量相對(duì)體重的異速生長(zhǎng)參數(shù)和曲線圖,鈣磷沉積量相對(duì)體重的異速生長(zhǎng)模型擬合度較高(R2>0.956),參數(shù)a、b均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。
表9 清遠(yuǎn)麻雞鈣磷沉積量相對(duì)體重的異速生長(zhǎng)參數(shù)Table 9 Allometric growth parameters of calcium and phosphorus deposition relative to body weight of Qingyuan partridge chickens
圖7 清遠(yuǎn)麻雞空體重與鈣沉積量異速生長(zhǎng)曲線Fig.7 Allometric curve between empty body weight and calcium deposition of Qingyuan partridge chickens
圖8 清遠(yuǎn)麻雞空體重與磷沉積量異速生長(zhǎng)曲線Fig.8 Allometric curve between empty body weight and phosphorus deposition of Qingyuan partridge chickens
一般把體重隨日齡變化的S型函數(shù)曲線定義為生長(zhǎng)曲線[9]。不同品種、性別以及體成分指標(biāo)可能有不同的最適模型,所以在建模過(guò)程中需要多個(gè)備用模型擬合,并進(jìn)行比較才能更好地解釋數(shù)據(jù)。良好的模型應(yīng)該具有數(shù)據(jù)擬合效果好、參數(shù)生物學(xué)意義明確等特征[10]。本試驗(yàn)使用的3種模型Gompertz模型、Logistic模型和Richards模型在生長(zhǎng)規(guī)律研究領(lǐng)域最為廣泛使用[11],其中Logistic模型和Gompertz模型都含有3個(gè)固定參數(shù),Richards模型多1個(gè)形狀參數(shù)(m),前3個(gè)參數(shù)(a、b和c)生物學(xué)意義一致,模型之間具有良好的橫向可比性。其中,參數(shù)a是曲線的漸近線(成熟期的最大沉積量),代表基因決定的最大遺傳潛力,為理論最大值,實(shí)際生產(chǎn)中幾乎不可能達(dá)到;b代表最大相對(duì)沉積率;c則為達(dá)到最大沉積速率的拐點(diǎn)日齡。
本試驗(yàn)分別對(duì)不同性別清遠(yuǎn)麻雞鈣磷沉積量進(jìn)行非線性回歸擬合,并通過(guò)回歸R2、RMSE、MAE、AIC和BIC對(duì)不同模型擬合情況進(jìn)行比較。更大的R2和較小的RMSE、MAE、AIC和BIC說(shuō)明模型擬合更好[12]。結(jié)果表明,相比Logistic模型,Gompertz模型和Richards模型能更好地?cái)M合鈣磷沉積數(shù)據(jù),Gompertz模型和Richards模型擬合評(píng)估參數(shù)非常接近,但是由于Richards模型無(wú)法通過(guò)迭代法得到公雞磷沉積量的4個(gè)參數(shù)值,故未加入結(jié)果中,選用Gompertz模型作為最終模型。有報(bào)道指出,相比Logistic模型和Gompertz模型,Richards模型多1個(gè)形狀參數(shù)(m),在4參數(shù)模型通過(guò)迭代法擬合數(shù)據(jù)時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)難以擬合的現(xiàn)象[11]。本試驗(yàn)最終選用的Gompertz模型,在以往研究肉雞生長(zhǎng)規(guī)律中被廣泛使用[13-15],具有良好的前期應(yīng)用基礎(chǔ)。
鈣磷的體沉積是外界生長(zhǎng)環(huán)境和基因程序性表達(dá)(營(yíng)養(yǎng)代謝、神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)等)綜合作用的結(jié)果。有報(bào)道指出,除脂肪沉積外,雄性動(dòng)物生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)沉積潛力比雌性動(dòng)物更高[11],與本試驗(yàn)公雞鈣磷沉積量和沉積速率高于母雞一致。以往在白羽肉雞上的研究[1]表明,不同日齡對(duì)肉雞鈣磷沉積量影響顯著,并且鈣沉積高于磷沉積,不同性別肉雞鈣磷沉積量在生長(zhǎng)中后期差異更顯著,均與本試驗(yàn)結(jié)果一致。本試驗(yàn)有120 d試驗(yàn)期,清遠(yuǎn)麻雞鈣磷沉積量隨日齡變化遞增,200日齡后逐漸接近理論最大沉積量(漸近線)。Gompertz模型預(yù)測(cè)的最大沉積量是最大限度發(fā)揮遺傳潛力的理想狀況,在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,考慮飼養(yǎng)環(huán)境多變、營(yíng)養(yǎng)和疾病的影響[16],后期飼料轉(zhuǎn)化效率低下,該理論最大沉積量不可能達(dá)到。
家禽生長(zhǎng)速率隨日齡呈正相關(guān)增長(zhǎng),直到拐點(diǎn)日齡。本試驗(yàn)中,清遠(yuǎn)麻雞公母的鈣磷沉積速率拐點(diǎn)日齡較為接近,在54~58日齡。達(dá)到最快沉積速率的拐點(diǎn)日齡的沉積量是理論最大沉積量的37%,這與Gompertz模型本身性質(zhì)有關(guān),因此本試驗(yàn)中,達(dá)到拐點(diǎn)日齡時(shí),公雞鈣和磷沉積量分別為7.18和5.43 g,母雞鈣和磷沉積量分別為4.52和3.32 g。利用此特性可以快速估算拐點(diǎn)。由于鈣磷沉積量是鈣磷沉積速率不斷隨時(shí)間積累的結(jié)果,最大鈣磷沉積速率與最大鈣磷沉積量趨勢(shì)一致,即公雞鈣沉積(0.194 g/d)>母雞鈣沉積(0.147 g/d)>公雞磷沉積(0.131 g/d)>母雞磷沉積(0.086 g/d)。事實(shí)上,鈣磷按照一定比例在體內(nèi)沉積,大部分鈣(98%)、磷(75%)以固定比例(2.2∶1,羥基磷灰石)在骨骼中沉積和動(dòng)員[3],是機(jī)體總鈣磷沉積比例范圍較固定的主要原因。而軟骨組織鈣磷沉積和動(dòng)員相對(duì)獨(dú)立,因此隨日齡、機(jī)體營(yíng)養(yǎng)情況等,軟骨組織中鈣磷比例有一定波動(dòng)[17],另外,磷比鈣的分布更為多元化,導(dǎo)致機(jī)體總鈣磷沉積量比和沉積速率比在1.4~1.8浮動(dòng)。本試驗(yàn)中,鈣磷沉積最大量比值,公雞為1.59、母雞為1.63;鈣磷沉積最大速率比值,公雞為1.48、母雞為1.71。
目前,尚未有直接研究表明性別影響肉雞鈣磷沉積比,本試驗(yàn)公雞鈣磷比低于母雞,說(shuō)明公雞磷的相對(duì)沉積量較高,這可能與肌肉中含有大量磷元素有關(guān),而雄激素有利于肌肉的生長(zhǎng)發(fā)育[18]。
鈣磷日沉積速率反映了沉積水平的鈣磷每日生長(zhǎng)需要量,是析因法研究營(yíng)養(yǎng)需要量的重要參考指標(biāo)。本試驗(yàn)得到的鈣磷每日生長(zhǎng)需要量可與目前的營(yíng)養(yǎng)需要量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比?!峨u飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》[19]和《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]是目前我國(guó)黃羽肉雞養(yǎng)殖領(lǐng)域營(yíng)養(yǎng)需要量主要參考標(biāo)準(zhǔn)。《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》[19]黃羽肉雞生長(zhǎng)期僅列出了黃羽肉仔雞部分,根據(jù)性別不同,將公雞分為0~3周齡、4~5周齡和5周齡以上;將母雞分為0~4周齡、5~8周齡和8周齡以上,對(duì)慢速型黃羽肉雞參考價(jià)值不大。最新農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]根據(jù)長(zhǎng)速和體重進(jìn)一步細(xì)化分類黃羽肉雞,本試驗(yàn)清遠(yuǎn)麻雞屬于慢速型雞,此標(biāo)準(zhǔn)將慢速雞生長(zhǎng)分為4個(gè)階段,1~30日齡、31~60日齡、61~90日齡和91日齡以上。根據(jù)本試驗(yàn)1~120日齡鈣磷日沉積速率動(dòng)態(tài)變化可發(fā)現(xiàn),黃羽肉雞沉積水平的每日鈣磷需要量動(dòng)態(tài)變化是連續(xù)而顯著的,僅分為4個(gè)生長(zhǎng)階段配制飼糧有一定局限性。
為了便于比較本試驗(yàn)數(shù)據(jù)與《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]數(shù)據(jù),將120 d試驗(yàn)期等分為4個(gè)階段,1~30日齡、31~60日齡、61~90日齡和91~120日齡,并基于本試驗(yàn)比較屠宰法鈣磷沉積量實(shí)測(cè)值和Gompertz模型預(yù)測(cè)值分別分段計(jì)算平均鈣磷沉積速率,即沉積水平的每日鈣磷生長(zhǎng)需要量。結(jié)果發(fā)現(xiàn),本試驗(yàn)通過(guò)比較屠宰法和模型預(yù)測(cè)法分段計(jì)算的平均每日鈣磷需要量均低于《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5],原因如下:1)本試驗(yàn)推算的每日鈣磷需要量?jī)H僅是生長(zhǎng)需要量,未考慮維持需要量,而《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]綜合了生長(zhǎng)和維持需要量;2)本試驗(yàn)的每日鈣磷需要量是沉積水平的需要量,是肉雞對(duì)已利用鈣磷的沉積量,而《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]報(bào)道的是可消化水平的需要量,2個(gè)需要量水平需要通過(guò)鈣磷利用率(沉積效率)聯(lián)系起來(lái)。營(yíng)養(yǎng)學(xué)中計(jì)算利用率(沉積效率)的經(jīng)典方法是線性回歸法,通過(guò)建立鈣磷沉積量和鈣磷消化量之間的線性回歸方程,即能推算出維持需要量(截距)和沉積效率(斜率)。
本試驗(yàn)評(píng)估了清遠(yuǎn)麻雞鈣磷最低體沉積效率。不同于能量,營(yíng)養(yǎng)素用于維持的比例非常低,可以近乎忽略。基于《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]和本試驗(yàn)?zāi)P皖A(yù)測(cè)的鈣磷沉積速率,假定鈣磷維持需要量為0,可以推測(cè)鈣磷最低沉積效率以及隨生長(zhǎng)的變化規(guī)律。推算鈣磷用于沉積的最低利用率。公母雞鈣沉積利用率和母雞磷利用率隨日齡增加呈遞減趨勢(shì),而公雞磷沉積利用率先增后減,31~60日齡階段利用率相對(duì)最高。因此,鈣磷體沉積效率是隨日齡動(dòng)態(tài)變化的。
本試驗(yàn)還比較了《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]慢速型雞每日鈣磷需要量和本試驗(yàn)比較屠宰法和模型預(yù)測(cè)法得出的每日鈣磷沉積需要量的值和隨生長(zhǎng)階段變化的趨勢(shì)。《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]將120日齡生長(zhǎng)期的清遠(yuǎn)麻雞等分為4個(gè)生長(zhǎng)階段,其鈣磷每日需要量在前3階段持續(xù)遞增,第4階段鈣需要量與第3階段持平,而磷需要量在第4階段下降。通過(guò)本試驗(yàn)Gompertz模型擬合發(fā)現(xiàn),最大鈣磷每日生長(zhǎng)需要量在54~57日齡達(dá)到最高峰,之后鈣磷每日生長(zhǎng)需要開(kāi)始下降,因此本試驗(yàn)?zāi)P皖A(yù)測(cè)法從第3階段鈣磷每日需要量均開(kāi)始下行。由于模型預(yù)測(cè)法得到的鈣磷每日沉積需要量是基于本試驗(yàn)比較屠宰法的實(shí)測(cè)值,因此比較屠宰法鈣磷每日沉積需要量隨生長(zhǎng)階段變化趨勢(shì)與模型預(yù)測(cè)法基本一致。
由于《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]中的需要量在可消化水平綜合了生長(zhǎng)和維持需要量,而本試驗(yàn)比較屠宰法與模型預(yù)測(cè)法都是評(píng)估沉積水平的鈣磷生長(zhǎng)需要量,可以綜合推斷,鈣磷用于維持的需要量在第3階段和第4階段持續(xù)增加,占總需要量(生長(zhǎng)+維持)的比例增加,因?yàn)?20日齡仍然是清遠(yuǎn)麻雞生長(zhǎng)期,維持需要量仍在持續(xù)增長(zhǎng)。另外,根據(jù)鈣磷沉積速率曲線推斷,飼喂>120日齡的慢速型黃羽肉雞,總鈣磷每日需要量很可能會(huì)下行,所以《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]中>91日齡每日鈣磷需要量推薦值在后期有可能高估了真實(shí)鈣磷每日需要量。
張志成[1]用線性模型擬合體重與鈣磷沉積關(guān)系,然而回歸R2偏低(<0.95),說(shuō)明線性模型擬合體重與鈣磷沉積的關(guān)系有局限性。異速生長(zhǎng)模型利用冪函數(shù)建立不同指標(biāo)之間的關(guān)系,是評(píng)估、比較和預(yù)測(cè)動(dòng)物不同體成分生長(zhǎng)或代謝率的有力工具。經(jīng)典案例如動(dòng)物基礎(chǔ)代謝率與體重的0.75次方(BW0.75)呈顯著相關(guān)關(guān)系,動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家將BW0.75定義為代謝體重。事實(shí)上并非所有動(dòng)物代謝體重都是BW0.75,比如NRC[20]報(bào)道母豬基礎(chǔ)代謝率與BW0.6具有更好的相關(guān)性,模型中指數(shù)b與1的相對(duì)大小反映2個(gè)變量之間生長(zhǎng)趨勢(shì)差異性,若自變量增長(zhǎng)速度快于因變量速度,則b<1,反之b>1。本試驗(yàn)鈣磷相對(duì)體重的異速生長(zhǎng)參數(shù)b均大于1,表明鈣磷沉積速度高于體重增長(zhǎng)速度。通過(guò)比較屠宰法分析鈣磷沉積量成本高昂,異速生長(zhǎng)模型不僅能比較不同體成分的相對(duì)生長(zhǎng)速率,也能通過(guò)易衡量指標(biāo)(如體重)快速預(yù)測(cè)難檢測(cè)指標(biāo)(如鈣磷沉積量)。研究表明,通過(guò)建立體重和體成分(如鈣磷)異速生長(zhǎng)關(guān)系,可以快速有效預(yù)測(cè)體成分,揭示不同體成分生長(zhǎng)規(guī)律特點(diǎn)[21-24],在評(píng)估動(dòng)態(tài)營(yíng)養(yǎng)需要量方面能發(fā)揮重要作用。因此,本試驗(yàn)異速生長(zhǎng)模型這對(duì)于評(píng)估鈣磷動(dòng)態(tài)沉積量和動(dòng)態(tài)需要量具有重要價(jià)值。
本試驗(yàn)根據(jù)《黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)需要量》[5]配制“標(biāo)準(zhǔn)”飼糧,然而除遺傳因素外,飼糧和飼養(yǎng)環(huán)境也可能影響鈣磷動(dòng)態(tài)沉積規(guī)律[2],因此不同飼糧和飼養(yǎng)環(huán)境的鈣磷沉積規(guī)律有待進(jìn)一步探索。另外,后續(xù)試驗(yàn)還需建立慢速型黃羽肉雞鈣磷體沉積量和鈣磷消化量線性相關(guān)關(guān)系,推算鈣磷每日動(dòng)態(tài)維持需要量和鈣磷沉積效率,從而綜合評(píng)估慢速型黃羽肉雞總鈣磷每日動(dòng)態(tài)需要量,為黃羽肉雞動(dòng)態(tài)營(yíng)養(yǎng)需要量提供重要數(shù)據(jù)參考。
① 本試驗(yàn)條件下,清遠(yuǎn)麻雞公雞的鈣磷沉積潛力優(yōu)于母雞,鈣沉積量和沉積速率均高于磷。
② 本試驗(yàn)中,與Logistic模型和Richards模型相比,Gompertz模型能更好地?cái)M合鈣磷沉積規(guī)律。
③ 清遠(yuǎn)麻雞公雞鈣、磷最大沉積量分別為19.52和12.28 g,最大沉積量鈣磷比為1.59;母雞鈣、磷最大沉積量分別為14.77和9.02 g,最大沉積量鈣磷比為1.63。
④ 清遠(yuǎn)麻雞鈣磷沉積速率隨日齡增長(zhǎng)先增后減,鈣的拐點(diǎn)日齡為公雞58日齡(0.194 g/d)、母雞54日齡(0.147 g/d),磷的拐點(diǎn)日齡為公雞53日齡(0.131 g/d)、母雞54日齡(0.086 g/d),鈣磷最大沉積速率比,公雞為1.48、母雞為1.71。
⑤ 冪函數(shù)異速生長(zhǎng)曲線能較好地通過(guò)活體重預(yù)測(cè)鈣磷沉積量。
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2023年1期