饲养密度对西门塔尔公牛增重和动物福利的影响_卜也.pdf

中国牛业科学 2023，49(1):36-40China Cattle Science科学试验饲养密度对西门塔尔公牛增重和动物福利的影响卜也1，孙芳1*，王洪亮2，魏梓恒1，刘利1，许珊珊1，孟祥人1，赵晓川1，张思琦1，隋欣芯1，孙晓玉2(1 黑龙江省农业科学院 畜牧研究所，哈尔滨 150086;2 黑龙江省农垦科学院 畜牧兽医研究所，哈尔滨 150080)摘要:目的 为了研究饲养密度对西门塔尔公牛增重及抗氧化能力的影响。方法 试验选择黑龙江省某种牛场健康的 11 13 月龄西门塔尔公牛 24 头，并按照体重分层随机分组，每组 8 头，组间始重无显著差异，组、组、组饲养密度分别为 8 m2/头、10 m2/头、12m2/头，试验预饲期 10 d，试验期 40 d，共 50 d。结果 在试验结束时，组、组、组试验牛体重无显著差异(P 0 05)。组、组、组试验牛均表现随投料后时间延长，趴卧率逐渐增高，组试验牛晨饲后和晚饲后 2 h 的趴卧率显著高于组、组(P 0 05)。在试验开始时，组血液 CEA 水平显著高于组(P 0 05)，其他指标差异不显著(P 0 05)。试验结束，组血液 CEA 和 HSP 70 水平显著高于组和组(P 0 05)，其他指标差异不显著(P 0 05)。结论在相同增重水平下，西门塔尔公牛由 420 kg 育肥至490 kg，饲养密度为 8 m2/头时，牛舍空间利用效率更高，但长期饲养有威胁动物健康的风险，考虑动物福利和增重水平，推荐饲养密度为 10 m2/头。关键词:饲养密度;肉牛;西门塔尔公牛;生长性能;动物福利中图分类号:S815 2+3文献标识码:A文章编号:1001-9111(2023)01-0036-05收稿日期:2022-10-21修回日期:2022-12-16基金项目:国家现代农业产业技术体系项目(CAS37);黑龙江省现代农业产业技术协同创新推广体系项目(黑农厅函2021 1492 号);2022 年黑龙江畜牧技术推广项目(荷斯坦公犊低成本高效生产优质牛肉技术)作者简介:卜也(1995)，男，初级研究员，主要从事肉牛养殖和疾病诊断治疗研究。*通讯作者:孙芳(1968)，女，高级研究员，主要从事肉牛营养及养殖工艺研究。肉牛的生长发育受遗传、营养、管理和环境等许多因素的影响，在实际生产中，往往管理者会忽略其他细节因素，如分群、饲养密度、畜舍环境等，而饲养密度与畜舍环境及动物福利关系密切1-5。目前，国内外关于畜禽饲养密度研究在猪、禽和奶牛方面较成熟，肉牛相关研究较少。通过文献查阅:O Brien等6 研究证明，高密度饲养下奶牛产奶量和品质降低，LOBECK K M 等7 研究证明，奶牛饲养密度为2 88，5 76，11 52 m2/头时，随饲养密度增大，奶牛群体采食时间显著延长，单位时间采食量显著降低，KAWCZEL8 和 HILL 等9 研究也发现短期奶牛饲养密度提高 100%，躺卧时间显著减少，饲养密度提升至 142%，奶牛在通道的站立时间显著增加，说明饲养密度增加减少了采食后休息时间。在肉牛方面，MAQUIS 等10 研究发现采食量和日增重随饲养密度的增大而显著降低，DENE 和 BUNGEN-STAB 等11，12 研究也发现饲养密度对饲料转化率和出肉率有一定影响。综上所述，饲养密度的增加会降低动物福利，在一定程度上也影响肉牛生产。为了加强肉牛养殖中的管理细节，提高生产性能，本研究开展不同饲养密度对育肥公牛生长性能和动物福利的研究，为实际生产提供参考。1材料与方法1 1试验动物与分组试验在黑龙江省肇东市四方山农场某种牛场开展，选择健康、体重相近的 11 13 月龄西门塔尔公牛 24 头。试验分组设计如表 1 所示，试验设置 3 个饲养密度组，将 24 头试验牛按照体重分层随机分组，并按分组分栏，每组重复数 8 头，组饲养密度为 8 m2/头，组饲养密度为 10 m2/头，组饲养密度为 12 m2/头，组间初始体重无显著差异;设置试验前预饲期 10 d，试验期 40 d，共 50 d。1 2营养与饲喂饲养方式采用半开放式散栏饲养，根据 NY/T8152004肉牛饲养标准 和肉牛营养需要(2018)制定日粮配方13，14，每日 8:00 和 15:00 定时饲喂 2 次，自由采食和饮水，日粮营养水平见表2。表 1试验分组情况试验分组每头饲养密度/m2重复数(n)始重/kg组88418 88 23 53组108416 13 30 35组128420 00 26 64注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P 0 05);肩标相同字母或无字母标注表示差异不显著(P 0 05)。表 2日粮营养水平(干物质基础)原料含量/%营养水平1)含量/%羊草22 88干物质89 97玉米秸秆8 57净能/(MJkg1)16 77蒸汽压片玉米47 13粗蛋白12 10预混料21 42中性洗涤纤维31 33合计100 00钙1 19磷0 46注:1)营养水平为实测值。1 3空气环境条件试验处于夏季 6 月中旬至 8 月中旬的高温阶段，使用电子温湿度计(型号为 TH21)测量并计算试验过程中每日 9:3015:30 牛舍中心位置平均温度和平均湿度，计算温湿指数(THI)，计算公式为:THI=(1 8 T+32)(0 55 0 0055 )(1 8 T 26 8)。式中:T 为温度();为相对湿度(%)。通常情况下 THI 72 为无热应激状态，72THI79 为轻度热应激状态，79 THI88 为中度热应激状态，THI 88 为重度热应激状态15，16 日期(年 月 日)图 1牛舍环境温湿度指数1 4指标测定与样品采集14 1生长性能测定分别于试验正式开始和结束当日晨饲前进行空腹称重，记录试验始重和末重，并计算试验期间的平均日增重。14 2动物福利观测每日由同一人记录试验牛晨饲和晚饲后 1 h，1 5 h，2 h 时间点牛群趴卧头数，计算每日投料后不同时间点趴卧率。趴卧率计算公式为:趴卧率=nt/N 100%。式中:nt为每组试验牛投料后不同时间点趴卧头数(头);N 为每组试验牛总头数(头)。14 3血样采集与测定将试验牛称重后保定，进行颈静脉采集血液，3 000 r/min 离心 10 min 取血清待测。采用比色法使用迈瑞 BS 420 全自动生化仪测定试验牛血液生化指标中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、尿酸(UA)、肌酐(CEA)、尿素(UEA)、肌酸激酶(CK)、脂蛋白酶(LPL)、激素敏感脂肪酶(HSL)。采用酶免法使用华卫德朗 D 200BS 酶标仪测定相关激素中生长抑素(S S)、胰岛素样生长因子(IGF 1)、脂肪酸合成酶(FASN)、生长激素(GH)。采用比色法测定抗氧化相关的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH Px)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(T AOC)、丙二醛(MDA)、利用酶免法测定热应激蛋白 70(HSP 70)。以上检测试剂盒均购自北京华英生物技术研究所。1 5数据统计分析试验数据采用 Excel 软件整理，采用 SPSS 23 0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用邓肯法多重比较分析(DUNCAN)，所得结果用“平均值 标准差”表示，95%置信区间统计差异显著性，P 0 05 为差异显著性判断标准。2结果与分析2 1饲养密度对西门塔尔公牛增重的影响由表 3 可知，在试验开始时，组、组、组体重无显著差异(P 0 05)。在试验结束时，组、组、组体重无显著差异(P 0 05)。试验中，组(10 m2/头)的平均日增重最高是(1 89 0 22)kg，其次是组和组，分别是(1 78 0 20)kg 和(1 72 0 12)kg，但组间差异不显著(P 0 05)。73第 1 期卜也，等:饲养密度对西门塔尔公牛增重和动物福利的影响表 3饲养密度对西门塔尔公牛增重影响的结果试验组组组P 值始重/kg418 88 23 53416 13 30 35420 00 26 640 894末重/kg483 50 22 25492 13 24 66491 38 21 490 935平均日增重/(kgd1)1 72 0 121 89 0 221 78 0 200 096注:同行数据肩标不同字母表示差异显著(P 0 05);肩标相同字母或无字母标注表示差异不显著(P 0 05)。2 2饲养密度对西门塔尔公牛采食后趴卧情况的影响表 4饲养密度对西门塔尔公牛趴卧率影响的结果项目趴卧率/%组组组晨饲后 1 h0 3500晨饲后 1 5 h13 0212 7318 45晨饲后 2 h64 93b63 43b73 88a晚饲后 1 h000晚饲后 1 5 h12 5113 4316 44晚饲后 2 h48 78b55 32b72 57a注:同行数据肩标不同字母表示差异显著(P 0 05);肩标相同字母或无字母标注表示差异不显著(P 0 05)。由表 4 可知，在试验过程中，组、组、组的晨饲和晚饲后趴卧率变化规律基本一致，均表现投料后时间延长，趴卧率逐渐增高。组试验牛晨饲后和晚饲后 1 h、1 5 h、2 h 的趴卧率与组在相同时间的趴卧率差异不显著(P 0 05)，组试验牛晨饲后和晚饲后 1 5 h 的趴卧率与组在相同时间的趴卧率差异不显著(P 0 05)，组试验牛晨饲后和晚饲后 2 h 的趴卧率显著高于组、组在相同时间的趴卧率(P 0 05)。2 3饲养密度对西门塔尔公牛血液指标的影响由表 5 可知，在试验开始时，组血液 CEA 浓度显著高于组(P 0 05)，其他指标差异不显著(P 0 05)。在试验结束时，组血液 CEA 浓度和 HSP 70 浓度显著高于组和组(P 0 05)，其他指标差异不显著(P 0 05)。表 5饲养密度对西门塔尔公血液指标影响的结果项目试验开始时 组 组组试验结束时 组 组组总蛋白/(gL1)5639 1035634 7185379 9196266 3036196 4366273 483白蛋白/(gL1)2778 4992685 2082599 3373052 1002996 1292942 136球蛋白/(gL1)2861 5482949 561278 6083213 2963200 4353331 510总胆固醇/(mmolL1)153 065145 052101 051233 018223 029214 042甘油三酯/(mmolL1)016 007018 007014 009025 004024 005026 005尿酸/(molL1)3369 17283808 1163085 13546017 13546256 5185498 1835肌酐/(molL1)8462 3038a798 2504ab6662 2702b12400 653a11573 883b11629 1276b尿素/(mmolL1)160 051174 042117 050142 032143 022113 034肌酸激酶/(UL1)15457 5594 14803 7507 13856 260421952 6764 19981 3705 21547 7432脂蛋白脂肪酶/(FFAmL1h1)1550 2111496 2751405 2841581 3781712 3741753 165激素敏感脂肪酶/(UmL1)21768 335525101 25322751 45037976 8408872 7869831 483生长抑素/(pgmL1)2055 2112398 280219 2362309 2082102 2901724 179胰岛素样生长因子/(ngmL1)17899 194617982 52515372 287517413 91819097 1700 18043 1234脂肪酸合成酶/(ngmL1)989 1151054 2121040 1941025 2161222 0961425 099生长激素/(ngmL1)588 106573 099524 077569 047571 113676 077谷胱甘肽过氧化物酶/(UmL1)35471 2459 34186 2037 33355 348930123 4482 35746 1814 39337 3287过氧化氢酶/(UmL1)5075 8694552 5375034 7013677 2954113 3274508 256超氧化物歧化酶/(UmL1)7652 6407395 11277183 8067439 10778574 2569311 782总抗氧化能力/(UmL1)1335 1901255 1301223 237818 081929 0731003 056丙二醛/(nmolmL1)260 041281 036301 063511 091421 057379 021热应激蛋白70/(pgmL1)21474 98320672 175722126 75325053 3783a21343 1094b20409 1860b注:同行数据肩标不同字母表示差异显著(P 0 05);肩标相同字母或无字母标注表示差异不显著(P 0 05)。83中国牛业科学第 49 卷3讨论3 1饲养密度对西门塔尔公牛增重的影响本研究中，试验牛 IBW 在 410 420 kg，组饲养密度是 8 m2/头，ADG 为(1 72 0 12)kg，组饲养密度是 10 m2/头，ADG 为(1 89 0 22)kg，组饲养密度是 12 m2/头，ADG 为(1 78 0 20)kg，随饲养密度减小，ADG 表现先升高后降低的趋势。陈昭辉和 Gupta S 等17，18 研究证明，体重在 160 280 kg 混群饲养的西门塔尔小公牛饲养密度在 2 0m2/头、3 6 m2/头、6 0 m2/头时，ADG 分别为(1 090 69)kg，(1 41 0 07)kg 和(1 27 0 09)kg，与本研究结果基本一致。而 Marquis 和 Hickey M C等8，19 研究结果表明，随饲养密度的增加，肉牛ADG 表现降低趋势，与本研究结果不完全相符。说明在 IBW 和 FBW 组间差异不显著的情况下，肉牛ADG 结果存在波动，分析可能原因是不同饲养密度条件下，牛群打斗和爬跨等行为频率增加，影响采食和饲料转化20，21。3 2饲养密度对西门塔尔公牛趴卧情况的影响采食后的趴卧休息情况可反映出动物福利问题，通过试验结果可以看出，组、组、组试验牛均表现随投料后时间延长，趴卧率逐渐增加的趋势，且随饲养密度由 8 m2/头降至 12 m2/头，组试验牛在晨饲和晚饲投料后 1 5 h 和 2 h 的趴卧率高于组、组，可能原因是 8 m2/头和 10 m2/头饲养密度的采食过程发生争抢行为，弱势牛采食受限，变换采食位置导致采食时间延长，而 12 m2/头的饲养密度采食位置宽松，采食速度更快，表现为投料后 1 5h 和 2 h 趴卧率最高22，23。3 3饲养密度对西门塔尔公牛血液指标的影响试验在夏季高温时期进行，牛舍内轻度热应激天数共 12 d，期间未达到中度和严重热应激条件。为验证夏季高温是否影响试验牛健康，测定了血液生化和热应激相关指标24，25。本研究结果显示，在试验结束时，随饲养密度增加，试验牛热应激指标HSP 70 水平呈增高趋势，其它热应激指标无显著差异，与蒲启建和陈浩等1，2 研究结果一致，且组、组、组试验牛 HSP 70 水平差异对组间蛋白代谢指标(TP、ALB、GLB 等)、脂代谢指标(TC、TG、CK、LPL 等)、激素水平(S S、IGF 1、GH 等)无影响。综上所述，本试验轻度热应激条件并未影响试验牛健康。另外值得关注的是，在试验开始和结束时，组试验牛肌酐水平显著高于其他组，可能原因是试验牛处于发情爬跨和打斗行为的高发期，由大群转为小群饲养，饲养密度为 8 m2/头时，更多的打斗和爬跨行为导致骨骼肌组织损伤，引起肌酸激酶 释 放，肌 酐 作 为 肌 酸 的 代 谢 产 物 相 应 升高26，27，结合实际生产，并未对试验牛造成明显影响。4结 论在相同增重水平下，西门塔尔公牛由 420 kg 育肥至 490 kg，饲养密度为 8 m2/头时，牛舍空间利用效率更高，但长期饲养有威胁动物健康的风险，考虑动物福利和增重水平，推荐饲养密度为 10 m2/头。参考文献:1蒲启建，王之盛，彭全辉，等 热应激对不同品种(系)青年肉牛生产性能、营养物质表观消化率及血液生化指标的影响J动物营养学报，2017，29(9):3120-3131 2陈浩，敖日格乐，王纯洁，等 肉牛热应激研究进展J 中国农业大学学报，2019，24(12):71-77 3卜也，王春微，张宇，等 北方冬季牛舍环境对肉牛生产影响的研究分析 J 中国牛业科学，2021，47(4):84-88 4杜柳柳，李秋凤，李妍，等 散栏饲养和去势对荷斯坦公牛育肥性能的影响J 中国农业科学，2016，49(17):3443-3452 5张红，万发春，陈东，沈维军 肉牛福利养殖的研究进展J 中国畜牧业，2020(14):53-54 6OBIEN B，DILLON P，MUPHY J J，et al Effects of stockingdensity and concentrate supplementation of grazing dairy cows onmilk production，composition and processing characteristicsJJ Dairy es，1999，66(2):165-176 7LOBECK-LUCHTEHAND K M，SILVA P B，CHEBEL，etal Effect of stocking density on social，feeding，and lying behav-ior of prepartum dairy animalsJ J Dairy Sci，2015，98(1):240-249 8KAWCZEL P D，MOONEY C S，DANN H M，et al Effect of al-ternative models for increasing stocking density on the short-termbehavior and hygiene of Holstein dairy cowsJ J Dairy Sci，2012，95(5):2467-2475 9HILL C T，KAWCZEL D P，DANN H M，et al Effect of stock-ing density on the short-term behavioural responses of dairy cows J Appl Anim Behav Sci，2009，117(3):144-149 10MAQUIS A，GODBOUT S，SEOANE J Effect of animaldensity in feedlot on winter performance of fatteningsteers underQuebec conditions J CSBE，1991，33(2):387-390 11DENE J D，HAT H，SMITH M A，et al Long-term cattlegain responses to stocking rate and grazing systems in northernmixed-grass prairie J Livest Sci，2008，117(1):60-69 12BUNGENSTAB E J，PEEIA A C，LIN J C，et al Effects ofstocking density on steer performance and carcass characteristicsin bedded hoop and open frontJ J Anim Sci，2011，89(2):571-580 13冯仰廉，王加启，杨红建，等 NY/T 8152004肉牛饲养标准 S 北京:中国标准出版社，2004 14孟庆翔，周振明，吴浩，译 肉牛营养需要M8 次修订版 北京:科学出版社，201893第 1 期卜也，等:饲养密度对西门塔尔公牛增重和动物福利的影响 15胡方 不同体重阶段锦江黄牛体尺、血液生化指标和半腱肌部位脂肪代谢基因相对表达量的研究D 南京:南京农业大学，2016 16张兴隆 育成期营养对皖南牛生长发育、血液激素、消化规律和育肥效果影响的研究D 北京:中国农业大学，2015 17陈昭辉，刘玉欢，吴中红，等 饲养密度对饲养环境及肉牛生产性能的影响J 农业工程学报，2017，33(19):7 18GUPTA S，EALEY B，COWE M A 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quality ofpigs handled in different group sizesJ Animals，2019，9(10):798Effects of Stocking Density on Weight Gain andAnimal Welfare of Simmental BullsBU Ye1，SUN Fang1*，WANG Hong-liang2，WEI Zi-heng1，LIU Li1，XU Shan-shan1，MENG Xiang-ren1，ZHAO Xiao-chuan1，ZHANG Si-qi1，SUI Xin-xin1，SUN Xiao-yu2(1 Institution of animal Huabandry of Heilongjiang Academay of Agricultural Sciences，Harbin 150086;2 Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine，Heilongjiang Academy of Land eclamtion Sciences，Harbin 150080)Abstract:ObjectiveTo investigate the effect of stocking density on weight gain and animal welfare of Sim-mental bulls MethodTwenty-four healthy Simmental bulls with 11-13 month age were divided into followinggroups by body weight randomly:The stocking density of group I，group and group was 8 m2per head，10 m2per head and 12 m2per head，respectively esultAt the end of the test，there was no significant difference incattle weight in group I，group and group (P 0 05)The lying-prone rate were gradually increased withthe time extension after feeding in every group，and the lying-prone rate of group was significantly higher thanthat of group I and group after morning and evening feeding(P 0 05)The CEA levels of group I was signif-icantly higher than that of group at the beginning of the test(P 0 05)，and the CEA and HSP-70 levels ofgroup I were significantly higher than that of group and group at the end of the test(P 0 05)，and otherindexes were no significant differences(P 0 05)ConclusionAt the same weight gain level，the space utiliza-tion rate of the cowshed was higher when the stocking density was 8 m2per head with Simmental bulls were fattenedfrom 420 kg to 490 kg However，Long-term feeding had a risk of animal health Considering the animal welfareand weight gain level，the recommended feeding density is 10 m2per headKey words:stocking density;beef cattle;Simmental bulls;growth performance;animal welfare04中国牛业科学第 49 卷