馬發(fā)順,牛月琳,邢安琪,趙夢雪,王莫含,元雪湞,梁秀麗
(1.安陽工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院,河南 安陽 455000;2.安陽文峰區(qū)寶蓮寺鎮(zhèn)人民政府,河南安陽 455000;3.河南省獸藥飼料監(jiān)察所,鄭州 450000)
AA肉雞是美國艾拔益加種雞公司培育的四系配套白羽肉用雜交雞,作為引入品種在我國各地均有分布,特別是豫北地區(qū)飼養(yǎng)量較大。在AA肉雞飼養(yǎng)實踐中,原始生產(chǎn)記錄繁多,生產(chǎn)指標(biāo)間存在錯綜復(fù)雜的關(guān)系,造成生產(chǎn)力綜合評定的困難。目前還沒有AA肉雞生產(chǎn)力綜合評定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),關(guān)于AA肉雞生產(chǎn)性能綜合評定的研究還較少。若能在眾多原始生產(chǎn)記錄中篩選出具有代表性的主要生產(chǎn)指標(biāo),根據(jù)主要生產(chǎn)指標(biāo)對其生產(chǎn)力進行快速準(zhǔn)確評價,將在指導(dǎo)AA肉雞飼養(yǎng)管理實踐上發(fā)揮重要作用。
目前關(guān)于AA肉雞的研究主要有不同鋅水平、大蒜素和中草藥等對其屠宰性能和肌肉品質(zhì)的影響[1-3];蘆丁、鋅水平和飼養(yǎng)方式等對其生產(chǎn)性能的影響[1,4-7];馬發(fā)順等曾分析了AA肉雞的生產(chǎn)性能和指標(biāo)間的相關(guān)性,并建立了最佳生長模型[8-10]。在多指標(biāo)研究方面,王錢保等[11]和楊朝武等[12]對肉雞性狀進行過主成分分析;趙振華等[13]基于主成分和聚類分析建立了優(yōu)質(zhì)肉雞評價模型;馬發(fā)順等曾進行了AA肉雞的飼養(yǎng)環(huán)境與生產(chǎn)性能間的典型相關(guān)分析,并依據(jù)9項生產(chǎn)指標(biāo)建立了生產(chǎn)性能評定模型[14-15]。
雖然主成分分析和聚類分析已應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,但在AA肉雞生產(chǎn)指標(biāo)研究方面的運用還很少。馬發(fā)順等曾進行過AA肉雞生產(chǎn)力評價指標(biāo)的篩選,但只涉及9項生產(chǎn)指標(biāo),原始生產(chǎn)記錄還不夠全面[16]。本試驗以AA肉雞16項原始生產(chǎn)記錄為依據(jù),分別進行主成分分析和聚類分析,最后綜合二者的分析結(jié)果篩選出具有代表性的生產(chǎn)指標(biāo),以作為生產(chǎn)力快速評價的理論依據(jù),也可作為進一步建立生產(chǎn)性能評價模型的參考。
以河南省滑縣某肉雞場4棟雞舍1~5周齡93 636只AA肉雞為材料,按雞舍和周齡依次統(tǒng)計原始生產(chǎn)記錄;以每棟雞舍每周齡為統(tǒng)計單元,構(gòu)成1個統(tǒng)計樣本,共獲得20個統(tǒng)計樣本。采用地面平養(yǎng)飼養(yǎng)方式,使用優(yōu)質(zhì)配合飼料,自由飲水;按AA肉雞飼養(yǎng)規(guī)范組織飼養(yǎng)。
每個統(tǒng)計樣本均測定16項原始生產(chǎn)記錄。入欄數(shù)(x1):雞舍新進仔雞數(shù)(只);死淘數(shù)(x2):周死淘合計數(shù)(只);成活率(x3):存欄數(shù)/入欄數(shù)(%);周耗料量(x4):每棟雞舍周消耗飼料總量(kg);累計周耗料量(x5):從1周齡開始周耗料累計量(kg);日耗料量(x6):平均每日耗料量(kg);累計日耗料量(x7):從1周齡開始日耗料累計量(kg);只耗料量(x8):每只肉雞一周消耗飼料總量(g);累計只耗料量(x9):從1周齡開始只耗料累計量(g);只日耗料量(x10):平均每只肉雞每日消耗飼料量(g);累計只日耗料量(x11):從1周齡開始只日耗料累計量(g);體質(zhì)量(x12):每只肉雞周末空腹重(g);周增重(x13):本周體質(zhì)量與上周體質(zhì)量之差(g);日增重(x14):平均每日肉雞增重(g);周效率(x15):每周飼料轉(zhuǎn)化率,即:存欄數(shù)×周增重/周耗料量×100 %;累計效率(x16):從1周齡開始總飼料轉(zhuǎn)化率,即存欄數(shù)×體質(zhì)量/累計周耗料量×100 %。
首先按周齡對16項原始生產(chǎn)記錄進行描述統(tǒng)計,計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤和變異系數(shù)等;生產(chǎn)指標(biāo)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。其次對16項生產(chǎn)指標(biāo)進行主成分分析和聚類分析。主成分分析包括指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣、總方差解釋和成分得分系數(shù)矩陣等;根據(jù)特征值和方差貢獻率確定入選主成分數(shù),由主成分得分系數(shù)寫出入選主成分信息表達式,再根據(jù)各主成分得分系數(shù)絕對值大小對主成分進行命名,并篩選主要生產(chǎn)指標(biāo)。采用系統(tǒng)聚類法對16項生產(chǎn)指標(biāo)進行分類,得到集中計劃表和聚類譜系圖;結(jié)合生產(chǎn)實際確定分類數(shù),并在每一類中根據(jù)每個指標(biāo)與其他指標(biāo)相關(guān)指數(shù)均值大小選出典型生產(chǎn)指標(biāo)。最后將主成分分析與聚類分析結(jié)果相結(jié)合確定AA肉雞的主要生產(chǎn)指標(biāo)。使用Excel 2010進行描述統(tǒng)計,使用SPSS 24.0進行主成分分析和聚類分析。
AA肉雞1~5周齡16項生產(chǎn)指標(biāo)的描述統(tǒng)計,見表1。
表1 (續(xù))
表1 AA肉雞生產(chǎn)指標(biāo)的描述統(tǒng)計
由表1可知,AA肉雞1~5周齡x1為不變量,x2、x4、x5、x6、x7、x8、x9、x10、x11、x12、x13、x14呈上升態(tài)勢,x3、x15、x16呈下降態(tài)勢;從變異程度看,x2、x12~x16變異程度較大,x3~x11變異程度較小;1~5周齡各指標(biāo)變異程度均具有波動性,但具體表現(xiàn)不一致。
AA肉雞16項生產(chǎn)指標(biāo)間存在錯綜復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系,并且大部分相關(guān)系數(shù)達到了極顯著水平(P<0.01),這是主成分分析的良好基礎(chǔ)。主成分分析中,前9個主成分的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率,見表2。
表2 主成分的特征值、方差貢獻率和累計貢獻率
由表2可知,前4個主成分的特征值和方差貢獻率均相對較大,其余5個主成分所占比率相對較小,所以,選取前4個主成分較為合適。前4個主成分的方差貢獻率分別為82.579%、8.584%、4.318%和3.726%,累計貢獻率為99.207%,即包含了原16項生產(chǎn)指標(biāo)99.207%的信息量。
由主成分得分系數(shù)矩陣可得出4個主成分的信息表達式:
從主成分信息表達式中各變量系數(shù)絕對值的大小來看,F(xiàn)1中x8、x10、x12的系數(shù)較大,其次是x4~x7、x9,主要綜合了飼料消耗和體質(zhì)量方面的信息,可命名為“耗料與體質(zhì)量因子”;F2中x1、x2的系數(shù)較大,其次是x3,主要綜合了入欄數(shù)和死淘數(shù)方面的信息,可命名為“飼養(yǎng)規(guī)模因子”;F3中x1、x2、x3的系數(shù)較大,其次是x16,主要綜合了成活率和累計效率等方面的信息,可命名為“成活與總效率因子”;F4中x15的系數(shù)最大,其次是x13、x14,主要綜合了周效率和增重方面的信息,可命名為“增重與周效率因子”。
采用組間連接法進行系統(tǒng)聚類,以卡方度量計數(shù),可得到AA肉雞16項生產(chǎn)指標(biāo)聚類分析譜系,見圖1。
由圖1可見,16項生產(chǎn)指標(biāo)聚為5類較合適。其中x5、x7、x9、x11、x12聚為一類,x12為典型指標(biāo);x13、x14、x4、x6、x8、x10聚為一類,x10為典型指標(biāo);x2單獨為一類;x1、x3聚為一類,x1為典型指標(biāo);x15、x16聚為一類,x15為典型指標(biāo)。
圖1 16項生產(chǎn)指標(biāo)聚類分析譜系圖
AA肉雞的各項生產(chǎn)性能指標(biāo)間存在著錯綜復(fù)雜的關(guān)系,在1~5周齡的動態(tài)變化中,有些指標(biāo)呈上升態(tài)勢,有些指標(biāo)呈下降態(tài)勢,但這些指標(biāo)之間大多存在著極顯著的正相關(guān)關(guān)系或極顯著的負相關(guān)關(guān)系,這與馬發(fā)順等[9]針對11個生產(chǎn)指標(biāo)的研究結(jié)果基本一致。本研究16項生產(chǎn)指標(biāo)按照其在生產(chǎn)實際中的關(guān)系可區(qū)分為因類指標(biāo)(x1~x11)和果類指標(biāo)(x12~x16),從變異程度看,果類指標(biāo)變異程度普遍大于因類指標(biāo),這正符合回歸分析對因變量和自變量的客觀要求。雖然馬發(fā)順等[9]建立的4個回歸方程R2均在0.95以上,回歸效果良好,但若能在主成分和聚類分析的基礎(chǔ)上建立回歸方程,可能會有更好的回歸效果。
本研究選取的4個主成分累計貢獻率為99.207%,包含了原有16項生產(chǎn)指標(biāo)99.207%的信息量。王錢保等[11]選取的5個主成分累計貢獻率為92.64%,楊朝武等[12]選取的3個主成分累計貢獻率為88.42%。可見,本研究選取4個主成分累計貢獻率是最高的。從4個主成分表達式來看,F(xiàn)1主要綜合了飼料消耗和體重方面的信息,以x10、x12為代表;F2主要綜合了進雞數(shù)與死淘數(shù)等信息,以x1、x2為代表;F3主要綜合了成活率與累計效率等信息,以x2、x16為代表;F4主要綜合了周效率與增重等信息,以x15為代表。馬發(fā)順等[16]對9項生產(chǎn)指標(biāo)提取了3個主成分并分別進行了命名,本研究結(jié)果除了與其相似的3個因子外,還增加了“成活與總效率因子”,使累計貢獻率達到99.207%的水平,對原生產(chǎn)指標(biāo)的概括力更強。本研究4個主成分概括了16項生產(chǎn)指標(biāo)幾乎全部的信息,將繁雜的生產(chǎn)指標(biāo)歸結(jié)為較為明晰的4個方面,并對每個主成分賦予特定的實際含義,使其正好與飼養(yǎng)管理目標(biāo)相銜接,所以,運用主成分因子可以監(jiān)測和預(yù)警肉雞生產(chǎn)的運行狀態(tài),從而提高生產(chǎn)管理的針對性。
AA肉雞的16項生產(chǎn)指標(biāo)聚為5類,這充分考慮了生產(chǎn)實際情況。5類中的典型生產(chǎn)指標(biāo)分別為 x12、x10、x2、x1、x15。聚類分析與主成分分析的結(jié)果基本吻合。從主成分綜合指標(biāo)信息可知,16項生產(chǎn)指標(biāo)中代表性指標(biāo)為x1、x2、x10、x12、x15、x16,其中x15和x16都屬于效率指標(biāo),且x16在F3中排位較靠后,所以可以x15代替。綜合考慮主成分分析與聚類分析的結(jié)果,最終確定x1、x2、x10、x12、x15為AA肉雞的主要生產(chǎn)指標(biāo)。本研究確定的5項主要生產(chǎn)指標(biāo)與馬發(fā)順等[16]從9項指標(biāo)中選取4個代表性指標(biāo)的本質(zhì)基本一致,但較之更具體、明確。
本研究選取的4個主成分包含了原有16項生產(chǎn)指標(biāo)99.207%的信息量。4個主成分中,F(xiàn)1主要綜合了飼料消耗和體質(zhì)量方面的信息,命名為“耗料與體質(zhì)量因子”;F2主要綜合了進雞數(shù)與死淘數(shù)等信息,命名為“飼養(yǎng)規(guī)模因子”;F3主要綜合了成活率與累計效率等信息,命名為“成活與總效率因子”;F4主要綜合了周效率與增重等信息,命名為“增重與周效率因子”。AA肉雞的16項生產(chǎn)指標(biāo)聚為5類,5類中的典型生產(chǎn)指標(biāo)分別為 x12、x10、x2、x1、x15。綜合考慮主成分分析與聚類分析的結(jié)果,最終確定x1、x2、x10、x12、x15為AA肉雞的主要生產(chǎn)指標(biāo)。確定的5項主要生產(chǎn)指標(biāo)不僅可以用于AA肉雞實際生產(chǎn)過程中生產(chǎn)力的快速綜合評價,也可作為生產(chǎn)指標(biāo)間回歸分析時的參考。