檳榔江牛生長曲線方程的擬合與生長分析

檳榔江牛生長曲線方程的擬合與生長分析

此外，活水在動物分類中的地位如母乳、虛蹄和反芻動物、?？坪蚥ubalus。家養(yǎng)水牛屬于亞洲水牛種,又分為河流型水牛(river)和沼澤型水牛(swamp)。沼澤型水牛多為役用,河流型水牛主要為乳用。傳統(tǒng)意義上的中國水牛屬沼澤型水牛,但近年在云南西部檳榔江流域發(fā)現(xiàn)了我國第一個本土河流型水牛類群——檳榔江水牛。該牛具有重要的研究和開發(fā)價值,是發(fā)展中國水牛乳業(yè)的寶貴遺傳資源。檳榔江水牛與國外河流型水牛外貌特征極為相似,如被毛稀短,皮薄黝黑,被毛黑色;角基扁,角型螺旋形,角質(zhì)黑色;乳房發(fā)育良好等,但在體型上該牛比國外著名的河流型水牛小。該牛產(chǎn)奶量較高,平均泌乳天數(shù)為269.53d,年平均產(chǎn)奶量為2452.20kg,產(chǎn)奶量最高的個體可達到3685.80kg;乳中乳脂、乳蛋白、乳糖含量分別為10.80%,5.26%,4.88%。研究家畜的生長發(fā)育,揭示其生長發(fā)育規(guī)律,對家畜的培育和飼養(yǎng)管理具有重要指導意義。通常采用定期稱重和測量體尺的方法,計算出家畜不同時期的累積生長、絕對生長和相對生長,進而擬合出生長曲線,來分析家畜的生長發(fā)育規(guī)律。生長曲線可用來描述動物體重或器官重量、體尺隨年齡增長而發(fā)生的規(guī)律性變化過程。近年來,已建立了多種非線性的數(shù)學模型對家畜生長發(fā)育規(guī)律進行描述,其中,Brody,Gompertz和Logistic曲線模型對家畜生長曲線擬合效果好,在進行動物生長發(fā)育規(guī)律研究時被廣泛采用。國內(nèi)對牛生長發(fā)育規(guī)律的研究主要集中在黃牛上,前人已分別對福建黃牛、湘西黃牛、南陽黃牛、中國荷斯坦牛、徽成盆地黃牛、安格斯雜種后代、三峽庫區(qū)川南黃牛及雜種后代的生長發(fā)育規(guī)律進行了研究,且都建立了合適的生長曲線的擬合方程[13,14,15,16,17,18,19]。水牛的生長發(fā)育研究,特別是生長曲線方程擬合方面的研究很少,有關(guān)檳榔江水牛生長曲線的研究未見報道。本研究以檳榔江水牛良種繁育場的檳榔江水牛體尺、體重數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用Brody,Gompertz和Logistic曲線方程對該水牛的體尺、體重性狀進行擬合和比較,并分析了該牛不同時期的絕對生長和相對生長情況,以全面闡明檳榔江水牛的生長發(fā)育規(guī)律,揭示其種質(zhì)特性,為其選育和合理的飼養(yǎng)管理提供依據(jù)。1材料和方法1.1體尺和體重分布本文82頭公牛、114頭母牛的初生、6月齡、12月齡、18月齡、24月齡和30月齡的體尺、體重數(shù)據(jù)由云南騰沖縣巴福樂檳榔江水牛良種繁育有限公司提供。初生只測量了體重,體尺未進行測量。1.2累積生長曲線利用SPSS16.0軟件,根據(jù)檳榔江水牛各月齡的平均體尺、體重,運用Brody,Gompertz和Logistic模型建立月齡與體尺、體重的回歸方程,對累積生長曲線進行擬合。用殘差平方和與相關(guān)指數(shù)r2(擬合度)的大小評價擬合的結(jié)果。若殘差平方和越小或r2越大,說明此曲線方程越能反映檳榔江水牛的生長發(fā)育規(guī)律,同時,根據(jù)曲線方程推算出拐點的體重和月齡。1.2.1y模型y=a1，be，kt式中y為t月齡的體尺或體重,A為成熟體尺或體重極限值,B為未知參數(shù),k為生長速率參數(shù)。1.2.2y=ea-kt模型式中y為預測t月齡時的體重,A為極限體重生長量,B為待定參數(shù),k為瞬時相對生長率。拐點月齡為(lnB)/k,拐點體重為A/e。1.2.3體尺或體重增長極限值y=A1+(Be?kt)式中y為t月齡時的體尺或體重,A為體尺或體重增長極限值,k為生長速率,B為待定參數(shù)。拐點月齡為(lnB)/k,拐點體重為A/2。1.3計算水牛體重絕對生長及曲線圖絕對生長指用以描述某個時期家畜生長發(fā)育的絕對速度。本文采用日增重描述檳榔江水牛的絕對生長規(guī)律。利用Excel2003軟件計算出檳榔江水牛體重的絕對生長,然后根據(jù)結(jié)果作出相應的曲線圖。G=W1?W030×(t1?t0)式中G為日增重,W1,W0分別為末重(后一次測定的重量或體尺)和始重(前一次測定的重量或體尺),t1為后一次測定的月齡,t0為前一次測定的月齡。1.4加樣曲線圖利用Excel2003軟件計算出檳榔江水牛體重的相對生長,然后根據(jù)結(jié)果作出相應的曲線圖。相對生長表示生長發(fā)育的強度,本文采用改進的方法計算相對生長。R=W1?W0(W1+W0)2R表示相對生長,W1,W0分別為末重(后一次測定的重量或體尺)和始重(前一次測定的重量或體尺)。2結(jié)果與分析2.1不同年份、不同性別體尺模型的年生時期模型分析見表1不同性別檳榔江水牛0～30月齡的體重和體尺各項指標的平均值及標準差見表1。除管圍外,公、母牛各月齡的體重、體尺都增長明顯。公、母牛體重在0～6月齡增長最快,分別增長了85.20和81.25kg。由于缺乏出生時的體尺資料,只能進行6月齡到30月齡體尺資料的分析。表1顯示,在6～12月齡間,體尺增長較快,公牛和母牛體高、體斜長、胸圍、腹圍、管圍分別增長了14.57,16.05,20.02,17.61,0.94cm和14.51,17.65,23.28,20.62,1.24cm,之后增長趨于緩慢,在24～30月齡間增長最慢。公母牛比較顯示,除24月齡的腹圍外,公牛各階段的體重和體尺都大于母牛。2.2植物生長和成活率各指標的擬合度采用Brody、Gompertz和Logistic3種曲線模型對檳榔江水牛體重和體尺各項指標的擬合的結(jié)果見表2。3種曲線方程對公、母牛各性狀的擬合度r2均大于0.95,表明以上3種模型都能很好地描述檳榔江水牛的生長發(fā)育規(guī)律。但Brody模型的r2值最大,其次為Gompertz模型,Logistic模型的r2值最小。2.3brody模型擬合由表2可知,比較各個性狀的擬合度,Brody模型的r2最大,最適合用于檳榔江水牛的生長發(fā)育研究。由此得到檳榔江水牛各項觀察指標的生長曲線方程,見表3。根據(jù)Brody曲線方程做出的檳榔江水牛公、母牛體重的生長曲線見圖1。公、母牛的生長曲線形狀相似,前期體重增長明顯,后期趨于緩慢,公牛各年齡階段的體重都高于母牛。從擬合的結(jié)果來看,Brody的擬合效果最佳,但由于Brody模型不能計算拐點月齡和拐點體重,因此,利用擬合效果較好的Gompertz曲線方程計算拐點月齡和拐點體重。結(jié)果顯示,檳榔江水牛公牛和母牛分別在7.1月齡和6.0月齡時體重出現(xiàn)拐點,拐點體重分別為122.4和107.9kg。在拐點之前,生長曲線顯示體重增長速度快;在拐點之后,體重增長速度趨于緩慢。由于缺乏出生時的體尺資料,可由曲線方程估算,當t=0,可算出初生重的體尺,t→∞,y值趨于成熟體尺。根據(jù)Brody曲線方程做出的檳榔江水牛公、母牛體尺的生長曲線見圖2,3。胸圍和腹圍生長曲線的形狀相似,表明兩性狀在不同月齡間的生長規(guī)律相近;體斜長和體高曲線相似,兩曲線幾乎重疊,表明兩者在同一階段增長的幅度幾乎相同。從總的趨勢來看,在18月齡前,除管圍外,其他體尺指標均有較快增長,之后趨于緩慢。公、母牛相同體尺指標的生長曲線較一致,前期檳榔江牛的體尺增長較快,特別在0～6月齡,體尺增長最快;后期變緩,趨于穩(wěn)定。2.4不同年份、不同濕地、相同微生物品種,平均最小日增重檳榔江水牛絕對生長結(jié)果及曲線見表4和圖4。公、母牛都在6月齡達到絕對生長速度高峰,而18月齡生長速度最低。公牛的日增重呈現(xiàn)先下降后上升的過程。母牛的日增重較復雜,出現(xiàn)兩個峰,一個在6月齡,另一個在24月齡。公、母牛平均最大日增重都出現(xiàn)在0～6月齡,分別為0.4736和0.4514kg,而公、母牛平均最小日增重分別在12～18月齡和24～30月齡,分別為0.1670和0.1160kg。據(jù)估算,在0～8月齡、14～21月齡和26～30月齡公牛的生長速度大于母牛,而8～14月齡和21～26月齡則相反。檳榔江水牛相對生長結(jié)果及曲線見表4和圖5。公、母牛的相對生長曲線較一致,后期生長強度明顯不如前期,整條曲線大致上呈下降趨勢。公牛和母牛在0～6月齡生長強度最大。公牛在0～18月齡,生長強度逐漸下降,18月齡時生長強度最小,之后生長強度趨于穩(wěn)定。母牛在0～18月齡,曲線逐漸下降,在6月齡生長強度最大,18月齡時生長強度到達低谷,之后又有個上升的趨勢,在24月齡達到另一個高峰,后逐漸下降。經(jīng)估算,在0～15月齡和21～26月齡間母牛的生長強度大于公牛,而在15～21月齡和26～30月齡,則相反。由此可見,在初生后的幾個月,公牛的生長速度比母?？?但是生長強度不如母牛。3四、草牛在飼養(yǎng)過程中累積生長規(guī)律本文通過檳榔江水牛生長曲線方程擬合分析,發(fā)現(xiàn)Brody,Gompertz和Logistic3種曲線方程都能較好地反映檳榔江水牛的生長發(fā)育規(guī)律。相比較而言,Brody曲線模型擬合度最高,擬合效果最好,其次是Gompertz模型,最后是Logistic模型。所以,可采用Brody模型進行檳榔江水牛的生長發(fā)育研究。從體重的累積生長來看,基本呈“S”形,揭示檳榔江水牛公、母牛均為前期體重增長較快,后期趨于緩慢的趨勢。由Gompertz方程計算出該水牛公牛和母牛的生長拐點的月齡和體重,分別為7.1月齡、122.4kg和6.0月齡、107.9kg。在拐點之前,體重累積增長速度快,而在拐點之后,體重累積增長速度趨于緩慢。所以,在飼養(yǎng)過程中,注意加強拐點前后的營養(yǎng)水平,以保證獲得理想的增重效果。另外,本文分析結(jié)果還揭示出公牛的拐點月齡和體重都比母牛的大,因此,在飼養(yǎng)過程中應考慮公、母牛在體重增長規(guī)律上的差異,按性別實施科學的飼養(yǎng)管理。從檳榔江水牛體尺指標累積生長來看,除管圍外,其他各項指標在18月齡前增長明顯,其中,0～12月齡的體尺增長較快,之后增長趨于緩慢。這揭示出與體重基本一致的規(guī)律,即早期該水牛生長發(fā)育快,后期生長變緩。絕對生長是檢查家畜營養(yǎng)水平的重要指標,一般在其性成熟之前,絕對生長隨著年齡增長逐漸增加,到達性成熟之后,隨著年齡增長逐漸下降。從檳榔江水牛體重的絕對生長曲線來看,公、母牛都在6月齡達到絕對生長速度高峰,但該牛絕對生長曲線與一般家畜的絕對生長的變化規(guī)律和趨勢存在一定的差異,明顯的未呈現(xiàn)出典型的“鐘形”曲線。特別是在6月齡到性成熟之前,該牛的絕對生長基本呈下降趨勢,這揭示該牛在飼養(yǎng)管理過程中可能存在一些問題。其絕對生長曲線出現(xiàn)異常,可能與犢牛斷奶后,飼料供給不充分,營養(yǎng)水平跟不上有關(guān)。檳榔江水牛體重的生長強度隨著月齡的增長而下降,盡管公、母牛表現(xiàn)略有差異,但兩者均表現(xiàn)出在0～6月齡生長強度最大。這與家畜一般的生長發(fā)育規(guī)律基本一致,即在幼年時由于新陳代謝旺盛,生