日粮中钙、磷水平对1～3周龄肉鸡骨骼生长的影响

王晋晋 王金荣 付佐龙 娄 鹏 任 皓

（河南工业大学生物工程学院,郑州 450001）

钙和磷是动物生长所必需的矿物质元素,动物饲粮中单一钙或磷元素的缺乏或过量以及比例不当都会造成两者的代谢障碍而引起疾病。目前对商品肉鸡生长的钙、磷需要量的研究大多数是根据生产性能来确定,部分研究是应用胫骨灰分含量来衡量[1]。Dhandu等[2]研究以胫骨灰分为衡量指标时,32～42日龄肉鸡生长的适宜非植酸磷水平为0.20%。Watson等[3]报道,当日粮钙和非植酸磷由0.8%和0.25%提高到1.0%和0.45%时,4～13日龄肉鸡的胫骨灰分含量降低了8.7%。日粮中的钙、磷水平也会影响肉鸡胫骨的钙、磷沉积。Shafey等[4]研究发现,日粮中钙水平由10.7 g/kg升高到25.3 g/kg时可显著降低肉鸡的胫骨钙含量。H ussein等[5]报道增加可利用磷可明显增加骨骼磷沉积。我国对肉鸡生长的钙、磷营养方面的报道较多,呙于明等[6]研究发现低钙低磷日粮使肉鸡胫骨灰分及钙、磷含量极显著降低。朱连勤等[7]报道,低磷日粮显著降低胫骨钙、磷含量,且日粮中磷水平与胫骨钙含量显著正相关。

骨骼强度是评价肉鸡骨骼生长的指标之一,在肉鸡营养研究方面,通过直接测定骨骼强度来研究日粮钙、磷对骨骼生长的影响的研究报道很少。Powell等[8]认为肉鸡生长初期（1～14日龄）,当日粮非植酸磷水平由0.43%降至0.38%时胫骨强度降低了4.7%。Ling等[9]报道,在肉鸡生长期间非植酸磷水平低于0.26%时胫骨断裂强度降低。我国对肉鸡胫骨强度这方面的研究报道很少,仲明等[10]研究发现胫骨强度随日粮钙水平升高呈线性增加,而磷对胫骨强度影响不显著;但当钙水平为2.75%时,有效磷水平由0.4%降低至0.3%时,胫骨强度下降了11.4%。

本试验拟通过研究白羽肉鸡胫骨强度、胫骨灰分与钙、磷水平的关系,进一步探讨不同钙、磷水平对1～3周龄肉鸡骨骼代谢产生的影响及其机理,为科学确定集约化水平饲养的肉鸡日粮中钙、磷的添加量提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验动物与分组

试验采用5×4两因子完全随机试验设计,将800只1日龄健康AA肉鸡个体称重后随机分为20个处理,每处理4个重复,每个重复10只鸡。试验日粮中设5个钙水平（0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.5%）,4个非植酸磷水平（0.35%、0.45%、0.55%和0.65%）,共构成20个处理的试验日粮。试验因子及水平设计见表1。

表1 试验因子及水平设计Table 1 Experimental factors and levels of design（%）

1.2 饲养管理与基础日粮

试验在河南工业大学的养鸡试验室进行,饲养前进行鸡舍消毒。重叠笼养,笼子的规格为70 cm× 60 cm×35 cm,底部是塑料垫网,每个笼子10只鸡。采用粉料饲喂,自由采食和饮水。温度、光照及免疫程序均按照常规饲养管理进行。试验日粮为玉米-豆粕型日粮,基础日粮的营养水平（钙、磷除外）均按照肉鸡NRC（1994）肉鸡营养标准配制,基础日粮组成及营养水平见表2。通过在基础日粮中添加不同比例的石粉和磷酸氢钙配制成不同钙、磷水平的试验日粮,试验期为3周。

1.3 样品采集及处理

在试验的第7天、第14天和第21天从每个重复中随机取出1只鸡屠宰、剥离大腿肌肉,取左侧胫骨,冷冻待测。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 胫骨强度

使用CM T4504型微机控制电子式万能试验机（中国人民解放军六九一三工厂）对左侧胫骨进行3点弯曲试验。将胫骨曲面水平放置在支架上,调整2支点距离为20 mm,使胫骨中点、2支点中心及加载点重合,上压头以5 mm/m in匀速加载至标本断裂,记录胫骨断裂强度。骨强度以牛顿（N）表示。

表2 基础日粮组成及营养水平（风干基础）Table 2 Composition and nutrien t levels of basal diet （air-d ry basis,%）

1.4.2 胫骨灰分

参照Powell等[8]的方法进行处理,按国家标准GB/T 6438—2007进行测定。

1.4.3 胫骨钙、磷浓度

随着气源多元化和天然气体制改革深入，天然气电厂多气源和气源市场化会成为趋势。一些气电装机规模较大的企业将会把产业链向上游延伸，通过建设或控制部分气源或LNG 接收站以保障燃料供应，管道天然气不再是唯一的选择。此外，随着页岩气、煤层气以及煤制气等非常规天然气的加快发展，使用这些气源的电厂将会增多，气电企业对燃料成分及热值变化的关注程度也会逐渐加强。

胫骨钙采用火焰原子吸收光谱法测定[11],胫骨磷参考国家标准GB/T 6437—2002进行测定。

1.5 数据处理

试验所测数据均采用SAS 9.0统计软件进行数据分析,采用GLM程序按完全随机试验设计进行二因子方差分析,Duncan氏法进行多重比较,应用岭迹分析建立1～3周龄白羽肉鸡生长钙、磷需要量模型。

2 结 果

2.1 肉鸡生长性能

由表3可知,日粮钙、磷水平极显著影响肉鸡的采食量、日增重和料肉比（P＜0.01）,且存在极显著的交互作用（P＜0.01）,但日粮钙水平对采食量无显著影响（P＞0.05）。随日粮钙水平升高肉鸡的日增重表现出先升高后降低的二次曲线变化趋势,料肉比则相反。1.0%钙处理的肉鸡达到最大日增重（33.27 g）和最小料肉比（1.35）。

表3 钙、磷水平对1～3周龄AA肉鸡生长性能的影响Table 3 Effects o f calcium and nonphy tate phosphorus concentrations on grow th performance of AA broilers from 1 to 3 weeks of age

2.2 肉鸡胫骨灰分和钙、磷浓度

肉鸡胫骨灰分及钙、磷沉积结果见表4。日粮钙水平极显著影响胫骨灰分和胫骨磷含量（P＜0.01）,但对胫骨钙含量影响不显著（P＞0.05）;日粮磷水平显著影响胫骨灰分和胫骨钙含量（P＜0.05）,但对胫骨磷含量影响不显著（P＞0.05）。日粮钙、磷对胫骨灰分含量存在极显著的交互作用（P＜0.01）,胫骨灰分含量随日粮钙、磷水平升高,呈先上升后下将的二次曲线变化趋势。1.0%钙处理的胫骨灰分和胫骨磷含量显著高于其他各处理（P＜0.05）,而1.5%钙处理的胫骨灰分含量显著降低（P＜0.05）。0.45%非植酸磷处理的胫骨灰分含量显著高于其他各处理（P＜0.05）,而0.35%非植酸磷处理则显著低于其他各处理（P＜0.05）。

2.3 肉鸡胫骨强度

由表4可知,日粮中的钙、磷水平对胫骨强度都有极显著的影响（P＜0.01）,并存在极显著的交互作用（P＜0.01）。随日粮钙水平升高,胫骨强度呈先增加后降低的二次曲线变化趋势,1.0%和1.2%钙处理的胫骨强度显著高于其他各处理（P＜0.05）,1.5%钙处理会降低胫骨强度。0.45%、0.65%、0.55%和0.35%非植酸磷处理的胫骨强度依次显著降低（P＜0.05）。

表4 钙、磷水平对1～3周龄AA肉鸡胫骨指标的影响Tab le 4 Effects o f calcium and nonphytate phosphorus concentrations on tibia characteristics o f AA broilers from 1 to 3 weeks of age（%）

2.4 1～3周龄肉鸡骨骼生长钙、磷需要量模型的建立

考虑日粮钙、磷间的互作,采用岭迹分析,以胫骨灰分含量和胫骨强度为指标建立骨骼生长的钙、磷需要量模型。1～3周龄肉鸡胫骨灰分含量和胫骨强度与日粮钙、磷水平的回归方程分别如下:

回归方程Ⅰ,Y1=13.384+22.873X1+ 53.237X2-7.747X1 2-14.505X1X2-37.070X22,（RootMSE=1.473 119,R2=0.322 5,P＜0.000 1）;

回归方程Ⅱ,Y2=-109.462+221.270X1+ 349.690X2-106.061X12+5.208X1X2-322.143X22,（Root MSE=12.460 256,R2=0.432 0,P＜0.000 1）。

其中Y1为胫骨灰分,Y2为胫骨强度,X1为日粮钙水平,X2为日粮非植酸磷水平。由回归方程Ⅰ可知,1～3周龄肉鸡胫骨灰分含量达到最大值38.63%时,日粮钙和非植酸磷水平分别为0.98%和0.53%;由回归方程Ⅱ得出,日粮钙、非植酸磷水平分别为1.06%和0.55%时肉鸡胫骨强度达到最佳值103.83 N。

3 讨 论

3.1 日粮钙、磷水平对肉鸡胫骨指标的影响

在本试验中,日粮中钙水平极显著的影响了胫骨强度、胫骨灰分及胫骨磷含量（P＜0.01）,且随日粮钙水平升高胫骨强度和胫骨灰分含量增加,这和Frost等[12]的报道结果一致。而A tteh等[13]则认为日粮钙水平对胫骨灰分含量无影响。Driver等[14]报道,对于19～42日龄肉鸡,日粮钙水平超过0.625%时,增加钙水平对胫骨灰分含量无影响;日粮磷水平极显著地影响了胫骨强度和胫骨灰分含量（P＜0.01）,并对胫骨钙含量有显著的影响（P＜0.05）,且随日粮非植酸磷水平升高胫骨强度和胫骨灰分含量显著增加。当然,也有不同的观点,Frost等[12]报道,日粮磷水平对胫骨灰分含量无影响。Venäläinen等[15]认为日粮有效磷水平对胫骨断裂强度没有影响。但当钙水平为2.75%时,降低日粮磷水平可显著降低胫骨灰分含量。以上结果说明,随着日粮钙水平的升高,胫骨磷含量增加,磷水平升高同样也增加了胫骨钙的沉积。

由试验结果得出,钙水平分别为1.06%和0.98%时肉鸡的胫骨灰分含量和胫骨强度达到最佳值,这和NRC（1994）推荐的钙水平基本一致。这个结果表明,肉鸡在生长前期（1～3周龄）为维持骨骼正常强度对钙的最低需要量应是1.0%,若低于这个水平将会造成鸡骨骼变得纤弱,胫骨强度等指标降低。肉鸡达到最大胫骨灰分含量和胫骨强度的非植酸磷水平分别为0.53%和0.55%,高于NRC （1994）的推荐量,其原因可能是由于目前我国肉鸡集约化的饲养模式,肉鸡的生长速度加快,饲养密度增大,从而使肉鸡对钙、磷营养的需要量增加。相反,目前许多研究表明,用磷的临界值含量饲喂肉鸡不会影响肉鸡的生长性能,而且还可以节约饲料成本和减轻磷对环境的压力,所以近年来日粮中磷的添加量有所降低。韩进诚等[16]研究表明,从提高日粮养分利用率的角度看,NRC（1994）推荐1～21日龄肉鸡日粮非植酸磷水平4.5 g/kg并非最佳。

本试验中,低磷（非植酸磷0.35%）日粮显著降低了胫骨灰分含量,这与Y an等[17]、A tencio等[18]和呙于明等[6]的报道结果一致。这可能是由于低钙、磷日粮的钙、磷未得到满足,或是由于钙、磷比例严重失调,在动物消化道中形成不可溶、难以被吸收利用的钙、磷复合物,从而减少了骨骼中灰分的沉积。同时,低磷（非植酸磷0.35%）日粮也使胫骨强度显著降低,分析认为可能是由于骨骼在前3周生长速度较快,对钙、磷的需要量较大,而日粮中的磷又不能满足肉鸡生长发育的需要,因此必须动用骨骼中沉积的磷,以弥补日粮中磷的不足,这样就会使骨矿化程度下降,最终造成骨强度降低。本试验还得出,高钙（1.2%和1.5%）和高磷（非植酸磷0.65%）日粮对胫骨灰分含量没有影响,其原因可能是由于肉鸡在生长前期（1～3周龄）对日粮钙、磷水平有较高的适应能力,可以承受相应的高钙和高磷水平。在这方面也有不同的报道,Hulan等[19]和Venäläinen等[15]报道认为,随饲粮钙、磷水平的升高胫骨灰分含量随之增加,但过高的钙、磷水平则会降低胫骨灰分含量。同时,高磷（非植酸磷0.65%）日粮没有降低肉鸡的胫骨钙、磷含量,Shafey等[4]报道,对5～17日龄的肉鸡,高有效磷（9.8 g/kg）日粮对胫骨钙没有影响。此外,高钙（1.5%）水平可显著降低肉鸡的胫骨强度（P＜0.05）,这是由于日粮中钙水平过量时会干预肉鸡机体内磷的吸收和利用,引起磷代谢障碍,从而影响了胫骨强度。

3.2 日粮钙、磷水平互作效应对肉鸡胫骨指标的影响

目前关于日粮钙、磷水平对肉鸡骨骼生长影响的研究报道很多,但其中大部分是研究单一的钙或磷对骨骼指标的影响,而较少考虑钙、磷的互作效应,肉鸡在生长过程中钙、磷之间具有互作关系[20-22],且在目前集约化饲养模式的条件下,钙、磷之间的互作效应对肉鸡生长的影响更加明显。饲料中的钙、磷应保持一个适宜的比例,比例过高或过低都将影响肉鸡骨骼的生长,从而引起腿病,造成重大经济损失。丁角立等[23]报道,对于1～2周龄的肉鸡,日粮中适宜的钙磷比为1.8～2.2。本试验中,钙、磷之间的互作效应对胫骨强度和胫骨灰分含量的影响极显著。钙、磷比例在1.78～2.22范围内时,肉鸡的胫骨强度显著高于其他处理,和丁角立等[23]的报道结果基本一致。当钙、磷比低于1.78和高于2.22时使胫骨强度显著降低。当钙水平较低时,降低钙、磷比可显著增加胫骨强度。在钙为0.6%水平下,增加非植酸磷水平由0.35至0.55,降低钙、磷比由1.71至1.09时,肉鸡的胫骨强度增加了31.3%;在钙为0.8%水平下,增加非植酸磷水平由0.35至0.45,降低钙、磷比由2.29至1.78时,肉鸡的胫骨强度增加了42.5%。当钙水平为1.5%时,钙与4个非植酸磷水平0.35%、0.45%、0.55%和0.65%的钙、磷比分别为4.29、3.33、2.73和2.31,高钙和宽的钙、磷比影响了钙、磷的吸收和在骨骼中的沉积,造成胫骨软骨发育不良,最终导致肉鸡的胫骨强度的下降。当钙、磷比由4.29降至2.31时胫骨强度增加了22.3%。钙、磷比在1.54～2.29范围内时,胫骨灰分含量达到最大,在钙水平为1.0%时,钙与3个非植酸磷水平0.45、0.55和0.65的比例分别为2.22、1.82和1.54,此时肉鸡的胫骨强度最大,显著高于其他各处理。当钙、磷比例高于2.29或低于1.54时,肉鸡的胫骨灰分含量显著降低,但在在高钙（1.2%）水平下,钙与非植酸磷0.45%的比例为2.67时,肉鸡的胫骨强度显著高于其他处理。同时在低钙（0.6%）水平下,钙与非植酸磷0.65%的比例为0.92时,肉鸡的胫骨强度显著高于其他处理。

试验还表明,在低磷（非植酸磷0.35%）水平日粮下,鸡对钙、磷比的要求高于高磷（非植酸磷0.65%）水平。这可能是由于钙、磷比例失调抑制钙、磷的吸收,如日粮含磷量少,鸡吸收的磷更加不足,必然使骨骼中钙、磷不正常的消耗导致骨骼发育不良。

3.3 1～3周龄白羽肉鸡钙、磷需要量模型

Dhandu等[2]研究认为,在骨骼指标中灰分重和灰分含量是最敏感的指标。Hulan等[19]认为,肉鸡在生长前期（1～3周龄）胫骨强度和胫骨灰分达到最佳值时的钙和有效磷水平分别为1.47%和0.67%。Harro ld等[24]报道,肉鸡达到最佳胫骨灰分含量的钙、总磷水平分别为1.8%和0.55%。由试验得出,1～3周龄肉鸡达适宜胫骨灰分含量和胫骨强度的日粮钙水平分别为0.98%和1.06%,非植酸磷水平分别为0.53%和0.55%。可见,1～3周龄肉鸡胫骨灰分达到最大值时所需要的钙、磷水平和胫骨强度达最大时所需的钙、磷水平基本一致。这说明,胫骨强度也是反映肉鸡钙、磷需要量的灵敏指标。

4 讨 论

①提高日粮钙、磷水平可增强肉鸡的胫骨强度,提高胫骨灰分含量及胫骨中钙、磷的沉积。但高钙（1.5%）和低磷（非植酸磷0.35%）水平日粮可对肉鸡的胫骨强度、胫骨灰分以及胫骨中钙、磷的沉积产生不利影响。

②1～3周龄肉鸡胫骨灰分、胫骨强度与日粮钙、磷水平关系模型为:Y1=13.384+22.873X1+ 53.237X2-7.747X12-14.505X1X2-37.070X22,Y2=-109.462+221.270X1+ 349.690X2-106.061X12+5.208X1X2-322.143X22,其中Y1为胫骨灰分,Y2为胫骨强度,X1为日粮钙水平,X2为日粮非植酸磷水平。以胫骨灰分和胫骨强度为评价指标,1～3周龄肉鸡钙和非植酸磷适宜需要量分别为0.98%、0.53%和1.06%、0.55%。

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*Correspond ing au thor,associate professor,E-mail:w angjr@haut.edu.cn

（编辑 田艳明）