Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Характеристика голштинского и голштинизированного скота 8
1.2. Иммунологическая реактивность и естественная резистентность крупного рогатого скота 26
1.3. Уровень резистентности у голштинского и голштинизированного скота 32
2. Материал и методика исследований 35
2.1. Схема опытов и объем исследований 35
2.2. Условия содержания и уровень кормления 38
3. Результаты исследований 40
3.1. Характеристика и генеалогическая структура стада 40
3.2. Рост и развитие голштинских телок 48
3.3. Естественная резистентность и реактивность ремонтного молодняка 57
3.4. Молочная продуктивность и экстерьер голштинских животных 63
3.5. Воспроизводительная способность и иммунологическая реактивность голштинских коров 73
3.6. Продолжительность хозяйственного использования и пожизненная продуктивность голштинских коров 77
3.7. Продуктивные и воспроизводительные качества животных в зависимости от генотипических и паратипических факторов 84
3.7.1. Оценка по уровню удоя за первую лактацию 84
3.7.2. Продуктивность голштинских коров в зависимости от возраста первого отела 89
3.7.3. Живая массаи продуктивность коров 94
3.7.4. Продуктивность первотелок в зависимости от сезона отела 101
3.7.5. Показатели связи между хозяйственно полезными признаками у голштинского скота 103
3.8. Экономическая эффективность исследований 105
Выводы 109
Предложения производству 111
Список литературы
- Иммунологическая реактивность и естественная резистентность крупного рогатого скота
- Уровень резистентности у голштинского и голштинизированного скота
- Условия содержания и уровень кормления
- Воспроизводительная способность и иммунологическая реактивность голштинских коров
Введение к работе
1.1. Актуальность темы. Голштинская порода занимает ведущее место в селекционных мероприятиях всех стран с развитым молочным скотоводством. Голштинский скот выгодно выделяется среди животных других высокоинтенсивных пород не только желательным типом телосложения, но и продуктивностью, длительное время удерживая все мировые рекорды. В оптимальных условиях кормления и содержания удои голштинских коров в хозяйствах Российской Федерации достигают 6000-7000, а в ведущих племенных стадах - 8000-10000 кг молока за лактацию (Прохоренко с соавт., 1996, 1999, 2000, 2005; Прудов, 1991; Сакса, 1999, 2001,2003; Фенченко, 2000, 2002; Шичкин, 2002; Кацы, 2000 и др.).
Жирность молока голштинских коров может достигать достаточно высоких значений, однако в массовом проявлении в связи с обильномолочностью составляет 3,5-3,6% (Айтпаев, 1996; Прудов, Дунин, 2002; Wielgjsz-Groth, 2001; Brozozowski, 2001 и др.).
Использование животных высокоинтенсивных пород, в первую очередь голштинской, - один из главных резервов повышения продуктивности стад хозяйств России и обеспечения населения страны биологически полноценными продуктами питания в соответствии с рекомендуемыми медициной нормами (А.Т. Мысик, 2006; Н.И. Стрекозов, 1997 и др.).
Племенная работа с голштинским скотом должна быть направлена на улучшение продуктивных и адаптационных качеств, а также на сохранение и дальнейшее развитие ценных хозяйственно полезных признаков.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательской работы Донского государственного аграрного университета по теме 12 (№ гос. регистрации 0120. 0604290) по межведомственной координационной программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению АПК Российской федерации на 2001-2005 и 2006-2010 гг.
1.2. Цель и задачи исследований. Основной целью работы явилось
изучение продуктивных и воспроизводительных качеств, длительности
хозяйственного использования, иммунологической реактивности и
резистентности черно-пестрого голштинского скота, полученного методами
чистопородного разведения и поглотительного скрещивания в южной степной
зоне с использованием генетического потенциала производителей различной
селекции.
На разрешение были поставлены следующие основные задачи:
изучить особенности роста, развития, естественной резистентности и реактивности ремонтных телок;
оценить молочную продуктивность и воспроизводительную способность коров в период первых трех лактации;
изучить экстерьер и иммунологическую реактивность первотелок;
оценить длительность эксплуатации и пожизненную продуктивность дочерей различных производителей;
определить влияние генотипических и паратипических факторов на продуктивные и воспроизводительные качества животных;
оценить экономическую эффективность производства молока голштинскими коровами.
1.3. Научная новизна исследований. В условиях Южного федерального
округа впервые проведены комплексные сравнительные исследования уровня
хозяйственно полезных признаков и биологических особенностей черно-
пестрого голштинского скота внутрихозяйственных генераций, полученных с
использованием производителей селекции разных стран. Выявлены
положительные коррелятивные связи интерьерных факторов с интенсивностью
весового роста. Установлена генетическая неоднородность линий по
продолжительности продуктивной жизни.
Оценены возможности раннего прогнозирования целесообразности длительного использования в зависимости от возраста и живой массы на начало
эксплуатации и уровня удоя за первую лактацию.
1.4. Практическая значимость работы и реализация результатов
исследований. Установлена целесообразность использования черно-пестрого
голштинского скота в условиях юга России. Выявлены перспективные
продолжатели линий и родственных групп, потомки которых отличаются
длительным сроком хозяйственного использования и высокой пожизненной
продуктивностью. Установленные корреляции перспективны для селекции по
косвенным признакам. Подтверждена возможность раннего прогнозирования
длительного хозяйственного использования животных в зависимости от уровня
некоторых показателей на начальный период эксплуатации. Результаты работы
внедрены в агрофирме «Кагальницкая» Кагальницкого района Ростовской
области. Результаты исследований используются при изучении дисциплины
«Генетика и биометрия» на факультете технологии сельскохозяйственного
производства Донского ГАУ.
1.5. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
доложены и обсуждены на ежегодных заседаниях кафедры разведения,
селекции и генетики с.-х. животных Дон ГАУ (2004-2008 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); Международной научно-практической
конференции «Через инновации в науке и образовании к экономическому росту
АПК» (пос. Персиановский, 2008).
1.6. Основные положения, выносимые на защиту:
рост, развитие, резистентность и реактивность ремонтных телок;
продуктивные и воспроизводительные качества коров;
продолжительность хозяйственного использования и пожизненная продуктивность животных;
хозяйственная ценность животных по комплексу признаков;
экономические показатели проведенных исследований.
1.7. Публикация результатов исследований. По материалам диссертации
опубликовано 10 научных работ.
1.8. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 143
страницах компьютерного текста, содержит 32 таблицы и 15 рисунков,
включает введение, обзор литературы, материал, методику и результаты
исследований, выводы и предложения производству, список использованной
литературы (включающий 293 источника, в том числе 71 иностранных).
Иммунологическая реактивность и естественная резистентность крупного рогатого скота
Термин "естественная (или неспецифическая) резистентность" используют в современной биологической литературе чрезвычайно многогранно. В широком смысле под ним понимают комплексное проявление естественных защитных сил организма в качестве одной из главнейших физиологических функций, реализуемой по генетической программе против возбудителей различных заболеваний. Термин "естественная" свидетельствует об автономном синтезе защитных соединений фетальной тканью и наличии их в организме постоянно, независимо от антигенной стимуляции. Прилагательное "неспецифическая" подчеркивает широчайший спектр действия факторов резистентности в отличие от высокоспецифичных антител - основы иммунитета. Следовательно, естественная резистентность - одна из приоритетных составляющих иммунитета, .т.е. защиты организма от всего генетически чужеродного (Петров, 1976). Термин "естественный иммунитет" нередко используют в качестве синонима.
Естественная резистентность тесно взаимосвязана с иммунореактивностью, вследствие чего в литературных источниках эти понятия нередко отождествляют, однако большинство исследователей их дифференцирует (Сиротинин, 1966; Павел, 1976; Павел с соавт., 1981 и др.). Резистентность как физиологическая функция органов и тканей связана с деятельностью гормональной и вегетативной нервной систем, регулируемых центральной нервной системой (Здродовский, 1969; Коваленко, Сидоров, 1973; Петров, 1987 и др.).
Селекция на повышение естественной резистентности играет приоритетную роль в проблеме контроля за заболеваемостью, а также в создании животных, пригодных к условиям промышленной технологии (Павел с соавт., 1980; Мауг, 1978; Lachhiramanl, 1981; Buschmann, 1982, 1986; Эрнст с соавт., 1986; Rothschild, 1987; Snell, 1989; Warner et al., 1992; Oskam, Steenberger, 1995; Мещеряков, 1995 и др.). Н.Г.Дмитриев с соавт. (1983) показали, что селекцией на резистентность в молочном скотоводстве в течение 10 лет можно на 100% повысить эффективность ветеринарных мероприятий и на 50% сократить число животных, нуждающихся в ветеринарной помощи.
Защитная реакция организма животных на воздействие неблагоприятных факторов внешней среды является самым древним в филогенетическом отношении приспособлением (Lieberg et al., 1983).
Важнейшими составляющими резистентности являются кожные и слизистые барьеры, а также гуморальные и клеточные защитные факторы.
Иммуноглобулины или антитела - специальные белки для нейтрализации, разрушения и последующего выведения антигенов из организма. Иммуноглобулины делятся на пять классов: IgG; IgM; IgA; IgD; IgE и большое количество подклассов (Незлин, 1972; Porter, 1973; Галактионов, 1986).
Уровень иммуноглобулинов основных классов у крупного рогатого скота отличается высокой вариабельностью (Williams et al., 1975 и др.), к настоящему времени обнаружены межпородные различия и высокая внутрипородная изменчивость. Н.А.Попова с соавт. (1987) предлагают использовать этот признак для селекции животных на повышение естественной резистентности, прогнозируя, тяжесть инфекционного заболевания по соотношению иммуноглобулинов различных классов.
Комплемент - сложный комплекс белков сыворотки крови глобулиновой природы, конституциональная эффекторная система иммуногенеза с разнообразной биологической активностью, выполняющая функцию неспецифического фактора иммунитета при бактериальных и вирусных инфекциях. У человека и некоторых видов животных в его состав входят не менее девяти компонентов (С1-С9), отличающихся по химическому строению, физическим и биологическим свойствам. Активность проявляет весь комплекс в целом (Резникова, 1967). Некоторые исследователи (Осидзе, Простаков, 1983) полагают, что система комплемента включает большее число факторов.
Изолированный комплемент обладает слабым антибактериальным действием, но в контакте с антителами адсорбируется на их поверхности и усиливает реакцию антиген-антитело (Leinonen, 1985).
Комплемент (в переводе - дополнение) присутствует в организме всегда, независимо от антигенной стимуляции и способен разрушать большинство антигенов, с которыми уже связаны антитела. Не лизируются комплементом лишь грамположительные бактерии. F.C. Eisensschenk et al. (1995) экспериментально доказали, что система комплемента участвует в лизисе Brucella abortus, сделали вывод, что активность комплемента играет роль в устойчивости крупного рогатого скота к бруцеллезу.
Уровень резистентности у голштинского и голштинизированного скота
Сведения об изменениях интерьерных показателей естественной резистентности у чистопородных голштинов и у помесей, полученных с их участием, весьма многочисленны и неоднозначны.
Н.Н. Белкина, А.Б. Алипанахов (1994) выявили превосходство по активности показателей резистентности у помесей первого и второго поколения в сравнении с чистопородными красными степными и голштинскими. ЯЗ. Лебенгарц (1988) сообщает о гетерозисе по защитным факторам у помесных телок — потомков черно-пестрых холмогорских коров и голштинских быков, сохранявшемся у первотелок. Исследователем отмечена положительная корреляция показателей резистентности с хозяйственно полезными признаками. В то же время Ф.П. Петрянкин (1997) не выявил существенных различий в уровне защитных факторов у черно-пестрых и голштинизированных коров, объясняя отсутствие гетерозиса у помесей неполноценным кормлением. По данным разных авторов, самый распространенный в РФ вариант — голштинизация черно-пестрого скота сопровождается повышением защитных показателей (Абовян, 1991; Полупан, Герасимчук, 1995 и др.), снижением (Кацы с соавт., 1994; Трушников, Синцов, 1994 и др.), либо не оказывает влияния на их уровень (Гертман с соавт., 1990; Иванов, Бондарев, 1995 и др.).
В.Ф. Зибриянов с соавт. (1986) установили у симментал-голштинских помесей более заметное, чем у чистопородных сверстников, снижение резистентности при нарушении полноценности кормления. Эти исследователи отметили тенденцию к уменьшению естественной защиты с повышением кровности по улучшающей породе. v
Объективным критерием естественной резистентности животных является продолжительность их хозяйственного использования при наличии ежегодных отелов и лактации. В связи с этим считаем уместным привести результаты Д.В. Карликова с соавт. (2001) о длительном использовании чистопородных коров черно-пестрой породы и минимальном - улучшенных, со средним удельным весом голштинских генов 60,3%. Сопоставимые Данные приводит и В.П. Потокин с соавт. (1999), сообщая, что даже в оптимальных условиях существования повышение кровности по голштинской породе сопровождается сокращением продуктивной жизни и увеличением сервис-периода.
По данным СВ. Шаталова, СП. Лилитко (2004), помесный молодняк первого-четвертого поколения превосходил чистопородный красный степной в течение всего периода выращивания в среднем по количеству эритроцитов в 1,03-1,07; по содержанию гемоглобина - 1,02-1,05 раза, что свидетельствует о более высоком уровне газообмена и окислительно-восстановительных процессов у голштинизированных животных.
Помесные телки уступали чистопородным по бактерицидному эффекту, активности лизоцима, содержанию гамма-глобулинов и интенсивности внутрикожной пробы в среднем в 1,03-1,08; 1,02-1,11; 1,04-1,08 и 1,13-1,45 раза соответственно. СВ. Шаталов, А.Н. Серокуров (2007) отмечает не только снижение показателей резистентности у голштинизированных животных, но и большую подверженность их болезням различной этиологии в сравнении с чистопородными.
Многие из цитированных исследований свидетельствуют, что голштинизация дает неоднозначные результаты, среди которых немало негативных, существенно снижающих жизнеспособность животных. В заключение отметим, что среди любой породы выявляются особи, удачно сочетающие высокие продуктивность и резистентность.
Проанализированные литературные источники были выбраны как наиболее полно и глубоко отражающие основные направления исследований по вопросам широкомасштабного процесса улучшения животных распространенных в РФ пород отечественной селекции голштинским скотом. Учитывая противоречивость и неоднозначность литературных данных по всем аспектам этой проблемы, целью настоящей работы явилась оценка продуктивных и воспроизводительных качеств, реактивности, резистентности и длительности хозяйственного использования голштинского скота, полученного с использованием животных различной селекции, в условиях Южного федерального округа.
Экспериментальная часть работы выполнена в агрофирме «Кагальницкая» и на кафедре разведения, селекции и генетики сельскохозяйственных животных Донского государственного аграрного университета в течение 2004 - 2007 гг. В процессе изучения различных параметров использовали чистопородных голштинских животных (рис. 1).
В ходе выполнения работы было проведено четыре научно-хозяйственных опыта на крупном рогатом скоте различных возрастных групп. Продуктивные качества оценены у 686 особей, уровень реактивности и резистентности - у 20, экстерьерные признаки — у 60 животных.
Рост и развитие ремонтных телок изучены на двух группах животных — аналогов по возрасту, общей численностью 20 голов, по 10 линий ВБА и PC. За животными вели наблюдения от рождения до осеменения. Использовали общепринятые зоотехнические методы - индивидуальное взвешивание при рождении, в 3, 6, 9, 12, 15 и 18 месяцев; взятие промеров основных статей тела в 12-месячном возрасте. По данным взвешиваний определяли абсолютную и относительную скорость роста.
Реактивность и резистентность изучены на тех же группах телок. В возрасте 3, 6, 9 и 12 месяцев от животных получали кровь из яремной вены, в одно и то же время до кормления, в качестве антикоагулянта использовали гепарин.
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 480 цельного и 320 кг снятого молока. До 6-месячного возраста телки получали в среднем (кг) концкормов -200, силоса - 400, сена - 250, корнеклубнеплодов - 160. Сочные корма скармливали с месячного возраста. По достижению шестимесячного возраста телок переводили в группы выращивания ремонтного молодняка, затем из животных массой 220 кг формировали предслучной гурт, который содержали в отдельном корпусе в групповых клетках по 30 голов. По достижению животными массы 350 кг 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 и степени обеспеченности животных кормами собственного производства. В летний период коровы при суточном удое свыше 18 кг получили 65-70 кг зеленых кормов. В зеленом конвейере в основном использовали рожь, тритикале, яровой ячмень, овес в смеси с горохом, кукурузу, суданскую траву, сорго-суданские гибриды и сорго. Озимые колосовые - рожь и тритикале применяли на зеленый корм в течение месяца, а также для приготовления сенажа. Кукурузу загущенного посева в дополнении с суданской травой использовали на зеленый корм в течение 50 - 60 дней, ячмень в смеси с бобовыми — 30-35 дней. Схемы зеленого конвейера составляли таким образом, чтобы коровы в сутки получали два-три вида корма.
Для заготовки сена использовали преимущественно сеянные травы — ячмень, горох, люцерну, эспарцет, суданку. В стойловый период коровы, в зависимости от суточного удоя, получали в среднем (кг) сена - 7-Ю, силоса - 15, свеклы или тыквы — 15-20, концентрированных кормов - 5-7, соломы ячменной — 3.
Стадо агрофирмы отличается разнотипичностью своего происхождения. Предки современных животных происходят из Голландии, Швеции, Канады, США, Украины, Хабаровского края и Сахалина. Следует отметить, что на Дальний Восток бывшего СССР поступал скот из Японии, и Новой Зеландии. Наибольшее количество предков современных животных завезено из племенных хозяйств Львовской (черно-пестрая порода, 1978-1981) и Сахалинской областей, а также из Хабаровского края (голштинская порода, 1986, 1988). Продуктивность матерей черно-пестрых животных была в пределах 4170 кг молока с жирностью 3,57%, матерей отцов - 5700 кг и 4,01% молочного жира. Все голштинские животные обладали высокой продуктивностью женских предков, как по линии отцов (8881 кг - 3,80%), так и матерей (6508 кг - 3,71%). СВ. Шаталов (2003) в ретроспективном плане выделил следующие наиболее многочисленные варианты: черно-пестрая (ЧП), черно - пестрая голштинская (ЧПГ); 5/8ЧПх3/8ЧПГ;. Уг ЧПх/з ЧПГ; УгЧПГхУгЧП; 78ЧПх7/8ЧПГ. Удой животных всех обследованных групп существенно превышал требования стандарта черно-пестрой породы; по первой лактации превосходство составило от 736 ( /8ЧП 7/8ЧШ ) до 973 (1ЛЧПГх1/4ЧП), по второй - от 301 (5/8ЧПх3/8ЧПГ) до 878 (ЧП), по третьей - от 23 (ЧПГ) до 569 кг (ЧП). Полновозрастные животные двух генотипов ( ЧПх /гЧПГ и /8ЧПх /8ЧПГ) по удою несколько уступали требованиям стандарта.
Воспроизводительная способность и иммунологическая реактивность голштинских коров
Сервис-период у подопытных животных, особенно у первотелок, был достаточно длительным (табл. 22). Между животными разных линий установлены следующие различия: у первотелок ВБА в сравнении со сверстницами он был в 1,14 раза длиннее (Р 0,95), у животных с двумя и тремя лактациями - в 1,38 и 1,42 раза короче (Р 0,999). Установленные различия проблематично объяснить лишь разницей в удое, возможно, определенное влияние оказали отцы коров. Минимальной длительностью сервис-периода характеризовались полновозрастные животные. Эти факты подтверждают, что адаптационные процессы продолжаются в течение всей продуктивной жизни. Полученные в эксперименте данные по продолжительности сервис-периода несколько ниже, чем указанные в литературе для импортированных в РФ голштинских коров различной селекции - 109- 188 дней (Данкверт, 1999).
Л.Г. Чохатариди (2007) отмечает наилучшую продуктивность у коров при сроках сервис-периода 31-50 и 51-70 дней. Наивысший суточный удой зарегистрирован у коров с сервис-периодом 31-50, при его удлинении свыше 91 дня продуктивность была наиболее низка. Т.В. Каргинов (2007) указывает, что при удое за лактацию до 4000 длительность сервис-периода у большинства животных в пределах нормы, т. е. до 90 дней, при удое до 5000 и свыше 5000 кг с таким сроком меньше в 2,3 и 18,3 раза соответственно. По данным исследователя, при удое свыше 5000 кг сервис-период составляет 151 и более дней, недополучение молока за лактацию при удое 4000-5000 кг и сервис-периоде 151-170 дней составляет 735 кг (16,1%), при удое свыше 5000 кг-517 кг (9,6%), при сервис-периоде 171-190 дней - 975 (21,3%) и 689 кг (12,8%) соответственно. При сервис-периоде свыше 191 дня недополучение молока составляло 834-1185 кг (15,6 - 25,9%).
Немаловажно также отметить, что даже при соблюдении специальных мер асептики, при искусственном осеменении происходит инфицирование половых путей условно-патогенной микрофлорой и ее количество в маточном содержимом увеличивается при каждом повторном осеменении (Шубин, 1996 и др.).
По мнению академика РАСХН М.Т. Прокофьева (2002), наиболее оптимальные сроки плодотворного осеменения коров составляют до 100 дней после отела.
Между животными разных линий по МОП отметили те же закономерности, что и по сервис-периоду. Уменьшение продолжительности МОП у коровы на один день способствует повышению удоя на 4,5 кг и выхода телят на 0,0027 головы в год (Olsonet 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 Пешук, 2002).
Следствием различий в продолжительности МОП являются отличия в величине коэффициента воспроизводительной способности коров (табл. 24).
Как следует из приведенных данных, наиболее желательными значениями отличались полновозрастные коровы линии ВБА. Вероятно, удлинения сервис- и межотельного периодов и снижение КВС у животных линии PC - следствие их большей продуктивности.
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 периода. Сведения об общей иммунологической реактивности первотелок представлены в таблице 25.
Из приведенных данных следует, что интенсивность общего и абсолютного утолщений была максимальной у новотельных животных, минимальной - в период пика деятельности молочной железы, несколько повышаясь по завершению лактации. Какой-либо достоверной связи между показателями пробы и удоем животных за предшествующий месяц не выявили.
