苗小猛,劉 嘉,李 益,馮宇隆,梁應(yīng)林,李洪曙,唐繼高,韓 雪
(1.貴州省畜牧獸醫(yī)研究所,貴州 貴陽 550005;2.貴州省畜禽遺傳資源管理站,貴州 貴陽 550001;3.黔西南州農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,貴州 興義 562400)
黔畫烏雞主產(chǎn)于貴州省黔西縣,是在貴州高原特定的地理和生態(tài)環(huán)境下經(jīng)由苗族群眾長期飼養(yǎng)和馴化而形成的優(yōu)良地方烏骨雞品種之一,具有耐粗飼、抗病能力強(qiáng)和肉質(zhì)鮮嫩等特點,又因其具有“四烏”(烏皮、烏骨、烏肉、烏內(nèi)臟)特征和較高的藥用價值而深受群眾喜愛[1]。黔畫烏雞的品種發(fā)掘工作起步較晚,相關(guān)的研究報道較少且不夠全面,目前僅有肌肉品質(zhì)[2]、體質(zhì)量與肉用性能[3]以及繁殖性能[4]等方面的少量報道。
產(chǎn)蛋率和累計產(chǎn)蛋數(shù)是反應(yīng)家禽生產(chǎn)性能和飼養(yǎng)管理水平的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[5]。非線性數(shù)學(xué)模型是研究家禽產(chǎn)蛋規(guī)律的重要方法,一般采用伍德模型、楊寧模型、分室模型和三次方程等對家禽的產(chǎn)蛋率進(jìn)行擬合,采用Gompertz 模型、Logistic 模型和Von Bertalanffy 模型對家禽的累計產(chǎn)蛋數(shù)進(jìn)行擬合[6]。兩類擬合模型的搭配運用可以全面系統(tǒng)地預(yù)測家禽的產(chǎn)蛋規(guī)律,為家禽的飼養(yǎng)管理和科學(xué)選育提供指導(dǎo)。目前已有許多關(guān)于家禽產(chǎn)蛋曲線擬合模型的研究[7-9],但針對黔畫烏雞產(chǎn)蛋曲線的研究尚未見報道。本研究運用4 種常用的產(chǎn)蛋率曲線擬合模型和3 種累計產(chǎn)蛋數(shù)曲線擬合模型對黔畫烏雞20~43 周齡的產(chǎn)蛋率和累計產(chǎn)蛋數(shù)進(jìn)行擬合分析,篩選出最佳擬合模型,為黔畫烏雞的品種選育和飼養(yǎng)管理提供理論依據(jù)。
2019 年4 月,在黔畫烏雞原產(chǎn)地收集到種蛋6 090 枚,其孵化、育雛、育成及產(chǎn)蛋期各環(huán)節(jié)均在貴州省貴陽市綠源禽業(yè)有限公司進(jìn)行,嚴(yán)格按照該公司制訂的飼養(yǎng)方案進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)一管理,各階段日糧的營養(yǎng)水平見表1。本研究以黔畫烏雞母雞群體(約1 700 只)為試驗對象,育成期結(jié)束后轉(zhuǎn)至同一產(chǎn)蛋雞舍中單籠飼養(yǎng)。
詳細(xì)記錄試驗群體中每只雞從產(chǎn)第1 枚蛋起至43 周齡期間每天的產(chǎn)蛋、死淘和存欄情況。統(tǒng)計產(chǎn)蛋期內(nèi)各周齡的產(chǎn)蛋率和累計產(chǎn)蛋數(shù),計算公式為:周產(chǎn)蛋率=統(tǒng)計周齡內(nèi)產(chǎn)蛋總數(shù)/統(tǒng)計周齡內(nèi)每天實際飼養(yǎng)母雞數(shù)的累加數(shù)×100%;累計產(chǎn)蛋數(shù)=統(tǒng)計期內(nèi)產(chǎn)蛋總數(shù)/統(tǒng)計期內(nèi)平均每天實際飼養(yǎng)母雞數(shù)×100%。
選用伍德模型、楊寧模型、分室模型和三次方程等4 種非線性模型對黔畫烏雞的產(chǎn)蛋率曲線進(jìn)行擬合,模型表達(dá)式見表2。
表2 產(chǎn)蛋率曲線擬合模型Tab.2 The curve fitting models of egg production rate
選用Gompertz 模型、Logistic 模型和Von Bertalanffy 模型等3 種非線性模型對黔畫烏雞的累計產(chǎn)蛋數(shù)曲線進(jìn)行擬合,模型表達(dá)式見表3。
表3 累計產(chǎn)蛋數(shù)曲線擬合模型Tab.3 The curve fitting models of accumulative number of egg laying
采用Microsoft Excel 2010 錄入并整理所有試驗數(shù)據(jù),計算20~43 周齡的周產(chǎn)蛋率與累計產(chǎn)蛋數(shù)的實際觀測值。在SPSS 22.0 中輸入周齡、產(chǎn)蛋率及累計產(chǎn)蛋數(shù),依次選擇分析、回歸、非線性程序,將周產(chǎn)蛋率或累計產(chǎn)蛋數(shù)依次設(shè)置為因變量,在模型表達(dá)式中依次代入各擬合模型,設(shè)置參數(shù)初始值(伍德模型:a=0,b=0.2,c=0.2,d=0;楊寧模型:a=0,b=0.2,c=0.2,d=0;分室模型:a=0,b=0.2,c=0.2,d=0;三次方程:a=0,b=0.2,c=0.2,d=0;Gompertz 模型:A=75,B=30,k=0.1;Logistic 模型:A=75,B=20,k=0.2;Von Bertalanffy 模型:A=75,B=0.9,k=0.12),保存選項中勾選預(yù)測值,擬合計算各生長曲線模型參數(shù)的最佳估計值及相應(yīng)的產(chǎn)蛋率或累計產(chǎn)蛋數(shù)的預(yù)測值,根據(jù)擬合度(R2)評價各模型擬合效果。運用GraphPad Prism 8.0 繪制產(chǎn)蛋率和累計產(chǎn)蛋數(shù)的實際觀測值和擬合值曲線圖。
將各模型的參數(shù)估計值(表4)分別代入表達(dá)式中可得:伍德模型y(t)=2.340×10-10t8.439e-0.240t;楊寧模型y(t)=0.646e-0.006t/[1+e-0.723(t-23.341)];分室模型y(t)=1.506[1-e-0.146(t-20.081)]e-0.026t;三次方程y(t)=-6.221+0.569t-0.016t2。就擬合度而言,楊寧模型最優(yōu)(R2=0.982),分室模型次之(R2=0.959),三次方程再次之(R2=0.957),伍德模型的擬合效果最差(R2=0.830)。
表4 不同模型對黔畫烏雞周產(chǎn)蛋率曲線擬合的參數(shù)估計Tab.4 Parameter estimate of weekly egg production rate curve fitting of Qianhua black-bone chickens by different models
由表5 可知:黔畫烏雞實際產(chǎn)蛋率較低,產(chǎn)蛋高峰期為27~41 周齡,最高值為27 周齡的55.93%。從4 種模型的擬合值看,伍德模型的擬合效果最差,27 周齡的擬合值為42.53%,與實際觀測值的相對偏差最大(0.24),擬合的產(chǎn)蛋高峰期為30~40 周齡,與實際產(chǎn)蛋高峰期相差較大;楊寧模型的擬合效果最佳,27 周齡的擬合值為51.49%,與實際觀測值的相對偏差也最小(0.08),擬合的產(chǎn)蛋高峰期為27~43 周齡,與實際產(chǎn)蛋高峰期也較為接近。對擬合值與觀測值的相對偏差進(jìn)行統(tǒng)計可知:楊寧模型累計有14 次的擬合偏差在4個模型中最小,僅36~37 周齡的擬合偏差最大,而伍德模型有13 次的擬合偏差最大。由圖1 也可看出:楊寧模型所擬合的曲線與實際產(chǎn)蛋率曲線最吻合,伍德模型擬合曲線與實際產(chǎn)蛋率曲線的吻合程度差,尤以20~29 周齡的吻合度最差。說明楊寧模型是擬合黔畫烏雞周產(chǎn)蛋率曲線的最佳擬合模型。
圖1 實際產(chǎn)蛋率曲線與模型擬合曲線的比較Fig.1 Comparison of the actual curve and the fitting curve of different models of egg production rate
表5 黔畫烏雞周產(chǎn)蛋率觀測值與模型擬合值Tab.5 Observed values and model fitting values of egg production rate of Qianhua black-bone chickens
將各模型的參數(shù)估計值(表6)分別代入模型表達(dá)式可得:Gompertz 模型Y(t)=100.094e-38.940e(-0.112t) ;Logistic 模型Y(t)=80.393/(1+1 938.038e-0.226t);Von Bertalanffy 模 型Y(t)=122.107(1-3.565e-0.073t)3。就擬合度而言,3 種模型均能很好地擬合黔畫烏雞的累計產(chǎn)蛋數(shù)曲線,擬合度(R2)均超過0.99,尤以Von Bertalanffy 模型的擬合度最佳(R2=0.999),Gompertz 模型次之(R2=0.998),Logistic 模型再次之(R2=0.993)。
表6 不同模型對黔畫烏雞累計產(chǎn)蛋數(shù)曲線模型擬合的參數(shù)估計Tab.6 Parameter estimate of accumulative number of egg laying curve fitting of Qianhua black-bone chickens by different models
由表7 和圖2 可知:Gompertz 模型和Von Bertalanffy 模型在20~24 周齡、Logistic 模型在20~25 周齡的擬合值與實際觀測值的相對偏差較大;在3 個模型中,Von Bertalanffy 模型有20 次的擬合偏差最小,Logistic 模型有21 次的擬合偏差最大。說明Von Bertalanffy 模型是擬合黔畫烏雞累計產(chǎn)蛋數(shù)曲線的最佳擬合模型。
圖2 實際累計產(chǎn)蛋數(shù)曲線與模型擬合曲線的比較Fig.2 Comparison of the actual curve and the fitting curve of different models of accumulative number of egg laying
表7 黔畫烏雞累計產(chǎn)蛋數(shù)觀測值與模型擬合值Tab.7 Observed values and model fitting values of accumulative number of egg laying of Qianhua black-bone chickens
黔畫烏雞為近年新發(fā)現(xiàn)的重要地方畜禽遺傳資源之一,因其原產(chǎn)地黔西縣所擁有的烏江源百里畫廊景點而得名,具有理想的烏雞外貌特征、優(yōu)秀的肌肉品質(zhì)和脂肪酸、氨基酸組成[2],目前種群數(shù)量較少,是有較高選育價值的肉蛋兼用型珍貴雞種[10]。
產(chǎn)蛋性能是衡量種母雞繁殖力的重要指標(biāo),主要包括產(chǎn)蛋率和產(chǎn)蛋量。產(chǎn)蛋曲線模型是以周齡為橫坐標(biāo)、產(chǎn)蛋率為縱坐標(biāo)的函數(shù),可動態(tài)反映產(chǎn)蛋率隨時間變化的規(guī)律[11]。本研究發(fā)現(xiàn):黔畫烏雞在第27 周齡時產(chǎn)蛋率達(dá)55.93%,到41 周以后產(chǎn)蛋率下降至50%以下,即產(chǎn)蛋高峰期可持續(xù)15 周,長于“三高青腳黃雞3 號”父母代種雞(10 周)[12]和淅川烏骨雞(12 周)[13]。但由于黔畫烏雞尚未經(jīng)過系統(tǒng)選育,實際產(chǎn)蛋率較低,高峰期產(chǎn)蛋率僅維持在50%以上,最高為27 周齡的55.93%。有研究表明:大恒優(yōu)質(zhì)肉雞[14]、城口山地雞[15]和新興黃雞[16]等品種經(jīng)多世代選育后產(chǎn)蛋性能遺傳進(jìn)展明顯,故應(yīng)在后續(xù)工作中進(jìn)一步研究黔畫烏雞的人工選育及飼養(yǎng)管理水平。
本研究采用4 種模型對黔畫烏雞的產(chǎn)蛋率進(jìn)行曲線擬合,就擬合度(R2)而言,楊寧模型最優(yōu),分室模型次之,三次方程再次之,伍德模型最差,與顧玉萍等[17]關(guān)于京海黃雞的研究結(jié)果相符。本研究發(fā)現(xiàn):黔畫烏雞的實際產(chǎn)蛋率曲線與楊寧模型曲線均在第27 周進(jìn)入產(chǎn)蛋高峰期,伍德模型為第30 周,分室模型和三次方程為第28 周,伍德模型、分室模型和三次方程所擬合的產(chǎn)蛋高峰期均較實際延遲,與劉菁等[18]的研究結(jié)果相符,說明楊寧模型是擬合黔畫烏雞周產(chǎn)蛋率曲線的最佳模型。另有研究表明:分室模型更適用于孔雀藍(lán)山雞和美國七彩山雞[19]以及褐色菜鴨[20]的產(chǎn)蛋率曲線擬合,推測家禽產(chǎn)蛋率的非線性模型適用度受家禽遺傳背景的影響。
生產(chǎn)期累計產(chǎn)蛋數(shù)與經(jīng)濟(jì)價值密切相關(guān)[21]。Gompertz 模型、Von Bertalanffy 模型和Logistic模型常用于評估畜禽的體質(zhì)量和骨骼等生長發(fā)育規(guī)律[22-23],也可用于擬合家禽的累計產(chǎn)蛋數(shù)。本研究用上述3 種模型對黔畫烏雞43 周的累計產(chǎn)蛋數(shù)進(jìn)行擬合分析發(fā)現(xiàn):3 種模型擬合曲線的R2值均達(dá)0.99 以上,其中Von Bertalanffy 模型的R2值高達(dá)0.999,與孫艷發(fā)等[24]的研究結(jié)果一致;但付亞偉等[25]發(fā)現(xiàn):Gompertz 模型是擬合豫粉1 號蛋雞祖代D 系種雞累計產(chǎn)蛋數(shù)曲線的最佳模型。本研究中,黔畫烏雞43 周的實際產(chǎn)蛋數(shù)為74.70 枚,而3 種模型所擬合出的極限產(chǎn)蛋數(shù)均低于實際值,其中Logistic 模型相差最大、Von Bertalanffy 模型相差最小,這與董晶等[8]關(guān)于信宜懷鄉(xiāng)雞C 品系的研究結(jié)果相符。Gompertz 模型和Von Bertalanffy 模型預(yù)測的拐點周齡相近,分別為32.697和32.463 周,所對應(yīng)的拐點產(chǎn)蛋數(shù)分別為36.823 和36.180 枚,與實際產(chǎn)蛋規(guī)律更為接近,因此,可在拐點周齡前后加強(qiáng)營養(yǎng)調(diào)控及改良光照制度,以增加全期產(chǎn)蛋量。
黔畫烏雞產(chǎn)蛋高峰期的產(chǎn)蛋率為50%以上并可持續(xù)15 周,43 周累計產(chǎn)蛋數(shù)為74.70 枚。楊寧模型和Von Bertalanffy 模型分別適用于黔畫烏雞產(chǎn)蛋率和累計產(chǎn)蛋數(shù)的擬合,對評估黔畫烏雞產(chǎn)蛋規(guī)律及指導(dǎo)后續(xù)品種選育有重要意義。