不同饲料种类矿物质元素对小尾寒羊生长发育评估研究

国 政，国锦华，姚宁萍*

（1.豫章师范学院，江西南昌 330103；2.中国社会科学院大学，北京 100102）

矿物质是家畜必需的营养成分，矿物质营养失调（包括缺乏、中毒和不平衡）会严重影响家畜生长。家畜主要通过水、土壤和饲料吸取微量元素。饲料中的矿物质是家畜获取营养元素的主要来源，也是家畜健康生长不可缺少的营养物质。大量研究表明，家畜中矿物质营养作用与机体的免疫功能密不可分，矿物质的供给数量或比例不当还会引起家畜生理功能紊乱，导致家畜免疫机能减退，影响家畜正常的生理与生产性能。因而，研究不同种类饲料的矿物质对小尾寒羊生长育肥的影响，对振兴乡村经济，提高养殖业的经济效益意义重大。

1 研究地概况

为有针对性的开展研究工作，试验选择某省S传统村落为研究对象。某省S传统村落历经600多年，面积73.8 km2，现居住人口18人（人口最多时3500多人），耕地8000亩，主要种植玉米、小麦农作物，牧草以种植苜蓿为主，水草肥美，有着得天独厚的自然优势，是小尾寒羊适宜的养殖区域。本研究选择某省S传统村A、B两个养殖场的小尾寒羊作为观测试验与评价的研究样本，探索不同种类饲料的矿物质对小尾寒羊的生长情况。

2 材料与方法

2.1 试验设计及饲养管理 本研究针对某省S传统村落，虽然具备原料优势，但仍采用传统养殖法，养殖业发展缓慢。为了便于研究小尾寒羊对饲料的吸收情况，分析了某省S传统村落养殖用的6种饲料的增重效果（辛志图，2017；高海霞，2014；黄玉富，2013；赵海云，2011；杨丽瑰等，2009）。试验选取96只4月龄体重为（10.00±2.00）kg的健康小尾寒羊。分别为A1组对照干饲料，A2组对照青饲料，A3组对照粗饲料，B1对照精饲料、B2组对照发酵饲料、B3组对照颗粒饲料。各组不同种类饲料为唯一变量，其他环境条件均相同。试验羊采用普通农家羊舍进行舍饲，人工饲喂。试验前对羊舍全面杀菌、清扫、消毒，试验羊按组分成编号分为A1、A2、A3和B1、B2、B3 6个羊舍，每舍16只，对每只羊逐只称重、驱虫、打耳标。每天8：00和17：00定时饲喂，每天下午5：00时定时饮水，记录各组饲粮添加量和前1天剩余料量。预饲期15d，试验期180d，从5月开始到10月结束。

2.2 主要数据 本研究选取了家畜所必需的钙（Ca）、磷（P）、钾（K）、氯（Cl）、硫（S）、锌（Zn）、硒（Se）等7种营养物质作为研究对象，并利用当量因子法作为分析影响效果的基本方法（王帅，陈昱筱，秦红等，2019），见表 1。

表1 不同饲料营养物质含量的当量因子表

为了便于区分试验结果，将此次模型研究的方法作为对照组，将传统试验的分析方法分别作为试验组A1、试验组A2、试验组A3和试验组B1、试验组B2、试验组B3。某省S传统村落养殖小尾寒羊的试验情况见表2。

表2 某省S传统村落养殖小尾寒羊生长因子转换表 kg

本研究以小尾寒羊为研究样本，探索不同饲料对小尾寒羊生长情况的影响。

3 不同品种饲料中的矿物质对小尾寒羊生长发育影响的分析方法

3.1 数据分析以及处理 在数据分析过程中，本研究将P个指标所组成的P维系统简化成少数几个综合指标的一种统计分析方法（Wilkinson，2018）。在对矿物质和不同品种饲料多变量的研究过程中，由于本次研究涉及到的变量数量较多，且各个变量之间存在一定的关联性。以下给出具体计算过程。

观测样本矩阵的表现形式如公式（1）所示：

其中，n代表样本总数；p代表变量的总数。为降低样本在降维过程中产生的平方误差（Bacenetti，2015），需要进行以下几方面的工作，具体如下：

（1）进行坐标位置转换；（2）选取m个主成分，其中m＜p。

在上述分析的基础上，对原始数据集进行标准化处理。为解决初始变量改变后产生不同的特征值λ。现对初始化变量进行标准化处理，使其方差取值为1。利用以下公式准确计算各样本矩阵的相关系数矩阵，具体公式如下：

（2）所示：

选取m个主分量，当前m个主分量Z1，Z2，…Zm的方差占总方差的比例接近于1时，在上述分析的基础上，将拉依达准则结合不同的数据处理方法，对数据进行删除及填补。

3.2 不同品种饲料的矿物质对小尾寒羊生长效率评估 由于饲料品种对小尾寒羊的吸收利用率及生物学功效不同，而且含有矿物质的数量和比例也不同，因此，对应的计算方法为：

由于含有的矿物质数量和比例不同，需要选用Shannon-Wiener指数进行计算，Shannon-Wiener指数代表不同饲料品种所含矿物质种类、数量和比例不同，对小尾寒羊生长发育的增重不同，具有多样性，其中H的取值越大，说明饲料转化率越高。将不同饲料的矿物质与小尾寒羊的生长效果评估问题转换求解关联度，同时按照对应的取值给出母序列，分别计算不同子序列和母序列之间的关联程度，再对比不同的综合评估结果。

结束上述分析，通过灰色关联度分析方法组建不同饲料矿物质对小尾寒羊生长发育效果评估模型，实现不同饲料矿物质对小尾寒羊生长发育转化率的效果评估。

4 试验分析

为了验证不同饲料、矿物质对小尾寒羊生长发育效果评估方法的综合有效性，需要进行样本试验，分析其关联度，见表3、表4。

（1）评估误差（%）对比结果：评估误差衡量不同品种饲料的矿物质对小尾寒羊生长效果评估性能的一项重要指标，评估误差越低，则说明评估性能越好，以下根据评估误差（%）、评估时间（月）、给出两种不同评估方法的评估误差对比结果，具体如下表所示。

综合分析以上试验数据可知，在关联度取值一致的情况下，不同时间和不同试验组的评估误差随关联度取值的变化而变化。由表3可知，试验组B1、试验组B3当量因子评估误差较低，试验组A2、试验组B2次之，而试验组A1、试验组A3较低。随着试验时间的延长，试验样本也在快速生长，体重和转化率也在增加。说明所提方法能快速实现小尾寒羊的生长效果评估。

表3 所提方法的评估误差变化情况

（2）当量因子变化：为验证传统试验方法是否正确，本研究再次选用灰色关联度分析方法组建了评估模型。通过以下试验数据对比不同饲料的矿物质对小尾寒羊的生长变化情况。

由表4可知，随着试验时间的延长，试验样本的当量因子在不断增加，试验组B1和B3增加更明显，该种饲料由于矿物质配方科学，小尾寒羊能快速生长。

表4 所提方法的当量因子变化情况

以上分析表明，该分析方法能快速实现小尾寒羊的生长效果评估，也充分验证了所提方法的优越性。

5 结束语

针对传统养殖方法，本研究提出不同饲料品种的矿物质对小尾寒羊生长效果评估方法。试验结果表明，科学合理地矿物质配方矿物质对小尾寒羊的生长作用很大，增强了对饲料的吸收、利用能力，这对提高小尾寒羊的产量具有极其深远的影响。