國(guó) 政,國(guó)錦華,姚寧萍*
(1.豫章師范學(xué)院,江西南昌 330103;2.中國(guó)社會(huì)科學(xué)院大學(xué),北京 100102)
礦物質(zhì)是家畜必需的營(yíng)養(yǎng)成分,礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)失調(diào)(包括缺乏、中毒和不平衡)會(huì)嚴(yán)重影響家畜生長(zhǎng)。家畜主要通過(guò)水、土壤和飼料吸取微量元素。飼料中的礦物質(zhì)是家畜獲取營(yíng)養(yǎng)元素的主要來(lái)源,也是家畜健康生長(zhǎng)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。大量研究表明,家畜中礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)作用與機(jī)體的免疫功能密不可分,礦物質(zhì)的供給數(shù)量或比例不當(dāng)還會(huì)引起家畜生理功能紊亂,導(dǎo)致家畜免疫機(jī)能減退,影響家畜正常的生理與生產(chǎn)性能。因而,研究不同種類飼料的礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊生長(zhǎng)育肥的影響,對(duì)振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì),提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益意義重大。
為有針對(duì)性的開(kāi)展研究工作,試驗(yàn)選擇某省S傳統(tǒng)村落為研究對(duì)象。某省S傳統(tǒng)村落歷經(jīng)600多年,面積73.8 km2,現(xiàn)居住人口18人(人口最多時(shí)3500多人),耕地8000畝,主要種植玉米、小麥農(nóng)作物,牧草以種植苜蓿為主,水草肥美,有著得天獨(dú)厚的自然優(yōu)勢(shì),是小尾寒羊適宜的養(yǎng)殖區(qū)域。本研究選擇某省S傳統(tǒng)村A、B兩個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)的小尾寒羊作為觀測(cè)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)的研究樣本,探索不同種類飼料的礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊的生長(zhǎng)情況。
2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)管理 本研究針對(duì)某省S傳統(tǒng)村落,雖然具備原料優(yōu)勢(shì),但仍采用傳統(tǒng)養(yǎng)殖法,養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展緩慢。為了便于研究小尾寒羊?qū)︼暳系奈涨闆r,分析了某省S傳統(tǒng)村落養(yǎng)殖用的6種飼料的增重效果(辛志圖,2017;高海霞,2014;黃玉富,2013;趙海云,2011;楊麗瑰等,2009)。試驗(yàn)選取96只4月齡體重為(10.00±2.00)kg的健康小尾寒羊。分別為A1組對(duì)照干飼料,A2組對(duì)照青飼料,A3組對(duì)照粗飼料,B1對(duì)照精飼料、B2組對(duì)照發(fā)酵飼料、B3組對(duì)照顆粒飼料。各組不同種類飼料為唯一變量,其他環(huán)境條件均相同。試驗(yàn)羊采用普通農(nóng)家羊舍進(jìn)行舍飼,人工飼喂。試驗(yàn)前對(duì)羊舍全面殺菌、清掃、消毒,試驗(yàn)羊按組分成編號(hào)分為A1、A2、A3和B1、B2、B3 6個(gè)羊舍,每舍16只,對(duì)每只羊逐只稱重、驅(qū)蟲(chóng)、打耳標(biāo)。每天8:00和17:00定時(shí)飼喂,每天下午5:00時(shí)定時(shí)飲水,記錄各組飼糧添加量和前1天剩余料量。預(yù)飼期15d,試驗(yàn)期180d,從5月開(kāi)始到10月結(jié)束。
2.2 主要數(shù)據(jù) 本研究選取了家畜所必需的鈣(Ca)、磷(P)、鉀(K)、氯(Cl)、硫(S)、鋅(Zn)、硒(Se)等7種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)作為研究對(duì)象,并利用當(dāng)量因子法作為分析影響效果的基本方法(王帥,陳昱筱,秦紅等,2019),見(jiàn)表 1。
表1 不同飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的當(dāng)量因子表
為了便于區(qū)分試驗(yàn)結(jié)果,將此次模型研究的方法作為對(duì)照組,將傳統(tǒng)試驗(yàn)的分析方法分別作為試驗(yàn)組A1、試驗(yàn)組A2、試驗(yàn)組A3和試驗(yàn)組B1、試驗(yàn)組B2、試驗(yàn)組B3。某省S傳統(tǒng)村落養(yǎng)殖小尾寒羊的試驗(yàn)情況見(jiàn)表2。
表2 某省S傳統(tǒng)村落養(yǎng)殖小尾寒羊生長(zhǎng)因子轉(zhuǎn)換表 kg
本研究以小尾寒羊?yàn)檠芯繕颖?,探索不同飼料?duì)小尾寒羊生長(zhǎng)情況的影響。
3.1 數(shù)據(jù)分析以及處理 在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中,本研究將P個(gè)指標(biāo)所組成的P維系統(tǒng)簡(jiǎn)化成少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)的一種統(tǒng)計(jì)分析方法(Wilkinson,2018)。在對(duì)礦物質(zhì)和不同品種飼料多變量的研究過(guò)程中,由于本次研究涉及到的變量數(shù)量較多,且各個(gè)變量之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。以下給出具體計(jì)算過(guò)程。
觀測(cè)樣本矩陣的表現(xiàn)形式如公式(1)所示:
其中,n代表樣本總數(shù);p代表變量的總數(shù)。為降低樣本在降維過(guò)程中產(chǎn)生的平方誤差(Bacenetti,2015),需要進(jìn)行以下幾方面的工作,具體如下:
(1)進(jìn)行坐標(biāo)位置轉(zhuǎn)換;(2)選取m個(gè)主成分,其中m<p。
在上述分析的基礎(chǔ)上,對(duì)原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。為解決初始變量改變后產(chǎn)生不同的特征值λ?,F(xiàn)對(duì)初始化變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,使其方差取值為1。利用以下公式準(zhǔn)確計(jì)算各樣本矩陣的相關(guān)系數(shù)矩陣,具體公式如下:
(2)所示:
選取m個(gè)主分量,當(dāng)前m個(gè)主分量Z1,Z2,…Zm的方差占總方差的比例接近于1時(shí),在上述分析的基礎(chǔ)上,將拉依達(dá)準(zhǔn)則結(jié)合不同的數(shù)據(jù)處理方法,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除及填補(bǔ)。
3.2 不同品種飼料的礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊生長(zhǎng)效率評(píng)估 由于飼料品種對(duì)小尾寒羊的吸收利用率及生物學(xué)功效不同,而且含有礦物質(zhì)的數(shù)量和比例也不同,因此,對(duì)應(yīng)的計(jì)算方法為:
由于含有的礦物質(zhì)數(shù)量和比例不同,需要選用Shannon-Wiener指數(shù)進(jìn)行計(jì)算,Shannon-Wiener指數(shù)代表不同飼料品種所含礦物質(zhì)種類、數(shù)量和比例不同,對(duì)小尾寒羊生長(zhǎng)發(fā)育的增重不同,具有多樣性,其中H的取值越大,說(shuō)明飼料轉(zhuǎn)化率越高。將不同飼料的礦物質(zhì)與小尾寒羊的生長(zhǎng)效果評(píng)估問(wèn)題轉(zhuǎn)換求解關(guān)聯(lián)度,同時(shí)按照對(duì)應(yīng)的取值給出母序列,分別計(jì)算不同子序列和母序列之間的關(guān)聯(lián)程度,再對(duì)比不同的綜合評(píng)估結(jié)果。
結(jié)束上述分析,通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度分析方法組建不同飼料礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊生長(zhǎng)發(fā)育效果評(píng)估模型,實(shí)現(xiàn)不同飼料礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊生長(zhǎng)發(fā)育轉(zhuǎn)化率的效果評(píng)估。
為了驗(yàn)證不同飼料、礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊生長(zhǎng)發(fā)育效果評(píng)估方法的綜合有效性,需要進(jìn)行樣本試驗(yàn),分析其關(guān)聯(lián)度,見(jiàn)表3、表4。
(1)評(píng)估誤差(%)對(duì)比結(jié)果:評(píng)估誤差衡量不同品種飼料的礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊生長(zhǎng)效果評(píng)估性能的一項(xiàng)重要指標(biāo),評(píng)估誤差越低,則說(shuō)明評(píng)估性能越好,以下根據(jù)評(píng)估誤差(%)、評(píng)估時(shí)間(月)、給出兩種不同評(píng)估方法的評(píng)估誤差對(duì)比結(jié)果,具體如下表所示。
綜合分析以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在關(guān)聯(lián)度取值一致的情況下,不同時(shí)間和不同試驗(yàn)組的評(píng)估誤差隨關(guān)聯(lián)度取值的變化而變化。由表3可知,試驗(yàn)組B1、試驗(yàn)組B3當(dāng)量因子評(píng)估誤差較低,試驗(yàn)組A2、試驗(yàn)組B2次之,而試驗(yàn)組A1、試驗(yàn)組A3較低。隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng),試驗(yàn)樣本也在快速生長(zhǎng),體重和轉(zhuǎn)化率也在增加。說(shuō)明所提方法能快速實(shí)現(xiàn)小尾寒羊的生長(zhǎng)效果評(píng)估。
表3 所提方法的評(píng)估誤差變化情況
(2)當(dāng)量因子變化:為驗(yàn)證傳統(tǒng)試驗(yàn)方法是否正確,本研究再次選用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法組建了評(píng)估模型。通過(guò)以下試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比不同飼料的礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊的生長(zhǎng)變化情況。
由表4可知,隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng),試驗(yàn)樣本的當(dāng)量因子在不斷增加,試驗(yàn)組B1和B3增加更明顯,該種飼料由于礦物質(zhì)配方科學(xué),小尾寒羊能快速生長(zhǎng)。
表4 所提方法的當(dāng)量因子變化情況
以上分析表明,該分析方法能快速實(shí)現(xiàn)小尾寒羊的生長(zhǎng)效果評(píng)估,也充分驗(yàn)證了所提方法的優(yōu)越性。
針對(duì)傳統(tǒng)養(yǎng)殖方法,本研究提出不同飼料品種的礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊生長(zhǎng)效果評(píng)估方法。試驗(yàn)結(jié)果表明,科學(xué)合理地礦物質(zhì)配方礦物質(zhì)對(duì)小尾寒羊的生長(zhǎng)作用很大,增強(qiáng)了對(duì)飼料的吸收、利用能力,這對(duì)提高小尾寒羊的產(chǎn)量具有極其深遠(yuǎn)的影響。