笼内产蛋窝布置方式对蛋种鸡行为生理及死淘率的影响

石海鹏，郑炜超，童 勤，张 智，李保明※，王连增



笼内产蛋窝布置方式对蛋种鸡行为生理及死淘率的影响

石海鹏1，郑炜超1，童 勤1，张 智1，李保明1※，王连增2

（1. 中国农业大学水利与土木工程学院，农业农村部设施农业工程重点实验室，北京市畜禽健康养殖环境工程技术研究中心，北京 100083；2. 河北华裕家禽育种有限公司，邯郸 056800）

现行蛋种鸡本交笼虽具备较大活动空间并能满足鸡只自然交配行为，但其饲养环境依然相对贫瘠，缺乏环境富集装置，存在啄羽啄肛等行为问题。该文探究了蛋种鸡本交笼中3种不同类型产蛋窝的使用效果及其对啄羽啄肛行为及生理应激反应的影响。结果表明，3种产蛋窝Nest1（长´宽´高）（90 cm´40 cm´60 cm）、Nest2（45 cm´40 cm´60 cm）、Nest3（70 cm´52 cm´60 cm）在32周龄时窝内蛋比例分别为80.5%±7.8%、67.4%±8.1%、87.3%±7.6%，Nest1与Nest3窝内蛋比例、探窝次数及趴卧次数显著高于Nest2（<0.05），Nest1、Nest2、Nest3产蛋鸡只探窝时间无显著差异，设置产蛋窝后鸡只发出的攻击性啄、严重啄羽、轻度啄羽频次显著低于对照组（<0.05）。3种产蛋窝血浆皮质酮浓度无显著差异，但显著低于对照组（<0.05），对照组及Nest2总死淘率显著高于Nest1与Nest3（<0.05），对照组因啄死淘率显著高于Nest1、Nest2、Nest3（<0.05）。产蛋窝的设置可以满足鸡的行为需求，降低啄羽啄肛行为的发生、生理应激及因啄死淘发生风险。

动物；生理；行为；蛋种鸡；本交笼；产蛋窝；啄羽；皮质酮；死淘率

0 引 言

传统笼养和人工授精是中国蛋种鸡产业的主流生产方式，随着人工劳动成本的提升及种鸡产业对规模化、生产标准化、设施自动化及健康福利化的需求，种鸡本交笼养模式重新得到关注[1]。种鸡本交笼养指将种公鸡和种母鸡按照一定比例混养于同一特殊笼具系统内，用鸡只本能的自然交配代替人工授精获取种蛋的养殖模式[2]。种鸡本交笼养一般采用单笼40～100只公母群体为饲养单元，公母比例通常为1∶8～1∶10。相较于蛋种鸡传统笼养模式，种鸡本交笼养降低了劳动强度及人工成本，同时减轻鸡只应激、泄殖腔损伤、感染和疫病传播危害，增大鸡只活动空间，具有良好的福利性[3]。相较于蛋种鸡传统平养模式，种鸡本交笼养配备自动化、标准化设备，提高了空间利用率及集约化程度。种鸡本交笼养是兼顾生产效益和福利的养殖模式，一方面鸡只可以在机械化笼养模式下进行交配行为保证种蛋生产，另一方面可以为鸡只提供较大的活动空间以方便其进行自然交配，使笼养鸡只恢复了一定的自然习性[4]。蛋种鸡本交笼养已成为新建种鸡场的发展趋势，并在中国河北、山东、安徽、浙江、江西、四川、新疆等省份的部分父母代种鸡场得到应用。

现行本交笼系统具备一定的福利性，但其饲养环境依然相对贫瘠，群体规模增加后，社会摩擦、局部拥挤增加，使大部分现行本交笼养殖系统存在啄羽啄肛等伤害性行为频发的问题。同时后期母鸡背羽损伤严重，受精率下降，严重影响生产效率和经济性。研究表明羽质损伤影响母鸡参与交配行为的意愿[5]，啄羽会导致鸡只羽质变差及皮肤裸露，进而存在影响后期受精率的可能。鸡群一旦出现啄癖就很快蔓延全群，严重的还会导致被啄的鸡只外皮损伤而产生同类相残，引起严重损伤[6]。啄肛行为是同类相残行为的一种，Savory[7]认为泄殖腔可视度是引起啄肛发生的主要因素，较为统一的认识是这种行为与受害者产蛋时组织粘膜外翻，引诱其他鸡只去啄食有关。同时，饲养环境对鸡只福利有很大的影响，丰富的饲养环境可以使鸡只更好的表达其自然行为。环境丰富度的提高可以通过增加鸡舍饲养环境的复杂性或为鸡只提供有利于其表达自然行为的刺激来实现，例如，通过引入明显的可操作的物体、提供各种新鲜食物或声音等[8-9]。关于丰富的环境对鸡只行为及福利的影响的研究已有报道，这些研究表明丰富的饲养环境可以降低鸡只的恐惧、啄羽及死亡率，提高鸡只的脚和羽毛状况，增加其生长速度和饲料吸收率等[10]。试验已经证明一些丰富装置能够使啄羽从其他鸡只上转移，这种丰富的环境刺激在国外已经被广泛应用[11-12]。因此我们推测，在福利化养殖背景下，产蛋窝的设置可以为鸡只提供隐蔽的产蛋环境，更好地表达其自然行为，降低啄羽啄肛行为的发生。目前国外对伤害性行为的研究已经很广泛，从鸡的品种及遗传因素、饲料营养结构、饲养密度、群体规模、激素以及应激等多方面都有大量的研究，但集中在其他笼养替代系统模式下，针对蛋种鸡本交笼这种养殖模式下的伤害性行为的基础研究尚比较缺乏，尤其是伤害性行为与空间环境的特性如产蛋隐蔽性的关系没有充分的基础数据。所以本文从种鸡生物学特点和行为习性出发，探究本交笼养模式下不同类型产蛋窝的使用效果及产蛋位隐蔽性与伤害性行为发生规律间的关系，为本交养殖笼具的开发及优化提供一定的基础数据及理论依据，对提高种鸡的福利养殖和健康生产水平具有理论和实践意义。

1 材料与方法

1.1 试验鸡舍基本情况

试验于2017年8月至2018年7月在河北华裕家禽育种有限公司邯郸市涉县龙虎养殖基地进行，鸡舍尺寸为104 m´12 m´6 m（长´宽´高），4列5走道，每列有19架鸡笼，每栋可容纳28 000套断喙海兰褐父母代种鸡，采用4层叠层式本交笼养。育雏育成阶段按照标准化饲养流程操作，于16周龄转入产蛋鸡舍。每架笼具尺寸为480 cm´1200 cm´710 cm（长´宽´高），笼底面积57 600 cm2，饲养10只公鸡，90只母鸡，单只鸡占笼面积576 cm2。采用行车喂料，07:00，11:00， 15:00，19:00各1次，采用传送带清粪及中央集蛋系统自动集蛋。16及17周龄舍内光照时长为8 h，18周龄时增加2 h，从19周龄开始每周增加30 min直至到30周龄光照时长为16 h（04:30开灯，20:30熄灯）。笼具外面向走道鸡活动高度光照强度为5 lx，鸡舍内平均气温保持在16～23 ℃。试验期间操作流程按照海兰褐父母代种鸡饲养手册标准进行。

1.2 试验设计

试验选用鸡舍内顶层海兰褐父母代蛋种母鸡为试验对象。于16周龄转入产蛋鸡舍前，选择2栋鸡舍，在顶层以中间走道为分界线选择2列鸡笼设置红色产蛋窝，每只鸡产蛋窝面积80 cm2。1栋鸡舍其中1列每笼设置2个尺寸为90 cm´40 cm´60 cm（长´宽´高）的产蛋窝，定义为Nest1，另1列每笼设置4个尺寸为45 cm´40 cm´60 cm（长´宽´高）的产蛋窝定义为Nest2；另1栋鸡舍内均设置尺寸为70 cm´52 cm´60 cm（长´宽´高）的产蛋窝，定义为Nest3，产蛋窝使用面积一致。3种产蛋窝布置方式示意图如图1所示。4号舍内顶层选择1列无产蛋窝鸡笼作为对照，定义为CK。Nest1、Nest2、Nest3、CK所在列沿鸡舍纵向由湿帘端至风机端分别选取第1、2、10、11、18、19架鸡笼作为试验对象，即对照组及每个处理组有6个重复，共涉及2 160只蛋种母鸡。数据采集时间由不同的测试指标决定。

图1 3种产蛋窝布置方式示意图

1.3 数据采集

试验中采用人工观察结合录像的方式进行数据采集。窝外蛋及窝内蛋数目于18周龄产第1颗蛋开始记录，直至32周龄。在32周龄选取连续2 d，利用安装在产蛋窝顶部的红外摄像头，对开灯后5 h内进入产蛋窝至离开产蛋窝期间的鸡只在产蛋窝内部的行为进行录制。观察行为包括探窝、趴卧、产蛋（表1），并将探窝行为是否附带趴卧及产蛋行为，按照持续时间进行统计。同时利用扫描观察法每10 min记录5 h期间产蛋窝内鸡只数目。

两名观察者于32周龄对鸡只的轻度啄羽、重度啄羽及攻击行为进行记录，每组从第1、2、10、11、18、19架鸡笼随机选取12只鸡为观察对象，每只鸡观察5 min，每名观察者上下午各观察3 h。2名观察者应对行为定义及观察原则进行统一。在观察过程中，2名观察者坐在高椅上使视野覆盖整个鸡笼，在观察开始前，应等待10 min，使鸡群适应观察者的存在。

待人工观察结束后，于32周龄，从每个处理组及对照组第1、2、10、11、18、19架鸡笼每笼随机挑选6只鸡，采用翅下静脉法采血2 mL，加入无抗凝剂的真空采血管静置30 min，每只鸡的抓取及血液的采集保证在2 min内完成。采集样品放于盛有冰块的保温箱内进行储存，于当日送检北京市华英生物技术研究所进行离心（20 min，4 ℃，2 500），分离血清后于–20 ℃进行保存。采用试剂盒（北京华英生物科技有限公司），使用全自动放免计数仪（XH-6200，西安核仪器厂），运用放免发测定血浆皮质酮、三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素、5-羟基酰胺浓度。从鸡群转入试验鸡舍后至试验结束，记录各组鸡只死淘数量，同时区分鸡只是否死于啄癖。

1.4 数据处理

应用SPSS 11.5软件对数据进行统计分析，图表使用Excel 2007制作。使用IBM SPSS Statistics 22.0中混合线性模型进行数据分析。窝内蛋及窝外蛋、产蛋窝内鸡只行为、死淘数均以笼组作为分析单元，啄癖频次及血液指标以单只鸡作为分析单元。在进行数据分析前，需对参数正态性和方差齐性进行检验，当数据或经过转换后不符合正太分布时，则采用非参数检验进行分析。关于窝内蛋及窝外蛋，试验处理、周龄以及它们的相互作用作为固定效应模型，笼具结构及位置作为随机效应模型；关于其他指标，将周龄及其与试验处理的相互作用从模型中排除。当效应不显著时，将其从模型中排除。若< 0.05，则运用Duncan多重范围检验（LSD）或Kruskal- Wallis H检验对数据进行分析。数据结果以平均值±标准误差表示，分析检验结果以<0.05为显著水平。

表1 测试行为定义

2 结果与分析

2.1 产蛋窝使用情况

鸡群转入试验鸡舍后于18周龄见蛋，Nest1、Nest2、Nest3分别于18周龄第4、6、4天收集到窝内蛋。由表2可知，试验中所提供产蛋窝经过一定时间适应后，可以很好地被鸡只利用，窝内蛋比例随着周龄呈增长趋势，并逐渐趋于稳定，32周龄时，Nest1、Nest2、Nest3窝内蛋比例分别为80.5%±7.8%、67.4%±8.1%、87.3%±7.6%，且Nest1与Nest3窝内蛋比例显著高于Nest2（<0.05），Nest1与Nest3无显著差异，其中Nest2所在笼组窝外蛋比例较高。32周龄时，3种类型产蛋窝所在笼组产蛋率无显著性差异，分别为94.28%±2.74%、94.13%±2.56%、93.76%±2.63%。

由表3可知，在扫描观察期间每10 min每半架笼组产蛋窝内鸡只数目Nest1与Nest3显著高于Nest2（< 0.05），Nest1与Nest3无显著性差异。趴卧次数Nest3要显著高于Nest2（<0.01）与Nest1（<0.05），Nest2要显著高于Nest1（<0.05）。但三者之间探窝次数与窝内蛋比率无显著性差异。总探窝次数、及探窝持续时间<1、≥1～10、≥10～90 min，Nest1与Nest3显著高于Nest2（<0.05），>90 min探窝次数三者之间无显著差异。探窝时有趴卧行为且持续时间<1及≥1～10 min三者之间无显著差异，≥10～90 min Nest1与Nest3显著高于Nest2（<0.05），>90 min Nest2显著高于Nest1与Nest3。探窝时无趴卧行为且持续时间<1及≥1～10 min Nest1与Nest3显著高于Nest2（<0.05），≥10～90及>90 min三者之间无显著差异。探窝时产蛋发生且持续时间<1、≥1～10、>90 min三者无显著差异，≥10～90 min Nest1与Nest3显著高于Nest2（<0.05）。由表3及图2可以看出，产蛋多发生于≥10～90 min，Nest1、Nest2、Nest3中鸡只探视产蛋窝并且发生产蛋行为时，停留时间分别为(51.3±11.7)、(49.8±11.3)、(53.5±11.3) min，三者之间无显著差异。

表2 不同周龄窝内蛋比例

注：表中数值用平均值±标准误差表示；同一列中不同小写字母脚注表明差异性显著，<0.05。下同。

Note: Values shown are expressed as means ± SE. Within a column with no common superscript letter are significantly different (<0.05). The same as below.

从遗传上讲，鸡具有寻找隐蔽的、昏暗的自我感觉安全的地方产蛋的习性[13]。产蛋窝的存在为其提供了隐蔽的产蛋环境，有利于其产前行为及产蛋行为的表达。研究表明，大部分鸡临近产蛋前有强烈的动机寻找产蛋窝进行产蛋，鸡会挤过狭窄的通道[14]，推开闸门进入产蛋窝或隐蔽的产蛋地点[15]。在缺乏产蛋窝或合适产蛋地点时，鸡只会表现出沮丧的行为，刻板的来回踱步及鸣叫行为增加，产前行为中寻找行为延长、趴卧行为缩短，产蛋时间延长[16]。Cronin等[17]研究表明，在有产蛋窝的笼子里，窝外蛋的比例通常在10%～57%之间。在本试验中，Nest1、Nest2、Nest3的窝外蛋比例在32周龄时分别为19.5%±6.2%、32.6%±5.8%、12.7%±6.8%，因此在单只鸡所占产蛋窝面积相同时，根据窝内蛋及窝外蛋比例、探窝次数、趴卧次数及产蛋窝内鸡只数目，鸡更倾向于选择Nest1与Nest3，Nest2使用效果较差。本试验结果同Buchwalder 和Hlich[18]研究相一致，他们在对群体产蛋窝及小产蛋窝的使用效果进行评估时发现，鸡倾向于选择面积相对较大的群体产蛋窝。可能是由于Nest1及Nest3与Nest2相比，在产蛋高峰期同时能容纳的鸡只数量更多（12.0±1.5、13.4±1.5、8.5±1.6），鸡更倾向于选择已存在鸡数量多的产蛋窝，会使其感觉该产蛋环境更加安全。Appleby和McRae[19]研究表明在同一笼子内具有相同的产蛋窝时，鸡在做出选择时比较困难，它只能通过产蛋窝内的鸡只数量区分产蛋窝的不同，此时，鸡会选择已经有鸡存在的产蛋窝。Riber研究表明，鸡在产蛋前会对产蛋地点进行探视，鸡同样会选择已被占领的产蛋窝，不论探窝行为是否有产蛋发生[20]。Riber指出，鸡选择已有鸡存在的产蛋窝产蛋是源于一种防止捕食者的防御机制，此时其产的蛋会成为众多蛋中的一个，降低了其产的蛋被猎捕的风险[21]。也有可能由于Nest2与Nest1及Nest3相比，使用面积相同，但是数量增多，使产蛋窝周围潜在的类似于产蛋窝性质的隐蔽处增多，在产蛋高峰期Nest2无法容纳较多数量的鸡同时产蛋，鸡一旦形成在这些地方产蛋的习惯，便难以改变。

表3 视频记录期间产蛋窝内蛋鸡行为分析

注：表中数值为32周龄时平均每天持续5 h的视频记录分析。

Note: Values shown are the results of analysis of video recording of per day and continuous five hours observation at 32 weeks of age.

注：图中数据为32周龄时平均每天持续5 h的视频记录分析。

2.2 啄羽情况分析

由表4可看出，对照组（=0.003）及Nest1（=0.035）发出的攻击性啄频次显著高于Nest3，接受的攻击性啄频次对照组显著高于Nest1（=0.015）；发出的严重啄羽频次，对照组显著高于Nest1（<0.001）与Nest3（<0.001），Nest2显著高于Nest3（=0.030），接受的严重啄羽频次对照组及处理组之间无显著性差异；发出的轻度啄羽频次，对照组显著高于Nest1（=0.015）、Nest2（=0.002）、Nest3（=0.024），Nest1、Nest2、Nest3无显著性差异，接受的轻度啄羽频次对照组要显著高于Nest3（=0.012），Nest1、Nest2、Nest3无显著性差异。

表4 啄羽频次分析

本试验结果表明，无产蛋窝的笼组内总体上啄羽发生的频次较高。关于啄羽的成因有2种假说，一种认为啄羽行为是受个体觅食机制的调控，即将在觅食行为中对地面的啄击转移到同伴身上，一种认为啄羽行为是受沙浴机制的调控，即将在沙浴行为中，对沙浴基质的啄击转移到同伴身上，2种假说都建立在“转移”的想法基础上[22]。但无论哪种行为，都充分肯定了禽类对环境的依赖性。研究表明，一些环境富集型装置可以提供刺激鸡表达自然行为的机会，减轻啄羽行为的发生[8-9]。如提供沙浴或觅食基质[23]、在早期饲养阶段提供栖杆[24]。也包括提供一些其他有价值的环境刺激，如引入新颖的物体、食物、声音、图像、细绳等[25]。本试验中，产蛋窝的提供可以作为一种环境富集设备，不仅能够促进鸡自然行为的表达，同时可以减轻啄羽行为的发生。相比较，无产蛋窝的笼组内环境相对比较贫瘠，单一贫瘠的饲养环境会增加鸡的恐惧应激反应、沮丧程度及啄羽行为，阻碍认知能力的建立[26]。鸡具有很好的颜色感知能力，颜色是环境富集装置的一个重要因素，红色的食物和物体更能够吸引鸡的注意力[27]。本试验中红色的产蛋窝可能对鸡只具备持久的吸引力并使鸡保持对产蛋窝更持久的新鲜感，从而转移鸡只的注意力。

2.3 血液指标及死淘率

由表5可知，处理组及对照组之间三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素、5-羟色胺浓度均无显著性差异，对照组血浆皮质酮浓度显著高于Nest1、Nest2、Nest3（<0.05），Nest1、Nest2、Nest3之间无显著性差异。总死淘率对照组及Nest2显著高于Nest1与Nest3（<0.05），因啄死淘对照组显著高于Nest1、Nest2、Nest3（<0.05），Nest1、Nest2、Nest3之间无显著性差异。

表5 血液指标及死淘率

血浆皮质酮浓度作为家禽应激反应下重要的生理指标，本试验中无产蛋窝鸡只血浆皮质酮浓度显著高于设置产蛋窝的鸡只。研究表明，较高的血浆皮质酮浓度与饥饿、冷热应激、恐惧应激及贫瘠的饲养环境相关[28]。Fraisse和Cockrem[29]指出，在潜在的有危险的应激源刺激下，血浆皮质酮浓度升高，同时伴随着行为上恐惧应激的加强。Cockrem[30]研究鸡在遭受恐惧应激情况下血浆皮质酮浓度的反应时发现，恐惧应激与皮质酮浓度呈正相关趋势。本试验中产蛋窝可以作为有价值的刺激增加了环境的丰富度，提供鸡表达自然行为的机会，减少鸡的恐惧应激反应。

本试验结果表明，设置产蛋窝后，总死淘率及因啄死淘率显著降低（<0.05）。关于啄肛行为发生的直接诱因，可能是由于产蛋时，泄殖腔被高度血管化的组织粘膜包围并短暂暴露于周围环境中，促使其他鸡只产生强烈的啄食动机[7]。Gunnarsson等[24]指出，在产蛋窝内产蛋的鸡只可以降低遭受啄肛行为的风险。Pötzsch等[6]研究表明，提高产蛋窝的利用率，包括在早期饲养阶段使用栖杆及调节产蛋窝内光照强度，可以减少在产蛋窝外产蛋的鸡数量，从而降低啄肛行为的发生。本试验中，产蛋窝的设置为鸡提供了隐蔽的产蛋环境，降低了鸡产蛋时泄殖腔暴露的可视度与啄肛行为的发生风险。

3 结 论

本文通过对蛋种鸡本交笼中3种不同类型产蛋窝的使用效果以及其对啄羽啄肛行为、生理应激的影响研究表明：

1）鸡经过一定时间的充分适应后，产蛋窝可以被很好的利用，32周龄时，使用面积（80 cm2/只）相同的3种产蛋窝Nest1、Nest2、Nest3窝内蛋比例分别为80.5%±7.8%、67.4%±8.1%、87.3%±7.6%，产蛋高峰期可容纳的鸡只数目分别为12.0±1.5、8.5±1.6、13.4±1.5，产蛋停留时间分别为(51.3±11.7)、(49.8±11.3)、(53.5±11.3) min。因此所提供产蛋窝Nest1与Nest3能够满足本交笼内鸡的使用要求。

2）无产蛋窝的笼组内鸡总体上啄羽发生的频次高于设置产蛋窝的笼组，无产蛋窝鸡只血浆皮质酮浓度显著高于设置产蛋窝的鸡只，设置产蛋窝后Nest1、Nest2、Nest3总死淘率分别降低至6.96%、11.59%、6.30%，因啄死淘率分别降低至3.48%、5.86%、4.20%。产蛋窝的设置可以作为一种环境富集设备，本试验中红色的产蛋窝可能对鸡只具备持久的吸引力并使鸡保持对产蛋窝更持久的新鲜感，从而转移鸡只的注意力，不仅能够促进鸡自然行为的表达，同时可以减轻啄羽行为的发生，降低恐惧应激反应，为鸡提供了隐蔽的产蛋环境，降低了鸡产蛋时泄殖腔暴露的可视度与啄肛行为的发生风险。

建议在蛋种鸡本交笼中，设置面积较大的群体产 蛋窝，以满足鸡的行为需求，提高鸡的福利状态与健康水平。

[1] 李恒，李腾飞，王红英，等. 我国蛋种鸡本交笼养模式应用现状与研究方向[J]. 中国家禽，2013，35(4)：3－6.

[2] 张国栋，李腾飞，彭飞，等. 蛋种鸡小阶梯式本交笼养设备养殖成本与收益及其影响因素[J].中国家禽，2015，37(14)：35－39. Zhang Guodong, Li Tengfei, Peng Fei, et al. Breeding cost and economic benefits of the little-step cage-rearing equipment used in laying breeder chicken with natural-service model and its influencing factors[J]. China Poultry, 2015, 37(14): 35－39. (in Chinese with English abstract)

[3] 李晓华，王海旺，吴志广，等. 本交笼养模式在规模蛋种鸡场中的应用[J]. 中国家禽，2016，38(6)：65－67.

[4] 安胜英，刘观忠. 本交笼的研究进展及其在种鸡生产中应用[J]. 饲料研究，2017(11)：8－9，13.

[5] Moyle J R, Yoho D E, Harper R S, et al. Mating behavior in commercial broiler breeders: Female effects[J]. Journal of Applied Poultry Research, 2010, 19(1): 24－29.

[6] Pötzsch C J, Lewis K, Nicol C J, et al. A cross-sectional study of the prevalence of vent pecking in laying hens in alternative systems and its associations with feather pecking, management and disease[J]. Applied Animal Behaviour Science, 2001, 74(4): 259－272.

[7] Savory C J. Feather pecking and cannibalism[J]. World's Poultry Science Journal, 1995, 51(2): 215－219.

[8] Huber-Eicher B, Audigé L. Analysis of risk factors for the occurrence of feather pecking in laying hen growers[J]. British Poultry Science, 1999, 40(5): 599－604.

[9] Gvaryahu G, Ararat E, Asaf E, et al. An enrichment object that reduces aggressiveness and mortality in caged laying hens[J]. Physiology & Behavior, 1994, 55(2): 313－316.

[10] Jones R B, Waddington D. Modification of fear in domestic chicks, Gallus gallus domesticus, via regular handling and early environmental enrichment[J]. Animal Behaviour, 1992, 43(6): 1021－1033.

[11] Braastad B O. Effects on behaviour and plumage of a key-stimuli floor and a perch in triple cages for laying hens[J]. Applied Animal Behaviour Science, 1990, 27(1/2): 127－139.

[12] Jones R B, Carmichael N L. Pecking at string by individually caged, adult laying hens: Colour preferences and their stability[J]. Applied Animal Behaviour Science, 1998, 60(1): 11－23.

[13] Weeks C A, Nicol C J. Behavioural needs, priorities and preferences of laying hens[J]. World’s Poultry Science Journal, 2006, 62: 296－307

[14] Cooper J J, Appleby M C. Demand for nest boxes in laying hens[J]. Behavioural Processes, 1996, 36(2): 171－182.

[15] Cooper J J, Albentosa M J. Behavioural priorities of laying hens[J]. Avian & Poultry Biology Reviews, 2003, 14(3): 127－149.

[16] Freire R, Appleby M C, Hughes B O. Effects of nest quality and other cues for exploration on pre-laying behaviour[J]. Applied Animal Behaviour Science, 1996, 48(1/2): 37－46.

[17] Cronin G M, Butler K L, Desnoyers M A, et al. The use of nest boxes by hens in cages: What does it mean for welfare? [J]. Animal Science Pappers & Reports, 2005, 23(Supp. 1): 121－128.

[18] Buchwalder T, Hlich E K. Assessment of colony nests for laying hens in conjunction with the authorization procedure[J]. Applied Animal Behaviour Science, 2011, 134(1): 64－71.

[19] Appleby M C, McRae H E. The individual nest box as a super-stimulus for domestic hens[J]. Applied Animal Behaviour Science, 1986, 15(2): 169－176.

[20] Riber A B. Development with age of nest box use and gregariousnesting in laying hens[J]. Applied Animal Behaviour Science, 2010, 123(1): 24－31.

[21] Riber A B. Gregarious nesting-An anti-predator response in laying hens[J]. Applied Animal Behaviour Science, 2012, 138(1/2): 70－78.

[22] Blokhuis H J, Arkes J G. Some observations on the development of feather-pecking in poultry[J]. Applied Animal Behaviour Science, 1984, 12(1/2): 145－157.

[23] Haas E N D, Bolhuis J E, Kemp B, et al. Parents and early life environment affect behavioral development of laying hen chickens[J]. PLoS ONE, 2014, 9(3): e90577. doi:10.1371/ journal.pone.0090577.

[24] Gunnarsson S, Keeling L J, Svedberg J. Effect of rearing factors on the prevalence of floor eggs, cloacal cannibalism and feather pecking in commercial flocks of loose housed laying hens[J]. British Poultry Science, 1999, 40(1): 12－18.

[25] Gao W, Jjr F, Robinson F E, et al. Effect of stocking density on the incidence of usage of enrichment devices by white Leghorn hens[J]. The Journal of Applied Poultry Research, 1994, 3(4): 336－341.

[26] Appleby M C, Hughes B O, Elson H A. Poultry production systems: Behaviour, management and welfare[J]. Livestock Production Science, 1993, 36(2): 196－197.

[27] Roper T J, Marples N M. Colour preferences of domestic chicks in relation to food and water presentation[J]. Applied Animal Behaviour Science, 1997, 54(2): 207－213.

[28] Franciosini M P, Canali C, Proietti P C, et al. Plasma corticosterone levels in laying hens from three different housing systems: Preliminary results[J]. Italian Journal of Animal Science, 2010, 4(3): 276－278.

[29] Fraisse F, Cockrem J F. Corticosterone and the measurement of stress and fear in cage housed laying chickens[J]. Brith Poultry Science, 2006, 47: 1－10.

[30] Cockrem J F. Stress, corticosterone responses and avian personalities[J]. Journal of Ornithology, 2007, 148(2): 169－178.

Effects of nest box arrangement on behavior, physiology and mortality for layer breeders in natural mating colony cages

Shi Haipeng1, Zheng Weichao1, Tong Qin1, Zhang Zhi1, Li Baoming1※, Wang Lianzeng2

(1.100083,; 2.056800,)

Due to the increasing consumer concern for animal welfare and growing labor costs. A production practice that has been widely adopted by many commercial farms in China is the use of natural mating colony cage systems for parent-stock (PS) layer breeders. Although the hens in this type of colony cage can express their natural mating behavior and have broader activity space compared with that of the conventional artificial insemination cages, the environment of the colony cages is still relatively barren and invariant. Environmental enrichment devices, such as nest boxes are absent. Behavioral problems, such as feather pecking and cloacal cannibalism are serious in the system, which subsequently reduce the fertility rate of layer breeders and cause severe health, welfare and economic problems. 2160 beak-trimmed Hy-Line brown parent-stock layer breeders were used in the present study to investigate the application of nest boxes in natural mating colony cages for layer breeders and the effect of nest provisions on feather pecking behaviors and physiological stress, which aimed at providing data support for the development and optimization of such breeding cage systems, and improving the health and welfare level of layer breeders.Each experimental cage accommodated 90 layers and 10 roosters,providing each bird 57 600 cm2floorareas. Three different types of nest boxes were provided before onset of lay, Nest1 (length × width × height, 90 cm ×40 cm × 60 cm), Nest2 (45 cm ×40 cm × 60 cm), Nest3 (70 cm × 52 cm × 60 cm).Each treatment was replicated in 6 cages along the length of the house at the fourth tier. The number of eggs laid in the nest and on the floor, nesting behaviors and pecking behaviors were observed. Blood samples were collected and basal plasma concentrations of corticosterone, thyroxine (T4) and triiodothyronine (T3), 5-HT were measured. The results showed that: 1) Through a sufficient time to accustom to the nests, the nest boxes applied were well used by the hens. The ratio of nest eggs were 80.5%±7.8%, 67.4%±8.1% and 87.3%±7.6% respectively for Nest1, Nest2, Nest3 at 32 weeks of hen age. The ratio of nest eggs, the number of hens, nest visits, and sitting events in Nest1 and Nest3 were significantly higher than that of Nest2 (<0.05). There were no significant difference in the duration of nest visits of laid hens in the nests, (51.3±11.7), (49.8±11.3) and (53.5±11.3) for Nest1, Nest2, Nest3 respectively; 2) The control groups (=0.003) and Nest1 (=0.035) showed more aggressive pecks given than the Nest3. For aggressive pecks received, the control groups were higher than the Nest1 (=0.015). For severe feather pecks given, control groups were significantly higher than Nest1 (<0.001) and Nest3 (<0.001), Nest2 were significantly higher than Nest3 (=0.030). The gentle feather pecks given of control groups were significantly more frequent than Nest1 (=0.015), Nest2 (=0.002), Nest3 (=0.024). It was noticed that less gentle feather pecks received was shown in Nest 3 compared with control groups (=0.012); 3) No significant differences were found in the concentration of triiodothyronine, thyroxine, and 5-HT between control groups and treatment groups. The exception was the significantly higher concentration of corticosterone of birds in control groups compared with treatment groups (<0.05). Overall mortality for control groups and Nest2 were significantly higher than that of Nest1 and Nest3 (<0.05). Mortality from cannibalism and vent pecking was significantly higher (<0.05) in control groups than treatment groups (<0.05). Overall, the results indicated that the colony nests, such as Nest1 and Nest3 could satisfy the nesting requirements of layers during the laying period. The provision of nest boxes in the colony cage system could be regarded as environmental enrichment device, which not only satisfied the expression of natural nesting behavior of laying hens, but also reduced feather pecking behaviors, fearfulness and physiological stress. Nest boxes can provide a supernumerary profit of constructing microenvironments that may be perceived as more safe, thus stimulating the performance of comfort behaviors and ultimately increase welfare.

animal; physiology; behaviour; layer breeder; colony cage; nest box; feather pecking; corticosterone; mortality

2018-09-30

2019-03-25

国家现代农业（蛋鸡）产业技术体系项目（CARS-40-K19）

石海鹏，博士生，主要研究方向为设施养殖过程控制与环境。Email：shihaipeng@cau.edu.cn

李保明，教授，主要研究方向为设施养殖过程控制与环境。Email：libm@cau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.08.029

S831

A

1002-6819(2019)-08-0245-07

石海鹏，郑炜超，童 勤，张 智，李保明，王连增.笼内产蛋窝布置方式对蛋种鸡行为生理及死淘率的影响[J]. 农业工程学报，2019，35(8)：245－251. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.08.029 http://www.tcsae.org

Shi Haipeng, Zheng Weichao, Tong Qin, Zhang Zhi, Li Baoming, Wang Lianzeng. Effects of nest box arrangement on behavior, physiology and mortality for layer breeders in natural mating colony cages[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(8): 245－251. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.08.029 http://www.tcsae.org