高海拔地區(qū)湖羊羔羊生長(zhǎng)模型分析研究

孫國(guó)虎，張紫奇，白雅琴，霍子?xùn)|，魏曉云

孫(1.甘肅省畜牧技術(shù)推廣總站，甘肅 蘭州 730030；2.石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832000)

湖羊是原產(chǎn)自江浙一帶適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖性能高的中國(guó)優(yōu)秀地方畜禽品種[1-2]。研究發(fā)現(xiàn)湖羊能夠很好的適應(yīng)天祝高寒牧區(qū)的環(huán)境[3-5]。林昌俊[6]研究發(fā)現(xiàn)，湖羊引種到北方地區(qū)后能夠很好的適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境并表現(xiàn)出優(yōu)良的生產(chǎn)性能。青海省共和縣地廣人稀，空氣中氧氣含量稀薄，氣候干燥，與湖羊原產(chǎn)地的氣候環(huán)境差別很大，其生長(zhǎng)性能可能會(huì)受到環(huán)境因子不同程度的影響[7]。

生長(zhǎng)曲線是動(dòng)態(tài)描述及分析動(dòng)物個(gè)體在生長(zhǎng)過(guò)程中整體或某部分的規(guī)律性變化[8]。動(dòng)物生長(zhǎng)模型是研究動(dòng)物的體重或體尺等指標(biāo)隨著時(shí)間增長(zhǎng)而變化的一種模型，在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、生命科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[9]。擬合精確度較高的生長(zhǎng)曲線模型不僅有助于動(dòng)物的飼養(yǎng)管理，預(yù)測(cè)在實(shí)際生產(chǎn)條件中的營(yíng)養(yǎng)需求量并提供可靠的飼喂方案，還可以比較畜禽不同品種類型、不同親緣關(guān)系和不同性別的遺傳品質(zhì)[10]。李少斌等[9]運(yùn)用Gompertz模型和Logistic模型對(duì)甘肅高山細(xì)毛羊雜種1代體重進(jìn)行擬合分析，表明2種模型的擬合度(R2)均在0.99以上，擬合效果非常理想。陳玲等[1]采用Gompertz模型和Logistic模型對(duì)蘇州種羊場(chǎng)湖羊體重進(jìn)行擬合分析，表明2種模型擬合效果較好，Gompertz模型對(duì)湖羊的早期生長(zhǎng)擬合效果更接近實(shí)測(cè)值。

本研究采用非線性模型中的Gompertz模型和Logistic模型擬合了青海共和縣高海拔(3 200 m)地區(qū)湖羊羔羊的早期生長(zhǎng)過(guò)程，并建立生長(zhǎng)模型。通過(guò)對(duì)高海拔地區(qū)湖羊羔羊的拐點(diǎn)日齡、相對(duì)生長(zhǎng)率、拐點(diǎn)體重等重要參數(shù)的計(jì)算比較，分析湖羊在高海拔地區(qū)的適應(yīng)性，為湖羊在高海拔地區(qū)的飼養(yǎng)及推廣提供理論依據(jù)，以期獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地簡(jiǎn)況

共和縣地處青藏高原東北角，天然草場(chǎng)128.2×104hm2，屬高原大陸性氣候，晝夜溫差大，年平均氣溫0.7～6.3 ℃，年降水量250～420 mm，海拔高度3 200 m[11]。全縣境內(nèi)飼養(yǎng)藏系綿羊歷史悠久，但近年來(lái)由于沙塵暴侵襲和人口增加，造成了草原生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重退化，傳統(tǒng)的放牧模式亟待整治[12]。青海省香咔梅哚養(yǎng)殖有限公司是青海省農(nóng)牧業(yè)科技創(chuàng)新羊產(chǎn)業(yè)平臺(tái)的技術(shù)轉(zhuǎn)化基地，現(xiàn)存欄各類羊5 000多只，其中湖羊基礎(chǔ)母羊群300余只，場(chǎng)內(nèi)各項(xiàng)設(shè)施完備，飼草料豐富。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物的選擇

試驗(yàn)時(shí)間為2018年10月—2019年10月。在試驗(yàn)地采用人工授精法于2018年10月末集中在試驗(yàn)羊場(chǎng)進(jìn)行配種，翌年3月底產(chǎn)羔。隨機(jī)選擇公母羔各35只，跟蹤其生長(zhǎng)情況。

1.3 飼養(yǎng)管理和測(cè)定項(xiàng)目

試驗(yàn)羔羊在雙列式彩鋼圈舍飼養(yǎng)，全部2月齡斷奶。圈舍干凈衛(wèi)生、向陽(yáng)、干燥，通風(fēng)良好，定期消毒；羔羊自由飲水，飼喂以燕麥青貯為主的青貯料，按照相關(guān)免疫規(guī)程適時(shí)免疫、消毒。連續(xù)測(cè)量試驗(yàn)羊只0～6月齡的體重變化。在羔羊出生1 h內(nèi)(吮吸初乳前)人工擦干后稱量初生重，1～6月齡每個(gè)月在晨飼前空腹稱重。電子稱購(gòu)買自蘇州仲恒衡器有限公司生產(chǎn)的TCS-27型計(jì)重臺(tái)秤，精確度為50 g。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析方法

表1 Gompertz模型和Logistic模型的相關(guān)參數(shù)及表達(dá)式Table 1 The related parameters and equations of Gompertz and Logistic models

2 結(jié)果與分析

2.1 高海拔地區(qū)湖羊羔羊累積生長(zhǎng)比較

由表2知，從出生至6月齡，公母羔之間的累計(jì)生長(zhǎng)差越來(lái)越大，剛出生公羔與母羔體重累計(jì)差為0.4 kg，差異不顯著(P>0.05)，4月齡、5月齡、6月齡體重累計(jì)差異極顯著(P<0.01)，5月齡累計(jì)生長(zhǎng)差為8.13 kg，6月齡累計(jì)生長(zhǎng)差達(dá)到最大值9.96 kg。

表2 湖羊羔羊累積生長(zhǎng)比較Table 2 Comparison of cumulative growth of different Hu sheep lambs

2.2 高海拔地區(qū)湖羊羔羊生長(zhǎng)模型的擬合

表3 湖羊2種擬合曲線模型參數(shù)估計(jì)值和擬合度Table 3 Parameter estimates and fitting degree of the two curve-fitting models for Hu sheep

表4 湖羊羔羊生長(zhǎng)擬合模型的曲線方程Table 4 The curve equations for growth simulation models of lambs of Hu sheep

表5 湖羊羔羊體重增長(zhǎng)參數(shù)Table 5 Parameters of body weight gains of Hu sheep lambs

采用Gompertz模型擬合的高海拔地區(qū)湖羊公、母羔羊的拐點(diǎn)日齡分別是87.0和59.7日齡，說(shuō)明高海拔地區(qū)湖羊羔羊生長(zhǎng)速度在87.0和59.7日齡達(dá)到最快，此后生長(zhǎng)速度將逐漸變慢(表5)；拐點(diǎn)體重、拐點(diǎn)日齡、最大日增重、成熟體重和瞬時(shí)生長(zhǎng)率高海拔地區(qū)湖羊公羔均高于母羔，說(shuō)明高海拔地區(qū)湖羊公羔羊生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，從生長(zhǎng)性能來(lái)看，能夠更好的適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境。

2.3 高海拔地區(qū)湖羊羔羊體重實(shí)測(cè)值與估計(jì)值比較

高海拔地區(qū)湖羊羔羊?qū)嶋H觀測(cè)體重與2種模型擬合預(yù)測(cè)值的比較見(jiàn)圖1。就整體而言，高海拔地區(qū)湖羊羔羊的2種模型體重估計(jì)預(yù)測(cè)趨勢(shì)與實(shí)際測(cè)量體重走勢(shì)一致，均表現(xiàn)出初生重和3、4月齡實(shí)際測(cè)量體重小于估計(jì)值。羔羊均在2月齡斷奶，之后采取自由采食，所以3、4月齡的時(shí)候?qū)嶋H測(cè)量體重小于預(yù)測(cè)值的很大一部分原因是其對(duì)飼料還不能完全消化吸收所造成。

圖1 高海拔湖羊羔羊?qū)嶋H值與估計(jì)值比較Fig. 1 Comparison between measured values andestimated values of Hu sheep lambs at high altitude

3 討 論

3.1 高海拔地區(qū)湖羊羔羊的生長(zhǎng)性能及適應(yīng)性

湖羊原產(chǎn)于太湖平原，具有早熟、四季發(fā)情、繁殖力高，泌乳性能好、對(duì)陌生環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是中國(guó)著名的地方多胎性綿羊品種，也是適于終年舍飼的羔皮用綿羊。陳玲等[1]對(duì)江蘇地區(qū)湖羊研究發(fā)現(xiàn)湖羊初生重為3.61 kg；喇永富等[13]研究發(fā)現(xiàn)甘肅地區(qū)的湖羊母羔初生重為3.05 kg、公羔初生重為3.27 kg 而本試驗(yàn)中湖羊母羔的初生重為2.73kg、公羔3.12 kg，青海高海拔地區(qū)湖羊羔羊初生重均小于甘肅中海拔地區(qū)和其原產(chǎn)地，但5月齡、6月齡體重大于江蘇地區(qū)和甘肅地區(qū)湖羊。謝云龍[14]對(duì)引入天祝高寒牧區(qū)的湖羊羔羊研究發(fā)現(xiàn)，其能夠很好地適應(yīng)當(dāng)?shù)氐母吆h(huán)境且早期生長(zhǎng)性能較好，但初生重小于江蘇原產(chǎn)地湖羊；林昌俊等[15]研究發(fā)現(xiàn)湖羊引種到北方地區(qū)后能表現(xiàn)出優(yōu)良的生長(zhǎng)性能并且其肉品質(zhì)等較原產(chǎn)地有不同程度的提高。這與本研究結(jié)果一致，表明湖羊羔羊在青海高海拔地區(qū)適應(yīng)性良好，早期生長(zhǎng)速度快，對(duì)當(dāng)?shù)馗吆０苇h(huán)境能夠適應(yīng)。

3.2 高海拔地區(qū)湖羊羔羊最適模型及分析軟件的選擇

在本研究中，同時(shí)使用了SPSS 21.0軟件和CurveExpert 1.4軟件對(duì)參數(shù)和模型進(jìn)行了估計(jì)，通過(guò)比對(duì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2種軟件的分析結(jié)果非常相近，但對(duì)比之下CurveExpert 1.4軟件功能更強(qiáng)大，操作更為方便、快捷，提供的信息更加全面。李少斌等[16]對(duì)SPSS軟件和CurveExpert軟件在動(dòng)物生長(zhǎng)曲線模型擬合應(yīng)用中比較得出CurveExpert軟件在擬合動(dòng)物生長(zhǎng)模型時(shí)更具有優(yōu)勢(shì)，與本文的研究一致，因此，筆者推薦使用CurveExpert軟件擬合動(dòng)物生長(zhǎng)曲線模型。

陳玲等[1]對(duì)江蘇地區(qū)湖羊早期體重進(jìn)行擬合后發(fā)現(xiàn)，Gompertz模型對(duì)當(dāng)?shù)睾虻脑缙谏L(zhǎng)擬合效果較好，擬合度均在0.97以上，這與本研究結(jié)果一致。張勇[18]采用Compertz、Logistic和Von Bertalanffy 3種數(shù)學(xué)模型對(duì)甘肅高山細(xì)毛羊羔羊體重?cái)M合分析發(fā)現(xiàn)Compertz模型擬合度較其他兩種高，其預(yù)測(cè)的拐點(diǎn)日齡日增重等數(shù)據(jù)更符合高山細(xì)毛羊?qū)嶋H情況。李少斌等[9]采用Compertz、Logistic 2種模型擬合了特克塞爾羊和白薩福克羊與甘肅高山細(xì)毛羊雜交1代生長(zhǎng)曲線，研究發(fā)現(xiàn)擬合度均在0.99以上，Compertz模型更適合擬合特×甘細(xì)F1，Logistic模型更適合白薩×甘細(xì)F1。張年和陳明新[19]用3種不同數(shù)學(xué)模型對(duì)湖北黑頭山羊進(jìn)行生長(zhǎng)曲線擬合發(fā)現(xiàn)，Compertz模型對(duì)公羊擬合效果更佳，Von Bertalanffy模型對(duì)母羊的擬合效果更佳。Malhado等[20]采用5種數(shù)學(xué)模型對(duì)杜泊羊與當(dāng)?shù)啬秆蛩碾s交1代羔羊的早期生長(zhǎng)進(jìn)行擬合發(fā)現(xiàn)，Logistic模型和Compertz模型擬合效果優(yōu)于其他幾種數(shù)學(xué)模型，相較之下，前者擬合效果最好。Topal等[21]對(duì)Morkaraman和Awassi母羔的體重進(jìn)行不同模型的擬合研究發(fā)現(xiàn)，Compertz模型和Von Bertalanffy模型擬合的生長(zhǎng)曲線及預(yù)測(cè)估計(jì)值與其實(shí)測(cè)值更接近。由此可見(jiàn)，羊的最適模型會(huì)隨其生長(zhǎng)階段、品種以及飼養(yǎng)環(huán)境可能有所變化。

3.3 模型體重預(yù)測(cè)值與科學(xué)飼養(yǎng)管理

本研究中，高海拔地區(qū)湖羊羔羊的初生重均小于模型估計(jì)值，造成這一現(xiàn)象可能是母羊在妊娠后期飼糧能量水平不足造成的。張娜娜[22]研究發(fā)現(xiàn)高能量水平飼糧飼喂妊娠后期母羊?qū)Ω嵫虺跎赜酗@著影響。課題組在早期研究發(fā)現(xiàn)母羊妊娠后期飼糧能量水平較高的情況下所產(chǎn)羔羊初生重較高[23]。高海拔地區(qū)湖羊羔羊1月齡體重實(shí)測(cè)值稍高于模型預(yù)測(cè)值，出現(xiàn)這一結(jié)果的可能原因是母羊在哺乳期營(yíng)養(yǎng)攝入充足，所以奶水充足，而此階段羔羊的營(yíng)養(yǎng)均來(lái)源于母乳。陳玲等[1]研究發(fā)現(xiàn)湖羊原產(chǎn)地所產(chǎn)羔羊2～6月齡的實(shí)測(cè)值均高于模型預(yù)測(cè)值，本文研究高海拔地區(qū)和喇永富等[13]試驗(yàn)中海拔地區(qū)所產(chǎn)湖羊羔羊2～6月齡的實(shí)測(cè)值和模型預(yù)測(cè)值之間非常接近，說(shuō)明羔羊在斷奶后能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，且后期能夠正常生長(zhǎng)。但值得一提的是，共和縣冬季寒冷、干燥，如果羔羊產(chǎn)于10月份，則其生長(zhǎng)期將會(huì)處于冬春交替寒冷季節(jié)，則需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠脱a(bǔ)飼，以防羔羊生長(zhǎng)速度下降甚至停止。王師珊[24]研究發(fā)現(xiàn)，冬季放牧條件下的藏系綿羊的體重呈現(xiàn)出負(fù)增長(zhǎng)。家畜的代謝途徑會(huì)隨著氣溫的改變而改變，當(dāng)氣溫下降時(shí)，生長(zhǎng)速度則會(huì)變慢甚至停止[7,25]。

4 結(jié) 論

高海拔地區(qū)湖羊公羔體重從4月齡開(kāi)始極顯著高于同批母羔體重。Logistic模型和Compertz模型均能很好的擬合各地飼養(yǎng)的湖羊羔羊早期生長(zhǎng)曲線，但是在本試驗(yàn)條件下，Compertz模型擬合湖羊羔羊的生長(zhǎng)曲線效果更好，預(yù)估值更接近實(shí)測(cè)值。CurveExpert 1.4軟件對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)模型預(yù)測(cè)操作和結(jié)果更簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。