Influence of nutritional strategies on growth performance and digestive tract traits of brown egg laying pullets and subsequent effects on egg production

The thesis contributes to clarify current knowledge on pullet nutrition, a field with scarce available information. To achieve adequate egg production it is necessary that both pullets and hens are healthy and with a well developed gastrointestinal tract (GIT). The better the uniformity and body development of the pullet is the higher the hen productivity will be. With this in mind, three experiments were conducted with the following objectives: 1) study the effects of feed form and diet composition during the first stages of life on pullet growth and uniformity; 2) study the effects of two different types of fiber at two and levels of inclusion on pullet growth and GIT development for the entire rearing period; 3) analyse the influence of pullet diet during rearing (fiber inclusion) on subsequent egg production and GIT of the hens at the end of the egg cycle. In experiment 1, the effects of fiber inclusion, feed form, and energy concentration of the diet on growth performance of pullets from hatching to 5 wk of age were studied in 2 trials. In trial 1, there was a control diet based on cereals and soybean meal and 6 extra diets that included 2 or 4% of cereal straw (straw), sugar beet pulp (SBP), or sunflower hulls (SFH) at the expense (wt/wt) of the whole control diet. Fiber inclusion increased (P < 0.05) average daily gain (ADG) and average daily feed intake (ADFI), and improved (P < 0.05) energy conversion ratio (ECR; kcal AMEn/g ADG). Body weight (BW) uniformity, however, was not affected by treatment. Pullets fed SFH tended to have higher ADG than pullets fed SBP (P = 0.072) with pullets fed straw being intermediate. Feed conversion ratio (FCR) was better (P < 0.05) with the inclusion of 2% than with the inclusion of 4% fiber. In trial 2, 10 diets were arranged as a 2x5 factorial with 2 feed forms (mash vs. crumbles) and 5 levels of AMEn (2,850, 2,900, 2,950, 3,000, and 3,050 kcal/kg). Pullets fed crumbles were heavier and had better FCR than pullets fed mash (P < 0.001). An increase in the energy content of the crumble diets reduced ADFI and improved FCR linearly but no effects were detected with the mash diets (P < 0.01 and P < 0.05 for the interactions). Feeding crumbles tended to improve BW uniformity at 5 wk of age (P = 0.077) but no effects were detected with increases in energy concentration of the diet. Experiment 2 investigated the effects of fiber inclusion in the diet on growth performance and digestive traits in pullets from hatching to 17 wk of age. The control diets of the 3 feeding periods (0 to 5 wk, 5 to 10 wk, and 10 to 17 wk) were based on corn and soybean meal and did not include any additional fiber source. The experimental diets included 2 or 4% of cereal straw or SBP at the expense (wt:wt) of the control diet. From 0 to 5 wk of age, fiber inclusion did not affect pullet performance. From hatch to 17 wk of age, the inclusion of straw had little effect on pullet performance but the inclusion of 4% SBP reduced ADG (P < 0.05) and worsened FCR (P < 0.001). Pullets fed straw had greater ADG (P < 0.05) and better ECR (P < 0.01) than pullets fed SBP. An increase in fiber from 2 to 4% worsened FCR (P < 0.05). Body weight uniformity was not affected by diet. Fiber inclusion increased the relative weight (% BW) of the gizzard at 5 wk (P = 0.056) and 10 wk (P < 0.01) of age but no differences were detected between fiber sources. At same ages, the relative length (cm/kg BW) of the pullets (P = 0.058 and P < 0.01, respectively) and tarsus (P = 0.079 and P < 0.05, respectively) was higher in pullets fed SBP than in pullets fed straw. Fiber inclusion, however, did not affect any of these traits at 17 wk of age. Experiment 3 was designed to study the effects of the treatments used in experiment 2 (type and level of fiber) on egg production, GIT traits, and body measurements of brown egg-laying hens fed diets varying in energy concentration from 17 to 46 wk of age. The experiment was completely randomized with 10 treatments arranged as a 5 x 2 factorial with 5 rearing phase diets and 2 laying phase diets. During the rearing phase, treatments consisted of a control diet based on cereals and soybean meal and 4 extra diets that resulted from including in this diet a combination of 2 fiber sources (cereal straw and SBP) at 2 levels (2 and 4%). During the laying phase, diets differed in energy content (2,650 vs. 2,750 kcal AMEn/kg) but had the same amino acid (AA) content per unit of energy. The rearing diet did not affect any production trait except egg production that was lower in birds that were fed SBP than in birds that were fed straw (91.6% and 94.1%, respectively; P < 0.05). Laying hens fed the high energy diet had lower feed intake (P < 0.001), better FCR (P < 0.01), and greater BW gain (P < 0.05) than hens fed the low energy diet but egg production and egg weight were not affected. At 46 wk of age, hen BW was positively related with body length (r = 0.500; P < 0.01), tarsus length (r = 0.758; P < 0.001), and body mass index (r = 0.762; P < 0.001) but no effects of type of diet on these traits were detected. In summary: a) the response of pullets to increases in energy content of the diet depends on feed form with a decrease in feed intake when fed crumbles but no changes when fed mash. The interaction observed could be due to differences in feed wastage, accounted as consumed by the birds, between diets differing in feed form. b) Feeding crumbles might be preferred to feeding mash c) to pullets from hatching to 5 wk of age. d) The inclusion of moderate amounts of fiber at the expense (wt:wt) of the whole diet improved pullet performance from hatching to 5 wk of age. However, the inclusion of SBP reduced pullet growth at 17 wk of age, with effects being more pronounced at the higher level. Also, an increase in the level of straw from 2 to 4% worsened FCR but did not affect ADG. e) Moreover, the inclusion of up to 4% of a fiber source in the rearing diets did not affect GIT development of the hens but SBP reduced egg production. f) An increase in the energy content of the laying phase diet reduced ADFI and improved feed efficiency but did not affect any of the other traits studied. RESUMEN La presente tesis doctoral contribuye a aumentar el conocimiento sobre diversos factores nutricionales que influyen sobre el crecimiento y la calidad de pollitas de recría, un área de la producción de aves de puesta en la que la información disponible es escasa. Para conseguir índices de puesta adecuados es necesario que tanto la pollita como la ponedora adulta presenten uniformidad y desarrollo corporal óptimo. Cuanto mejor sea la uniformidad de las aves y su desarrollo en sus estadíos iniciales, mayor será su productividad durante la fase de puesta. En base a estos criterios, se llevaron a cabo tres experimentos con los siguientes objetivos: 1) estudiar el efecto de la presentación y composición del pienso sobre el desarrollo durante la primera fase de la recría de las aves; 2) estudiar el efecto de distintas fuentes de fibra a distintos niveles de inclusión sobre el crecimiento y el desarrollo del tracto gastrointestinal (TGI) durante la fase completa de la recría; 3) determinar si la inclusión de fibra adicional al pienso de las pollitas durante la fase de recría afecta a la productividad posterior de las aves y al desarrollo digestivo de las mismas. El experimento 1 constó de 2 ensayos donde se estudiaron la influencia de la inclusión de fibra, la presentación del pienso y el nivel energético del mismo sobre el rendimiento productivo y la uniformidad del peso vivo (PV) de pollitas entre el nacimiento y las 5 sem de vida. En el ensayo 1 se dispuso de un pienso control basado en cereales y harina de soja y 6 piensos extras en los que se incluyó un 2 o un 4% de paja de cereales, pulpa de remolacha (PRE) o cascarilla de girasol (CGI) a expensas (kg:kg) del pienso control. En el global de la prueba (desde el nacimiento hasta las 5 sem de edad) la inclusión de fibra incrementó (P < 0,05) la ganancia media diaria (GMD) y el consumo medio diario (CMD) y mejoró (P < 0,05) la conversión energética (CEn; kcal EMAn/g GMD) pero no afectó a la uniformidad del PV. Las pollitas alimentadas con CGI tendieron a ser más pesadas que las pollitas alimentadas con PRE (P = 0,072) con las pollitas alimentadas con paja ocupando una situación intermedia. El índice de conversión (IC) mejoró (P < 0,05) más con la inclusión en el pienso de un 2% de fibra que con la inclusión de un 4%. En el ensayo 2 de este primer experimento, se dispuso de 10 tratamientos distribuidos de manera factorial (2 x 5) en base a la combinación de 2 presentaciones del pienso (harina vs. migas) y 5 niveles de EMAn (2.850, 2.900, 2.950, 3.000 y 3.050 kcal/kg). Las pollitas que recibieron el pienso en forma de migas pesaron más y tuvieron mejor IC que las pollitas que lo recibieron en forma de harina (P < 0,001). El incremento de energía del pienso en migas se tradujo, de manera lineal, en una reducción del CMD y una mejora del IC. Sin embargo, no se vio efecto alguno sobre estos parámetros cuando el pienso se suministró en forma de harina (P < 0,01 y P < 0,05 para las interacciones). La uniformidad del PV de las pollitas a las 5 sem de edad tendió a mejorar con el pienso en migas (P = 0,077), pero no se vio afectado por el nivel energético del pienso. En el experimento 2, se utilizaron pollitas de recría desde el nacimiento hasta las 17 sem de edad. El objetivo fue estudiar el efecto de la inclusión de fibra en el pienso sobre el rendimiento productivo y el desarrollo del TGI. La prueba constó de tres periodos (0 a 5, 5 a 10 y 10 a 17 sem de edad), en cada uno de los cuales el pienso control estaba basado en maíz y harina de soja, sin fibra adicional. Los piensos experimentales de cada periodo contenían un 2 o un 4% de paja de cereales o PRE a expensas (kg:kg) del pienso control. Entre las 0 y las 5 sem de edad, la inclusión de fibra no afectó al rendimiento productivo de las pollitas. En cambio, entre las 0 y las 17 sem de edad, la inclusión de un 4% de PRE redujo la GMD (P < 0,05) y empeoró el IC (P < 0,001). La inclusión de paja, sin embargo, tuvo poco efecto sobre el rendimiento productivo de las pollitas. Además, las pollitas alimentadas con el pienso que contenía paja tuvieron mayores GMD (P < 0,05) y mejores CEn (P < 0,01) que las pollitas alimentadas con el pienso que contenía PRE. Un incremento del nivel de fibra de un 2 a un 4% empeoró el IC (P < 0,05). La uniformidad del PV no se vio afectada por ninguno de los tratamientos. En relación con el desarrollo digestivo, la inclusión de fibra aumentó el peso relativo (% PV) de la molleja a las 5 (P = 0,056) y a las 10 (P < 0,01) sem de edad pero no se detectaron diferencias entre ambas fuentes de fibra. A esas mismas edades, la longitud relativa (cm/kg PV) corporal (P = 0,058 y P < 0,01, respectivamente) y del tarso (P = 0,079 y P < 0,05, respectivamente) fue mayor en pollitas alimentadas con el pienso en base a PRE que en pollitas alimentadas con el pienso en base a paja de cereales. La inclusión de fibra, sin embargo, no tuvo efecto alguno sobre estos parámetros a 17 sem de edad. El experimento 3 fue continuación del experimento 2 y tuvo como objetivo estudiar el efecto del tratamiento durante la fase de recría sobre la producción de huevos y la calidad de los mismos, el desarrollo del TGI y diversas medidas corporales en gallinas ponedoras alimentadas con piensos con distinta concentración energética entre las 17 y las 46 sem de edad. El experimento se realizó totalmente al azar, con 10 tratamientos organizados como un factorial 5 x 2, con 5 piensos en la fase de recría y 2 piensos en la fase de puesta. Durante la recría hubo un pienso control basado en cereales y harina de soja y 4 piensos extra que resultaron de sustituir (kg:kg) el pienso control por la combinación de 2 fuentes de fibra (paja de cereales y PRE) a 2 niveles (2 y 4%). En el periodo de puesta, los piensos diferían en el contenido de EMAn (2.650 vs. 2.750 kcal/kg) pero el contenido en aminoácidos por unidad de energía fue similar. El pienso suministrado durante la recría no afectó a ninguno de los parámetros estudiados durante la fase de puesta, excepto la producción de huevos, que fue menor en las aves que habían sido alimentadas con PRE que en las alimentadas con paja (91,6% and 94,1%, respectivamente; P < 0,05). Las gallinas que consumieron durante la fase de puesta el pienso alto en energía tuvieron un menor CMD (P < 0,001), mejor IC (P < 0,01) y mayor ganancia de PV (P < 0,05) que las gallinas que comieron el pienso bajo en energía. Sin embargo, el índice de puesta y el peso del huevo no se vieron afectados. A 46 sem de edad, el PV de las gallinas mostró una correlación positiva con la longitud corporal (r = 0,500; P < 0,01), la longitud del tarso (r = 0,758; P < 0,001) y el índice de masa corporal (r = 0,762; P < 0,001), aunque ninguno de estos parámetros se vio afectado por el tipo de pienso. En resumen: a) la respuesta de las pollitas a un incremento del nivel energético del pienso dependió de la presentación del mismo, con una reducción del CMD cuando se suministró en forma de migas pero sin efecto cuando se suministró en forma de harina. b) La utilización de migas puede ser preferible a la utilización de harina pollitas desde el nacimiento hasta las 5 sem de vida. c) La inclusión de cantidades moderadas de fibra en el pienso mejoró el rendimiento productivo de 0 a 5 sem de vida. Sin embargo, la inclusión de PRE redujo el crecimiento a las 17 sem de edad, siendo este efecto más acentuado con el nivel de inclusión más alto. Un incremento del nivel de paja de un 2 a un 4% empeoró el IC pero no afectó a las GMD. d) La inclusión de hasta un 4% de fibra en el pienso de recría no afectó al desarrollo del TGI de las gallinas al final de la puesta. Sin embargo, la inclusión de PRE redujo la producción de huevos. e) Un incremento del nivel energético del pienso en la fase de puesta redujo el consumo y mejoró la eficiencia alimenticia, pero no afectó a ningún otro de los parámetros estudiados