戴子淳，施振旦*，應詩家，李明陽，尉傳坤，陳文峰

(1. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院，農(nóng)業(yè)部長江中下游設施農(nóng)業(yè)工程重點實驗室，江蘇 南京 210014；2. 江蘇騰達源農(nóng)牧有限公司，江蘇 泰州，225500)

我國傳統(tǒng)蛋鴨生產(chǎn)采取地面圈養(yǎng)結合自然水面放養(yǎng)的模式，生產(chǎn)效率不高[1]。開放環(huán)境中鴨群易應激，降低生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益[2]。飼養(yǎng)過程中排出的糞水直接進入水體造成污染，受污染水源又逆向損害蛋鴨健康形成惡性循環(huán)[3-5]。鴨群受地面糞便污水和外界環(huán)境影響，一方面使鴨蛋受到污染，另一方面不利于鴨群疫病防控，增加了用藥成本[6]。為了解決上述問題，借鑒蛋雞籠養(yǎng)的經(jīng)驗[7]，建設現(xiàn)代化養(yǎng)殖舍，根據(jù)蛋鴨生物特點，研制適合鴨類的養(yǎng)殖籠具，配套自動化喂料飲水系統(tǒng)，逐漸形成現(xiàn)有的蛋鴨階梯式籠養(yǎng)模式。試驗證明，開產(chǎn)前消除上籠應激后，籠養(yǎng)蛋鴨不僅可以發(fā)揮正常的產(chǎn)蛋性能，還有利于提高存活率，降低料蛋比[8]，改善蛋色和鴨蛋清潔度[9-12]。然而由于目前的蛋鴨籠養(yǎng)設備參數(shù)多來源于蛋雞籠養(yǎng)經(jīng)驗，不一定滿足水禽實際生產(chǎn)要求。精確研究階梯籠養(yǎng)舍環(huán)境因子變化以及環(huán)境因子對蛋鴨生理機能的影響，有利于完善和改進目前籠養(yǎng)技術，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，本研究選擇在環(huán)境較難控制的春季，檢測標準三層階梯式籠養(yǎng)蛋鴨舍中主要環(huán)境因子的分布變化規(guī)律，鴨血清中抗氧化物質水平，相關組織中免疫因子和下丘腦、垂體繁殖相關基因表達水平。

1 材料與方法

1.1 試驗場地和試驗動物

試驗鴨舍長100 m，寬15 m，布置蛋鴨籠8列，每列3層；底層籠具距離糞溝上沿約20 cm，籠具高約55 cm，每層之間距離約12 cm。鴨舍山墻安裝4臺風機，采取機械負壓通風，依據(jù)舍外溫度依靠人工控制風機開閉；試驗期間固定控制一臺風機常開。選取圖1標志列作為研究對象。根據(jù)通風進程按照9 m間隔均勻設置11個試驗點，每個試驗點分為上、中、下三層，含鴨籠10個，每籠飼養(yǎng)產(chǎn)蛋中后期蘇郵1號蛋鴨2只。

1.2 試驗方法

1.2.1 生產(chǎn)性能數(shù)據(jù)記錄 3月12日至3月25日記錄各試驗點產(chǎn)蛋率，每日各點隨機抽取10枚鴨蛋稱重。記錄3月12日至3月31日試驗列鴨籠上、中、下各層蛋鴨死亡淘汰數(shù)計算累計死淘率。

1.2.2 鴨舍環(huán)境因子監(jiān)測 各試驗點中層位置安裝溫度自動探頭(RC-4，杭州聯(lián)測自動化技術有限公司)，每5 min采集一次溫度數(shù)據(jù)，記錄鴨舍縱向24 h溫度持續(xù)變化；在試驗鴨舍中點上、中、下層放置溫度自動探頭，記錄距地面不同高度的籠層24 h溫度持續(xù)變化。

3月13日至3月25日每隔一天在上午12點于1、3、5、7、9、11號試驗點使用六級微生物采樣器(ETW-6，江蘇金壇億通電子有限公司)采集上、中、下三層鴨籠空氣總細菌、大腸桿菌屬細菌和金黃色葡萄球菌屬細菌氣溶膠樣品(n=6)(瓊脂計數(shù)平板培養(yǎng)基、麥康凱瓊脂培養(yǎng)基和甘露醇高鹽瓊脂培養(yǎng)基均購自北京奧博星生物科技有限公司)，37 ℃恒溫培養(yǎng)總細菌12 h、大腸桿菌屬細菌和金黃色葡萄球菌屬細菌24 h后細菌計數(shù)[13]。細菌檢測次日上午12點使用微電腦激光粉塵儀(LD-5C(B)，北京綠林創(chuàng)新數(shù)碼科技有限公司)測空氣中總粉塵、PM10和PM2.5含量[13]；使用testo 410-2(德圖儀表有限公司)測鴨舍不同位置風速；早上10:00～11:00和晚間19:00～20:00使用Smart Sensor照度計測各試驗點光照強度。

圖1試驗鴨舍模型圖
Fig. 1 Schematic diagram of experimental duck house

1.2.3 蛋品質檢測 按照鴨舍進風口、中點、出風口位置分別選取上、下層鴨蛋各20，共120枚送至南京農(nóng)業(yè)大學中心實驗室(蛋品分析儀，以色列ORKA)檢測蛋品質。

1.2.4 蛋鴨血清生理指標和mRNA表達量分析 在2、6、10號試驗點隨機從上層和下層抽取蛋鴨各6只，共36只進行屠宰采樣。屠宰前活體稱重；靜脈采血，自然凝固后3 500 rpm離心15 min分離血清，-70 ℃保存。卵巢、等級卵泡稱重，等級卵泡、小黃卵泡、白卵泡計數(shù)。血清使用WST-1法檢測超氧化物歧化酶(SOD)、TBA法檢測丙二醛(MDA)、可見光法檢測過氧化氫酶(CAT)、ABTS法檢測總抗氧化能力(T-AOC)(試劑盒均購自南京建成生物科技有限公司)。下丘腦、肝臟、脾臟組織-196 ℃液氮保存，使用定量PCR儀(Applied Biosystems ABI 7500)分析促性腺激素釋放激素(GnRH)、促卵泡素(FSH)、促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH)、白細胞介素1β(IL-1β)、白細胞介素10(IL-10)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)基因相對表達量，引物信息見表1。

表1 所檢測基因的引物信息Table 1 Information of gene detected

1.3 統(tǒng)計分析

使用Minitab 18對蛋品質、環(huán)境因子、血清生理生化指標、基因相對表達水平等進行單因素方差分析或重復測量的線性混合模型分析；對產(chǎn)蛋率、卵泡比重、累計死淘率等百分率數(shù)據(jù)進行反正弦轉換后的方差分析或兩個百分率數(shù)據(jù)的t檢驗分析。采用回歸模型構建大腸桿屬菌細濃度與通風進程和鴨籠高度的回歸方程。

2 結果與分析

2.1 鴨舍內環(huán)境因子空間分布

鴨舍內平均溫度隨通風進程逐漸升高；早、晚時段不同籠層溫度差異較大，上層溫度高于下層約1.42 ℃；中午外界溫度升高后，三層鴨籠的溫度趨近一致。晝夜光照強度在距進風口不同距離上分布較均勻，但上層籠光照強度在各試驗點均極顯著高于下層(P<0.01)；傍晚光照不足時通過白熾燈補光，上、中籠層光照強度相似，均為9～14 lux，但下層光照強度已低于儀器檢測下限2 lux。風速在靠近進風口、出風口處最高，鴨舍中間段最低。

氣載有害菌氣溶膠濃度和粉塵含量沿通風方向逐漸升高?；\層高度對空氣總細菌、金黃色葡萄球菌屬細菌、空氣總粉塵和PM 2.5含量無顯著影響(P>0.05)。上層籠PM 10在鴨舍22 m、40 m處顯著高于中、下層(P<0.05)(圖3)。

大腸桿菌濃度沿通風進程在不同籠層出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)(圖3)，可能與蛋鴨生產(chǎn)性能變化密切相關，對其進行回歸分析，探究其空間分布上的規(guī)律(表2)。

通過回歸模型分析，細菌含量與通風進程和鴨籠高度之間存在如下顯著的回歸關系：

細菌濃度(×103cfu/m3)=0.43+0.007籠高+0.011距離-0.000003籠高×籠高+0.001距離×距離-0.0003籠高×距離；回歸方程R2=0.89。

2.2 各試驗點蛋鴨生產(chǎn)性能分布

由圖4可見，上層籠鴨產(chǎn)蛋率較穩(wěn)定，維持在70%左右，中、下層則波動較大；上層和中層平均產(chǎn)蛋率均顯著高于下層(P<0.05)。各層籠蛋重無顯著差異(P>0.05)。試驗期內上層籠鴨的累計死淘率顯著低于下層(P<0.05)。

項目Item自由度dfAdj SSAdj MSF值F-valueP值P-value回歸Regression5 117.280 23.455928.940通風進程Ventilation distance/m1 0.101 0.10070.120.731鴨籠高度Cage height/cm1 0.050 0.04990.060.808通風進程*通風進程Ventilation distance*ventilation distance/m1 13.210 13.209716.30.002鴨籠高度*鴨籠高度Cage height*cage height/cm1 0.001 0.000800.975通風進程*鴨籠高度Ventilation distance*cage height/cm1 4.724 4.72375.830.033誤差Error129.7260.8105合計Total17127.006

2.3 上、下層鴨蛋品質比較

由表3可見，上、下層籠鴨所產(chǎn)蛋的平均蛋形指數(shù)均在正常范圍。上、下層籠鴨蛋蛋重、蛋殼強度、蛋殼厚度無顯著差異(P>0.05)。上層鴨蛋平均哈氏單位極顯著高于下層(P<0.01)

2.4 不同籠高鴨卵泡發(fā)育情況

由表4知，上層蛋鴨平均體重與下層蛋鴨無顯著差異(P>0.05)。上層鴨卵巢重、等級卵泡總重和各級卵泡重與體重比值均小于下層，其中F5級卵泡重與體重的比值差異極顯著(P<0.01)。上、下層鴨等級卵泡數(shù)、小黃卵泡數(shù)和白卵泡數(shù)無顯著差異，但上層鴨白卵泡數(shù)較下層多約3.82個。

項目Item蛋重/gEgg weight蛋形指數(shù)Egg shape index蛋殼強度/NShell strength蛋殼厚度/mmEgg shell thickness哈氏單位Haugh unit 上層鴨蛋Eggs at high level cage73.82±0.330.75±0.013.52±0.110.31±0.0168.21A±1.90下層鴨蛋Eggs at low level cage73.95±0.400.75±0.013.56±0.120.32±0.0160.16B±2.01

2.5 上、下層鴨血清抗氧化物質濃度

由表5知，上層蛋鴨血清CAT活性顯著高于下層(P<0.05)。上、下層鴨血清SOD、T-AOC和MDA濃度無顯著差異(P>0.05)。

2.6 mRNA相對表達水平

由圖5可見，上層籠鴨下丘腦GnRH的mRNA表達水平顯著高于下層籠鴨(P<0.05)。而下丘腦CRH，脾臟IL-1β、IL-10和TNF-α的mRNA表達水平，則顯著低于下層(P<0.05)。

表4 不同籠高鴨卵泡數(shù)量和占體重比Table 4 Quantity and proportion of follicle in different cage height

3 討 論

3.1 下層光照不足導致蛋鴨生產(chǎn)性能下降

監(jiān)測舍內光照強度，白晝光照充足，雖然上下層鴨籠光照強度差異顯著，但均足以保證蛋鴨產(chǎn)蛋期要求的6～10 lux范圍[14-15]。由于春季白晝時間短，晚間需要補光程序，以維持產(chǎn)蛋率。然而隨著光源遠離地面，傍晚下層光照強度顯著減弱，低于儀器檢測下限的2 lux。相關研究指出,北京鴨在冬季補光程序中如果光照強度設置為1 lux，會顯著降低產(chǎn)蛋率[16]；本試驗中下層蛋鴨由于補光強度不足，可能致使下丘腦GnRH表達量和分泌量下降，從而降低垂體FSH和LH的基因表達和分泌[17]，最終抑制卵泡發(fā)育和產(chǎn)蛋性能[18]。上層小白卵泡數(shù)量比下層高出30%左右，說明上層蛋鴨有更多的卵泡可供發(fā)育為黃卵泡，具有更高產(chǎn)蛋潛力[19-20]。下層蛋鴨各級卵泡特別是F5級卵泡與體重的比值均大于上層蛋鴨相應卵泡，說明下層鴨卵泡發(fā)育至成熟排卵所需時間較長，這將降低產(chǎn)蛋性能。這些現(xiàn)象與下層鴨產(chǎn)蛋率低于上層約8.43個百分點的相吻合。

表5 上、下層鴨血清抗氧化物質濃度Table 5 Serum antioxidant capacity of high and low level cage ducks

圖5不同籠高蛋鴨相關組織基因相對表達水平
Fig.5 Effect of different cage height on mRNA relative expression

3.2 下層惡劣環(huán)境增加了蛋鴨死亡率

由于蛋鴨的喜水習性，常通過長時間擺弄鴨籠內的飲水乳頭獲得水流以梳洗羽毛，這是增加舍內空氣濕度的首要原因。高濕空氣在春季低溫時易造成鴨子冷應激[21]。春季為保溫限制舍內通風量，下層鴨籠高度較低時，籠下糞道中積聚的高濃度有害菌及揮發(fā)性有害氣體，易對家禽健康造成危害[22]。因此，本試驗發(fā)現(xiàn)上、下層鴨血清抗氧化指標SOD、T-AOC和CAT較正常值均已處于較低水平，其中血清CAT活力隨著冷應激程度的加劇進一步顯著下降[23]。下層蛋鴨處在長期冷應激和細菌、有害氣體雙重打擊下，下丘腦CRH、脾臟IL1-β、TNF-α、IL-10基因相對表達水平顯著升高[24]，長效應激和細菌感染是導致下層蛋鴨累計死淘率升高主要原因。

3.3 下層高濃度氣載大腸桿菌可能引起蛋品質下降

蛋品質中哈氏單位主要受到人工選擇強度和蛋禽使用年限的影響[25]，并且當?shù)半u感染傳染性支氣管炎時，會改變輸卵管膨大部上皮細胞組織學特性，影響其正常的蛋白分泌功能，從而降低哈氏單位[26]；而如果在飼料中添加枯草芽孢桿菌，則能夠通過改善腸道微生物區(qū)系，提高褐羅曼雞蛋哈氏單位[27]。產(chǎn)蛋高峰期禽蛋哈氏單位約為70～85，本試驗中隨著蛋鴨進入產(chǎn)蛋后期，上層鴨蛋哈氏單位下降至68左右，而下層鴨蛋更是下降至60左右，導致下層鴨蛋蛋品質顯著降低的原因可能就是下層蛋鴨距離糞道過近，受到病原微生物感染，進而通過改變輸卵管膨大部生理結構，阻礙濃蛋白分泌，降低了哈氏單位。同時下層高濃度大腸桿菌屬細菌通過飼料、呼吸、飲水等途徑進入蛋鴨體內，死亡裂解排出LPS，隨著脂質運輸會在卵黃中沉積[28]，卵黃累積的大腸桿菌和LPS是否對鴨蛋品質有直接影響有待進一步研究。

3.4 針對現(xiàn)行蛋鴨籠養(yǎng)模式的改進建議

春季籠養(yǎng)蛋鴨生產(chǎn)性能在距離地面不同的垂直高度上存在顯著差異?？偨Y其原因包括光照不足、通風與供暖難以協(xié)調、飲水模式失當和糞溝距離底層鴨籠過近等。因此需要根據(jù)蛋鴨的生活習性及由此造成的舍內環(huán)境特點，進一步改進蛋鴨籠養(yǎng)的籠具技術參數(shù)。如參考在肉鵝發(fā)酵床養(yǎng)殖模式中，通過高架網(wǎng)床結合發(fā)酵床形式[29]，進一步提高蛋鴨籠高度或降低糞溝高度，使下層蛋鴨與糞便污染物及所散發(fā)的有害氣體和有害菌脫離接觸，提高鴨子的福利、健康和產(chǎn)蛋性能。其次，在滿足蛋鴨對光照的最低要求下，可以改用LED節(jié)能燈帶，安裝在合適高度以均勻照明。改變現(xiàn)有的屋頂單排暖風管，在舍內多開供暖分支，使用更有效的供暖設備進行均勻供暖。探索精準通風模式，結合縱向負壓通風，通過氣流導管實現(xiàn)小區(qū)域通風換氣，減弱有害細菌積累的同時減少溫度流失。最后，研究新式飲水設備及用水管理技術，避免蛋鴨浪費飲水嬉戲，降低舍內濕度、細菌和有害氣體，將非常有助于改善籠養(yǎng)蛋鴨舍內的環(huán)境質量，有助于提高鴨健康和生產(chǎn)性能。

4 結 論

春季寒冷時段，現(xiàn)行籠養(yǎng)鴨舍下層環(huán)境惡劣，光照不足，蛋鴨易受到寒冷應激、細菌感染和有害氣體侵害，增加了群體死亡率，降低了產(chǎn)蛋率和蛋品質。需要在通風、供暖、照明技術等方面，對傳統(tǒng)蛋鴨舍進行合理改進。