高海拔地区湖羊羔羊生长模型分析研究
2023-01-11孙国虎张紫奇白雅琴霍子东魏晓云
孙国虎,张紫奇,白雅琴,霍子东,魏晓云
孙(1.甘肃省畜牧技术推广总站,甘肃 兰州 730030;2.石河子职业技术学院,新疆 石河子 832000)
湖羊是原产自江浙一带适应性强、繁殖性能高的中国优秀地方畜禽品种[1-2]。研究发现湖羊能够很好的适应天祝高寒牧区的环境[3-5]。林昌俊[6]研究发现,湖羊引种到北方地区后能够很好的适应当地环境并表现出优良的生产性能。青海省共和县地广人稀,空气中氧气含量稀薄,气候干燥,与湖羊原产地的气候环境差别很大,其生长性能可能会受到环境因子不同程度的影响[7]。
生长曲线是动态描述及分析动物个体在生长过程中整体或某部分的规律性变化[8]。动物生长模型是研究动物的体重或体尺等指标随着时间增长而变化的一种模型,在医学、生物学、生命科学和社会科学等领域广泛应用[9]。拟合精确度较高的生长曲线模型不仅有助于动物的饲养管理,预测在实际生产条件中的营养需求量并提供可靠的饲喂方案,还可以比较畜禽不同品种类型、不同亲缘关系和不同性别的遗传品质[10]。李少斌等[9]运用Gompertz模型和Logistic模型对甘肃高山细毛羊杂种1代体重进行拟合分析,表明2种模型的拟合度(R2)均在0.99以上,拟合效果非常理想。陈玲等[1]采用Gompertz模型和Logistic模型对苏州种羊场湖羊体重进行拟合分析,表明2种模型拟合效果较好,Gompertz模型对湖羊的早期生长拟合效果更接近实测值。
本研究采用非线性模型中的Gompertz模型和Logistic模型拟合了青海共和县高海拔(3 200 m)地区湖羊羔羊的早期生长过程,并建立生长模型。通过对高海拔地区湖羊羔羊的拐点日龄、相对生长率、拐点体重等重要参数的计算比较,分析湖羊在高海拔地区的适应性,为湖羊在高海拔地区的饲养及推广提供理论依据,以期获得最大的经济效益。
1 材料与方法
1.1 试验地简况
共和县地处青藏高原东北角,天然草场128.2×104hm2,属高原大陆性气候,昼夜温差大,年平均气温0.7~6.3 ℃,年降水量250~420 mm,海拔高度3 200 m[11]。全县境内饲养藏系绵羊历史悠久,但近年来由于沙尘暴侵袭和人口增加,造成了草原生态环境严重退化,传统的放牧模式亟待整治[12]。青海省香咔梅哚养殖有限公司是青海省农牧业科技创新羊产业平台的技术转化基地,现存栏各类羊5 000多只,其中湖羊基础母羊群300余只,场内各项设施完备,饲草料丰富。
1.2 试验动物的选择
试验时间为2018年10月—2019年10月。在试验地采用人工授精法于2018年10月末集中在试验羊场进行配种,翌年3月底产羔。随机选择公母羔各35只,跟踪其生长情况。
1.3 饲养管理和测定项目
试验羔羊在双列式彩钢圈舍饲养,全部2月龄断奶。圈舍干净卫生、向阳、干燥,通风良好,定期消毒;羔羊自由饮水,饲喂以燕麦青贮为主的青贮料,按照相关免疫规程适时免疫、消毒。连续测量试验羊只0~6月龄的体重变化。在羔羊出生1 h内(吮吸初乳前)人工擦干后称量初生重,1~6月龄每个月在晨饲前空腹称重。电子称购买自苏州仲恒衡器有限公司生产的TCS-27型计重台秤,精确度为50 g。
1.4 数据处理及分析方法
表1 Gompertz模型和Logistic模型的相关参数及表达式Table 1 The related parameters and equations of Gompertz and Logistic models
2 结果与分析
2.1 高海拔地区湖羊羔羊累积生长比较
由表2知,从出生至6月龄,公母羔之间的累计生长差越来越大,刚出生公羔与母羔体重累计差为0.4 kg,差异不显著(P>0.05),4月龄、5月龄、6月龄体重累计差异极显著(P<0.01),5月龄累计生长差为8.13 kg,6月龄累计生长差达到最大值9.96 kg。
表2 湖羊羔羊累积生长比较Table 2 Comparison of cumulative growth of different Hu sheep lambs
2.2 高海拔地区湖羊羔羊生长模型的拟合
表3 湖羊2种拟合曲线模型参数估计值和拟合度Table 3 Parameter estimates and fitting degree of the two curve-fitting models for Hu sheep
表4 湖羊羔羊生长拟合模型的曲线方程Table 4 The curve equations for growth simulation models of lambs of Hu sheep
表5 湖羊羔羊体重增长参数Table 5 Parameters of body weight gains of Hu sheep lambs
采用Gompertz模型拟合的高海拔地区湖羊公、母羔羊的拐点日龄分别是87.0和59.7日龄,说明高海拔地区湖羊羔羊生长速度在87.0和59.7日龄达到最快,此后生长速度将逐渐变慢(表5);拐点体重、拐点日龄、最大日增重、成熟体重和瞬时生长率高海拔地区湖羊公羔均高于母羔,说明高海拔地区湖羊公羔羊生长优势明显,从生长性能来看,能够更好的适应当地的环境。
2.3 高海拔地区湖羊羔羊体重实测值与估计值比较
高海拔地区湖羊羔羊实际观测体重与2种模型拟合预测值的比较见图1。就整体而言,高海拔地区湖羊羔羊的2种模型体重估计预测趋势与实际测量体重走势一致,均表现出初生重和3、4月龄实际测量体重小于估计值。羔羊均在2月龄断奶,之后采取自由采食,所以3、4月龄的时候实际测量体重小于预测值的很大一部分原因是其对饲料还不能完全消化吸收所造成。
图1 高海拔湖羊羔羊实际值与估计值比较Fig. 1 Comparison between measured values andestimated values of Hu sheep lambs at high altitude
3 讨 论
3.1 高海拔地区湖羊羔羊的生长性能及适应性
湖羊原产于太湖平原,具有早熟、四季发情、繁殖力高,泌乳性能好、对陌生环境适应能力强等特点,是中国著名的地方多胎性绵羊品种,也是适于终年舍饲的羔皮用绵羊。陈玲等[1]对江苏地区湖羊研究发现湖羊初生重为3.61 kg;喇永富等[13]研究发现甘肃地区的湖羊母羔初生重为3.05 kg、公羔初生重为3.27 kg 而本试验中湖羊母羔的初生重为2.73kg、公羔3.12 kg,青海高海拔地区湖羊羔羊初生重均小于甘肃中海拔地区和其原产地,但5月龄、6月龄体重大于江苏地区和甘肃地区湖羊。谢云龙[14]对引入天祝高寒牧区的湖羊羔羊研究发现,其能够很好地适应当地的高寒环境且早期生长性能较好,但初生重小于江苏原产地湖羊;林昌俊等[15]研究发现湖羊引种到北方地区后能表现出优良的生长性能并且其肉品质等较原产地有不同程度的提高。这与本研究结果一致,表明湖羊羔羊在青海高海拔地区适应性良好,早期生长速度快,对当地高海拔环境能够适应。
3.2 高海拔地区湖羊羔羊最适模型及分析软件的选择
在本研究中,同时使用了SPSS 21.0软件和CurveExpert 1.4软件对参数和模型进行了估计,通过比对结果发现,2种软件的分析结果非常相近,但对比之下CurveExpert 1.4软件功能更强大,操作更为方便、快捷,提供的信息更加全面。李少斌等[16]对SPSS软件和CurveExpert软件在动物生长曲线模型拟合应用中比较得出CurveExpert软件在拟合动物生长模型时更具有优势,与本文的研究一致,因此,笔者推荐使用CurveExpert软件拟合动物生长曲线模型。
陈玲等[1]对江苏地区湖羊早期体重进行拟合后发现,Gompertz模型对当地湖羊的早期生长拟合效果较好,拟合度均在0.97以上,这与本研究结果一致。张勇[18]采用Compertz、Logistic和Von Bertalanffy 3种数学模型对甘肃高山细毛羊羔羊体重拟合分析发现Compertz模型拟合度较其他两种高,其预测的拐点日龄日增重等数据更符合高山细毛羊实际情况。李少斌等[9]采用Compertz、Logistic 2种模型拟合了特克塞尔羊和白萨福克羊与甘肃高山细毛羊杂交1代生长曲线,研究发现拟合度均在0.99以上,Compertz模型更适合拟合特×甘细F1,Logistic模型更适合白萨×甘细F1。张年和陈明新[19]用3种不同数学模型对湖北黑头山羊进行生长曲线拟合发现,Compertz模型对公羊拟合效果更佳,Von Bertalanffy模型对母羊的拟合效果更佳。Malhado等[20]采用5种数学模型对杜泊羊与当地母羊所生的杂交1代羔羊的早期生长进行拟合发现,Logistic模型和Compertz模型拟合效果优于其他几种数学模型,相较之下,前者拟合效果最好。Topal等[21]对Morkaraman和Awassi母羔的体重进行不同模型的拟合研究发现,Compertz模型和Von Bertalanffy模型拟合的生长曲线及预测估计值与其实测值更接近。由此可见,羊的最适模型会随其生长阶段、品种以及饲养环境可能有所变化。
3.3 模型体重预测值与科学饲养管理
本研究中,高海拔地区湖羊羔羊的初生重均小于模型估计值,造成这一现象可能是母羊在妊娠后期饲粮能量水平不足造成的。张娜娜[22]研究发现高能量水平饲粮饲喂妊娠后期母羊对羔羊初生重有显著影响。课题组在早期研究发现母羊妊娠后期饲粮能量水平较高的情况下所产羔羊初生重较高[23]。高海拔地区湖羊羔羊1月龄体重实测值稍高于模型预测值,出现这一结果的可能原因是母羊在哺乳期营养摄入充足,所以奶水充足,而此阶段羔羊的营养均来源于母乳。陈玲等[1]研究发现湖羊原产地所产羔羊2~6月龄的实测值均高于模型预测值,本文研究高海拔地区和喇永富等[13]试验中海拔地区所产湖羊羔羊2~6月龄的实测值和模型预测值之间非常接近,说明羔羊在断奶后能够适应当地环境,且后期能够正常生长。但值得一提的是,共和县冬季寒冷、干燥,如果羔羊产于10月份,则其生长期将会处于冬春交替寒冷季节,则需要进行适当的御寒和补饲,以防羔羊生长速度下降甚至停止。王师珊[24]研究发现,冬季放牧条件下的藏系绵羊的体重呈现出负增长。家畜的代谢途径会随着气温的改变而改变,当气温下降时,生长速度则会变慢甚至停止[7,25]。
4 结 论
高海拔地区湖羊公羔体重从4月龄开始极显著高于同批母羔体重。Logistic模型和Compertz模型均能很好的拟合各地饲养的湖羊羔羊早期生长曲线,但是在本试验条件下,Compertz模型拟合湖羊羔羊的生长曲线效果更好,预估值更接近实测值。CurveExpert 1.4软件对动物的生长模型预测操作和结果更简单准确。