动物营养学报    2020, Vol. 32 Issue (1): 447-454    PDF    
回归模型法测定生长期云南半细毛羊的能量需要量
李湘1 , 路明丽1 , 洪琼花2 , 薛白1 , 武渝瀚1 , 胡安海1 , 王之盛1 , 王立志1 , 彭全辉1     
1. 四川农业大学动物营养研究所, 成都 611130;
2. 云南省畜牧兽医科学院, 昆明 650224
摘要: 本试验旨在确定生长期云南半细毛羊的能量需要量,为该品种羊饲粮的配制提供理论数据。试验采用饲养试验和消化代谢试验相结合的方法进行。选择45只体况良好、体重(33.30±1.77)kg、10月龄的云南半细毛羊羯羊,随机分为5组,每组9个重复,每个重复1只羊。5组试验羊所喂饲粮代谢能水平分别为8.00、8.60、9.20、9.80、10.40 MJ/kg,其他营养水平基本一致,预试期15 d,正试期30 d。在饲养试验正试期的第7天于每组中随机选择5只羊于代谢笼内,采用全收粪尿法进行为期7 d的消化代谢试验。结果显示:1)饲粮能量水平对生长期云南半细毛羊的终末体重、干物质采食量和料重比有显著影响(P < 0.05),随着饲粮能量水平的提高,料重比显著下降(P < 0.05);2)饲粮能量水平对生长期云南半细毛羊的总能表观消化率、总能代谢率和消化能代谢率有显著影响(P < 0.05),总能表观消化率、总能代谢率和消化能代谢率随饲粮能量水平的提高而升高;3)生长期云南半细毛羊消化能(DE)和代谢能(ME)需要量与代谢体重(W0.75)和平均日增重(ADG)的回归方程分别为DE(MJ/d)=0.678 0W0.75+0.028ADG(P < 0.001,R2=0.999)、ME(MJ/d)=0.570 7W0.75+0.025ADG(P < 0.001,R2=0.999)。根据以上结果得出,生长期云南半细毛羊的维持ME需要量为0.570 7 MJ/(kg W0.75·d),每增重100 g的ME需要量为2.5 MJ。
关键词: 云南半细毛羊    生长期    能量    需要量    
Energy Requirement of Yunnan Semi-Fine-Wool Sheep during Growing Period by Regression Model Method
LI Xiang1 , LU Mingli1 , HONG Qionghua2 , XUE Bai1 , WU Yuhan1 , HU Anhai1 , WANG Zhisheng1 , WANG Lizhi1 , PENG Quanhui1     
1. Institute of Animal Nutrition, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China;
2. Yunnan Animal Science and Veterinary Institute, Kunming 650224, China
Abstract: The objective of this study was to determine the energy requirement of Yunnan semi-fine-wool sheep during growing period, and provide theoretical data for formulating diet for this species. The combination method of feeding experiment and digestion and metabolism experiment was used in this experiment. Forty-five castrated Yunnan semi-fine-wool sheep, weighted (33.30±1.77) kg and aged 10 months, were randomly allocated to 5 groups with 9 replicates per group and 1 sheep per replicate. The metabolic energy levels for diets of 5 groups were 8.00, 8.60, 9.20, 9.80 and 10.40 MJ/kg, respectively, and other nutrient levels were consistent. There was a pretrial period of 15 d followed by an experimental period of 30 d. On the 7th day of the experimental experiment, five sheep were randomly selected from each group in metabolism cage for digestion and metabolism experiment of 7d by total collection of feces and urine. The results showed as follows:1) dietary energy level had significant effects on final body weight, dry matter intake and feed/gain of Yunnan semi-fine-wool sheep (P < 0.05), and the feed/gain was significantly decreased with the dietary energy level increasing (P < 0.05). 2) Dietary energy level had significant effects on the gross energy apparent digestibility, gross energy metabolic rate and digestive energy metabolic rate of Yunnan semi-fine-wool sheep (P < 0.05), and them were increased with the dietary energy level increasing. 3) The regression equations between digestible energy (DE) or metabolizable energy (ME) intakes and metabolic weight (W0.75) and average daily gain (ADG) of Yunnan semi-fine-wool sheep during growing period were DE(MJ/d)=0.678 0W0.75+0.028ADG(P < 0.001, R2=0.999) and ME(MJ/d)=0.570 7W0.75+0.025ADG(P < 0.001, R2=0.999), respectively. According to above findings, the requirement of maintenance ME for Yunnan semi-fine-wool sheep during growing period is 0.570 7 MJ/(kg W0.75·d), and the requirement of ME for 100 g gain is 2.5 MJ.
Key words: Yunnan semi-fine-wool sheep    growing period    energy    requirement    

云南半细毛羊是由云南省畜牧兽医科学院联合其他3家单位培育的我国第1个内陆亚高山毛肉兼用粗档半细毛羊新品种,填补了我国无粗档半细毛羊品种的空白[1]。云南半细毛羊具有良好产肉和产毛性能,已向云南省各市以及贵州省和四川省推广了大量种羊,在这些地区均表现出较好的适应性和生产性能,且改良效果显著,现存栏30万只以上,年出栏20万只左右[2],成为云南省乃至我国南方内陆省区特别是高寒冷凉山区最有前途的优势畜种,对于综合利用高山冷凉草场和南方地区高原草山、解决当地民众的生存和发展、调整农村产业结构等具有现实意义[3-4]。目前对于云南半细毛羊的研究主要集中于繁殖育种、杂交利用、毛囊干细胞等方面[5-7],对于生长期云南半细毛羊能量需要量的研究未见报道。因此,本试验拟通过饲养试验和消化代谢试验相结合的方法,探究生长期云南半细毛羊的能量需要量,旨在为云南半细毛羊饲粮的配制和饲养标准的制订提供理论数据,为该品种羊的高效养殖提供生产指导。

1 材料与方法 1.1 饲养试验 1.1.1 试验动物与设计

本试验采用单因素试验设计,选择45只体况良好、体重相近[(33.30±1.77) kg]、10月龄的云南半细毛羊羯羊,随机分为5组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组),每组9个重复,每个重复1只羊。试验饲粮参考内蒙细毛羊育肥羔羊饲养标准(体重40 kg,日增重120 g)配制,代谢能水平分别为8.00、8.60、9.20、9.80、10.40 MJ/kg,其他营养水平保持一致,精粗比均为45 : 55。试验饲粮组成及营养水平见表 1

表 1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis)  
1.1.2 饲养管理

试验前对羊舍进行打扫并严格消毒,检查饲槽和饮水乳头有无异常。试验期间,同组试验羊饲养在同一个羊圈,预试期15 d,正试期30 d,每日08:00、18:00各饲喂1次,自由饮水。各组试验羊饲养管理完全一致。在预试期,记录各组试验羊的采食量,根据前1天的采食量调整第2天的饲喂量,确保饲槽内有10%左右的剩料。正试期内,准确记录投料量与剩料量,收集每日剩料于-20 ℃保存。在预试期开始和结束、正试期开始和结束时于晨饲前空腹称重。

1.2 消化代谢试验

在饲养试验正试期的第7天每组随机选择5只体况良好、体重相近的云南半细毛羊,采用全收粪尿法进行为期7 d的消化代谢试验,其中预试期2 d,正试期5 d,试验羊在专用代谢笼中单笼饲养。试验饲粮及饲养管理同饲养试验。正试期内,每日07:30收集前1天的粪、尿样品,连续收集5 d,准确记录每天每只试验羊的粪、尿量,并取样。每天收集的鲜粪样混匀称重记录后取20%分成2份,一份按5%的比例加入10%的稀盐酸进行固氮,用于测定粗蛋白质含量;另一份按3%的比例加入10%的甲醛溶液杀死微生物,用于测定能量及其他营养物质含量。每天收集的尿样经4层纱布过滤后用量筒测量体积后取总量的10%添加10%盐酸进行固氮。正式试验结束后,将5 d的粪、尿样品分别混匀,于-20 ℃保存备用。每天晨饲前,收集前1天的剩料,称重记录并取样;此外,每天还需采集200 g饲粮样品,将消化代谢试验期间5 d采集的饲粮样品和剩料样品混匀,-20 ℃保存备用。

1.3 测定指标与方法 1.3.1 生长性能

试验羊只分别于正试期开始和结束时于晨饲前空腹称重,依据称重结果计算各组试验羊在试验期间的平均日增重;依据投喂量和剩料量以及饲粮干物质含量计算干物质采食量;依据干物质采食量和平均日增重计算料重比。

1.3.2 饲粮及粪、尿中常规营养物质含量

饲粮、粪样经65 ℃烘干成风干样品后测定常规营养物质含量。

样品的常规营养物质含量参照张丽英[8]中的相关方法测定。能量使用氧弹测热仪测定,粗蛋白质含量使用全自动凯氏定氮仪测定;钙含量采用高锰酸钾滴定法测定;磷含量采用钼黄比色法测定;中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量采用范氏(Van Soest)分析法,利用Foss纤维仪测定。

1.3.3 总能表观消化率、表观代谢率和消化能代谢率

式中:甲烷能采用Blaxter等[9]的公式(甲烷能=3.67+0.062DD为试验羊摄入饲粮的总能表观消化率)推算得出。

1.4 数据统计与分析

数据先经Excel 2013初步整理,再用SPSS 25.0统计软件进行方差分析和回归分析,采用one-way ANOVA程序进行单因素方差分析,若差异显著则采用Tukey法进行多重比较,以P < 0.05作为差异显著的判断标准。

2 结果与分析 2.1 不同能量水平对生长期云南半细毛羊生长性能的影响

表 2可以看出,各组试验羊的初始体重差异不显著(P>0.05),符合随机分组的试验设计要求。不同能量水平对试验羊总增重和平均日增的重影响不显著(P>0.05),但是对终末体重、干物质采食量和料重比有显著影响(P < 0.05)。Ⅴ组的终末体重最高且显著高于Ⅰ组(P < 0.05),与其余3组的差异不显著(P>0.05),分别比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组高18.60%、6.86%、3.35%和1.44%。干物质采食量随着能量水平的升高先升高后下降,以Ⅲ组最高,为1 210.03 g/d,显著高于其余4组(P < 0.05),Ⅱ和Ⅳ组之间差异不显著(P>0.05),但是均显著高于Ⅰ和Ⅴ组(P < 0.05),后两者之间没有显著差异(P>0.05)。随着能量水平的升高,料重比显著下降(P < 0.05),Ⅰ组最高,为29.20,Ⅴ组最低,为9.12,Ⅰ组分别比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组高70.06%、108.13%、196.75%和220.18%。

表 2 不同能量水平对生长期云南半细毛羊生长性能的影响 Table 2 Effects of different energy levels on growth performance of Yunnan semi-fine-wool sheep during growing period
2.2 不同能量水平对生长期云南半细毛羊能量消化代谢的影响

表 3可以看出,各组试验羊每日食入总能在15.64~19.53 MJ/d波动,其中Ⅲ组最高,为19.53 MJ/d,显著高于Ⅰ组(15.64 MJ/d),其他各组之间差异不显著(P>0.05)。粪能和尿能各组之间没有显著差异(P>0.05)。甲烷能、消化能和代谢能均随着能量水平的升高而增加,且均表现为Ⅰ组显著低于其余4组(P < 0.05),其余4组之间没有显著差异(P>0.05),甲烷能占食入总能的比例随着能量水平的升高而升高,Ⅴ组显著高于Ⅰ和Ⅱ组(P < 0.05),与Ⅲ、Ⅳ组差异不显著(P>0.05)。总能表观消化率、总能代谢率随着能量水平的升高而升高,且均表现为Ⅰ、Ⅱ组显著低于Ⅴ组(P < 0.05),其他组之间没有显著差异(P>0.05)。消化能代谢率除Ⅴ组显著高于Ⅰ组(P < 0.05)外,其他各组之间差异不显著(P>0.05)。

表 3 不同能量水平对生长期云南半细毛羊能量消化代谢的影响 Table 3 Effects of different energy levels on energy digestion and metabolism of Yunnan semi-fine-wool sheep during growing period
2.3 生长期云南半细毛羊的能量需要量

对能量(消化能或代谢能)摄入量与代谢体重和平均日增重进行二元回归,得到如下回归方程:

(1)
(2)

式中:DE为消化能(MJ/d);ME为代谢能(MJ/d);W0.75为代谢体重(kg);ADG为平均日增重(g/d)。

对绵羊而言,代谢能比消化能更精确,所以本研究建议使用公式(2)。根据析因法原理,动物的能量需要量由维持需要和生产需要共同决定,因此,生长期云南半细毛羊的维持代谢能需要量为0.570 7 MJ/(kg W0.75·d),每增重100 g代谢能需要量为2.5 MJ。

3 讨论 3.1 不同能量水平对生长期云南半细毛羊生长性能的影响

生长性能是评价家畜经济价值的最直接指标[10],常通过平均日增重、料重比来反映饲粮中营养素的供应量与动物实际需要量的吻合程度[11]。本研究中,干物质采食量随着能量水平的增加先增加后降低,这与Tovar-Luna等[12]、Lu等[13]的研究结果一致,Lu等[13]的研究结果表明,干物质采食量的最大值出现在中等能量采食组,能量水平过高或过低干物质采食量都会下降。对于反刍动物而言,能量水平低时,干物质采食量随能量水平的增加而增加,此时,主要的调节机制为物理调节;能量水平超过一定的阈值时,干物质采食量随能量水平的增加而降低,此时,主要的调节机制为化学调节。目前关于能量水平对平均日增重的影响报道不太一致,Hossain等[14]、Sayed[15]研究表明,随着能量水平的增加,平均日增重也显著增加;Ríos-Rincón等[16]、张崇志等[17]、俞春山等[18]的研究表明,能量水平对平均日增重没有显著影响。本研究表明,平均日增重随着能量水平的增加而升高,但没有显著差异,这可能是由于只有在较低能量水平下时饲粮能量水平才可发挥其对平均日增重的调节作用。此外,本研究结果表明,料重比随着能量水平的增加而显著降低,这与Ebrahimi等[19]、周世卫等[20]、Mahgoub等[21]的研究结果相一致,这些研究均表明饲料的转换效率随着能量水平的增加而增加。

3.2 不同能量水平对生长期云南半细毛羊能量消化代谢的影响

Tovar-Luna等[12]研究表明,饲粮能量水平对尿能和粪能没有显著影响,本研究中各组间粪能、尿能差异不显著,与上述研究结果一致。对反刍动物而言,瘤胃微生物能产生大量的气体,其中主要是二氧化碳(65%)和甲烷(31%),以气体形式损失的能量主要甲烷能,可达饲料总能的3%~10%,是造成饲粮能量损失的重要途径[22]。在甲烷能占食入总能的比例方面,许贵善等[23]通过Sable开路式呼吸测热系统测得杜寒杂交公羔甲烷能占食入总能的比例在7.45%~8.75%;赵敏孟等[24]报道生长期杜泊羊公羔和母羔甲烷能占食入总能的比例分别为8.36%和8.20%;Deng等[25]研究得到杜寒杂交F1代羊的甲烷能占食入总能的比例为7.5%。本研究采用Blaxter等[9]的公式计算得到云南半细毛羊甲烷能占食入总能的比例在7.54%~8.20%,平均值为7.87%,与上述研究结果基本一致。Fernández等[26]和López等[27]的研究得到甲烷能占食入总能的比例分别为2.7%和3.4%,显著低于上述研究的结果,造成这种差异的原因除与动物的品种、生理阶段有关外,还与饲粮组成有关。Fernández等[26]和López等[27]的研究中试验饲粮中含有较高比例的苜蓿干草,而有研究表明在饲粮中添加苜蓿干草可降低甲烷的产量[28],Eckard等[29]认为其原因可能是豆类物质纤维含量高,其通过瘤胃的速率高于其他牧草。本研究结果还表明,随着食入总能的增加,总能表观消化率增加,甲烷能占食入总能的比例增加,这与Blaxter等[9]得出的在维持饲喂水平下,总能表观消化率越高,甲烷占食入总能的比例越高的观点相符。

本研究结果表明,能量水平显著影响总能表观消化率、总能代谢率和消化能代谢率。王慧[30]研究表明,随着饲粮能量摄入量的逐步升高,母羊对饲粮中总能表观消化率、总能代谢率均呈升高趋势;张振伟[31]研究表明,提高饲粮能量水平会显著提高中卫山羊育成母羊的总能表观消化率、总能代谢率。杨在宾等[32]对泌乳期青山羊的研究表明,饲粮能量水平影响总能表观消化率、总能代谢率,本试验结果与上述研究一致。此外,本研究结果表明,生长期云南半细毛羊羯羊对饲粮的总能表观消化率、总能代谢率和消化能代谢率分别为62.46%~73.11%、53.52%~63.66%和85.66%~87.07%。王惠[30]研究发现空怀期陕北白绒山羊对饲粮的总能表观消化率、总能代谢率分别为62.45%~69.66%和51.78%~58.77%;岳益佳[33]研究得到,生长期杜湖杂交肉羊总能平均表观消化率为59.17%,王鹏[34]研究得到,陶塞特×小尾寒羊杂交F2代公羔生长期对饲粮能量的消化率为(60.61±3.09)%,总能代谢率和消化能代谢率分别为(51.86±3.45)%和(85.95±1.30)%;杜飞[35]研究得到生长期萨阿杂交母羊总能表观消化率、总能代谢率和消化能代谢率分别为69.17%、55.82%和80.72%。本研究结果略高于上述研究结果,这或许说明云南半细毛羊对能量的利用效率高于其他品种羊,也有可能与饲粮组成和饲养环境有关,尚有待于进一步研究。

3.3 生长期云南半细毛羊的能量需要量

本试验结果表明,生长期云南半细毛羊的维持代谢能需要量为0.570 7 MJ/(kg W0.75·d),每增重100 g的代谢能需要量为2.5 MJ。杨在宾等[36]研究表明生长期大尾寒羊和小尾寒羊的维持代谢能需要量分别为447和430 kJ/(kg W0.75·d);Teixeira等[37]研究确定15~25 kg波萨杂交F1代羔羊的维持代谢能需要量为525.9 kJ/(kg W0.75·d);彭津津[38]采用比较屠宰试验研究得到道寒杂交公羔(35~50 kg)的维持代谢能需要量为423.89 kJ/(kg W0.75·d)(EBW为排空体重)。本研究结果略高于上述研究结果,说明云南半细毛羊的维持代谢能需要量高于上述品种绵羊。根据本研究所得回归方程计算出生长期云南半细毛羊各体重阶段下的代谢能需要量,见表 4。此外,本研究所建立的回归方程差异显著,R2为0.999,回归方程拟合度高,但基于回归模型法的局限性(影响线性回归结果的因素较多,环境因素、饲养管理水平等都可能影响其准确性),因此本研究得到的线性回归模型仍需要大量试验来验证。

表 4 根据本研究公式得出的生长期云南半细毛羊代谢能需要量 Table 4 ME requirement of growing Yunnan semi-fine-wool sheep calculated from the formula of this study  
4 结论

① 生长期云南半细毛羊的总能表观消化率、总能代谢率和消化能代谢率分别为62.46%~73.11%、53.52%~63.66%和85.66%~87.07%;随着饲粮能量水平的提高,料重比显著下降。

② 生长期云南半细毛羊消化能和代谢能需要量与代谢体重和平均日增重的回归方程如下:

式中:DE为消化能摄入量(MJ/d);ME为代谢能摄入量(MJ/d);W0.75为代谢体重(kg);ADG为平均日增重(g/d)。

③ 生长期云南半细毛羊的维持代谢能需要量为0.570 7 MJ/(kg W0.75·d),每增重100 g代谢能需要量为2.5 MJ。

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