Modelling and comparison of production and health indicators of commercial pigs under dry and wet feeding
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摘要:目的
精准饲养是当前生猪养殖产业的大趋势,但在实际应用中存在缺乏前期基础数据、各阶段湿料饲喂的采食量不明确等问题。本研究旨在探究干湿料饲喂猪只的生长发育规律、采食量动态模型和健康情况。
方法选取132头平均初始体质量为(10.56±1.21) kg的商品猪,随机分为2组,每组11次重复,每次重复6头猪,2组分别饲喂干料和湿料,试验周期为120 d。通过Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种模型分析拟合干湿料饲喂猪只的生长曲线和采食量动态模型,并对干湿料饲喂猪只的健康情况进行研究。
结果Von Bertalanffy模型拟合干料饲喂猪只生长曲线的效果最好,拟合度为0.999;Gomperz模型能更好地拟合湿料饲喂猪只的生长曲线,拟合度为0.999。Gomperz模型拟合干料饲喂猪只采食量模型的效果最好,拟合度为0.851;Von Bertalanffy模型能更好地拟合湿料饲喂猪只的采食量模型,拟合度为0.988。湿料饲喂保育仔猪的腹泻率和腹泻指数显著低于干料饲喂(P<0.05)。
结论本研究构建了干湿料饲喂猪只的生长曲线和采食量模型,拟合效果较好;探明了干湿饲喂猪只的健康情况,为猪只的精准饲养提供了数据支撑。
Abstract:ObjectivePrecision feeding was a major trend in the current pig breeding industry, but there were problems such as the lack of pre-basic data and the unclear feed intake at each stage of wet feed feeding in practical application. This study was aimed to explore the growth and development pattern, dynamic model of feed intake and health of pigs under dry and wet feeding.
MethodA total of 132 commercial pigs with an average initial body weight of (10.56±1.21) kg were randomly divided into two groups with 11 replicates of six pigs each, and were fed with dry and wet diets, respectively, for 120 d. The growth curves and feed intake dynamics of the pigs fed with dry and wet diets were analysed and fitted by three models of Logistic, Gompertz, and Von Bertalanffy. Health of pigs fed with wet and dry diets was investigated.
ResultVon Bertalanffy model fitted the growth curve of dry-fed pigs best, with a fitting degree of 0.999. Gomperz model fitted the growth curve of wet-fed pigs better, with a fitting degree of 0.999. Gomperz model fitted the model of feed intake of dry-fed pigs best, with a fitting degree of 0.851. Von Bertalanffy model fitted the feed intake model of wet-fed pigs better, with a fitting degree of 0.988. The diarrhoea rate and diarrhoea index of wet-fed piglets were significantly lower than those of dry-fed piglets (P<0.05).
ConclusionThe growth curves and feed intake models of pigs fed with wet and dry materials are constructed and fitted well, and the health conditions of pigs fed with wet and dry materials are investigated, which can provide a data support for the accurate feeding of pigs.
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Keywords:
- Dry feed /
- Wet feed /
- Growth and development pattern /
- Growth curve /
- Feed intake /
- Dynamic model /
- Precision breeding /
- Pig
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猪肉是我国居民饮食结构的重要组成部分,我国每年消费肉类的60%以上都是猪肉[1]。生猪养殖产业对于满足我国居民日常生活的肉食需求至关重要。动态化精准饲喂是规模化、集约化养猪产业的必经之路。生猪养殖的成本主要是仔猪成本、饲料成本和人工成本[2],其中饲料费用占比最高,达70%~80%[3]。中国生产50 kg胴体质量育肥猪的饲料成本以及总成本远高于德国和丹麦等其他6个国家[4]。如何减少饲料浪费、提高饲料利用率,是生猪产业可持续健康发展的长期课题。生猪精准饲喂技术是减少饲料浪费、提高饲料利用率的重要支撑,主要由精准饲喂管理软件和智能饲喂设备组成,可分为饲养信息获取、饲料精准配方、智能饲喂3个阶段[5]。模型是创制精准饲喂智能设备的嵌入式控制系统必要的理论基础[6]。干料和湿料是猪只饲喂的2种方式,干料的含水量(w)一般为12%~15%,湿料指经处理和调制后含水量(w)达到40%~70%的饲料[7],不同饲喂方式猪只的生产性能不同[8]。对生猪精准饲喂湿料缺乏相关模型的理论支撑。
猪的体质量随着日龄的增加而增长,且符合“S”型曲线,其生长速率先上升,达到最大生长速率后逐渐下降[9]。畜禽生长发育规律研究常用的研究方法是模型拟合,分析结果可以指导畜禽的生产实践、提高生产效率,是畜禽精准饲喂的前期工作[10]。畜禽适用性最好的非线性回归(Nonlinear regression,NLIN)模型是Gompertz模型[11]、Logistic模型[12]和Von Bertalanffy模型[13],3种模型在世界各地的商品猪和地方猪的生产中具有很强的普适性。杜洛克猪和约克夏猪的最佳模型分别为Gompertz和Von Bertalanffy[14]。学者已经利用3种模型拟合出凉山猪[15]、藏猪[16]、梅山猪[17]、内江猪[18]和鄂通两头乌猪[19]等地方猪种的体质量增长模型。研究表明3种模型广泛运用于生长发育研究,为精细化饲喂猪只提供理论基础。但是目前相对干料饲喂猪只,湿料饲喂猪只的模型构建研究较少。
因此本试验采用Gomperz、Logistic、Von Bertalanffy模型分别进行干湿料饲喂猪只的生长曲线拟合,构建三元商品猪基于体质量和日龄的采食量动态模型,研究干湿料饲喂对不同阶段猪只腹泻的影响,旨在为三元商品猪的生长发育和采食量研究提供基础数据,为猪只的饲喂管理提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 试验设计及饲喂管理
本试验于2023年5月18日至2023年9月14日在重庆市畜牧科学院双河试验基地进行,选择132头平均初始体质量为(10.56±1.21) kg的三元杂交商品猪(杜洛克×长白猪×大白猪),所有试验猪只随机分为2组,每组11次重复,每次重复6头猪。其中一组饲喂干料,另一组饲喂湿料,湿料采用粥料器饲喂,料水质量比为1∶1.5。饲养日粮采用商品用猪饲料,执行GB/T 18823—2010标准[20],采用人工饲喂方式,试验猪只常规免疫,自由采食,自由饮水,保持圈舍清洁,定期消毒。
1.2 检测指标
1.2.1 体质量
试验期间,每周采用单体秤对试验猪只进行称重,猪只每周称重前一晚断料、禁食过夜,次日逐头称重,记录每周每头猪的体质量数据。
1.2.2 采食量
分别确定初始加饲料的时间并称重记录料槽剩余饲料的质量(T1),1周后同时间称重料槽剩余饲料质量(T2),中间过程记录饲喂饲料包数(B)(饲料包质量按40 kg计),则该周该圈饲料消耗量如公式(1)所示。
$$ Q=T_1+B \times 40-T_2 。 $$ (1) 1.2.3 腹泻
采用人工定点观察粪便外观并评分的方式每天记录每个圈栏腹泻指数。评分方法:按照0~3分的腹泻体系对仔猪粪便进行评分,分为0、1、2、3,整个圈栏腹泻评分取3处评分平均值,其中,≥2分视为腹泻,具体评分依据如表1所示。每天早上喂料前清扫圈栏1次,便于观察粪便,记录每个圈栏腹泻猪头数(观察肛门判断是否腹泻;区分粪便颜色、大小等判断腹泻猪只数量),按照公式(2)(3)计算每圈每天腹泻指数与腹泻率。
表 1 腹泻指数评判标准Table 1. Evaluation criteria for diarrhea index腹泻程度
Diarrhea severity粪便外观
Fecal appearance腹泻评分
Diarrhea score正常 Normal 成型或粒状 0 轻度 Mild 软便能形成 1 中度 Moderate 稠状,不成型,粪水无分离现象 2 重度 Severe 稠状,不成型,粪水有分离现象 3 $$ 腹泻率=腹泻头数/仔猪总头数\times 100{\text{%}} \text{,} $$ (2) $$ \mathrm{腹泻指数=腹泻评分之和/(猪只头数\times 试验天数)。} $$ (3) 1.3 曲线拟合与模型构建
采用Gomperz、Logistic、Von Bertalanffy模型分别对干湿料饲喂猪只的生长曲线进行拟合,相关模型的表达式和模型参数见表2。
表 2 3种模型表达式及相关参数1)Table 2. The formulae and related parameters of three models模型
Model表达式
Formula拐点周龄
Week age of inflecting point拐点体质量
Body weight of inflecting point最大日增体质量
Maximum daily gain body weightGomperz $ W_t=A\times {\mathrm{e}}^{-B\times {\mathrm{e}}^{-Kt}} $ $ (\mathrm{l}\mathrm{n}B)/K $ $ A/\mathrm{e} $ KWt Logistic $ W_t=A/(1 +B\times {\mathrm{e}}^{-Kt}) $ $ (\mathrm{l}\mathrm{n}B)/K $ $A/2 $ KWt/2 Von Bertalanffy $ W_t=A\times {(1-B\times {\mathrm{e}}^{-Kt})}^{3} $ $ [\mathrm{l}\mathrm{n}(3B)]/K $ $ 8A/27 $ $ 3KW_t/2 $ 1)各模型中,Wt为t日龄时体质量估计值;A、B、K为模型参数
1) In each model, Wt represents the estimated body weight at age t; A, B and K are model parameters1.4 数据分析
测得的数据使用Excel 2016进行数据处理与分析,平均日增体质量(G)和相对生长率(R)的计算公式如下。
$$ G=({W}_{2}-{W}_{1})/({t}_{2}-{t}_{1}) \text{,} $$ (4) $$ R=({W}_{2}-{W}_{1})/{W}_{1}\times 100\mathrm{{\text{%}}} \text{,} $$ (5) 式中:W1、W2为不同日龄的猪只体质量,kg;t1、t2为猪只的不同测定日龄,d。
采用SPSS 26进行猪只生长曲线拟合,计算各模型的曲线拟合度、拐点周龄、拐点体质量和最大日增体质量,并在生长曲线的基础上构建猪只采食量和体质量的动态模型。
2. 结果与分析
2.1 干湿料饲喂方式下猪只体质量变化规律
由表3可知,2种饲喂方式下猪只的生长趋势一致,平均日增体质量都是波动上升然后下降,干料饲喂猪只平均日增体质量从7周龄的0.36 kg逐渐上升到11周龄0.92 kg,达到第1个高峰,然后又波动上升到18、21周龄的1.12 kg,除了19周龄骤降到0.59 kg,波动下降到23周龄的1.11 kg;湿料饲喂的猪只平均日增体质量从7周龄的0.31 kg逐渐上升到11周龄的0.90 kg,达到第1个高峰,然后下降到13周龄的0.52 kg,然后缓慢波动上升到22周龄的1.18 kg,最后下降到23周龄的0.97 kg。2种饲喂方式下猪只的相对生长趋势一致,都是生长初期达到高峰,然后缓慢波动下降,干料饲喂猪只相对生长率在11周龄达到高峰,为25.84%,然后缓慢波动下降到7.71%;湿料饲喂猪只相对生长率在9、11周龄分别达到2个高峰,27.21%和28.49%,然后缓慢波动下降到7.16%。
表 3 干湿料饲喂方式下猪只体质量变化Table 3. Changes in body weight of pigs under dry and wet feed feeding methods周龄
Weeks
of age平均体质量/kg
Average body
weight平均采食量/kg
Average food
intake平均日增体质量/kg
Average daily gain
body weight料肉比
Feed
efficiency相对生长率/%
Relative
growth rate干料
Dry feed湿料
Wet feed干料
Dry feed湿料
Wet feed干料
Dry feed湿料
Wet feed干料
Dry feed湿料
Wet feed干料
Dry feed湿料
Wet feed6 11.07±1.20 10.05±0.98 7 13.62±1.48 12.21±1.28 0.68±0.03 0.58±0.04 0.36±0.06 0.31±0.05 1.90 1.86 23.04 21.39 8 16.69±1.71 14.31±1.74 0.91±0.05 0.61±0.13 0.44±0.06 0.30±0.07 2.08 2.04 22.48 17.20 9 20.55±2.32 18.20±2.75 1.14±0.09 1.01±0.08 0.55±0.10 0.56±0.15 2.07 1.80 23.17 27.21 10 24.89±2.98 22.02±3.18 1.45±0.28 1.38±0.16 0.62±0.11 0.55±0.08 2.34 2.50 21.09 21.02 11 31.32±3.43 28.30±3.73 1.74±0.22 1.52±0.18 0.92±0.10 0.90±0.11 1.89 1.69 25.84 28.49 12 36.90±4.09 33.60±4.68 1.91±0.17 1.61±0.14 0.80±0.13 0.76±0.18 2.39 2.12 17.79 18.74 13 42.34±4.83 37.25±5.10 1.96±0.21 1.40±0.13 0.78±0.13 0.52±0.14 2.51 2.69 14.89 10.86 14 48.75±5.41 42.88±5.77 2.34±0.27 2.14±0.14 0.82±0.17 0.80±0.12 2.86 2.67 15.14 15.11 15 54.93±6.21 47.47±6.12 2.39±0.13 2.08±0.22 0.88±0.17 0.66±0.10 2.72 3.14 12.67 10.71 16 60.90±6.68 54.17±6.92 2.59±0.31 2.48±0.23 0.85±0.13 0.96±0.15 3.05 2.58 10.87 14.11 17 67.04±7.70 59.50±7.30 2.95±0.36 2.43±0.41 0.88±0.21 0.76±0.09 3.35 3.20 10.09 9.83 18 74.89±7.91 66.25±7.61 2.81±0.24 2.87±0.40 1.12±0.15 0.97±0.09 2.51 2.96 11.71 11.36 19 79.02±8.08 73.06±8.47 2.05±0.36 2.95±0.40 0.59±0.18 0.97±0.18 3.48 3.04 5.51 10.27 20 86.12±9.84 80.16±8.41 3.23±0.69 2.97±0.90 1.01±0.19 1.02±0.11 3.20 2.91 9.00 9.73 21 93.93±8.33 86.27±7.45 3.58±0.34 3.07±0.42 1.12±0.16 0.87±0.20 3.19 3.53 9.07 7.62 22 101.03±9.67 94.50±8.97 3.68±0.48 3.35±0.23 1.01±0.24 1.18±0.26 3.64 2.84 7.56 9.54 23 108.82±10.21 101.27±9.44 3.73±0.40 3.23±0.54 1.11±0.22 0.97±0.16 3.36 3.33 7.71 7.16 2.2 干湿料饲喂方式下猪只体质量变化模型构建
采用Gomperz、Logistic、Von Bertalanffy模型分别对干湿料饲喂猪只的生长曲线进行拟合。由表4可知,3种模型均能较好地拟合干湿料饲喂猪只的生长曲线,模型的拟合度(R2)均在0.997以上。根据模型的拟合度、拐点周龄、拐点体质量和最大日增体质量与实际数据的比较,干料饲喂猪只生长曲线最适合的模型是Von Bertalanffy模型,拟合度为0.999,拐点周龄、拐点体质量和最大日增体质量分别为21.86、89.20 kg、1.17 kg;湿料饲喂猪只生长曲线最适合的模型是Gomperz模型,拟合度为0.999,拐点周龄、拐点体质量和最大日增体质量分别为21.21、78.17 kg、1.22 kg。
表 4 3种生长曲线拟合参数估计值与拟合度Table 4. Estimated parameter values and fitting degree of the three growth curve models分组
Grouping模型
Model模型参数1) Model parameter A B K R2 拐点周龄
Weeks of
inflecting point拐点体质量/kg
Body weight of
inflecting point最大日增体
质量/kg
Maximum daily gain
body weight干料
Dry feedLogistic 139.36 47.13 0.029 0.997 18.98 69.68 1.58 Gomperz 213.92 5.73 0.012 0.999 20.27 78.70 1.34 Von Bertalanffy 301.04 1.00 0.007 0.999 21.86 89.20 1.17 湿料
Wet feedLogistic 142.43 49.61 0.028 0.998 19.92 71.21 1.42 Gomperz 212.49 5.94 0.012 0.999 21.21 78.17 1.22 Von Bertalanffy 251.69 1.06 0.008 0.997 20.64 74.57 1.22 1)A、B、K为模型参数;R2为模型拟合度
1) A, B and K are model parameters; R2 is the model fitting degree2.3 干湿料饲喂方式下猪只生长曲线绘制
对干湿料饲喂猪只的体质量、平均日增体质量和相对生长率的3种模型拟合理论值和实际测定值分别绘制生长曲线(图1)、绝对生长曲线(图2)和相对生长曲线(图3)。由图1可知,干湿料饲喂猪只体质量实际测定值与3种模型拟合的理论值接近。由图2可知,干料饲喂猪只7—10、12—15、20、22周日增体质量实际测定值与理论值接近,11、18、21、23周实际测定值高于理论值,16、17、19周实际测定值低于理论值;湿料饲喂猪只7—10、12、14、16、18—20、23周日增体质量实际测定值与理论值接近,11、22周实际测定值高于理论值,13、15、17、21周实际测定值低于理论值。由图3可知,干料饲喂猪只7—10、12—18、20—23周相对生长率的实际测定值与理论值接近,11周实际测定值高于理论值,19周实际测定值低于理论值;湿料饲喂猪只7—10、12、14、16—23周相对生长率的实际测定值与理论值接近,11周实际测定值高于理论值,13、15周实际测定值低于理论值。综合分析3种模型的理论值和实际测定值,干料饲喂猪只Von Bertalanffy模型的拟合理论值与实际测定值最接近,其次是Gomperz模型,Logistic模型的拟合理论值与实际测定值的吻合程度差;湿料饲喂猪只模型拟合理论值与实际测定值最接近的是Gomperz模型,其次是Von Bertalanffy模型,最后是Logistic模型。
2.4 干湿料饲喂方式下猪只采食量动态模型构建
为了探究猪的采食量与体质量的关系,根据猪的体质量数据,采用Gomperz、Logistic、Von Bertalanffy模型分别构建干湿料饲喂猪只的采食量与体质量的动态模型。由表5可知,3种模型中Gomperz模型对干料饲喂猪只的拟合效果最好,拟合度为0.851,方程式为:
$ L_w=3.79\times {\mathrm{e}}^{-2.89\times \mathrm{e}^{-0.06w}} $ ;Von Bertalanffy模型对湿料饲喂猪只的拟合效果最好,拟合度为0.988,方程式为:$ L_w=3.52\times (1- 0.66\times {\mathrm{e}}^{-0.03{w}})^{3} $ 。表 5 干湿料饲喂猪只采食量与体质量的动态模型1)Table 5. Dynamic models for food intake and body weight of pigs under dry (A) and wet (B) feed feeding methods分组
Grouping模型
Model表达式
Formula模型参数 Model parameter A B K R2 干料
Dry feedLogistic $ L_w=A/(1 +B\times {{\rm{e}}}^{-Kw}) $ 3.60 8.82 0.06 0.850 Gomperz $ L_w=A\times {{\rm{e}}}^{-B\times {\rm{e}}^{-Kw}} $ 3.79 2.89 0.04 0.851 Von Bertalanffy $ L_w=A\times {(1-B\times {{\rm{e}}}^{-Kw})}^{3} $ 3.90 0.69 0.03 0.850 湿料
Wet feedLogistic $ L_w=A/(1 +B\times {{\rm{e}}}^{-Kw}) $ 3.27 7.76 0.06 0.985 Gomperz $ L_w=A\times {{\rm{e}}}^{-B\times {\rm{e}}^{-Kw}} $ 3.43 2.73 0.04 0.987 Von Bertalanffy $ L_w=A\times {(1-B\times {{\rm{e}}}^{-Kw})}^{3} $ 3.52 0.66 0.03 0.988 1)各模型中,Lw是体质量的采食量估计值;A、B、K为模型参数;R2为模型拟合度
1) In each model, Lw is the estimated feed intake value of body weight; A, B and K are model parameters; R2 is the model fitting degree为了指导生产更方便,进一步探究猪的采食量与日龄的关系,构建采食量与日龄的一次函数关系式。干料饲喂猪只的采食量曲线为
$ y=0.03x-0.91 $ ,R2=0.988,其中x表示日龄,取值范围是49~168 d,y表示x日龄对应的采食量,kg;湿料饲喂猪只的采食量曲线为$ y=0.03x-0.84 $ ,R2=0.971,其中x表示日龄,取值范围是49~168 d,y表示x日龄对应的采食量,kg。2.5 干湿料饲喂方式对不同阶段猪只腹泻率和腹泻指数的影响
从表6可知,干湿料2种饲喂方式下保育仔猪腹泻率分别为13.89%、8.62%,湿料饲喂组比干料饲喂组低5个百分点,差异显著(P<0.05);干湿料2种饲喂方式下保育仔猪腹泻指数分别为0.18、0.11,湿料饲喂组比干料饲喂组低0.07,差异显著(P<0.05)。因此保育阶段湿料饲喂组猪只的健康状况显著优于干料饲喂组猪只。
表 6 干湿料饲喂方式对保育仔猪和生长育肥猪腹泻率和腹泻指数的影响1)Table 6. Effect of dry and wet feed feeding methods on diarrhea rate and diarrhea index of conservation piglets and growing-finishing pigs猪只类型
Pig type饲喂方式
Feeding method腹泻率/%
Diarrhea rate腹泻指数
Diarrhea index保育仔猪
Conservation piglet干料 13.89±1.42a 0.18±0.00a 湿料 8.62±1.85b 0.11±0.00b 生长育肥猪
Growing-finishing pig干料 6.94±1.00a 0.12±0.00a 湿料 3.72±0.70a 0.08±0.00a 1)相同猪只类型同列数据后的不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著(t检验)
1) Different lowercase letters of the same pig type in the same column indicate significant differences at P < 0.05 (t test)干湿料2种饲喂方式下生长育肥猪腹泻率分别为6.94%、3.72%,湿料饲喂组比干料饲喂组低3个百分点,差异不显著(P>0.05);干湿料2种饲喂方式下生长育肥猪只腹泻指数分别为0.12、0.08,湿料饲喂组比干料饲喂组低0.04,差异不显著(P>0.05)。
3. 讨论与结论
3.1 讨论
研究猪的生长发育有利于了解猪的生长规律,指导猪的生产和饲喂管理,对提高猪的生长速度和生产效率具有重要意义。由本研究结果可知,2种饲喂方式下猪只的生长趋势一致,这与Lawlor等[21]和王旭莉等[22]的研究结果一致,在Hurst等[23]的研究中湿料饲喂猪只显著优于干料饲喂猪只,可能是湿料料水比、饲喂环境与猪只个体差异导致这一结果。本研究通过Gomperz、Logistic、Von Bertalanffy 3种模型分别拟合了干湿料饲喂下猪只体质量增长模型。3种模型均能较好地模拟干湿料饲喂猪只的生长发育情况,拟合度均在0.997以上。干料饲喂猪只的最适生长曲线模型是Von Bertalanffy,拟合度为0.999;湿料饲喂猪只的最适生长曲线模型是Gomperz,拟合度为0.999。蔡东森等[24]认为Von Bertalanffy模型最适合模拟山猪体质量的生长曲线,与本研究干料饲喂猪只的研究结果一致,Ma等[14]和陈景运等[18]研究认为Gomperz模型对杜洛克猪和内江猪体质量生长曲线的拟合效果最好,与本研究湿料饲喂猪只的研究结果一致。不同的是,徐永健等[25]认为Logistic模型能更好地预测从江香猪的生长发育。3种模型广泛应用于猪的生长曲线拟合,猪种、饲喂管理方式、猪只生长环境不同,最适生长曲线的拟合模型也不同。进一步研究3种模型下理论值与实际值的吻合情况,通过3种模型的理论值与实际值的生长曲线、绝对生长曲线和相对生长曲线比较,干料饲喂猪只Von Bertalanffy模型的拟合理论值与实际测定值最接近,湿料饲喂猪只的模型拟合理论值与实际测定值最接近的是Gomperz模型。绝对生长曲线和相对生长曲线的实际值与模型拟合理论值相比波动较大。
一般情况下,猪的采食量随体质量的增加而增长,为了进一步研究猪的采食量与体质量的关系,本研究通过Gomperz、Logistic、Von Bertalanffy这3种模型构建猪的采食量和体质量的动态模型。干料饲喂猪只时,Gomperz的拟合效果比Logistic和Von Bertalanffy好,拟合度为0.851;湿料饲喂猪只时,Von Bertalanffy的拟合效果比Logistic和Gomperz好,拟合度为0.988。
本研究通过Gomperz、Logistic和Von Bertalanffy 3种模型分别构建了干湿料饲喂猪只体质量增长和采食量与体质量关系的模型,除了干料饲喂猪只的采食量与体质量关系,3种模型均能很好地拟合干湿料饲喂猪只的生长发育情况,拟合度均在0.98以上。综合分析模型的拟合度、拐点周龄、拐点体质量和最大日增体质量与实际值的对比,干湿料饲喂猪只拟合效果最优的体质量增长模型分别是Von Bertalanffy和Gomperz;拟合效果最优的采食量模型分别是Gomperz和Von Bertalanffy。干湿料饲喂猪只的最优体质量增长模型和采食量与体质量关系模型不一致。本文可以排除猪种、管理方式和生长环境差异等原因,干湿料饲喂猪只的生长性能不同是最优拟合模型不同的主要原因[8]。在董合瑞[26]的研究中,猪只体质量增长最优模型是Gomperz,体尺和体高生长最优模型是Logistic,说明猪只拟合指标不同,最优拟合模型也可能不同。
为了研究干湿料饲喂对猪只健康状况的影响,对干湿料饲喂方式下保育仔猪的腹泻率和腹泻指数进行分析,湿料饲喂保育仔猪的腹泻率和腹泻指数显著低于干料饲喂(P<0.05),这与Pedersen等[27]研究结果一致,主要是仔猪胃肠道发育尚未完全成熟,胃肠道微生物群落不稳定,环境改变、断奶应激,再加上运输等应激,导致仔猪胃肠道菌群紊乱,引发仔猪肠道和免疫系统功能障碍,从而导致仔猪的饲料摄入量减少和生长缓慢[28]。干料饲喂的料型变化大,仔猪胃肠道不适应、对饲料的吸收能力较弱,导致仔猪的腹泻增加。而湿料相较于干料的适口性更好,仔猪更容易接受。湿料中的水分可以增加仔猪的饮水量,保持仔猪体内的水分平衡。同时相较于干料饲喂,湿料饲喂有利于仔猪消化吸收,减少仔猪肠道负担,在一定程度上降低仔猪腹泻率。因此在仔猪饲养过程中,合理采用湿料饲喂仔猪可以减少仔猪腹泻率,提高仔猪的生长发育水平。
3.2 结论
干湿料饲喂条件下,分别推荐Von Bertalanffy和Gomperz模型构建猪只体质量增长模型;推荐Gomperz和Von Bertalanffy模型构建采食量与体质量关系的动态模型;3种模型各有优缺点,选择合适的模型取决于研究目的和研究对象的特征。为了简化精准调控模型,优选Gompertz构建干湿料饲喂猪只体质量增长和采食量与体质量关系的模型。合理采用湿料饲喂可以降低仔猪的腹泻率和腹泻指数,有利于仔猪健康成长。通过构建模型,可动态分析猪只的生长发育和采食量,为指导猪只精准饲喂和精细化饲养管理提供理论依据。
-
表 1 腹泻指数评判标准
Table 1 Evaluation criteria for diarrhea index
腹泻程度
Diarrhea severity粪便外观
Fecal appearance腹泻评分
Diarrhea score正常 Normal 成型或粒状 0 轻度 Mild 软便能形成 1 中度 Moderate 稠状,不成型,粪水无分离现象 2 重度 Severe 稠状,不成型,粪水有分离现象 3 表 2 3种模型表达式及相关参数1)
Table 2 The formulae and related parameters of three models
模型
Model表达式
Formula拐点周龄
Week age of inflecting point拐点体质量
Body weight of inflecting point最大日增体质量
Maximum daily gain body weightGomperz $ W_t=A\times {\mathrm{e}}^{-B\times {\mathrm{e}}^{-Kt}} $ $ (\mathrm{l}\mathrm{n}B)/K $ $ A/\mathrm{e} $ KWt Logistic $ W_t=A/(1 +B\times {\mathrm{e}}^{-Kt}) $ $ (\mathrm{l}\mathrm{n}B)/K $ $A/2 $ KWt/2 Von Bertalanffy $ W_t=A\times {(1-B\times {\mathrm{e}}^{-Kt})}^{3} $ $ [\mathrm{l}\mathrm{n}(3B)]/K $ $ 8A/27 $ $ 3KW_t/2 $ 1)各模型中,Wt为t日龄时体质量估计值;A、B、K为模型参数
1) In each model, Wt represents the estimated body weight at age t; A, B and K are model parameters表 3 干湿料饲喂方式下猪只体质量变化
Table 3 Changes in body weight of pigs under dry and wet feed feeding methods
周龄
Weeks
of age平均体质量/kg
Average body
weight平均采食量/kg
Average food
intake平均日增体质量/kg
Average daily gain
body weight料肉比
Feed
efficiency相对生长率/%
Relative
growth rate干料
Dry feed湿料
Wet feed干料
Dry feed湿料
Wet feed干料
Dry feed湿料
Wet feed干料
Dry feed湿料
Wet feed干料
Dry feed湿料
Wet feed6 11.07±1.20 10.05±0.98 7 13.62±1.48 12.21±1.28 0.68±0.03 0.58±0.04 0.36±0.06 0.31±0.05 1.90 1.86 23.04 21.39 8 16.69±1.71 14.31±1.74 0.91±0.05 0.61±0.13 0.44±0.06 0.30±0.07 2.08 2.04 22.48 17.20 9 20.55±2.32 18.20±2.75 1.14±0.09 1.01±0.08 0.55±0.10 0.56±0.15 2.07 1.80 23.17 27.21 10 24.89±2.98 22.02±3.18 1.45±0.28 1.38±0.16 0.62±0.11 0.55±0.08 2.34 2.50 21.09 21.02 11 31.32±3.43 28.30±3.73 1.74±0.22 1.52±0.18 0.92±0.10 0.90±0.11 1.89 1.69 25.84 28.49 12 36.90±4.09 33.60±4.68 1.91±0.17 1.61±0.14 0.80±0.13 0.76±0.18 2.39 2.12 17.79 18.74 13 42.34±4.83 37.25±5.10 1.96±0.21 1.40±0.13 0.78±0.13 0.52±0.14 2.51 2.69 14.89 10.86 14 48.75±5.41 42.88±5.77 2.34±0.27 2.14±0.14 0.82±0.17 0.80±0.12 2.86 2.67 15.14 15.11 15 54.93±6.21 47.47±6.12 2.39±0.13 2.08±0.22 0.88±0.17 0.66±0.10 2.72 3.14 12.67 10.71 16 60.90±6.68 54.17±6.92 2.59±0.31 2.48±0.23 0.85±0.13 0.96±0.15 3.05 2.58 10.87 14.11 17 67.04±7.70 59.50±7.30 2.95±0.36 2.43±0.41 0.88±0.21 0.76±0.09 3.35 3.20 10.09 9.83 18 74.89±7.91 66.25±7.61 2.81±0.24 2.87±0.40 1.12±0.15 0.97±0.09 2.51 2.96 11.71 11.36 19 79.02±8.08 73.06±8.47 2.05±0.36 2.95±0.40 0.59±0.18 0.97±0.18 3.48 3.04 5.51 10.27 20 86.12±9.84 80.16±8.41 3.23±0.69 2.97±0.90 1.01±0.19 1.02±0.11 3.20 2.91 9.00 9.73 21 93.93±8.33 86.27±7.45 3.58±0.34 3.07±0.42 1.12±0.16 0.87±0.20 3.19 3.53 9.07 7.62 22 101.03±9.67 94.50±8.97 3.68±0.48 3.35±0.23 1.01±0.24 1.18±0.26 3.64 2.84 7.56 9.54 23 108.82±10.21 101.27±9.44 3.73±0.40 3.23±0.54 1.11±0.22 0.97±0.16 3.36 3.33 7.71 7.16 表 4 3种生长曲线拟合参数估计值与拟合度
Table 4 Estimated parameter values and fitting degree of the three growth curve models
分组
Grouping模型
Model模型参数1) Model parameter A B K R2 拐点周龄
Weeks of
inflecting point拐点体质量/kg
Body weight of
inflecting point最大日增体
质量/kg
Maximum daily gain
body weight干料
Dry feedLogistic 139.36 47.13 0.029 0.997 18.98 69.68 1.58 Gomperz 213.92 5.73 0.012 0.999 20.27 78.70 1.34 Von Bertalanffy 301.04 1.00 0.007 0.999 21.86 89.20 1.17 湿料
Wet feedLogistic 142.43 49.61 0.028 0.998 19.92 71.21 1.42 Gomperz 212.49 5.94 0.012 0.999 21.21 78.17 1.22 Von Bertalanffy 251.69 1.06 0.008 0.997 20.64 74.57 1.22 1)A、B、K为模型参数;R2为模型拟合度
1) A, B and K are model parameters; R2 is the model fitting degree表 5 干湿料饲喂猪只采食量与体质量的动态模型1)
Table 5 Dynamic models for food intake and body weight of pigs under dry (A) and wet (B) feed feeding methods
分组
Grouping模型
Model表达式
Formula模型参数 Model parameter A B K R2 干料
Dry feedLogistic $ L_w=A/(1 +B\times {{\rm{e}}}^{-Kw}) $ 3.60 8.82 0.06 0.850 Gomperz $ L_w=A\times {{\rm{e}}}^{-B\times {\rm{e}}^{-Kw}} $ 3.79 2.89 0.04 0.851 Von Bertalanffy $ L_w=A\times {(1-B\times {{\rm{e}}}^{-Kw})}^{3} $ 3.90 0.69 0.03 0.850 湿料
Wet feedLogistic $ L_w=A/(1 +B\times {{\rm{e}}}^{-Kw}) $ 3.27 7.76 0.06 0.985 Gomperz $ L_w=A\times {{\rm{e}}}^{-B\times {\rm{e}}^{-Kw}} $ 3.43 2.73 0.04 0.987 Von Bertalanffy $ L_w=A\times {(1-B\times {{\rm{e}}}^{-Kw})}^{3} $ 3.52 0.66 0.03 0.988 1)各模型中,Lw是体质量的采食量估计值;A、B、K为模型参数;R2为模型拟合度
1) In each model, Lw is the estimated feed intake value of body weight; A, B and K are model parameters; R2 is the model fitting degree表 6 干湿料饲喂方式对保育仔猪和生长育肥猪腹泻率和腹泻指数的影响1)
Table 6 Effect of dry and wet feed feeding methods on diarrhea rate and diarrhea index of conservation piglets and growing-finishing pigs
猪只类型
Pig type饲喂方式
Feeding method腹泻率/%
Diarrhea rate腹泻指数
Diarrhea index保育仔猪
Conservation piglet干料 13.89±1.42a 0.18±0.00a 湿料 8.62±1.85b 0.11±0.00b 生长育肥猪
Growing-finishing pig干料 6.94±1.00a 0.12±0.00a 湿料 3.72±0.70a 0.08±0.00a 1)相同猪只类型同列数据后的不同小写字母表示在P<0.05水平差异显著(t检验)
1) Different lowercase letters of the same pig type in the same column indicate significant differences at P < 0.05 (t test) -
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