吳錦波，何世明，李 鑄，王 泰，蹇尚林，塔 英，譚本旭

（1.阿壩藏族羌族自治州畜牧科學(xué)技術(shù)研究所，四川 紅原 624402；2.阿壩藏族羌族自治州畜牧工作站，四川 馬爾康 624099；3.阿壩藏族羌族自治州動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，四川 馬爾康 624099）

中國是世界上擁有牦牛數(shù)量最多的國家，牦牛總數(shù)超過1 400 萬頭，占世界總牦牛數(shù)的95%以上。四川省現(xiàn)有牦牛400 多萬頭，約占全世界的28%［1］。阿壩藏族羌族自治州位于四川省西北部，地處青藏高原東南緣，是全國五大牧區(qū)之一川西北牧區(qū)重要組成部分，截至2018 年阿壩州牦牛存欄量為199 萬頭。牦牛是青藏高原的標(biāo)志性畜種，是珍貴的高原動(dòng)物資源，也是全州農(nóng)牧民賴以生存和發(fā)展的生產(chǎn)與生活資料。牦牛產(chǎn)業(yè)是高寒生態(tài)條件下的特定生態(tài)畜牧產(chǎn)業(yè)，也是高原藏區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是四川省草食畜牧業(yè)的重要組成部分，但牦牛產(chǎn)業(yè)仍是低投入、低產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)。

近年來，阿壩州在總結(jié)多年牦牛研究成果的基礎(chǔ)上，首次研究制定出了牦牛標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)體系，該體系包括25 個(gè)技術(shù)規(guī)范和1 個(gè)管理規(guī)范，涵蓋了牦牛標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)所需的場址布局、欄舍建設(shè)、生產(chǎn)設(shè)施配置、飼草料生產(chǎn)加工、繁育培育、日糧配飼、疫病防控、糞污資源化利用、屠宰加工等技術(shù)規(guī)范化和產(chǎn)品安全監(jiān)管規(guī)范化等多個(gè)研究領(lǐng)域。目的是為突破傳統(tǒng)牦牛飼養(yǎng)模式經(jīng)濟(jì)效益低下，長期過度放牧導(dǎo)致草地大面積退化、生態(tài)環(huán)境惡化等問題制約，為阿壩州乃至整個(gè)川西北高原牦牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展探索新的發(fā)展道路，對(duì)發(fā)展牦牛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

主成分分析（Principal component analysis，PCA）是考察多個(gè)變量間相關(guān)性的一種多元統(tǒng)計(jì)方法，其主要目的是用較少的變量去解釋原始數(shù)據(jù)中的大部分變異。主成分分析是利用降維思想，將多個(gè)互相關(guān)聯(lián)的數(shù)值變量轉(zhuǎn)化成少數(shù)幾個(gè)互不相關(guān)的綜合指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)方法［2］。主成分分析的重要指標(biāo)主要包括特征根、累計(jì)貢獻(xiàn)率和特征向量。其中特征根和累計(jì)貢獻(xiàn)率在生物學(xué)中有很大的意義，它們分別代表了各復(fù)合性狀遺傳方差的大小和復(fù)合性狀對(duì)遺傳方差貢獻(xiàn)的百分率［3］。特征向量表示復(fù)合性狀中各性狀對(duì)復(fù)合性狀貢獻(xiàn)的大小，其絕對(duì)值和符號(hào)分別反映了各性狀對(duì)該主成分作用的大小和性質(zhì)［4］。主成分分析是科學(xué)研究中較常用的統(tǒng)計(jì)方法，已有學(xué)者將該方法應(yīng)用于牦牛研究，有學(xué)者對(duì)采用主成分分析法對(duì)金川牦牛的41 個(gè)屠宰性狀進(jìn)行了研究［5］，此外還有學(xué)者對(duì)牦牛體內(nèi)礦物元素［6］進(jìn)行了主成分分析。本研究運(yùn)用主成分分析法，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)飼養(yǎng)的30 頭牦牛的屠宰性狀進(jìn)行了分析，以期為牦牛標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)研究提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)隨機(jī)抽平均年齡為4歲（范圍為3.5~4.5歲），平均體重為200 kg（范圍為200~220 kg）活潑健康、體型標(biāo)準(zhǔn)的麥洼牦牛和金川牦牛公牛各15 頭，于阿壩州小金縣鑫宇農(nóng)牧業(yè)發(fā)展有限公司飼養(yǎng)場育肥100 d。30 頭牦牛均采用《牦牛標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范》中舍飼育肥方法［7］飼喂。

1.2 測定指標(biāo)

飼養(yǎng)期結(jié)束后禁食24 h，屠宰前禁水8 h。屠宰全過程共測定了11 個(gè)屠宰性狀指標(biāo)，分別為活重（X1），胴體重（X2）、心重（X3）、肝重（X4）、脾重（X5）、肺重（X6）、腎重（X7）、胃重（X8）、頭重（X9）、蹄重（X10）、骨重（X11）。宰前活重于電暈放血前用電子地磅稱重，其余指標(biāo)于屠宰過程中稱重測定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

原始數(shù)據(jù)利用Excel 工具生成數(shù)據(jù)集并進(jìn)行基礎(chǔ)處理，計(jì)算各指標(biāo)平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。運(yùn)用SPSS 21.0 軟件輸出各性狀數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)矩陣，并按照累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到70%以上和特征根值≥1 的要求從各性狀指標(biāo)中篩選主成分，并對(duì)入選主成分的特征根、貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率等進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)牦牛屠宰性狀對(duì)比分析

通過屠宰獲得了飼養(yǎng)100 d后麥洼牦牛和金川牦牛宰前活重、胴體重、心重、肝重、脾重、肺重、腎重、胃重、頭重、蹄重、骨重等11個(gè)屠宰性狀指標(biāo)的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。由表1可知，麥洼牦牛脾重為0.75 kg，略高于金川牦牛的0.57 kg，且顯著性檢驗(yàn)差異極顯著（P＜0.01）。其余各個(gè)指標(biāo)無顯著差異（P＞0.05）。

表1 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)牦牛屠宰性狀方差分析

由表1 中各指標(biāo)變異系數(shù)計(jì)算結(jié)果可知，兩種牦牛各個(gè)指標(biāo)變異系數(shù)均小于15%，說明試驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)均正常，可用于后續(xù)分析。具體而言，麥洼牦牛胴體重變異系數(shù)為10.78%，肝重變異系數(shù)為11.28%，腎重變異系數(shù)為14.81%，蹄重變異系數(shù)為10.00%，其余指標(biāo)變異系數(shù)均較小；而金川牦牛各屠宰性狀指標(biāo)中，心重變異系數(shù)為11.03%，肝重變異系數(shù)為12.39%，肺重變異系數(shù)為14.98%，腎重變異系數(shù)為11.76%，變異幅度較大，而其余指標(biāo)變異系數(shù)均較小，變異幅度小。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)牦牛屠宰性狀相關(guān)分析

將麥洼牦牛和金川牦牛屠宰性狀性能數(shù)據(jù)合并成一個(gè)數(shù)據(jù)集，對(duì)11 個(gè)屠宰指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。由表2 可知，部分屠宰指標(biāo)之間存在顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系。具體而言，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)出欄牦牛宰前活重與胴體重呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)最大，經(jīng)顯著性檢驗(yàn)后達(dá)到極顯著水平（r=0.918，P＜0.01）；宰前活重與肝重、肺重、胃重、頭重、蹄重、骨重均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；胴體重與胃重、頭重、骨重均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與蹄重呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；心重和蹄重呈顯著正相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)較?。╮=0.361，P＜0.05）；肺重與蹄重呈極顯著正相關(guān)（r=0.602，P＜0.01）；頭重與骨重之間呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；特別的，脾重與蹄重呈負(fù)相關(guān)，經(jīng)顯著性檢驗(yàn)后達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系下牦牛屠宰性狀主成分分析

對(duì)30 頭試驗(yàn)牦牛屠宰性能數(shù)據(jù)的宰前活重（X1）、胴體重（X2）、心重（X3）、肝重（X4）、脾重（X5）、肺重（X6）、腎重（X7）、胃重（X8）、頭重（X9）、蹄重（X10）、骨重（X11）等11 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。主成分的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3，按照特征根值≥1 的要求，選取了前3 個(gè)主成分。第一主成分的特征根為4.407，解釋了總變異的40.064%；第二主成分的特征根為2.023，解釋了總變異的18.394%；第三主成分的特征根為1.362，解釋了總變異的12.386%。前3 個(gè)主成分方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了70.844%，基本代表上述11 個(gè)指標(biāo)所包含的信息。

由表3 結(jié)果確定主成分的個(gè)數(shù)為3，經(jīng)SPSS 軟件重新抽提因子數(shù)量，得到因子負(fù)荷矩陣，再以統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)計(jì)算各因子的特征向量值，進(jìn)而分析得到因子的得分系數(shù)矩陣。入選的主成分Ⅰ~Ⅲ的特征根、貢獻(xiàn)率、累積貢獻(xiàn)率及特征向量見表4，再由各指標(biāo)的特征向量值，得到入選3 個(gè)主成分的表達(dá)式。主成分Ⅰ的表達(dá)式寫為Y1=0.456X1+0.423X2+0.191X3+0.281X4-0.077X5+0.246X6-0.029X7+0.308X8+0.365X9+0.299X10 +0.335X11；主成分Ⅱ的表達(dá)式寫為Y2=0.030X1-0.009X2+0.002X3+0.416X4+0.572 X5-0.314 X6+0.396X7+0.278X8+0.148X9-0.376X10-0.063X11；主成分Ⅲ的表達(dá)式寫為Y3=0.048X1-0.011X2+0.357X3-0.258X4-0.072X5+0.123X6+0.588X7+0.355X8-0.347X9+0.305X10-0.315X11。

主成分Ⅰ中，除脾重、腎重兩個(gè)指標(biāo)的特征向量系數(shù)為負(fù)值外，其余指標(biāo)均為正值，而宰前活重（X1）和胴體重（X2）的特征向量系數(shù)比其余指標(biāo)大，分別為0.456、0.423，再次是頭重、骨重、蹄重、肝重等指標(biāo)，可將該主成分命名為牦牛的體重因子，該主成分較大時(shí)，說明屠宰牦牛宰前活重和宰后胴體重較大。主成分Ⅱ中，脾重（X5）和肝重（X4）兩個(gè)指標(biāo)特征向量值較大，分別為0.572 和0.416，可命名為“脾重-肝重”因子，可綜合反映屠宰牦牛內(nèi)臟中脾臟和肝臟的重量情況。主成分Ⅲ中，僅腎重（X7）的特征向量系數(shù)較大，為0.588，也可視為牦牛的腎重因子，該主成分較大時(shí)，表示屠宰臟器中腎臟重量較大。

表2 標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)牦牛屠宰性能的相關(guān)分析

表3 標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖牦牛屠宰性狀主成分分析

表4 標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖牦牛主成分統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 小結(jié)與討論

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)出欄的牦牛屠宰性能指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析和主成分分析。結(jié)果表明，相同飼養(yǎng)條件下，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)飼養(yǎng)100 d 后出欄的牦牛增重達(dá)到預(yù)期效果，屠宰性能較為一致。牦牛屠宰性狀中肝臟重和腎臟重變異系數(shù)均較大，暗示這兩個(gè)指標(biāo)還有一定的選育潛力。本研究明確了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系下牦牛屠宰性狀之間的差異性和相關(guān)關(guān)系，為牦牛標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系的推廣和更深一步對(duì)牦牛屠宰性能研究提供了科學(xué)依據(jù)。

根據(jù)袁龍飛等［5］對(duì)牦牛屠宰性狀的檢測數(shù)據(jù)，未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)金川牦牛胴體重為180.93 kg，心重為 1.60 kg，肝重為 4.06 kg，脾重為 0.65 kg，肺重為3.35 kg，腎重為 0.61 kg，頭重為 17.63 kg，蹄重為5.83 kg，骨重為34.16 kg。對(duì)比本研究測定結(jié)果，除蹄重略低于本研究測得金川牦牛的5.97 kg 外，其余指標(biāo)均高于本研究測定結(jié)果。本研究中飼養(yǎng)金川牦牛平均年齡為4 歲，而該學(xué)者研究中實(shí)驗(yàn)對(duì)象年齡范圍為4.5~6.5 歲，因此出現(xiàn)差異的主要原因來自于實(shí)驗(yàn)牛的年齡差異。此種推測可以由另一項(xiàng)研究結(jié)果加以佐證，根據(jù)趙曉東等［8］對(duì)舍飼麥洼牦牛屠宰性能的測定結(jié)果，2.5 歲麥洼牦牛冷季舍飼120 天后，活重、胴體重、心重、肝重、脾重、肺重、腎重等重量指標(biāo)均遠(yuǎn)低于本研究測定結(jié)果。說明無論是放牧牦牛或舍飼牦牛，年齡均是影響屠宰性能的重要因素之一。

根據(jù)“2.1”中測定結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)出欄的麥洼牦牛和金川牦牛脾重差異極顯著（P＜0.01）。根據(jù)徐英等［9］的研究，飼料中的蛋白質(zhì)水平對(duì)肉牛脾重?zé)o規(guī)律性影響，故幾乎可排除本研究中飼料對(duì)兩種牦牛脾臟重量的影響，因此可以推測本研究中兩種牦牛脾重差異顯著可能由品種差異造成。除脾重外，其余各指標(biāo)之間均差異不顯著（P＞0.05）。以宰前活重為例，飼養(yǎng)100 d 后麥洼牦牛和金川牦牛宰前活重分別為278.27 kg 和278.40 kg，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)后增重近80 kg，增重較為一致。以上結(jié)果說明相同飼養(yǎng)條件下兩種牦牛的屠宰性能無顯著差異，這與李強(qiáng)等［10］對(duì)金川多肋牦牛的研究結(jié)果一致。

本研究還對(duì)各指標(biāo)的變異系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。變異系數(shù)是原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差與原始數(shù)據(jù)平均數(shù)的比，可以在消除測量尺度和量綱的影響的同時(shí)比較兩組數(shù)據(jù)離散程度大小［11］。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，所有指標(biāo)的變異系數(shù)值均小于15%，說明研究取得的數(shù)據(jù)值較為正常，可以用于后續(xù)的統(tǒng)計(jì)分析。特別的，標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)100 d 后麥洼牦牛和金川牦牛肝重變異系數(shù)分別為11.28%、12.39%，腎重變異系數(shù)分別為14.81%、11.76%，變異幅度均較大，說明這兩個(gè)指標(biāo)還具有一定的選育潛力。

產(chǎn)肉性能是肉牛飼養(yǎng)最重要的指標(biāo)，而肉牛產(chǎn)肉性能測定則包含測定宰前活重、胴體重、凈肉重、骨重等指標(biāo)，以及計(jì)算屠宰率等指標(biāo)。胴體重是指牛在屠宰后去頭、皮、尾、內(nèi)臟（不包括腎和腎周脂肪）、蹄、生殖器官后的重量，是育肥肉牛重要的生產(chǎn)性能之一。屠宰率也是肉牛生產(chǎn)的重要指標(biāo)，其值越高說明牛的生產(chǎn)性能更好［12］。屠宰率是肉牛胴體重和宰前活重的比例，一般屠宰率越高，生產(chǎn)性能越好。根據(jù)本研究測得胴體重和宰前活重?cái)?shù)據(jù)，可計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)后麥洼牦牛和金川牦牛屠宰率分別為52.01%和51.10%，低于謝榮清等［13］測定的4.5 歲牦牛的屠宰率54.13%，其主要原因是謝等的實(shí)驗(yàn)牛均為閹割牛。相關(guān)分析結(jié)果顯示，宰前活重、胴體重、頭重、蹄重、骨重等屠宰指標(biāo)之間存在顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系，暗示生產(chǎn)中可根據(jù)牦牛的屠宰性狀來初步估計(jì)其生產(chǎn)性能。此外，脾重與蹄重呈負(fù)相關(guān)，且檢驗(yàn)后達(dá)到顯著水平（P＜0.05），其原因值得進(jìn)一步探討。

目前，主成分分析在牦牛研究方面運(yùn)用較少，早前的研究多針對(duì)黃牛［14］和皖東牛［15］等牛種。已有學(xué)者對(duì)麥洼牦牛體尺和乳房性狀選育進(jìn)行了主成分分析，最終篩選出了選育高產(chǎn)奶量麥洼牦牛應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)［16］。此外，有研究者對(duì)麥洼牦牛9 個(gè)選育性狀進(jìn)行了主成分分析，研究找出了麥洼牦牛選育的兩類重點(diǎn)性狀［17］。而對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)牦牛生產(chǎn)性能的主成分研究還未見于報(bào)道，本研究通過對(duì)30 頭牦牛的體尺和屠宰性狀的主成分分析，最終確定了3 個(gè)主成分，主成分Ⅰ~Ⅲ的貢獻(xiàn)率分別為40.064%、18.394%和12.386%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了70.844%，反映了大部分信息量。