Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 7
1.1. Эффективность использования генетического потенциала голштинского скота при совершенствовании пород животных отечественной селекции 7
1.2. Естественная резистентность организма крупного рогатого скота 27
2. Материал и методика исследований 34
2.1. Схема опытов и объем исследований 34
2.2. Условия содержания и уровень кормления 38
3. Результаты исследований 39
3.1. Рост и развитие чистопородных и помесных телок 39
3.2. Естественная резистеность ремонтных телок 53
3.3. Молочная продуктивность чистопородных и помесных коров 66
3.4. Экстерьер красных степных и голштинизированных первотелок 79
3.5. Воспроизводительная способность красных степных и гол-штинизированых коров 80
3.6. Естественная резистентность красных степных и голштинизированных первотелок 85
3.7. Экономическая эффективность исследований 97
Выводы 100
Предложения производству 102
Список литературы
- Естественная резистентность организма крупного рогатого скота
- Условия содержания и уровень кормления
- Естественная резистеность ремонтных телок
- Воспроизводительная способность красных степных и гол-штинизированых коров
Введение к работе
Молочное скотоводство - важнейшая отрасль народного хозяйства в обеспечении населения биологически полноценными продуктами питания. В Российской Федерации за период 1991-1999 гг. производство молока сократилось на 43%, его количество на душу населения в 1999 г. составило лишь 219 кг, что значительно ниже медицинских норм (Черекаев с соавт., 2001). В настоящее время в РФ норма потребления молока и молочных продуктов в пересчете на молоко составляет 380, а производство молока на одного человека — только 225 кг. В Европе эти показатели равны 783 и 297 кг соответственно (Мысик, 2006). Главной задачей в области молочного скотоводства является повышение продуктивности животных и улучшение качества продукции.
В увеличении производства молока и говядины исключительно важное значение играет селекционно-племенная работа, ибо именно она обуславливает генетический прогресс пород и стад; все другие факторы, в том числе элементы технологии, обеспечивают лишь реализацию этого процесса.
Резкое снижение численности животных молочных пород за последние годы, а также опыт других стран с развитым животноводством указывают на перспективность интенсификации молочного скотоводства России на основе укоренного качественного преобразования скота отечественной селекции и создания новых заводских и внутрипородных типов, отвечающих требованиям современных технологий производства молока.
Применение скрещивания с привлечением лучших специализированных пород мира позволяет ускорить рост продуктивности коров в два-три раза. С этой целью в различные регионы РФ были завезены голштинские животные североамериканской и европейской селекции, которые на протяжении последних десятилетий широко используются для совершенствования отечественных молочных пород скота (Прохоренко с соавт., 1999; Левантин, 2001; Сакса с соавт., 2002 и др.). Мировой опыт показал, что голштинский скот американской и канадской селекции характеризуется наиболее высоким генетическим потенциалом продуктивности, специализированным молочным типом и лучшей приспособленностью к эксплуатации в условиях промышленной технологии и производства молока.
Исследования по изучению племенной базы и результативности использования генетических ресурсов голштинского скота при совершенствовании животных отечественных пород в различных регионах страны являются в настоящее время весьма актуальными для практической селекции (Радченко, 1998; Погребняк, 1998; Суллер, 1999; Данкверт, 2000 и др.). Голштинизация обеспечивает динамический рост продуктивности и совершенствования технологических и биологических качеств животных.
На обширной территории нашей страны необходимо разрабатывать наиболее приемлемые варианты развития молочного животноводства с учетом разнообразия природно-климатических и экологических условий. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР Донского ГАУ по теме 12 (№ гос. регистрации 0120. 0604290).
1.2. Цель и задачи исследований. Основной целью работы явилось изучение эффективности использования генетического потенциала красно-пестрых голштинов для совершенствования красного степного скота в условиях Южного федерального округа.
На разрешение были поставлены следующие основные задачи:
1) изучить особенности роста, развития и естественной резистентности помесных ремонтных телок первого-третьего поколений;
2) оценить молочную продуктивность, экстерьер, воспроизводительную способность и естественную резистентность помесных коров в период первых трех лактации;
3) оценить экономическую эффективность разведения помесных коров разной кровности по красно-пестрым голштинам.
1.3. Научная новизна исследований. В условиях Южного федерального округа впервые проведены комплексные сравнительные исследования роста и развития, молочной продуктивности, экстерьера, воспроизводительной способности и резистентности помесных (красная степная х красно-пестрая голштинская) животных в условиях товарного хозяйства.
1.4. Практическая зависимость работы и реализация результатов исследований. Установлена целесообразность использования генофонда красно-пестрых голштинов для улучшения красного степного скота. Результаты работы внедрены в СПК " Шкуринский" Кущевского района Краснодарского края. Результаты исследований используются при изучении дисциплины "Генетика и биометрия" в Донском ГАУ.
7.4. Апробация работы. Результаты научно-производственных опытов доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных заседаниях кафедры разведения, селекции и генетики с.-х. животных ДонГАУ (2004 - 2007 гг.); Международной научно-практической конференции "Достижения зоотехнической науки и практики - основа развития производства продукции животноводства" (г. Волгоград, 2005); Международной научно-практической конференции "Современные тенденции развития агропромышленного комплекса" (пос. Персиановский, 2006); Международной, научно-практической конференции "Инновационный путь развития АПК - магистральное направление научных исследований для сельского хозяйства" (пос. Персиановский, 2007); четвертой Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные проблемы устойчивого развития АПК России" (пос.Персиановский, 2007).
1.4. Основные положения выносимые на защиту. На защиту выносятся результаты исследований хозяйственно полезных признаков и их связь с естественной резистентностью животных:
— рост и развитие помесных телок;
- продуктивные и воспроизводительные качества голштинизированных коров;
-естественная резистентность помесей;
-экономические показатели проводимых исследований.
1.7. Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано четыре научные работы.
1.8. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах компьютерного текста, содержит 31 таблицу и рисунок, включает введение, обзор литературы, материал, методику и результаты исследований, выводы и предложения производству. Список использованной литературы включает 182 источника, в том числе 52 иностранных авторов.
Естественная резистентность организма крупного рогатого скота
Неспецифическая (естественная) резистентность - комплексное проявление естественных защитных сил организма в качестве одной из главнейших физиологических функций, реализуемой по генетической программе против возбудителей различных болезней. Эта защитная реакция организма животных на воздействие неблагоприятных факторов среды, в том числе и инфекционных агентов, является самым древним в филогенетическом отношении приспособлением (Lieberg et al., 1983).
Селекция на повышение естественной резистентности играет приоритетную роль в проблеме контроля за заболеваемостью, а также в создании животных, пригодных к условиям промышленной технологии (Warner et al., 1992; Мещеряков, 1995; Шаталов, Федюк, 2001).
К неспецифическим по отношению к антигенной структуре факторам защиты организма относятся фагоцитоз, лизоцим, комплемент, лейцин, фагоци-тин и другие ферменты и биохимические соединения, прерывающие деление микробных клеток и уничтожающие их оболочки, т.е. средства, действующие не настолько избирательно, как специфические иммуноглобулины. Следует отметить, что к факторам резистентности относятся и некоторые из последних, так называемые нормальные антитела. Отмечена существенная роль местных антител, относящихся к Ig G, в защите слизистых оболочек респираторного, пищеварительного тракта и половых органов (Tuner - Wermick, 1975; Burrones, 1975, Chippertied, Evans, 1975, Logan, 1975; Larson et al., 1980). Ig M играют определяющую роль в опсонизации и лизисе грамотрицательных бактерий (Tomasi, 1970; Butler, 1979; Kalberle, 1983; Mentzel et al., 1988; Bush, Stally, 1990). Активность молозива, слюны и носового секрета обусловлена преимущественно Ig A (Dzedzicki, Borkowska, 1988; Bush, 1980, et al., 1981; et al., 1985). Как отмечают В. H. Денисенко с соавт. (1994), у специфических иммуноглобулинов профилактические и лечебные свойства связаны с антигенной активностью. В отличие от них, нормальные антитела участвуют в механизмах естественной резистентности, влияя на такие факторы ее, как фагоцитоз, бактерицидная активность сыворотки крови и другие.
К настоящему времени накоплен большой фактический материал по естественной резистентности всех видов с.-х. животных, конкретизированы данные о роли отдельных защитных факторов в организме. Интересны факты известной видоспецифичности защитных показателей у основных видов с. - х. животных. Так, например, крупный рогатый скот (и травоядные вообще) отличаются дефицитом ряда компонентов системы комплемента (Barta, 1992; Barta, Hubbert, 1978; Mueller et al., 1983; Yeynn, 1979; Liinonen, 1985).
Крупный рогатый скот отличается относительно низкой лизоцимной активностью сыворотки крови, однако в молоке и в особенности в молозиве концентрация этого фермента весьма высока (Solton, Ghuysen, 1980; Shellenberg, Pahud, 1982; Pietraszek, Janota - Bassalik, 1988; Goodsward, Virella, 1988, Ioless, 1984; Henson, 1991; Hill, Porter, 1984; Buggar, Sturgess, 1977; Lie, 1980; Lie, Solbi, 1983). F.C.Eisensschenk et al. (1995) экспериментально доказали, что система комплемента не только in vitro, но и in vivo обусловливает лизис Brucella abortus. Из полученных результатов следует, что степень активности этого комплекса сывороточных белков играет определяющую роль в устойчивости крупного рогатого скота к бруцеллезу. Установлено (Денисенко, 1995), что лизоцим молока представляет собой основную противомикробную преграду на начальных этапах инфекционного процесса, в частности, при воспалениях молочной железы коров.
Генетическая обусловленность естественной резистентности не вызывает сомнений и к настоящему времени подтверждена экспериментально исследованиями фетального онтогенеза животных (Logan et al., 1981; Емельяненко, 1987 и др.). Однако сведения о влиянии генетического фактора на степень выраженности показателей неспецифической защиты отличаются противоречивостью. В первую очередь это относится к так называемым "породным" особенностям естественной резистентности, которые зачастую таковыми не являются и представляют собой лишь изменение защитного статуса у завозных, в первую очередь импортных животных, а также помесных, в новых условиях существования. Как правило, процесс акклиматизации сопровождается снижением уровня резистентности. Нельзя относить к породным особенностям и повышенную активность защитных факторов у молодняка мясного скота в сравнении со сверстниками молочных пород. Причины этого кроются в технологических различиях и являются следствием подсосного выращивания молодняка мясного скота и его высокой двигательной активности при пастбищном содержании. С. В. Шаталовым (1984, 1988) изучено влияние кратковременного подсоса на уровень факторов неспецифической защиты у телят молочных пород. Контролем служили сверстники, находящиеся на ручной выпойке.
Условия содержания и уровень кормления
Во всех экспериментах подопытных животных не выделяли из общего поголовья, содержание и кормление их соответствовало общепринятым в хозяйстве системам и рационам.
Телок после рождения помещали в профилакторий, где 10 дней содержали в индивидуальных клетках, обеспеченных оборудованием для ультрафиолетового облучения животных. По окончании профилакторного периода животных переводили в телятник, где содержали группами по 11 голов. Молозиво и молоко выпаивали из индивидуальных сосковых поилок, в первые три — пять дней — четыре, в дальнейшем три раза через равные промежутки времени.
За молочный период телки получали 400 цельного и 1000 кг снятого молока. По достижению шестимесячного возраста телок переводили в группы выращивания ремонтного молодняка, затем из животных массой 220 кг формировали предслучнои гурт, который содержали в отдельном корпусе в групповых клетках по 30 голов. По достижению животными массы 350кг их переводили в случной гурт.
На фермах хозяйства принята стойлово-выгульная система содержания молочных коров, способ содержания — привязный. Подопытных животных содержали в корпусах на 200 или 400 скотомест. Все коровы пользовались постоянным моционом, для чего вокруг выгульно-кормовых площадок устроены маршрутные прогоны.
Кормление подопытного поголовья осуществляли в соответствии с современными детализированными нормами (Калашников, 1985) в зависимости от живой массы и продуктивности.
Крепкое телосложение и хорошее состояние здоровья животных при выращивании — важные предпосылки последующей высокой продуктивности. Поэтому для создания высокопродуктивных молочных стад решающее значение приобретает рациональное выращивание ремонтного молодняка.
Молодой формирующийся организм отличается большой эластичностью, быстро реагируя на изменения среды. Этот факт имеет важное значение, так как направленное воздействие на индивидуальные особенности организма позволяет формировать в процессе выращивания желательные продуктивные типы. Ведущим фактором определяющим рост и развитие организма, особенно в раннем возрасте, является кормление. Молодняк крупного рогатого скота очень чувствителен к уровню и качеству кормления. Молодые животные отличаются необыкновенной способностью откладывать белок. Это свойство молодняка по мере того, как он растет, постепенно ослабляется и при окончательном развитии и завершении роста почти прекращается.
При выращивании телок в период от 6 - до 14 - месячного возраста происходит интенсивный рост мышечной и костной тканей, внутренних органов. Известно, что от экстенсивно выращенной телки получить высокопродуктивную корову практически невозможно. Наукой и практикой установлено, что у коровы дающей до 2000 кг молока, 65% питательности рациона уходит на поддержание жизни, а с удоем выше 5000 кг - менее 40%. Закрепление наследственного фактора высокой молочной продуктивности необходимо начинать с интенсивного выращивания с первых дней жизни ремонтных телок. При этом следует исходить из мирового опыта, что развитие и формирование молочной железы и обменных процессов очень тесно связанно с поступлением в развивающийся организм количества молочных белков и ферментов цельного молока. Считается, что последнего необходимо выпаи вать ремонтной телке в объеме 10% от ее будущего удоя во взрослом состоянии. Наиболее показателен в этом отношении опыт стран с развитым молочным скотоводством. Швеция в 2000 году надоила на корову свыше 7000 кг и выпаивает на телку 10% от удоя, Израиль - 12% при удое в 11500 кг (Приступа, 2003).
Голштинская порода по праву считается одной из наиболее скороспелых пород мира, стойко передающей это качество потомству при скрещивании. По данным В. А. Шостак (2004), на Кубани помесные (красная степная х краснопестрая голштинская) телки при хорошем кормлении характеризуются высокой энергией роста, достигая к 1,5 летнему возрасту живой массы 484 кг. В настоящее время в структуре дойного стада Краснодарского края красные молочные коровы (чистопородные красные степные и улучшенные гол-штинами) составляют 54,7%.
Динамика живой массы подопытных телок представлена в таблице 1. Из приведенных данных следует, что повышение доли голштинской наследственности сопровождалось увеличением живой массы новорожденных, причем между группами II, III, IV и контрольной (I) установлены достоверные различия (Р 0,90 - Р 0,999). Высококровные помеси IV группы превосходили (Р 0,99) и сверстниц II и III групп. Однако, несмотря на превосходство новорожденных улучшенных телок по живой массе, до 3 — месячного возраста регистрировали их отставание по анализируемому показателю от красных степных сверстниц. Преимущество последних составляло 3 - 5 кг (3,4 -5,6%). Во все последующие возрастные периоды отмечали превосходство помесей, с 9 — месячного возраста до конца выращивания наибольшая живая масса зарегистрирована у высококровных помесей IV группы.
Естественная резистеность ремонтных телок
Установленная динамика анализируемых гематологических показателей в онтогенезе крупного рогатого скота согласуется с данными В.Г. Романовского (1986), СВ. Шаталова (1988), А.Б. Алипанахова (1996) и других исследователей.
Динамика клеток белой крови у телок разных генотипов отражена в таблице 11. Из приведенных в этой таблице данных следует, что за период наблюдений количество лейкоцитов изменилось несущественно, за исключением заметного повышения в трёхмесячном возрасте. Сравнительным межгрупповым анализом выявлено увеличение числа клеток белой крови у помесей, преимущественно высококровных. По поводу увеличения лейкоцитов у голштинизи-рованного скота в литературе встречаются различные точки зрения. Нередко рост числа клеток белой крови трактуют как более выраженный клеточный иммунитет (Козырев с соавт., 1998; Цалиев с соавт., 2000 и др.). Однако, на наш взгляд, рост количества лейкоцитов при относительно слабой гуморальной защите следует рассматривать как компенсационную реакцию в системе "генотип - среда ". Это предположение подтверждается фактом увеличения клеток белой крови после прекращения дачи молока (возраст 3 месяца) у всех животных, но наиболее значительно - у высококровных. Для всех групп телок старше 3 месяцев было характерно некоторое снижение количества лейкоцитов с увеличением возраста.
Высокое содержание общего белка в сыворотке крови молодняка крупного рогатого скота считается надежным критерием интенсивного роста и указывает на предрасположенность к последующей значительной молочной продуктивности. Проведенными исследованиями (табл. 12) выявлена тенденция к росту содержания анализируемого показателя с увеличением возраста животных, более отчетливо выраженная у помесей. Красные степные телки превосходили улучшенных до 3 - месячного возраста, в последующем картина изменялась на обратную. Сведения о содержании общего белка достаточно хорошо согласуются с интенсивностью роста животных различных групп Соотношение сывороточных белков имеет важное значение для анализа обмена веществ. В альфаглобулиновую фракцию входят гаптоглобин и церуло-плазмин - белки, обеспечивающие сохранение таких важных для органов кроветворения микроэлементов как железо и медь. Белки бета - глобулиновой фракции в основном представлены трансферрином и гемопексином, регулирующими перенос и свертывание железа и гема, которые принимают активное участие в процессах кроветворения. Дефицит этой фракции обусловливает низкий уровень гемоглобина крови. Фракция гамма — глобулинов представлена в основном иммуноглобулинами. В оптимальных условиях существования животных значительный уровень этих белков свидетельствует о высокой резистентности. Сведения о содержании гамма—глобулиновой фракции и подопытных животных представлены в таблице 13.
Данные этой таблицы свидетельствуют о плавном возрастном увеличении содержания гамма - глобулиновой фракции. Следует отметить, что красные степные телки во все возрастные периоды (исключение - 3 мес.) довольно заметно превосходили улучшенных сверстниц по анализируемому показателю. Достаточно высоким содержанием иммуноглобулинов характеризовались и полукровные животные, что может быть объяснено эффектом гетерозиса. Однократное превосходство помесей в 3 - месячном возрасте мы объясняем последствиями кормового стресса (прекращение дачи молока). Подобные сведения приводят А.П. Арутюнян, СВ. Шаталов (1989) и другие исследователи. Следует также отметить, что во все возрастные периоды содержание гамма — глобулинов у помесей отличалось значительно большей вариабельностью в сравнении с красными степными ровесницами.
По содержанию других белковых фракций отличия между подопытными животными были незначительными. Это касается прежде всего альфа - и бета — глобулинов, содержание которых на протяжении наблюдений колебалось несущественно, количественные характеристики у всех обследованных животных были сопоставимы. У помесей отмечали некоторое превосходство по альбуми нам, что может быть объяснено большим содержанием в их сыворотке крови общего белка и меньшим - гамма - глобулиновой фракции.
Бактерицидная активность сыворотки крови признается одним из главнейших показателей гуморальной защиты организма (Standiford, Tatem, 1986). Сведения об этом интегральном показателе соединений сыворотки отражены в таблице 14.
Из приведенных данных следует, что минимальные значения бактерицидного эффекта выявлены при двух первых обследованиях, наиболее значительное увеличение - в 6 - месячном возрасте. У красных степных животных бактерицидная активность в 6 месяцев повышалась по сравнению с исходным в 1,20, у голштинизированных сверстниц -в 1,15 -1,17 раза. Следует отметить, что в большинстве случаев улучшенные телки III - IV групп несколько уступали чистопородным и полукровным сверстницам, нередко разница была достоверной. Падение бактерицидности в 3 - месячном возрасте обычно трактуют как реакцию организма на изменение кормления (Дронин, 1979; Шаталов, Яковлев, 1996 и др.).
Уместно подчеркнуть, что при определении связи между интенсивностью весового роста и интерьерными признаками, достаточно высокая положительная корреляция была зарегистрирована лишь с бактерицидным эффектом (табл. 15). Из приведенных данных следует, что достоверная положительная связь между живой массой и бактерицидностью была характерна для животных всех групп в любой из возрастных периодов. СВ. Шаталов (1999) для годовалых телок приводит коэффициент корреляции между бактерицидным эффектом и живой массой 0,69; между первым признаком и среднесуточными приростами в период 0-12 месяцев - 0,65. Н.М. Костомахин (1986) отмечает, что телята с повышенным уровнем гуморальных защитных факторов лучше растут и развиваются. О положительных связях сывороточных факторов естественной решительности с энергией роста сообщали также Н.М. Костомахин, В.П. Хазов (1984), А.В. Герасимчук (1984), Н.О. Сухова с соавт. (1990).
Воспроизводительная способность красных степных и гол-штинизированых коров
В предыдущих разделах (3.3 и 3.4) при оценке продуктивности и экстерьера установлено существенное превосходство помесных животных по анализируемым признакам над сверстницами красной степной. Иная ситуация выявле на при изучении воспроизводительных качеств, в данном случае наиболее заметно проявились негативные стороны осуществляемого поглотительного скрещивания. Все голштинизированные животные характеризовались удлиненным сервис-периодом (табл. 27).
Длительность сервис-периода у первотелок II, III и IV групп была больше отмеченной у красных степных сверстниц в 1,12 - 1,70; у животных с двумя отелами -в 1,14- 1,3 7 и у полновозрастных коров - в 1,04 - 1,43 раза. По мнению академика РАСХН М.Т. Прокофьева (2002), наиболее оптимальные сроки плодотворного осеменения коров составляют до 100 дней после отела. Из сведений таблицы усматривается тенденция к сокращению продолжительности сервис-период с увеличением возраста, однако эти данные относительны, так как характеризуют не одних и тех же, но разных животных.
Объективным следствием длительного сервис-периода у помесей явилось увеличение межотельного срока (табл. 28).
Из полученных данных следует, что далеко не все подопытные животные характеризовались ежегодными отелами. Наибольшая длительность МОП зарегистрирована у УА - кровных животных - в 1,08 - 1,16 раза более, чем у красных степных ив 1,02 - 1,13 раза выше, чем у других вариантов помесей. Объективным следствием увеличения анализируемого показателя являются потери молока за счет дней бесплодия. Продолжительность МОП считается одним из важнейших обобщающих показателей интенсивности воспроизводства. Сокращение МОП у коровы на один день способствует повышению удоя на 4,5 кг и выходу телят на 0,0027 головы в год (Olson et. al., 1981). В Ирландии сокращение МОП с 385 до 370 дней позволило получить от 100 коров дополнительно 10000 кг молока и четыре теленка (Warrock, цит. по Пещук, 2002).
Следствием увеличения длительности сервис и межотельного периодов явилось также снижение коэффициента воспроизводительной способности. По сведениям И.И. Клименок с соавт. (2001), с увеличением числа осеменений на одно плодотворное сервис-период удлиняется как минимум на величину одного полового цикла; соответственно возрастает продолжительность и межотельного срока.
Обобщая сведения о воспроизводительной способности подопытных животных, следует еще раз подчеркнуть, что в условиях СПК "Шкуринский" помеси второго поколения несколько уступали сверстницам первого и третьего по уровню большинства показателей молочной продуктивности. Уместно также отметить, что коровы с 75% голштинской наследственности отличались и большими длительностью сервис - и межотельного периодов и потерями молока за счет дней бесплодия.
Анализ уровня защитных факторов на протяжении лактации позволил установить известное сходство их динамики у животных разных наследственных вариантов. Достоверных различий по числу клеток красной крови и содержанию гемоглобина между помесями и красными степными сверстницами не выявили, хотя количество эритроцитов у высококровных коров III - IV групп было несколько выше (в 1,04 - 1,08 раза). Подобная тенденция была характерна и для содержания гемоглобина. Многие исследователи (Мкртчан, 1994 и др.) отмечают, что анализируемые показатели выше у более продуктивных животных независимо от их породной принадлежности. Эти сведения вполне соответствуют полученным нами результатам.
Согласно полученным данным, динамика гемоглобина в зависимости от физиологического состояния животных была следующей: у новотельных коров и в первой стадии лактации его уровень составлял 107 - 108, затем отмечали ( повышение до 97 - 100 г/л.
