王丽霞,陈 星,杨 宇,叶胜强,凌明湖,龚 萍,钱运国
(武汉市农业科学院畜牧兽医研究所,湖北武汉 430208)
鸭肉产品是我国居民的传统消费食品,消费市场很大。我国肉鸭消费市场具有多元化特点,湖北省主要以酱卤产品、鸭汤制品等为消费主体,因此该地市场需要瘦肉率高、肉质风味好的优质肉鸭。乌嘴白羽优质肉鸭是武汉市农科院畜牧所以大型肉鸭与连城白鸭为素材,采用杂交育种方法经多年选育而成。与传统大型肉鸭相比,乌嘴白羽优质肉鸭体型小、肉质优良。目前对小体型肉鸭生长发育的相关研究较少。本研究拟采用畜禽上常用的3 种生长曲线模型Logistic、Gompertz、Bertalanffy 对该鸭体重、胸肌、腿肌的生长发育曲线进行拟合分析,研究该鸭产肉性能的动态变化规律,预测其生长发育规律,以期为优质肉鸭的选育、饲养管理及开发利用提供理论依据。
1.1 实验材料 以武汉市农业科学院选育的乌嘴白羽优质肉鸭(以下简称优质肉鸭)为实验材料,随机选取360 只鸭(公、母各半),其中公、母各分3 个重复组,每个重复60 只鸭。出雏时个体戴脚号,网上平养,自由采食饮水,全程采用全价配合颗粒料,不同生长发育阶段饲喂不同营养水平的饲粮,在武汉市黄陂区甘棠育种鸭场饲养。实验过程中0~10 周龄每个重复组称30 只鸭体重,记录整理,计算平均体重。从第3 周龄开始,3~10 周龄每周龄末选取群体平均体重附近公、母各10 只,颈动脉放血屠宰,测定胸肌重、腿肌重。
1.2 统计方法
1.2.1 累积生长 任何一个时期所测得的体重都代表家畜被测定以前生长发育的累积结果,它是评定家畜在一定年龄时生长发育情况的依据。若以图解方法表示,将年龄作为横坐标,体重为纵坐标,其曲线通常呈S 形[1]。
1.2.2 绝对生长 在一定时间内体重的增长量可以说明某个时期家畜生长发育的绝对速度。通常用公式表示:G=(W1-W0)/(t1-t0),其中,G 为绝对生长;W0为始重,即前一次测定的体重;W1为末重,即后一次测定的体重;t0为前一次测定时的日龄;t1为后一次测定的日龄[1]。
1.2.3 拟合曲线模型 用Logistic、Gompertz、Bertalanffy 3 种曲线模型对体重、胸肌重、腿肌重进行拟合,模型表达式见表1。其中A 为极限生长量,k 为瞬时相对生长率,B 为调节参数,t 为周龄。
表1 3 种拟合模型表达式
1.2.4 统计分析 实验数据采用Excel 2013 进行整理,绘制生长发育曲线图。采用SPSS 20.0 统计软件非线性回归过程进行曲线模型的拟合。利用不同周龄、体重和胸腿肌重拟合计算出模型参数的最优估计值A、B、k,用统计软件对结果进行分析并建立曲线模型,计算出各模型的拐点重、拐点周龄等参数。
1.2.5 拟合曲线的拟合度指数R2用来评价拟合曲线方程优劣的指标,即拟合度:R2=1-∑(Wt-W)2/(Wt--W)2,其中R2为曲线拟合度,Wt表示观测值体重和胸腿肌重,W 表示拟合曲线估计体重和胸腿肌重,R2越接近1,曲线拟合效果越好,R2值的大小可反映出拟合曲线的拟合效果是否能反映真实值。
2.1 优质肉鸭体重、胸腿肌重实测生长发育分析
2.1.1 体重实测生长发育分析 如图1、2 所示,乌嘴白羽优质肉鸭生长过程呈“S”型曲线,6 周龄前体重增加较快,6 周龄后增重缓慢,直至10 周龄公鸭仍有上升趋势,而母鸭已接近成熟,增长趋势迟缓。该品系生长前期公、母体重差异不大,到6 周龄后公鸭增重明显大于母鸭。公鸭6 周龄及母鸭7 周龄周增重达到最大。
2.1.2 胸肌、腿肌实测增重分析 表2 结果显示,随着日龄(3~10 周龄)增加,胸肌、腿肌重不断增加。早期(3~6 周)腿肌重大于胸肌重,之后胸肌重逐渐大于腿肌重。母鸭7 周龄胸肌增重达到最大,公鸭7 周龄和9 周龄均是增重高峰。公、母鸭4 周龄腿肌的周增重达到最大,4 周后增重速度逐渐下降。
2.2 优质肉鸭体重、胸腿肌重生长曲线拟合分析
2.2.1 体重生长曲线拟合分析 从表3 可看出,3 种模型拟合度均在0.997 以上,拐点周龄在3~4 周龄,拐点体重在900~1 300 g,最大周增重在380~430 g,3 种模型均能很好地拟合优质肉鸭的生长发育过程。
2.2.2 胸腿肌重曲线拟合分析 由表4 可知,通过拟合分析,Gompertz 模型不能进行拟合,其他2 种模型除公鸭腿肌拟合度为0.95 左右,其余拟合度均在0.97 以上。
2.3 优质肉鸭体重、胸腿肌重实测值和拟合曲线值的比较
2.3.1 体重实测值和拟合曲线值的比较 表5 为3 种模型对优质肉鸭各周龄体重的预测值与实测值的对比,从整体看各模型预测值与实测值均较为接近,但是初生重Logistic 和Von Bertalanffy 模型拟合值与实测值差异很大,Gompertz 模型不同性别不同周龄体重拟合值与实测值相比精确度更高,可作为评价体重的最佳非线性模型。
2.3.2 胸肌、腿肌重实测值和拟合曲线值的比较 由表6 可知,3 周龄、4 周龄胸肌重的Von Bertalanffy 模型拟合值与实测值差异很大,Logistic 模型不同性别、不同周龄胸肌重拟合值与实测值相比精确度更高。各周龄腿肌重的2 种模型预测值与实测值均较为接近。综合以上分析,Logistic 模型可作为评价肌肉生长发育的最佳非线性模型。
2.4 优质肉鸭非线性模型生长曲线分析
表2 优质肉鸭胸肌、腿肌累积增重情况
表3 优质肉鸭生长模型参数估计
表4 优质肉鸭胸肌、腿肌生长模型参数估计
2.4.1 优质肉鸭Gompertz 模型生长曲线分析 如图3~4显示,实测累积生长曲线图与模型接近重叠,但绝对生长曲线图有差异。根据Gompertz 模型,本品种鸭成熟体重(即极限生长量),公鸭为3 127 g,母鸭为2 919 g。因此,利用最优的Gompertz 模型制定优质肉鸭0~18周龄(从出生至成熟体重)累积生长曲线图和绝对生长曲线图。图5、6 显示,5 周龄之前公母体重差异不大,其中母鸭稍高于公鸭,6 周龄开始公鸭大于母鸭,即母鸭生长拐点早于公鸭,公鸭后期生长速度大于母鸭。4周龄左右生长速度达到高峰,最大周增重达约400 g。
2.4.2 优质肉鸭Logistic 模型生长曲线分析 图7 和图8结果显示,6 周龄前公母鸭胸腿肌实测生长发育曲线与Logistic 模型几乎重叠,6 周龄后实测生长曲线出现小范围波动。
利用最优的Logistic 模型制定优质肉鸭0~18 周龄胸肌、腿肌累积增重曲线图和绝对增重曲线图,见图9和图10。结果显示,优质肉鸭0~7 周腿肌重大于胸肌重,8 周龄开始胸肌重大于腿肌重,7 周龄前母鸭胸重大于公鸭,7 周龄后公鸭大于母鸭。5 周龄前腿肌增重速度快于胸肌,5 周龄后胸肌大于腿肌,胸肌速生时间为6~8 周,其中公鸭7~8 周龄、母鸭7 周龄增重速度达到高峰;公母鸭4 周龄腿肌达到高峰,后期一直下降。公鸭胸肌生长至9 周、母鸭8 周,公鸭腿肌生长至7 周、母鸭6 周后增重逐渐迟缓,趋于稳定。
表5 优质肉鸭0~10 周龄体重观测值与拟合曲线估计值比较
3.1 不同生长模型对优质肉鸭生长曲线拟合效果分析本研究发现,Logistic、Gompertz、Bertalanffy 3 种生长曲线模型对优质肉鸭体重拟合效果均较好,拟合度均在0.997 以上,但相比较而言,Gompertz 模型拟合精度更高。这与很多报道结果相一致,如樱桃谷肉鸭[2]、北京鸭[3]、嘉积鸭[4]生长最优模型均为Gompertz 模型,但绍兴鸭[3]、高邮鸭和金定鸭[5]、荆江蛋鸭青壳系[6]、雷州黑鸭[7]生长最优模型均为Von Bertalanffy。综合以上研究结果说明,可能Gompertz 模型较适合描述早期生长迅速的肉鸭品种,而Von Bertalanffy 模型适合描述早期生长缓慢的蛋鸭品种。
以上文献报道中,北京鸭Gompertz 模型拐点周龄在3.3~3.5 周[3],绍兴鸭Von Bertalanffy 模型拐点周龄在3~3.2 周[3]。樱桃谷鸭Gompertz 曲线模型拐点周龄在4.2~4.8 周[2],嘉积鸭Gompertz 曲线模型拐点周龄在6.45 周[4],荆江蛋鸭Von Bertalanffy 模型拐点周龄为5.47 周[6]。侯英萍等[8]用Gompertz 模型研究发现连城白鸭拐点日龄在4.08~4.28 周,而本研究优质肉鸭Gompertz 模型拐点周龄基本在3.5~4.2 周,结果说明不同品种、不同场地、不同管理模式饲养的群体其快速生长期不尽相同。此外,本研究中3 种模型的拐点周龄、拐点体重、最大周增重结果由高向低的排列顺序均为Logistic>Gompertz>Von Bertalanffy,这说明拐点周龄出现越晚,拐点体重和最大周增重就越大。而本研究中公鸭拐点周龄均晚于母鸭,说明公鸭生长期较母鸭长,公鸭早期生长相对缓慢,后期生长速度快于母鸭,直至生长到成熟阶段,公鸭体重均大于母鸭。
表6 优质肉鸭3~10 周龄胸肌重和腿肌重观测值与拟合曲线估计值比较
3.2 不同生长模型对优质肉鸭胸肌、腿肌重生长发育曲线拟合效果分析 本研究发现,优质肉鸭胸肌重、腿肌重的最优拟合模型为Logistic。目前对胸肌、腿肌生长发育规律的研究报道较少。张丽等[9]研究发现,Logistic适合描述北京鸭胸肌生长发育规律。刘宏祥等[5]研究发现,Logistic 对金定鸭、高邮鸭胸大肌重的拟合度最高,Von Bertalanffy 对金定鸭、高邮鸭腓肠肌的拟合度最高。刘作兰等[10]研究发现,Logistic 模型对四川白鹅胸肌生长的拟合效果最好,而腿肌重只有Gompertz 模型能拟合。以上报道胸肌重拟合结果与本研究一致,而刘作兰等[10]对腿肌的拟合结果跟本研究不一致。
以上文献报道中,北京鸭胸肌重Logistic 模型拐点周龄公鸭5.89 周,拐点质量189.05 g,母鸭拐点5.38 周,拐点质量149.15 g[9]。金定鸭胸大肌和腓肠肌拐点日龄分别为51.9 日龄和16.4 日龄,拐点重30.68 g 和1.69 g[5],高邮鸭胸大肌和腓肠肌拐点日龄分别为52.3 日龄和16.5 日龄,拐点重46.83 g 和2.11 g[5],四川白鹅胸肌拐点日龄58.99,拐点重134.1 g,腿肌拐点日龄30,拐点重187.36 g[10]。本研究胸肌公母鸭拐点周龄分别为7.23 周和6.55 周,拐点重分别为172.68 g 和139.48 g,腿肌公母鸭拐点周龄分别为3.86 周和3.59 周,拐点重分别为101.48 g 和89.32 g,与以上研究结果相比,胸肌拐点周龄出现的先后顺序为北京鸭、本品种、金定鸭、高邮鸭、四川白鹅,腿肌拐点周龄出现的先后顺序为金定鸭、高邮鸭、本品种、四川白鹅。这说明本品种胸肌生长发育高峰期晚于北京鸭,早于金定鸭和高邮鸭,而腿肌晚于金定鸭和高邮鸭。
3.3 优质肉鸭的生长发育规律 本研究中优质肉鸭体重、胸肌、腿肌实测累积生长曲线图与模型相比均存在一定差异,尤其6 周龄后波动较明显。说明在实际生产过程中饲养管理还存在不足,导致在快速生长阶段体增重不稳定。因此在实际生产中应根据不同品种鸭不同阶段的生长发育规律提供适宜的营养和饲喂量,满足其生长发育需要。
从Gompertz 模型曲线图可知,优质肉鸭母鸭体重速生起始时间早于公鸭,结束时间也早于公鸭,优质肉鸭公鸭拐点周龄4.18 周,最大周增重在370~400 g。优质肉鸭公鸭生长至12 周龄,母鸭11 周龄后生长发育迟缓,体重趋于稳定,逐渐达到体成熟。因此从本曲线参数可以得出以每周增重大于200 g 为标准,优质肉鸭不留种用的公母鸭,最晚可以在8 周龄末淘汰,这样作为商品鸭出售性价比较高。
从Logistic 模型曲线图可知,胸肌、腿肌生长发育规律差异很大,腿肌的拐点周龄早于胸肌,早期腿肌生长快,后期胸肌生长速度迅速提升并超越腿肌生长速度。6~8 周龄阶段,胸增重表现出明显的上升趋势,而腿增重表现出下降趋势,该阶段胸肌的发育强度高于腿肌,使腿肌在整体中的比例变小。母鸭胸肌速生起始时间早于公鸭,结束时间也早于公鸭,公鸭生长至10 周龄、母鸭生长至9 周龄胸肌重趋于稳定,公鸭生长至7 周龄、母鸭生长至6 周龄腿肌重趋于稳定。胸肌重在肉鸭选育的整个过程中是一个重要的经济性状。因此,从本曲线参数可以得出,以胸肌每周增重大于50 g 为标准,不留种用的母鸭最晚可以在8 周龄末淘汰,公鸭在9 周龄末淘汰,这样可以保证较高的胸肌率,作为商品鸭出售性价比比较高。
本研究采用Logistic、Gompertz、Bertalanffy 3 种曲线模型对乌嘴白羽优质肉鸭体重、胸肌和腿肌重进行拟合,结果显示体重的最优拟合模型为Gompertz,胸肌重、腿肌重的最优拟合模型为Logistic。通过对拟合模型的分析,揭示其生长发育规律,为优质肉鸭种质资源的开发利用提供理论参考依据。