2. 中国农业科学院麻类研究所, 长沙 410205;
3. 湖南畜禽安全生产协同创新中心, 长沙 410128
2. Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Science, Changsha 410205, China;
3. Hunan Co-Innovation Center of Animal Production Safety, Changsha 410128, China
钙是蛋禽生产所必需的常量矿物元素,其与蛋壳、骨骼的形成[1],机体钙、磷代谢,渗透压维持及酸碱平衡密切相关[2-4]。饲粮钙水平过低,容易诱发骨代谢疾病,血清中钙含量下降[5],从而导致产蛋性能降低和高不合格蛋率、蛋壳破损率;而饲粮钙水平过高则会引起机体钙磷代谢障碍最终导致蛋重和产蛋率下降[6]。目前关于蛋鸭钙需要量的研究很少,研究报道主要集中在肉鸭上[7-9]。NRC (1994)给出22~23周龄北京鸭钙需要量为2.00%,我国肉蛋兼用型种鸭营养需要以周龄为划分依据,推荐产蛋前期(19~22周龄)、产蛋中期(23~45周龄)和产蛋后期(46~72周龄)钙需要量分别为2.00%、3.10%和3.20%。临武鸭是我国著名的肉蛋兼用型地方麻鸭,其生物特性与北京鸭、山麻鸭和绍兴鸭等鸭种存在一定差异,其钙需要量也有别于其他鸭种。因此,本试验以产蛋初期临武鸭为试验动物,通过饲喂添加不同水平钙的饲粮,研究饲粮钙水平对蛋鸭产蛋性能、蛋品质、胫骨指标和血清生化指标的影响,从而确定临武鸭的饲粮钙需要量,为临武鸭饲养标准制订提供理论依据和可靠的数据支持。
1 材料与方法 1.1 试验设计与试验饲粮选取健康状况良好、体重相近、产蛋率无显著差异(P > 0.05)21周龄正处于产蛋初期的临武鸭200羽,随机分成5组,每组5个重复,每个重复8羽,进行为期56 d的饲养试验,其中预试期7 d,正试期49 d。试验饲粮中粗蛋白质、代谢能和氨基酸等营养水平均参照NRC (1994)和《临武鸭营养需要》(2014)[10]的标准。采用玉米-豆粕型饲粮,饲粮钙水平分别为1.50%、2.00%、2.50%、3.00%、3.50%,各试验饲粮其他营养水平基本一致,各组饲粮均制成颗粒料,试验饲粮组成及营养水平见表 1。
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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) |
饲养试验在湖南省畜牧兽医研究所试验鸭场进行,采用封闭式鸭舍双层金属笼立体笼养,试验蛋鸭单笼饲养。试验全期自由采食和饮水(计量不限量),按常规方法进行饲养管理与免疫。
1.3 测定指标与方法 1.3.1 产蛋性能试验期间每天按重复记录产蛋总数、总蛋重、采食量、不合格蛋数(包括软壳蛋、破壳蛋、畸形蛋、沙壳蛋),以组为单位统计平均蛋重、日产蛋量、产蛋率、合格蛋率、平均日采食量和料蛋比。
1.3.2 蛋品质在试验第4周末和第8周末从每组抽取接近平均蛋重的鸭蛋15枚(每重复3枚),4 ℃保存,在24 h之内测定蛋黄比率、壳重比率、蛋壳强度(蛋壳强度测定仪)、蛋壳厚度(蛋壳厚度测定仪)、蛋形指数(游标卡尺测量)、蛋黄颜色(蛋黄比色卡)及蛋白高度(蛋白高度测定仪),并计算哈氏单位(HU),计算公式为:
HU=100×log(H-1.7W0.37+7.57)。
式中:H为蛋白高度(mm),W为蛋重(g)。
蛋壳洗净并除去内膜烘干粉碎后,采用高锰酸钾滴定法测定其钙含量。
1.3.3 血清生化指标在试验结束时,每个重复随机选取体重相近的试验鸭2只,空腹12 h后,翅下静脉采血5 mL,静置30 min后,3 000 r/min离心15 min,分离血清,-20 ℃下保存。使用全自动生化分析仪(URIT-8000,优利特,美国)检测血清中钙、磷含量以及碱性磷酸酶(AKP)活性,试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.3.4 胫骨指标试验鸭28周龄时,每个重复挑选出接近平均体重的试验鸭2只,称活体重,颈部静脉放血致死,取两侧胫骨。左侧胫骨样品采用万能材料测试机(HD-B604-S,海达)测定胫骨折断力。右侧胫骨样品根据AOAC[11]方法脱脂,经脱脂后胫骨在550 ℃高温炉中灼烧24 h,制得灰分,并测定灰分中的钙和磷的含量。
1.4 数据处理采用SPSS 18.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和回归分析(regression analysis),结果用平均值表示,P < 0.05为差异显著。对差异显著的指标,建立测定指标结果与饲粮钙水平的回归方程,最后通过求导得出饲粮中钙的适宜水平。
2 结果与分析 2.1 饲粮钙水平对蛋鸭产蛋性能的影响由表 2可知,饲粮钙水平对平均日采食量和产蛋率均无显著影响(P > 0.05)。1.50%钙水平组的平均蛋重显著低于其他4组(P < 0.05)。3.00%钙水平组的日产蛋重显著高于1.50%钙水平组(P < 0.05),而与其他各组差异不显著(P > 0.05)。2.50%和3.00%钙水平组的合格蛋率显著高于1.50%和2.00%钙水平组(P < 0.05)。料蛋比以3.00%钙水平组最低,分别比1.50%、2.00%、2.50%和3.50%钙水平组低16.58%(P < 0.05),11.63%(P > 0.05),7.03%(P > 0.05)和3.25%(P > 0.05)。
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表 2 饲粮钙水平对蛋鸭产蛋性能的影响 Table 2 Effects of dietary calcium level on laying performance of laying ducks |
由表 3可知,饲粮钙水平对蛋品质各指标均无显著影响(P > 0.05)。
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表 3 饲粮钙水平对蛋鸭蛋品质的影响 Table 3 Effects of dietary calcium level on egg quality of laying ducks |
由表 4可知,饲粮钙水平对血清中钙和磷含量均无显著影响(P > 0.05)。1.50%钙水平组血清碱性磷酸酶活性显著高于其他4组(P < 0.05)。
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表 4 饲粮钙水平对蛋鸭血清生化指标的影响 Table 4 Effects of dietary calcium level on serum biochemical indices of laying ducks |
由表 5可知,饲粮钙水平对蛋鸭胫骨的绝对鲜重、相对鲜重、绝对脱脂重、相对脱脂重、绝对灰分重、相对灰分重、灰分含量、灰分磷含量、脱脂胫骨磷含量均无显著影响(P > 0.05)。3.00%和3.50%钙水平组的胫骨折断力显著高于1.50%和2.00%钙水平组(P < 0.05)。灰分钙含量以2.50%钙水平组最高,分别比1.50%、2.00%、2.50%和3.00%钙水平组提高了10.33%(P < 0.05)、7.71%(P < 0.05)、1.64%(P > 0.05)和2.28%(P > 0.05)。与1.50%钙水平组相比,2.50%、3.00%和3.50%钙水平组脱脂胫骨钙含量分别提高了11.92%(P < 0.05),8.37%(P < 0.05)和9.19%(P < 0.05)。
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表 5 饲粮钙水平对蛋鸭胫骨指标的影响 Table 5 Effects of dietary calcium level on tibia indices of laying ducks |
由表 6可知,产蛋初期平均蛋重、灰分钙含量和脱脂胫骨钙含量随饲粮钙水平的增加均存在显著先升高后降低的二次曲线变化(P < 0.05)。其他各指标(如日产蛋重、合格蛋率和折断力等)相对饲粮钙水平未呈现出显著的二次曲线变化关系(P > 0.05)。因此,以平均蛋重、灰分钙含量和脱脂胫骨钙含量为评价指标,通过二次曲线模型求导得出产蛋初期临武鸭的适宜饲粮钙水平分别为2.79%、2.98%和2.98%。
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表 6 产蛋初期临武鸭钙的需要量 Table 6 The calcium requirement of Linwu ducks in early laying period |
关于不同饲粮钙水平对蛋鸭产蛋性能的影响尚未见报道,然而对蛋鸡的研究不同研究者得出的结论不一致。洪平等[12]研究表明,当饲粮钙水平为3.00%时,49~56周龄黄羽肉种鸡可获得最佳产蛋率和日产蛋重。Moreki等[3]认为,饲粮中2.50%钙水平能够提高罗斯蛋鸡产蛋性能。高树华[5]报道,饲粮钙水平在3.00%~4.00%变化时,低能量水平下海兰褐蛋鸡产蛋性能无显著差异。El-Ghamry等[1]研究表明,饲粮钙水平在2.40%~3.30%内,蛋鸡产蛋率、蛋重和采食量均未见显著差异。本研究发现,随着饲粮钙水平增加,平均蛋重和日产蛋重呈先升高后降低趋势,而料蛋比呈先降低后升高的趋势。当饲粮钙水平为3.00%时,22~28周龄临武鸭获得最佳的产蛋性能,因此主观判断3.00%为试验鸭适宜钙水平,而以平均蛋重作为评价钙需要量的敏感指标,通过回归分析估测得出产蛋初期试验鸭获得最大平均蛋重所对应的饲粮钙水平为2.98%,这一结果与主观判断值(3.00%)较接近。
3.2 饲粮钙水平对蛋鸭蛋品质的影响钙是蛋壳的主要组成成分,蛋壳中钙含量直接影响到蛋壳的破碎抗力[13]。关于饲粮钙水平对蛋品质的影响,诸多研究者认为蛋壳厚度、蛋壳强度和壳重比例3项蛋品质指标可作为评价蛋禽饲粮中钙需要量的敏感指标,且饲粮中钙的含量、钙源、颗粒度和溶解度都会影响蛋壳质量[6]。本试验中,饲粮钙水平在1.50%~3.50%变化时,蛋壳厚度、蛋壳强度、壳重比例和蛋壳中钙含量均无显著变化,这一结果与El-Ghamry等[1]、Pakdel等[14]和Lim等[15]的研究结果一致,即饲粮钙水平在2.40%~3.30%、1.96%~3.27%和3.00%~4.00%变化时对Fayoumi蛋鸡、伊斯法罕本地蛋鸡和伊莎蛋鸡的蛋壳质量均无显著影响。血清中钙和磷含量均未受到饲粮钙水平(1.50%~3.50%)变化的影响,说明该饲粮钙水平范围内,机体钙系统能够维持血清钙和磷含量的相对稳定,同时也是蛋壳质量未受到影响的原因所在。
3.3 饲粮钙水平对蛋鸭胫骨指标的影响胫骨折断力、胫骨灰分含量、灰分中钙含量和趾骨特性等作为评价钙营养水平的敏感指标[16-17]。本试验中,饲粮钙水平在2.50%~3.50%内,试验鸭胫骨折断力、灰分钙含量和脱脂胫骨钙含量显著提高。这一变化趋势与洪平等[4, 17]、Rao等[18]以及Driver等[19]的研究结果一致。同时血清碱性磷酸酶活性也是研究畜禽钙、磷营养需要的重要生化检测指标,其敏感程度仅次于骨骼机械性能,骨骼粗灰分和粗灰分钙、磷含量,血清碱性磷酸酶活性升高说明骨骼矿化不足[20]。本试验中试验鸭血清碱性磷酸酶活性变化表明,1.50%钙水平组骨骼矿化不足但蛋壳质量未受到显著影响。因此这也说明当饲粮钙水平低于2.00%时,蛋鸭会动用骨髓骨钙满足形成蛋壳所需的钙,且这一结果与Hurwitz等[21]的研究结果一致。
3.4 临武鸭产蛋初期钙需要量影响蛋禽钙需要量因素颇多,如品种、饲养方式、产蛋阶段、钙供给方式、饲养环境等不同均会导致钙需要量不同[19, 22-23]。随着统计学知识和SAS软件的开发应用,越来越多的学者通过建立合适的数学模型来估算出营养需要量。潘文等[24]以平均日增重、平均日采食量、胸肌剪切力、趾骨粗灰分含量、趾骨粗灰分钙含量以及血清磷含量作为评价指标,通过拟合二次曲线或断线求得1~28日龄麒麟鸡钙需要量为1.05%~1.20%。丁保安等[25]以蛋壳厚度、蛋壳强度和蛋壳重作为评价中型褐壳蛋鸡钙需要量敏感指标,得出其钙需要量为4.00%。洪平等[12]根据双折线模型估测49~56周龄黄羽肉种鸡获得最佳产蛋率和日产蛋重的饲粮钙需要量均为3.00%。本试验得出平均蛋重、日产蛋重、合格蛋率、料蛋比、壳重比例、胫骨折断力、灰分钙含量、脱脂胫骨钙含量和血清中碱性磷酸酶活性可敏感反映临武鸭体内钙的营养状况,但其中只有以平均蛋重、灰分钙含量和脱脂胫骨钙含量这3项指标适合建立二次曲线模型,以这些指标拟合求导得出试验鸭钙需要量分别为2.79%、2.98%和2.98%,与《肉鸭饲养标准》(2012)中肉蛋兼用型鸭(23~45周龄)需要量3.10%较接近。
4 结论饲粮中添加适宜水平的钙可提高22~28周龄临武鸭产蛋性能和胫骨指标。在本试验条件下,以平均蛋重、灰分钙含量和脱脂胫骨钙含量为评价指标,通过二次曲线回归模型分析得出22~28周龄临武鸭钙需要量为2.79%~2.98%。
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