61～120日齡文昌雞母雞凈能需要量預(yù)測模型研究

徐小靜 張旭麗 趙少猛 魏立民 董瑞玲 趙桂蘋 張敏紅 馮京海**

(1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院三亞研究院(海南省實(shí)驗(yàn)動物研究中心),三亞 572025;2.海南農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,海口 571100;3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,動物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193;4.海南(潭牛)文昌雞股份有限公司,?？?570204;5.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,晉中 030801)

能量是家禽維持基本生命活動以及生長發(fā)育的基礎(chǔ),準(zhǔn)確測定家禽的能量需要是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)飼養(yǎng)的必要條件。與代謝能體系相比,凈能體系可以更準(zhǔn)確地描述飼料的有效能值以及家禽的需要量[1],在養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用凈能體系可以降低飼料成本以及廢棄物的排放[2-3]。近年來養(yǎng)豬生產(chǎn)逐漸用凈能體系替代消化能體系[4],家禽的凈能需要量(NEr)也受到越來越多的關(guān)注。家禽能量需要的研究一般采用劑量反應(yīng)法或者析因法[5]。析因法通過測定家禽能量的維持、生長和產(chǎn)蛋需要量,最終構(gòu)建出可以預(yù)測家禽每日能量需要量的動態(tài)模型,這是開展家禽精準(zhǔn)飼養(yǎng)的基礎(chǔ)[6]。目前研究人員已經(jīng)建立了肉種雞[7]、肉鴨[8]、肉雞[9]和鵪鶉[10-12]等家禽NEr的預(yù)測模型。

有關(guān)黃羽肉雞能量需要量預(yù)測模型的研究相對匱乏。朱中勝[13]和李龍[14]分別建立了皖南黃雞和清遠(yuǎn)麻雞代謝能需要量的預(yù)測模型。文昌雞是我國優(yōu)良的地方品種,由于消費(fèi)習(xí)慣的原因,文昌雞的養(yǎng)殖以母雞為主。文昌雞的養(yǎng)殖周期長(15～17周),本課題組前期測定了1～60日齡文昌雞母雞的NEr,發(fā)現(xiàn)31～60日齡文昌雞的維持凈能需要量(NEm)比1～30日齡提高了37%,生長凈能需要量(NEg)提高了50%。由此可見,不同生長階段家禽的NEr差異很大。在生長后期文昌雞逐漸達(dá)到性成熟,105日齡后文昌雞逐漸開始產(chǎn)蛋,文昌雞生長后期的NEr可能與生長前期存在較大差別,目前61～120日齡文昌雞母雞的NEr尚不清楚。因此,本研究采用析因法,通過梯度飼喂結(jié)合比較屠宰法,分別研究61～90日齡和91～120日齡文昌雞母雞的NEr,比較不同階段文昌雞母雞NEm和NEg的變化,建立文昌雞61～90日齡和91～120日齡NEr的預(yù)測模型,為文昌雞的高效養(yǎng)殖提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究通過2項(xiàng)試驗(yàn)分別研究文昌雞母雞的NEg、產(chǎn)蛋凈能需要量(NEe)和NEm。試驗(yàn)1:采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),選擇體重[(928.06±3.06) g]接近的63日齡健康文昌雞母雞180只[由海南(潭牛)文昌雞股份有限公司提供],分為1個組,6個重復(fù),每個重復(fù)30只雞。常規(guī)飼養(yǎng)至119日齡,每周測定文昌雞母雞的生產(chǎn)性能、體能(BE)和體組成,研究文昌雞的NEg和NEe。試驗(yàn)2:采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),分2個階段(61～90日齡和91～120日齡)研究文昌雞母雞的NEm。分別選擇61[體重(824.17±2.82) g]和91日齡[體重(1 336.67±10.90) g]的健康文昌雞母雞240只,隨機(jī)分為4個組,每組6個重復(fù),每個重復(fù)10只雞。4個組分別為自由采食組及20%、40%和60%限飼組,各限飼組分別按照自由采食組的80%、60%和40%飼喂。2項(xiàng)試驗(yàn)于2021年11月在海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所澄邁縣試驗(yàn)基地進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)飼糧與飼養(yǎng)管理

參照《黃羽肉雞營養(yǎng)需要量》(NY/T 3645—2020)配制玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧,基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)1的文昌雞飼喂基礎(chǔ)飼糧,自由采食和飲水,飼養(yǎng)至119日齡屠宰。試驗(yàn)2在基礎(chǔ)飼糧中加入0.5%的二氧化鈦(TiO2),配制成代謝飼糧;2個階段試驗(yàn)全程飼喂代謝飼糧,每天稱量自由采食組的采食量,3個限飼組根據(jù)前1天自由采食組的采食量,分別按照自由采食組的80%、60%和40%飼喂。2個試驗(yàn)所用文昌雞均按照海南(潭牛)文昌雞股份有限公司的養(yǎng)殖規(guī)范進(jìn)行免疫及日常管理。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %

1.3 樣品采集及測定指標(biāo)

1.3.1 生產(chǎn)性能及BE、體組成的測定

試驗(yàn)1:每周以重復(fù)為單位測定文昌雞的體重和采食量,稱重后每個重復(fù)選擇2只接近平均體重(ABW)的試驗(yàn)雞,二氧化碳(CO2)致死。參考李龍[14]的方法處理樣品,熱水浸燙、拔毛,測定羽毛和全胴體的重量,胴體2次攪碎,65 ℃烘干72 h,測定羽毛和胴體的含水量。烘干樣品粉碎,參照ISO 9831—1998的方法測定羽毛和胴體樣品中的能量,參照GB/T 6432—2018和GB/T 6433—2006的方法測定樣品中粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量。計(jì)算羽毛和胴體中的凈能、蛋白質(zhì)和脂肪含量,兩者之和為文昌雞的BE、體蛋白質(zhì)和體脂肪含量。15周齡后文昌雞母雞開始產(chǎn)蛋,記錄每個重復(fù)的產(chǎn)蛋率和產(chǎn)蛋量,將每個重復(fù)所產(chǎn)雞蛋合并,稱重后將全蛋打碎勻漿,65 ℃烘干72 h,測定雞蛋的含水量和凈能,計(jì)算鮮蛋的平均凈能,即為NEe。

試驗(yàn)2:以重復(fù)為單位測定文昌雞的體重和采食量,計(jì)算試驗(yàn)期文昌雞的ABW、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。在試驗(yàn)開始時取12只接近ABW的文昌雞,在試驗(yàn)結(jié)束時每個重復(fù)選擇2只接近ABW的試驗(yàn)雞,CO2致死,測定羽毛和胴體的重量和能量,計(jì)算試驗(yàn)開始和結(jié)束時文昌雞的BE,測定方法同上。試驗(yàn)?zāi)┑腂E減去試驗(yàn)初始的BE即為文昌雞試驗(yàn)期間的沉積能(RE)。15周齡后文昌雞母雞開始產(chǎn)蛋,記錄每個重復(fù)的產(chǎn)蛋率和產(chǎn)蛋量,按照上述方法測定雞蛋的含水量和凈能,計(jì)算每個重復(fù)總的產(chǎn)蛋凈能(EE)。

1.3.2 飼糧表觀代謝能(AME)的測定

試驗(yàn)2分別在每個階段的中期(即74、108日齡),以重復(fù)為單位,連續(xù)收集3 d排泄物,測定飼糧和排泄物中的總能和TiO2含量,計(jì)算出不同限飼水平下的飼糧AME,計(jì)算公式如下:

飼糧AME(kJ/kg)=飼料總能×[1-(飼糧中指示劑
含量/糞中指示劑含量)×(糞中能量
含量/飼糧中能量含量)]。

1.4 文昌雞母雞NEg、NEe和NEm的計(jì)算公式和NEr預(yù)測模型的建立

參考Farrell[15]的方法,建立文昌雞ABW和BE的線性回歸方程:BE=a+b×ABW,其中斜率b即為NEg,單位為每克增重所需的凈能(kJ/g)。試驗(yàn)1測定的鮮蛋平均凈能即為NEe,單位為每產(chǎn)1 g雞蛋所需的凈能值(kJ/g)。根據(jù)試驗(yàn)2測定的AME和ADFI,計(jì)算代謝能攝入量(MEi),減去文昌雞的RE和EE,得出不同飼喂水平下文昌雞的產(chǎn)熱量(HP):HP=MEi-RE-EE。參照Lofgreen等[16]的方法,建立HP的對數(shù)和MEi之間的回歸模型:lg(HP)=a+b×MEi,當(dāng)MEi=0時HP即為文昌雞的NEm,單位為每千克代謝體重每天所需的維持凈能值[kJ/(BW0.75·d)]。最終根據(jù)得出的NEg、NEe和NEm,建立文昌雞NEr的預(yù)測模型:

NEr(kJ/d)=NEm×BW0.75+NEg×
ADG+NEe×AEP。

式中:NEm為維持凈能需要量;BW0.75為代謝體重;NEg為生長凈能需要量;ADG為平均日增重;NEe為產(chǎn)蛋凈能需要量;AEP為平均產(chǎn)蛋量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

使用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件中的one-way ANOVA程序進(jìn)行單因素方差分析,分析不同周齡或不同飼喂水平對文昌雞生產(chǎn)性能、能量平衡及飼糧AME的影響。方差分析顯著時進(jìn)行Duncan氏法多重比較,P<0.05為差異顯著標(biāo)準(zhǔn)。使用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件中的線性回歸模塊分析回歸模型的顯著性,因變量和自變量之間的相關(guān)性用決定系數(shù)(R2)表示,P<0.05表明回歸模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用GraphPad Prism 8軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 9～17周齡文昌雞母雞生產(chǎn)性能和體組成的變化

由表2可以看出,不同周齡文昌雞的生產(chǎn)性能存在顯著變化(P<0.05)。隨周齡的增加,文昌雞的ABW顯著升高(P<0.05),17周齡時達(dá)到最大值。10、11、12、14和15周齡的ADG顯著高于16、17周齡(P<0.05)。14、15周齡ADFI顯著高于10、11、12、13周齡(P<0.05)。17周齡的F/G顯著高于10、11、12、13、14、15周齡(P<0.05)。文昌雞在15周齡時開產(chǎn),17周齡的產(chǎn)蛋率和平均產(chǎn)蛋量顯著高于15、16周齡(P<0.05)。

表2 不同周齡文昌雞母雞的生產(chǎn)性能Table 2 Performance of Wenchang hens at different weeks of age

由表3可以看出,不同周齡文昌雞的BE和體組成存在顯著變化(P<0.05)。隨周齡的增加,文昌雞的BE逐漸升高,16、17周齡的BE顯著高于9、10、11、12、13、14、15周齡(P<0.05)。16、17周齡的BE和體蛋白質(zhì)含量顯著高于9、10、11、12、13、14周齡(P<0.05),13、14、15、16、17周齡的體脂肪含量顯著高于9、10、11、12周齡(P<0.05)。其中,13周齡時文昌雞的BE含量較9周齡時增加了37%(13.75 kJ/g vs. 10.06 kJ/g),17周齡時文昌雞的BE含量較13周齡時增加了14%(15.66 kJ/g vs. 13.75 kJ/g);9～13周齡BE含量的快速增加主要與體脂肪的沉積有關(guān),在這一階段文昌雞體蛋白質(zhì)含量無顯著變化(P>0.05),而體脂肪含量增加了60%;13～17周齡BE含量的增加是體蛋白質(zhì)和體脂肪沉積共同促進(jìn)的,在這一階段文昌雞體蛋白質(zhì)含量增加了15%,體脂肪含量增加了17%。

表3 不同周齡文昌雞母雞的體組成Table 3 Body composition of Wenchang hens at different weeks of age

2.2 文昌雞母雞的NEg

隨周齡的增加,文昌雞的ABW和BE均逐漸升高。分別建立61～90日齡和91～120日齡文昌雞BE和ABW之間的線性回歸模型(圖1)。經(jīng)F檢驗(yàn),2個線性回歸模型均達(dá)到顯著水平(P<0.05),R2分別為0.92和0.89。線性回歸模型的斜率即為NEg,分別為19.87和25.05 kJ/g,表明試驗(yàn)后期文昌雞的NEg明顯升高。

圖1 文昌雞母雞體能與平均體重之間的線性回歸分析Fig.1 Linear regression analysis between BE and ABW of Wenchang hens

2.3 文昌雞母雞的NEe

文昌雞在15周齡時開始產(chǎn)蛋,15～17周齡一共收集、測定了151枚雞蛋的凈能值,平均每克雞蛋為6.78 kJ,即為文昌雞的NEe。

2.4 飼喂水平對文昌雞母雞生產(chǎn)性能和能量平衡的影響

由表4可以看出,在61～90日齡和91～120日齡,隨著飼喂水平的降低,文昌雞的ABW、ADG和ADFI顯著降低(P<0.05)。在61～90日齡,60%限飼組的F/G顯著高于自由采食組和20%、40%限飼組(P<0.05);在91～120日齡,60%限飼組的ADG為負(fù)值,無法計(jì)算F/G,但40%限飼組的F/G仍顯著高于自由采食組和20%限飼組(P<0.05)。飼喂水平對91～120日齡文昌雞的產(chǎn)蛋率和平均產(chǎn)蛋量無顯著影響(P>0.05);從數(shù)值上看,60%限飼組的產(chǎn)蛋率和產(chǎn)蛋量最低。

表4 飼喂水平對文昌雞母雞生產(chǎn)性能的影響Table 4 Effects of feeding level on performance of Wenchang hens

由表5可以看出,在61～90日齡和91～120日齡,40%和60%限飼組的AME顯著高于自由采食組(P<0.05);隨著飼喂水平的降低,MEi、RE和HP均顯著降低(P<0.05)。在91～120日齡,60%限飼組的RE為負(fù)值。飼喂水平對91～120日齡文昌雞的產(chǎn)蛋凈能無顯著影響(P>0.05);從數(shù)值上看,60%限飼組的產(chǎn)蛋凈能最低。

表5 飼喂水平對文昌雞母雞能量平衡的影響Table 5 Effects of feeding level on energy balance of Wenchang hens

2.5 文昌雞母雞的NEm

隨采食量的降低,文昌雞的MEi和HP線性降低。分別建立61～90日齡和91～120日齡文昌雞lg(HP)和MEi之間的線性回歸模型(圖2)。經(jīng)F檢驗(yàn),2個線性回歸模型均達(dá)到顯著水平(P<0.05),R2分別為0.93和0.88。根據(jù)回歸模型,計(jì)算MEi=0時的HP即為NEm。61～90日齡和91～120日齡文昌雞的NEm分別為366.44和351.56 kJ/(BW0.75·d)。

圖2 文昌雞母雞代謝能攝入量與產(chǎn)熱量之間的對數(shù)回歸分析Fig.2 Logarithmic regression analysis of ME intake and HP of Wenchang hens

2.6 文昌雞母雞NEr預(yù)測模型的建立

試驗(yàn)1得出64～91日齡和92～119日齡文昌雞的NEg分別為19.87和25.05 kJ/g;92～119日齡文昌雞的NEe為6.78 kJ/g;試驗(yàn)2得出61～90日齡和91～120日齡文昌雞的NEm分別為366.44和351.56 kJ/(BW0.75·d)。利用這些數(shù)據(jù),根據(jù)文昌雞的ABW、ADG和AEP,可以預(yù)測文昌雞NEr,預(yù)測模型為:

NEr(kJ/d)=366.4×BW0.75+19.87×
ADG(61～90日齡);
NEr(kJ/d)=351.56×BW0.75+25.05×ADG+
6.78×AEP(91～120日齡);

式中:BW0.75為代謝體重;ADG為平均日增重;AEP為平均產(chǎn)蛋量。

3 討 論

3.1 文昌雞母雞生產(chǎn)性能的變化及飼喂水平對文昌雞母雞生產(chǎn)性能的影響

家禽在生長后期一般增重緩慢[17-18],文昌雞的生長也符合這一規(guī)律。本研究發(fā)現(xiàn),在14～15周齡,文昌雞的ADG出現(xiàn)短暫升高,ADFI也達(dá)到較高值,15周齡時文昌雞開始產(chǎn)蛋,推測14～15周齡ADG的短暫升高可能與成熟卵泡的快速發(fā)育有關(guān)。Kní?etová等[18]使用Gompertz模型擬合了9個肉雞品系的生長曲線,發(fā)現(xiàn)母雞擬合模型的R2低于公雞,推測這種現(xiàn)象主要是由于母雞卵巢在生長后期快速發(fā)育所致。Grossman等[19]研究發(fā)現(xiàn),母雞的ADG在13和25周齡左右存在2個波峰,認(rèn)為雌性家禽的增重變化應(yīng)采用多階段模型擬合。文昌雞在10～15周齡時F/G維持在4.0～5.5之間,開產(chǎn)后F/G快速增加到10～12,因此15周齡以后出欄將極大增加養(yǎng)殖成本。

限飼顯著影響文昌雞的生產(chǎn)性能,提高F/G,這與前人在肉雞上的研究結(jié)果[20-21]一致。限飼減少肉雞能量的攝入,但維持需要量不變,導(dǎo)致用于生長的能量減少,使F/G升高[22]。本研究發(fā)現(xiàn),限飼對文昌雞的產(chǎn)蛋率和平均產(chǎn)蛋量無顯著影響。當(dāng)能量攝入不足時,家禽可以減少體脂肪的沉積,優(yōu)先保證產(chǎn)蛋的需要[23-26]。如果過度限飼,家禽即使消耗自身儲備的能量和蛋白質(zhì),也將無法保證產(chǎn)蛋的需要。本研究發(fā)現(xiàn),60%限飼組的體重降低,同時產(chǎn)蛋率和平均產(chǎn)蛋量有降低趨勢。

3.2 飼喂水平對文昌雞母雞能量平衡的影響

本研究發(fā)現(xiàn),限飼提高文昌雞的飼糧AME。這一結(jié)果與前人的研究結(jié)果[7-8,20,27]一致。推測限飼減少腸道中食糜的數(shù)量,可能提高了飼料的消化率[8,27]。另外也可能與降低肉雞體重、減少尿能的損失有關(guān)[20]。限飼降低文昌雞MEi,導(dǎo)致RE和HP均顯著降低。91～120日齡時,限飼60%導(dǎo)致文昌雞的RE為負(fù)值,表明此時MEi不能滿足文昌雞的維持需要量,需要消耗體組織維持基礎(chǔ)代謝,前人也有相似的報(bào)道[7,20]。

3.3 文昌雞母雞的NEg

本研究發(fā)現(xiàn),文昌雞的NEg隨日齡增加明顯升高。本課題組測定了1～60日齡文昌雞的NEg,發(fā)現(xiàn)31～60日齡文昌雞的NEg比1～30日齡提高了50%。Longo等[28]研究1～21日齡和43～56日齡雌性肉雞的NEg,分別為9.80和17.37 kJ/g。Sakomura等[9]同樣發(fā)現(xiàn),隨日齡增加,肉雞的NEg明顯升高。但是李龍[14]測定了61～90日齡和91～120日齡雌性清遠(yuǎn)麻雞的NEg,分別為15.94和15.33 kJ/g。肉雞NEg隨日齡的變化可能與肉雞體組成的變化有關(guān)[29]。本研究發(fā)現(xiàn),9～13周齡文昌雞體脂肪含量增加了60%,13～17周齡可能由于卵巢的快速發(fā)育,體蛋白質(zhì)含量增加了15%,體脂肪含量增加了17%。

3.4 文昌雞母雞的NEe

一般通過測定雞蛋中的能量含量代表家禽的NEe,即每產(chǎn)1 g雞蛋所需的凈能值。文昌雞在15周齡開始產(chǎn)蛋,平均每克雞蛋的能值為6.78 kJ。朱中勝[13]測定皖南黃雞雞蛋的能量含量為6.52 kJ/g。肉種雞[29]和蛋雞[11]的NEe分別為6.63和6.15 kJ/g。上述研究表明,不同品種雞蛋的能量含量較為接近。

3.5 文昌雞母雞的NEm

本研究測定了61～90日齡和91～120日齡文昌雞的NEm,分別為366.4和351.6 kJ/(BW0.75·d)。Brainer等[11]發(fā)現(xiàn)34～42周齡散養(yǎng)蛋雞的NEm為345 kJ/(BW0.75·d),與本研究的測定結(jié)果相似。本課題組研究發(fā)現(xiàn),31～60日齡文昌雞的NEm為398.1 kJ/(BW0.75·d),60日齡之后文昌雞的NEm略有降低。李龍[14]同樣發(fā)現(xiàn),61～90日齡和91～120日齡清遠(yuǎn)麻雞的MEm也略低于31～60日齡。家禽能量的維持需要量與體組成有關(guān)。由于骨骼肌的代謝活性和HP高于脂肪組織[10,30],因此骨骼肌含量越高,維持能量需要量也越高[31-32]。本研究發(fā)現(xiàn),8周齡時文昌雞每千克代謝體重的體蛋白質(zhì)含量為206 g,13周齡時達(dá)到221 g,提高幅度較小,17周齡時達(dá)到268 g,文昌雞后期體蛋白質(zhì)含量的增加可能主要由于卵巢的快速發(fā)育,而骨骼肌組織可能沒有增加,因此NEm略有降低。

4 結(jié) 論

本研究采用析因法分別測定了61～120日齡文昌雞母雞的NEg、NEe和NEm,建立了文昌雞NEr的預(yù)測模型:

NEr(kJ/d)=366.4×BW0.75+19.87×
ADG(61～90日齡);
NEr(kJ/d)=351.56×BW0.75+25.05×
ADG+6.78×AEP(91～120日齡)。