肉仔鸡生长性能与饲粮营养水平关系模型的建立及应用
2012-03-28石天虹张桂芝刘雪兰井庆川魏祥法刘宗平
石天虹 张桂芝 刘雪兰 井庆川 魏祥法 刘宗平
能量和蛋白质饲料通常占肉仔鸡饲料成本的90%以上,玉米和豆粕是肉仔鸡饲粮中主要的能量和蛋白质饲料,所以,以玉米-豆粕型饲粮为基础,研究饲粮中适宜的能量和蛋白质水平对提高生长性能、节约成本、提高养殖效益具有重要意义。长期以来,有关肉仔鸡适宜的能量和蛋白质水平的研究较多,通过营养梯度试验,进行最佳生长性能的筛选,从而获得最佳生长性能的能量和蛋白质组合。例如,王生雨等[1]给出肉仔鸡1~21日龄适宜的代谢能(metabolizable energy,ME)和粗蛋 白 质 (crude protein,CP)水 平 分 别 是12.13 MJ/kg和 21.5%;我 国 鸡 的 饲 养 标 准(NY/T 33—2004)给出的 ME、CP水平分别是12.55 MJ/kg和21.5%。这种点对点的试验对生产实践起到积极的指导作用,但浪费了大量的数据资源[2],同时也很难确定所获得的能量和蛋白质水平就是产生最佳效益的营养水平,因为市场行情变化,饲料价格变化,利润随之变化。而事实上,鸡的生长性能和饲粮能量和蛋白质水平之间存在着动态、连续变化的关系,我们可以通过它们之间的关系,建立模型,省时、省力、科学地筛选出适宜的能量和蛋白质水平。本研究以玉米-豆粕型饲粮为基础,通过研究饲粮ME和CP水平对肉仔鸡生长性能和屠宰指标的影响,采用二元曲线逐步回归方法,建立起生长性能与饲粮营养水平的关系模型,从而根据市场行情和建立的模型,选择产生最佳效益的ME和CP水平。
1 材料与方法
1.1 试验动物
1日龄健康爱拔益加(AA)肉仔鸡1 080只,平均体重39 g,购自郓城四龙集团。
1.2 试验设计和饲粮组成
采用ME和CP 3×3随机交叉试验设计,将饲粮分成9个处理,饲粮ME高、中、低3个水平分别为13.18、12.55、11.92 MJ/kg;CP高、中、低3个水平分别为21.5%、20.5%、19.5%。将1日龄体重相近的AA肉仔鸡(公母各占1/2),随机分为9组,每组3个重复,每个重复40只鸡。1~21日龄分别饲喂9种对应的试验饲粮,试验饲粮组成及营养水平见表1。22~42日龄饲喂相同的饲粮,饲粮 ME 水 平 为12.97 MJ/kg,CP水 平 为19.0%。
表1 1~21日龄肉仔鸡试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Co mposition and nutrient levels of experi mental diets ofbr oilers aged 1 to 21 days(air-dry basis) %
1.3 饲养管理
采用半开放鸡舍,砖瓦结构,东西向,中间起脊,网上平养,铁丝网高80 c m。常规饲养管理。煤炉供温,通过调节煤炉进风口大小控制温度;通过开闭鸡舍窗户大小人工通风;走廊上洒水调节湿度。饲养密度为14只/m2。7日龄清粪1次,之后每3 d清粪1次。常规免疫,自由采食和饮水。
1.4 指标测定
每周末以重复为单位称量空腹12 h的鸡只重和剩料重,计算鸡只平均体重(body weight,BW)和耗料量(f eed consu mption,FC)。
于21、42日龄每组分别取体重均匀一致的6只鸡,空腹12 h,称重后屠宰测定。
屠宰率(%)=[屠体重(g)/体重(g)]×100;
腹脂率(%)=[腹脂重(g)/体重(g)]×100;
器官指数(%)=[器官重(g)/体重(g)]×100。
1.5 统计方法
试验数据采用SAS 9.1.3统计软件中的GL M程序进行方差分析和二元曲线回归分析。结果用平均值±标准差表示。
2 结果与分析
2.1 饲粮ME和CP水平对肉仔鸡体重的影响
由表2可知,ME水平对7日龄体重(BW7)有显著影响,中ME水平组BW7最大,显著高于高、低ME水平组(P<0.05),高、低 ME水平组之间差异不显著(P>0.05);ME水平对14日龄体重(B W14)也有显著影响,中 ME水平组B W14最大,显著高于低 ME水平组(P<0.05),高于高ME水平组,但差异不显著(P>0.05);ME水平对21日龄体重(BW21)无显著影响(P>0.05);1~21日龄ME水平的差异对42日龄体重(BW42)有显著影响,高、中ME水平组的BW42显著高于低ME水平组(P<0.05),高、中 ME水平组之间差异不显著(P>0.05)。
由表2还可知,CP水平对BW7有显著影响,高CP水平组BW7显著高于低CP水平组(P<0.05);CP水平对B W14和B W21也有显著影响,高、中CP水平组BW14和BW21显著高于低CP水平组(P<0.05),高、中CP水平组之间差异不显著(P>0.05);1~21日龄CP水平对BW42无显著影响(P>0.05)。
表2 饲粮ME和CP水平对肉仔鸡体重的影响Table 2 Eff ects of dietary ME and CP levels on BW of br oilers(n=9) g
经二元曲线回归分析,BW7、B W14、B W21、BW42和1~21日龄ME和CP水平都有显著的回归关系(P<0.05),去除回归不显著项,得到体重与能氮水平间的回归关系模型(表2和图1)。中ME高CP水平可使BW7最大,此时ME水平为12.25~12.75 MJ/kg,CP水平为21.2%~21.5%;B W14变化规律和B W7基本一致,产生最大体重的ME和CP水平也和第1周基本一致;B W21变化规律和B W7、B W14稍有不同,产生较大体重的 ME水平为13.10~13.18 MJ/kg,CP水平为20.5%~21.4%,与前2周相比,ME水平略有上升,CP水平略有下降。1~21日龄能氮水平对B W42有显著影响(P<0.05),高 ME高CP水平体重大,低ME高CP水平体重小,这说明虽然22~42日龄饲喂相同营养的饲粮,但前期ME和CP水平的差异造成的体重差距并没有消除,前期良好的营养基础对后期的生长发育非常重要。本试验中,1~21日龄各组存活率均为100%。
回归分析表明,各周龄之间体重有显著的线性关系(P<0.05),随BW7的增大,BW14线性增大;随B W14的增大,B W21线性增大;随B W21的增大,BW42线性增大,所以为了达到较大的B W42,应该满足饲粮营养,使B W7、BW14和B W21都较大。
通过以上体重分析认为,以体重为目标,1~21日龄的ME和CP营养需要量至少应划分为2个阶段,1~14日龄选用中 ME高CP饲粮,ME、CP水平分别为12.25~12.75 MJ/kg和21.2%~21.5%;15~21日龄 ME水平稍微提高,CP水平稍 微 下 降,ME、CP 水 平 分 别 为 13.10~13.18 MJ/kg和20.55%~21.40%。如果1~21日龄作为一个饲养阶段,应该选用高ME高CP水平饲粮,这样可以使BW21较大,而且为以后能达到较大的B W42奠定良好的营养基础。
图1 饲粮ME和CP水平对肉仔鸡体重的影响Fig.1 Effects of dietary ME and CP levels on BW of broilers
2.2 饲粮ME和CP水平对肉仔鸡耗料量的影响
由表3可知,饲粮ME水平对各周耗料量以及1~3周耗料量(FC03)都有显著影响(P<0.05),高ME水平组FC03最小,显著低于中、低ME水平组(P<0.05),中ME水平组和低ME水平组差异不显著(P>0.05);饲粮CP水平对耗料量均无显著影响(P>0.05)。
饲粮ME和CP水平和每周的耗料量都有显著的回归关系(P<0.05),其回归模型见表3,直观的图示见图2。高ME低CP水平组第1周耗料量(FC1)、第2周耗料量(FC2)、第3周耗料量(FC3)和FC03都最小,但各周出现最大耗料量的饲粮ME和CP水平不一致。第1周,中ME高CP水平组(ME和CP水平分别为12.25~12.75 MJ/kg和21.2%~21.5%)的FC1最大;第2周,达到最大FC2的ME水平比第1周有所降低,ME水平为12.10~12.60 MJ/kg,CP水平为20.8%~21.5%;第3周和前2周相比有较大变化,随着日龄增大,鸡为能而食的特性逐渐表现出来,低ME水平组FC3显著增加,低ME低CP水平组FC3最大。FC03在中ME高CP水平下最大(ME和 CP水平分别为12.13~12.75 MJ/kg和21.2%~21.5%)。
由各周耗料量和FC03的变化规律也可看出,肉仔鸡每周耗料量随饲粮营养的变化规律都不相同,所以配制饲粮时最好以周为单位配制。
表3 饲粮ME和CP水平对肉仔鸡耗料量的影响Table 3 Effects of dietar y ME and CP levels on FC of br oilers(n=9) g
图2 饲粮ME和CP水平对肉仔鸡耗料量的影响Fig.2 Effects of dietar y ME and CP levels on FC of br oilers
2.3 饲粮ME和CP水平对肉仔鸡屠宰指标的影响
2.3.1 21日龄屠宰指标
由表4可见,饲粮ME水平对法氏囊指数、胸腺指数、脾脏指数、胰腺指数、肝脏指数、腺胃指数无显著影响(P>0.05),但对肌胃指数影响显著(P<0.05),高、中 ME水平组的肌胃指数显著小于低ME水平组(P<0.05),高、中 ME水平组之间差异不显著(P>0.05)。饲粮CP水平对各器官指数均无显著影响(P>0.05)。
经回归分析,只有肌胃指数和营养水平有显著回归关系,随饲粮ME水平的提高肌胃指数显著线性降低(P<0.05),肌胃指数和CP水平无显著回归关系(P>0.05)。
表4 饲粮ME和CP水平对21日龄肉仔鸡器官指数的影响Table 4 Effects of dietary ME and CP levels on organ indices of broilers aged 21 days(n=18) %
2.3.2 42日龄屠宰指标
由表5可见,1~21日龄饲粮ME水平对42日龄屠宰率、脾脏指数、胰腺指数、肝脏指数、腺胃指数无显著影响(P>0.05),但对腹脂率和肌胃指数有显著影响(P<0.05)。高ME水平组的腹脂率显著高于低ME水平组(P<0.05),高于中 ME水平组但差异不显著(P>0.05)。肌胃指数的变化规律则相反,高ME水平组显著低于低ME水平组(P<0.05),低于中 ME水平组但差异不显著(P>0.05)。
经回归分析,42日龄腹脂率和肌胃指数与1~21日龄营养水平有显著回归关系(P<0.05),腹脂率随ME水平的提高线性增大(P<0.05),肌胃指数则随ME水平的提高而线性降低(P<0.05)。
2.4 模型的应用
肉仔鸡最终是靠出售获取利润的,所以体重是最重要的生长性能指标之一。但是,在饲养管理条件一致的前提下,要达到最大投入产出比,不仅要看体重的大小,还要看饲料成本的高低。以21日龄目标体重727 g为例来说明模型的应用(表6)。
第1步:列表展示达到目标体重的ME和CP水平。由图1可见,B W21要达到727 g,ME水平为13.10~13.18 MJ/kg,CP水平为20.55%~21.40%,有若干种能氮组合可以使肉仔鸡达到这一性能指标。通过BW21与饲粮ME和CP的回归关系模型可以计算得到BW21为727 g时不同的饲粮能氮水平组合,或者,在图1对应体重727 g的曲线上直接选择饲粮ME和CP水平。将对应的ME和CP水平列于表中。
第2步:通过FC03与饲粮ME和CP的回归关系模型,计算对应的ME和CP水平下的FC03。
第3步:根据市场原料价格,优化对应的ME和CP水平下的饲粮配方,得到对应的饲料单价。
第4步:通过FC03和饲料单价计算得到1~21日龄饲料成本。成本最低的饲粮ME和CP即为最佳效益水平。
如表6所示,BW21达到727 g时,饲料成本最低的饲粮能氮水平是13.188 MJ/kg、20.50%,此时1~21日龄每只鸡的饲料成本为3.13元;饲料成本最高的饲粮能氮水平是13.181 MJ/kg、21.40%,此时饲料成本为3.31元,2种能氮水平之间饲料成本相差0.18元。以年存养10万只鸡的肉鸡场为例,仅1~21日龄的饲养成本就相差1.80万元,差异巨大。由此可见,生长性能与营养水平关系模型对确定饲粮最佳效益营养水平有很强的实用性。
表5 饲粮ME和CP水平对42日龄肉仔鸡器官指数的影响Table 5 Effects of dietar y ME and CP levels on organ indices of br oilers aged 42 days(n=18) %
表6 1~21日龄肉仔鸡最优ME和CP水平选择示例Table 6 Choice demonstration of opti mal dietary ME and CP levels f or br oilers aged 1 to 21 days
3 讨 论
3.1 肉仔鸡营养模型的建立
现行的肉仔鸡标准中各营养参数是静态的、固定的,而肉鸡的营养需要是动态变化的,其生长发育状况也随营养物质的供给而发生动态变化,所以标准在一定程度上限制了其应用的灵活性,为此,动物营养工作者先后研究建立了预测营养需要量或生长性能的动态模型,以期能准确地反映家禽营养需要,获得最佳的养殖效益。冯定远等[3]采用二次回归通用旋转组合设计的方法,建立了肉鸡ME、含硫氨基酸和饲养密度与肉鸡增重关系的数学模型,但此模型没有考虑肉仔鸡年龄因素;陈志敏[4]通过饲养、屠宰和成分分析的方法,建立了肉鸡生长模型;田亚东[5]建立了肉鸡能量和氨基酸需要动态模型,分别预测了肉仔鸡不同日龄体重和不同日龄能量和氨基酸需要,但这2个模型均建立在饲喂标准饲粮的前提下,如果饲粮改变,预测的体重和营养需要量与肉鸡生产实际可能会不一致。综上所述,国内学者分别采用不同的方法,对肉仔鸡营养模型的建立做了大量的探索工作,建立了多种营养模型,为我国肉仔鸡营养模型的研究奠定了很好的基础。国外学者对肉鸡营养模型的建立也进行了深入的研究,Barkley等[6]预测了体重和饲粮苏氨酸的回归关系模型;Sterling等[7]预测了体重与饲粮CP和赖氨酸的回归关系模型,对生产实践有一定的指导意义,对本研究也有一定的借鉴作用。
在国内外研究的基础上,我们结合我国肉仔鸡生产实际,运用二元曲线逐步回归方法,建立了饲料ME和CP水平与各周龄体重、耗料量等生长性能指标的关系模型,同时建立了各周龄之间体重关系模型。由于本模型是在相同饲养管理条件下研究和建立起来的,所以试验因素(ME和CP)以外的因素在模型中是一个常数,生长性能和其他指标的差异均来自试验因素。在生产中,可根据市场情况,选择合适的生长性能指标,运用此模型,筛选合适的营养水平。由于本模型自变量少,又考虑到肉鸡日龄因素,而且它是建立在肉鸡的正常生产水平之上,所以可直接应用于我国肉鸡生产。另外,本模型为相同生长性能的获得提供了多种能量和蛋白质水平组合,应用时可根据饲料原料市场价格灵活选择,借此实现养殖效益最大化。
3.2 饲粮ME和CP水平对体重和耗料量的影响
本研究发现,饲粮ME和CP水平对各周龄体重和耗料的影响规律是不同的。第1周和第2周饲粮ME和CP水平对体重的影响规律较为一致,中ME和高CP水平体重增长最快,第3周需要提高ME和稍微降低CP水平才能达到最大体重;另外21日龄体重显著影响42日龄体重,21日龄体重大的组42日龄体重也大,反之,21日龄体重小的组42日龄体重也小,这说明1~21日龄ME和CP水平会影响后期体重,肉仔鸡前期营养水平过低会对后期生长造成不良影响。因此为了使肉仔鸡发挥最大生长潜能,应该按周龄配制饲粮。早在1997年,Emmert等[8]就提出“周龄饲喂”的观点,William等[9]也提出按动物周龄进行阶段饲喂的概念。另外,本研究也为“周龄饲喂”提供了科学依据,按周龄设计饲粮配方可使肉鸡发挥最大生长潜能,同时降低饲料成本,提高经济效益。
本研究中,饲粮ME水平对耗料量有显著影响,ME高,耗料量小,ME低,耗料量大;饲粮CP水平与耗料量有显著回归关系,而且和ME水平有交互作用,高ME低CP水平耗料量最小。近年来,有一些ME和CP水平对肉仔鸡采食量影响的报道,Leeson等[10]研究了饲粮不同 ME水平对肉仔鸡采食量的影响,发现肉仔鸡自由采食不同ME水平(11.30、12.13、12.97、13.81 MJ/kg)饲粮时,随饲粮ME水平的提高肉仔鸡的采食量显著降低;Kamran等[11]给1~35日龄的肉仔鸡饲喂 ME和CP水平不同但能氮比相同的4种饲粮,结果随着ME和CP水平的降低,体增重线性降低,采食量和料重比线性增加,本研究结果与以上这些结果类似。
3.3 1~21日龄 ME和CP水平对屠宰指标的影响
饲粮ME水平影响腹脂率,随ME水平的提高,腹 脂 率 增 加[12-14];CP水 平 对 腹 脂 率 没 有 影响[15],本研究也得出相同的结果。本试验中,ME对肌胃指数有显著影响,随ME水平的提高,肌胃指数显著减小。这是由于高ME水平饲粮影响采食量,而采食量的减小影响肌胃的发育,从而使肌胃指数降低。有试验表明[16],对肉仔鸡生长早期限制CP水平,有增加肠道重量和长度的趋势。本研究中1~21日龄CP水平的差异没有产生消化道各器官指数的显著差异,可能是本试验设计的CP水平之间差异比较小所致。
4 结 论
① 在本研究设计的能氮水平范围内(ME:11.92~13.18 MJ/kg;CP:19.5% ~21.5%),建立的主要回归关系模型如下。
体重(g)与饲粮ME和CP水平间的回归关系模型:
BW7 =-1 400.964+379.135×ME-20.880×ME2-80.896×CP+6.796×ME×CP;
BW14 =-2 002.564+615.820×ME-35.348×ME2-152.795×CP+13.113×ME×CP;
BW21 =-2 651.238-333.197×ME+515.348×CP-17.704×CP2+17.192×ME×CP。
耗料量(g)与饲粮ME和CP水平间的回归关系模型:
FC1 =-1 036.332+351.460×ME-21.208×ME2-101.212×CP+8.447×ME×CP;
FC2 =-1 451.114+519.667×ME-30.691×ME2-135.741×CP+11.267×ME×CP;
FC3 =4 273.796-309.469× ME-175.311×CP+14.504×ME×CP;
FC03 =2 245.990+487.774×ME-48.934×ME2-412.460×CP+34.233×ME×CP。
② 随1~21日龄饲粮ME水平的提高,21日龄肌胃指数和42日龄肌胃指数显著减小,42日龄腹脂率显著增加;ME水平对脾脏、胰腺、肝脏、腺胃等其他器官指数无显著影响。
③ 应用举例表明,所建模型对确定饲粮最佳效益的营养水平有很强的实用性。
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