Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 7
1.1. Система воспроизводства 7
1.2. Половая и хозяйственная зрелость 9
1.3. Плодовитость 10
1.4. Влияние среды на репродуктивные органы 15
1.5. Стимуляция половых функций 22
1.6. Интегральные показатели воспроизводства 25
2. Собственные исследования 30
2.1. Материал и методика исследования 30
2.2. Результаты исследования 39
2.2.1. Воспроизводство крупного рогатого скота в изучаемых хозяйствах 39
2.2.2. Общая изменчивость основных показателей воспроизводства 42
2.2.3. Репродуктивные функции быков-производителей 47
2.2.4. Возраст и живая масса коров при первом отеле 65
2.2.5. Влияние молочной продуктивности на воспроизводительные функции коров 70
2.2.6. Селекция крупного рогатого скота по репродуктивным функциям 81
2.2.7. Влияние воспроизводства на экономические показатели отрасли молочного скотоводства 88
3. Обсуждение результатов 91
Выводы 109
Практические рекомендации 112
Список литературы
- Система воспроизводства
- Влияние среды на репродуктивные органы
- Воспроизводство крупного рогатого скота в изучаемых хозяйствах
- Репродуктивные функции быков-производителей
Введение к работе
Актуальность темы. Производство продуктов животноводства для организации полноценного сбалансированного питания населения нашей страны является одной из главных задач сельского хозяйства.
Решающей предпосылкой для полного обеспечения потребностей государства в мясо-молочной продукции является интенсификация методов восстановления и расширения численности продуктивного животноводства, улучшения его качества, т.е. процессов воспроизводства поголовья крупного рогатого скота.
П.Волосков (1960), В.Милованов (1962), А.Сергиенко (1978), Н. Решетникова (1996) отмечают, что воспроизводство является лимитирующим фактором роста молочно-мясной продуктивности.
Возможности расширенного воспроизводства ограничиваются с одной стороны, биологическими свойствами животных, а с другой -хозяйственно-технологическими условиями их использования. Это многофакторный признак, степень реализации которого зависит от генетических структур животных, условий их кормления и содержания, развития половых органов и нервно-гормональной регуляции в период онтогенеза, а также от техники случки и искусственного осеменения.
В работах X. Кушнера (1964), Л. Эрнста и др. (1972), Д. Лэсли (1982) предлагаются методы генетического совершенствования воспроизводительных функций животных. Оптимизация условий выращивания ремонтного молодняка (А. Емельянов, 1972) улучшение условий кормления и содержания (В.Шепилов, 1977; Т.Солсбери, 1966) регуляция гормонального статуса организма (Ю.Клинский, В. Павлов, 1977; М. Прокофьев, 1999) способствуют интенсификации репродуктивной функции домашних животных.
Всё это разнообразие признаков удваивается в связи с прямой зависимостью воспроизводства от состояния организма быков-производителей и коров. Различные породы, их "норма реакции" на условия внешней среды отличаются по скороспелости, плодовитости и продолжительности репродуктивного периода.
М.Придорогин (1914), М.Иванов (1964), X. Хэммонд, Иогансон и др. (1965), Н. Дмитриев (1978) сообщают о наличии существенных межпородных различий по росту и развитию ремонтного молодняка, плодовитости и продуктивности взрослых животных.
Достаточно полного изучения воспроизводительных функций разных пород крупного рогатого скота в условиях Среднего Поволжья не проводилось. Эта проблема становится ещё более актуальной в связи с массовой заменой местных, апробированных пород на более продуктивные, формирование которых проходило в иных климатических условиях.
Цели и задачи исследования. Была поставлена цель изучить воспроизводительные функции коров и быков-производителей бестужевской (Б), симментальской (С), черно-пёстрой (Ч.П.) и голштинской (Г) пород крупного рогатого скота.
В соответствии с поставленной целью изучались:
- качество семя быков-производителей различных пород и родственных групп;
- оплодотворяющие свойства спермы быков-производителей различных пород и родственных групп;
- зависимость спермопродукции от сезона года, условий кормления и физиологического состояния организма;
- уровень фенотипической и генетической изменчивости качества и оплодотворяющих свойств семя;
- влияние воспроизводительных функций на молочную продуктивность коров;
- влияние генетических и средовых факторов на скороспелость ремонтного молодняка различных пород;
- влияние генетических и средовых факторов на плодовитость коров различных пород;
- влияние генетических и средовых факторов на репродуктивное долголетие коров различных пород.
Была поставлена также задача определить параметры для оценки по воспроизводительным функциям дочерей быков, разработать предложения по стандартам для сравнения пород.
Новизна исследования. Комплексное изучение воспроизводительных способностей быков-производителей и коров трёх наиболее распространенных в области пород выполнено впервые.
Новые данные получены по оценке спермопродукции быков-производителей разных пород в зависимости от их резистентности, а также от сезона и условий кормления. Впервые проведено сравнительное изучение скороспелости, рождаемости, плодовитости и долголетия маточного поголовья бестужевской, симментальской и черно-пёстрой пород в условиях Ульяновской области. В результате проведённого эксперимента впервые разработаны генетические параметры отбора (наследуемость, селекционный дифференциал, ожидаемый результат отбора) по воспроизводительным функциям коров разных пород.
Разработаны и рекомендованы производству показатели по оценке быков-производителей по репродуктивным качествам дочерей.
Впервые проведена оценка 27 отцов по данному признаку.
Практическое значение. Сравнительное изучение основных параметров воспроизводства крупного рогатого скота, диапазона их изменчивости в зависимости от генетических и средовых факторов, позволит выбрать лучшие породы и родственные группы, создать адекватные условия в период онтогенеза и продуктивного использования.
На защиту выносятся положения:
- о системности воспроизводительных функций крупного рогатого скота, наиболее существенными элементами которых являются возраст первой случки, плодовитость и репродуктивное долголетие;
- о породных различиях отдельных элементов функции воспроизвод ства;
- об управляемости репродуктивными функциями на основе изменения наследственности, факторов онтогенеза и внешней среды;
- о лимитирующем влиянии функции воспроизводства на молочную продуктивность коров.
Наряду с указанными положениями на защиту представлены методы селекционно-племенного совершенствования функции воспроизводства.
Апробация результатов исследования. Результаты исследования апробированы в докладах, на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов УГСХА в 1997, 1998 и 1999 годах. На Всероссийских совещаниях по вопросам воспроизводства в 1997, 1999 и 2000 годах.
Публикации. По результатам исследования опубликовано семь печатных работ.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 159 листах машинописного текста, включает 27 таблиц и 3 графика, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, собственные исследования (методика, результаты, обсуждение результатов), выводы и предложения, приложения. Список литературы включает 193 источника, в т. ч. 27 на иностранном языке.
Система воспроизводства
Воспроизводство стада - это сложная система биологических процессов возобновления и увеличения численности поголовья крупного рогатого скота, улучшения его качества.
Различают простое и расширенное воспроизводство.
В первом случае восстанавливается прежнее количество и качество животных. При расширенном воспроизводстве, увеличивается их количество и улучшается качество.
Система воспроизводства динамически изменялась в зависимости от развития общества, научных достижений и роста технического прогресса.
При экстенсивной системе животноводства воспроизводство, как правило, было простое, применялись вольная или ручная случка, экстенсивное выращивание молодняка. При традиционной системе воспроизводство предполагает увеличение численности поголовья и улучшение его качества, то есть оно становится расширенным, организуется искусственное осеменение и направленное выращивание молодняка.
Дальнейший этап совершенствования воспроизводства стада связан с процессами интенсификации и специализации скотоводства. При расширенном воспроизводстве стада используется искусственное осеменение и трансплантация эмбрионов, выращивание молодняка осуществляется по програмно-целевому методу, то есть такому, когда не только планируют достижение определённой массы в том или ином возрасте, но и направление продуктивности (молочное, мясное, племенное), её уровень.
Воспроизводство стада является одним из основных условий стабильного роста производства продуктов животноводства. Это в наибольшей степени относится к производству молока, так как хорошо известно, что лактационная деятельность организма тесно связана с процессами размножения животных с получением и выращиванием от них приплода.
Вместе с тем, это сложный биологический процесс, который оказывает существенное влияние на технологию и экономику отрасли.
Воспроизводство стада осуществляется в результате размножения животных и выращивания полученного приплода до репродуктивного возраста, после чего процесс повторяется вновь.
По мнению академика И.Шмальгаузена (1969), живые организмы стремятся к "безграничному размножению", однако этому явлению постоянно противодействует внешняя среда.
Повышение рождаемости и приспособленности полученного приплода к внешним условиям, а также сокращение сроков выращивания ремонтного молодняка - основные пути интенсификации воспроизводительных функций домашних животных (П. Кулешов, 1926; Е. Давеппорт, 1912; М. Придорогин, 1914; Л. Адамец, 1936; Н.Иеитс, 1970).
В биологической литературе (С. Северцев, 1941; Д. Кашкаров, 1945) рождаемость оценивают числом родившихся особей в популяции на единицу времени или на условную часть популяций. Различают максимальную рождаемость, то есть теоретически возможную и реализованную рождаемость - фактически существующую (Ю. Одум, 1965).
Величина коэффициента рождаемости определяется плодовитостью и сроками развития эмбриона. Чем выше количество новорожденных и короче период беременности, тем выше коэффициент рождаемости.
К сожалению, в зоотехнической литературе термин "коэффициент рождаемости" используется крайне редко. Его в какой-то мере заменяют понятия: плодовитость - число родившихся особей от одной матки и коэффициент плодовитости - число родившихся особей на маток репродуктивного возраста в течение года.
Для крупного рогатого скота плодовитость составляет, как правило, один телёнок в год.
Многоплодие отмечается реже, а именно двойни - один раз на 100 отёлов, тройни - один раз на 14 тыс. маток, четыре и больше телят - один раз на 130 тыс. отёлов (Н. Мартыненко, 1965).
Продолжительность беременности у крупного рогатого скота составляет 280 дней, возраст половой зрелости 8-10 месяцев, возраст хозяйственной зрелости 15-18 месяцев и продолжительность репродуктивного периода 12-14 лет. Указанные критерии, оценки, являясь определяющими для воспроизводительных функций крупного рогатого скота, регулируются независимыми наследственными структурами, и имеют различную "норму реакции" на действия внешних факторов.
Так, повышенная плодовитость может сочетаться с несколько меньшей скороспелостью, а низкий коэффициент воспроизводства может быть компенсирован продолжительностью репродуктивных функций.
Все это является источником и составной частью высокой изменчивости воспроизводительных функций этих животных. Влияние наследственности и факторов внешней среды определяют разнообразие признаков воспроизводительной способности животных. Породы линии семейства отличаются по скороспелости плодовитости, продолжительности стельности и межотельного периода (А. Ружев-ский, 1959; М. Дедов, 1975; В. Красота, 1985; М. Лебедев, 1970, 1971, 1973). В регуляции момента наступления половой зрелости существенное значение имеют гипоталамус и гипофиз (П. Клегт и др., 1971), щитовидная железа, эпифиз и зобная железа (К. Свечин, 1976).
Влияние среды на репродуктивные органы
Основными причинами низких темпов воспроизводства поголовья являются неадекватные условия кормления и содержания основного стада, а также нарушения в организации и проведении оплодотворения маток. Профессор А.П. Студенцов (1961) выделяет семь основных типов бесплодия маток: врождённое, старческое, симптоматическое, алиментарное, эксплуатационное, искусственное и климатическое. По всей вероятности снижение плодовитости коров определяется аналогичными причинами.
Неполноценное и несбалансированное кормление в период развития, а также в репродуктивном возрасте, - одна из главных, алиментарных причин низкой плодовитости крупного рогатого скота.
А. Дмитроченко, П. Пшеничный (1975) отмечают, что недостаточный уровень кормления приводит к задержке полового созревания, к ухудшению сперматогенеза, а обильное, избыточное кормление - к последующей яловости маток. Г.Гендерсон, П. Ривз (1957) указывают, что телки, получавшие полноценный рацион, пришли первый раз в охоту в 11,3 месяца, выращенные на скудном рационе - в 17,3 месяца, а на избыточном - в 9,4 месяца. Индекс осеменения составил 1,22; 1,56; и 1,33 раза на оплодотворение. Аналогичные данные получены С. Цузуки и М. Като (С. Zusuki, М. Cato, 1985). Телки, выращенные на скудном рационе, достигли хозяйственной зрелости на 6 месяцев позднее по сравнению со сверстницами, выращенными на полноценном рационе (C.Zusuki, M.Cato, 1985).
Возраст первого отёла в значительной степени зависит от той скорости роста, которая принята при выращивании.
Так, Емельянов А. (1972) рекомендует в первый период выращивания тёлок умеренный способ кормления с доведением среднесуточных приростов в последующие месяцы до 700 г.
Я. Лебенгарц (1989) не установил влияние уровня кормления тёлок на индекс осеменения и процесс стельности. В то же время он отмечает, что оптимизация кормления способствует достижению хозяйственной зрелости в более молодом возрасте.
В составе рациона должно быть необходимое количество грубых кормов. Так, Г. Клюг, Б. Бетхе (G. Klug, В. Bethe, 1989) установили, что при повышенном уровне концентратного питания снижается рН рубца, ухудшается здоровье и воспроизводительные способности коров.
В. Пиатковский (B.Piatkowskie, 1989) считает, что уровень протеина в сухом веществе рациона не должен превышать 13-14 %, при увеличении его содержания до 18 % происходит ухудшение воспроизводительных способностей коров.
И. Брит (I. Britt, 1989) рекомендует ограничивать в рационе новотельных коров дачу влажных кормов и обратить особое внимание на обеспечение организма витаминами А, Е, Д.
Б. Бердибекова (1986) установила, что увеличение норм протеина на 150 грамм в рационе молочных коров отрицательно отразилось на их воспроизводительных функциях, так сервис-период коров опытной группы составил 107 дней, а контрольной - 56 дней.
В результате использования кормов низкого качества, их фактическое потребление коровами снижается по сравнению с нормами, что приводит к удлинению сервис-периода. Так, в опытах Р. Бадруди-нова, Л. Сорокина (1986), в результате снижения потребления корма до 58,7 % от требуемой нормы привело к росту продолжительности сервис-периода до 112 дней.
И. Форбес (I. Forbes, 1987) отмечает, что в период эструса потребление корма снижается, выделяющиеся при этом эстрогены ин-гибируют эффект потребления корма.
Значительно повышает воспроизводительную способность коров использование в рационе концентратов, содержащих "защищенный" протеин. Так, индекс осеменения таких коров составил 1,42-1,50, а в контрольной группе- 1,60-1,79 (E.Mollers, 1989).
Включение в рацион коров зерносенажа взамен кукурузного силоса положительно влияет на воспроизводительные функции коров (В. Гугля, С. Голдырев и др., 1987). З.Петева-Ванчева (1987) отмечает положительное влияние бета-каротина на оплодотворённость коров при первом осеменении.
Б. Майник и Б. Битнер (B.Meienike, B.Bitner, 1986) указывают, что недостаток бета-каротина приводит к нарушению секреции фолликулярных стероидных гормонов. Несбалансированность рациона, недостаток грубых кормов, вызывают нарушение метаболических процессов в преджелудках, оказывает отрицательное влияние на биологические процессы в печени, что в конечном итоге снижает активность стероидных гормонов, и, как следствие, ухудшает воспроизводительные функции коров (L.Zebrask, 1986). Аналогичные данные мы находим у Б.Блох, В. Фармер (Е. Bloch, В. Farmer, 1987).
Воспроизводство крупного рогатого скота в изучаемых хозяйствах
Приведённые коэффициенты рождаемости характеризуют биологическую возможность изучаемых групп животных к росту численного состава. В изучаемых хозяйствах, в среднем за пять лет, ежегодно получали по 35 телят на 100 особей общего поголовья. По бестужевской и симментальской породам получено по 34 телёнка, по черно-пёстрой - 37. Все три породы имеют близкие значения коэффициентов рождаемости. Несколько повышенный коэффициент по животным черно-пёстрой породы объясняется большим получением приплода от первотёлок.
Биологические возможности к росту численности реализуются в зависимости от уровня адекватности условий внешней среды и организма. В таблице 5 приводится характеристика отдельных элементов воспроизводства крупного рогатого скота в целом по всему поголовью за 5 лет.
Численность повторно осеменённых коров в хозяйствах составляет 27,7%, наибольшая по черно-пёстрой породе - 39,8%, наименьшая по симментальской -11,6%, что также подтверждается различиями в показателях индекса осеменения. Наибольшая яловость установлена для коров симментальской породы -12,7%, наименьшая для черно-пёстрой - 3,0%. Коровы бестужевской породы занимают по этим показателям среднее место. Сохранность телят в среднем составила 92,1 %, в т.ч. по черно-пёстрой породе - 67,6 %, по бестужевской -90,5% и по симментальской - 96 %.
Высокий выход телят на 100 коров за пятилетний срок установлен по черно-пёстрой породе - 96%, при низкой сохранности приплода, деловой выход составил 84%.
Несколько ниже показатели воспроизводства установлены по симментальской породе, выход телят 86%, при высокой сохранности, деловой выход составил 82%. Следует заметить, что методика подсчета воспроизводства, применяемая в хозяйствах, даёт неточные результаты. С одной стороны, не учитывается двойневый приплод, а также приплод тех коров, которые в течение года дают 2 телёнка. По нашим данным завышение составляет 8-Ю % к фактическому уровню плодовитости коров.
Новорождённый молодняк черно-пёстрой породы оказался наименее устойчивым, его падёж составил 12,4%, у бестужевских - 9,7%, симментальских - 4%. В результате совместного действия плодовитости маток и резистентности телят деловой выход приплода по всем породам оказался практически одинаковым; у бестужевских коров -85%, у симментальских - 82% и черно-пёстрых - 84%.
Значительное влияние на репродуктивные функции оказывают нарушения функции органов воспроизводства. В таблице 6 приводятся данные о потере приплода в результате заболеваний.
Наибольшую устойчивость показали стельные коровы симментальской породы. По итогам полученных наблюдений их выбывало из репродуктивного состава в среднем за год 82 головы, или 10,8 % к общему поголовью, бестужевских коров выбывало 15,2 %; низкую резистентность показали коровы черно-пёстрой породы. Их выбыло 136 голов, или 16,1% к общему поголовью. Анализируя причины, мы должны отметить, что коровы бестужевской породы снижали репродуктивную функцию в основном в результате гибели плода, в период беременности - 6,4 %, а симментальская и черно-пёстрая в результате гинекологических заболеваний - 5,9 %.
Итак, в изучаемых стадах обобщённые показатели рождаемости и воспроизводства имеют близкие значения. Однако породы различаются по выраженности отдельных репродуктивных элементов, таких как рождаемость от первотёлок, яловость, резистентность телят, устойчивость плодного развития и др. Необходимо учитывать эти различия при разработке мероприятий по повышению эффективности воспроизводства.
Репродуктивные функции быков-производителей
Значительное влияние на плодовитость крупного рогатого скота оказывает качество семени быков-производителей. Т.Банадонна (1969) считает, что оплодотворяющая способность семени может снижаться в результате неблагоприятного влияния наследственности и факторов внешней среды. Это, прежде всего, инбридинг, передача потомству повышенной предрасположенности к болезням половых органов, хромосомные аномалии, а также условия содержания и кормления быков, их содержания, сезон года, методы взятия и хранения спермы (А.Сеглинь, 1969; Ф. Один, Г.Паршутин и др., 1977).
Наиболее важными показателями при оценке качества семени являются объем эякулята, его внешний вид, концентрация и подвижность спермиев.
Объём эякулята влияет на рН внутренней среды влагалища, понижает её вязкость и усиливает моторику матки (Н. Михайлов, 1978). По внешнему виду судят о здоровье животных, о состоянии мочеполовых путей и связанной с этими функциями оплодотворяющей способности семени быка, (К. Грабовский, 1969). Концентрация и активность семени - лимитирующие факторы, отсутствие которых приводит к бесплодию быка.
При редком семени и азоспермии вероятность встречи мужских и женских половых гамет становится нулевой, а при некроспермии семя остаётся во влагалище, их встреча с женскими гаметами также маловероятна. Такое семя подлежит выбраковке.
Нами изучено качество семени быков разных пород за 1996-1997 годы. Всего изучено 46 быков, семенем которых искусственно осеменено 170950 коров.
Оценивалась концентрация и активность семени, а также общая оплодотворяемость и процент оплодотворяемости коров в первую охоту после отела. В таблице 9 приводятся результаты изучения воспроизводительных функций быков-производителей. Анализ таблицы 9 показывает, что в 1997 году значительно улучшилось качество семени изучаемых быков-производителей. Если в 1996 году подвижность спермиев составляла 81,2%, то в 1997 году -83,6%, на 10,9% повысилась концентрация семени.
Из 36 быков, которые были изучены в 1996 и 1997 годах, у 30 улучшилась активность семени. Причем, концентрация спермиев в 1 мл у 25 быков повысилась, а у пяти - понизилась. При этом прямолинейной зависимости между изменением качества семени и оплодо-творяемостью не установлено.
Повысилась оплодотворяемость коров при первом осеменении у 13 изученных быков, у 16 осталась без изменения и у семи снизилась. Следует заметить, что при использовании семени быков Южак 3125, Амур 3453, Карп 2394, Атлас 0655, Кипарис 2572, Аист 2277, Трап 1887, Ирбит 202 и Редкий 1801, у которых отмечено одновременное повышение подвижности спермы и густоты семени, также установлено стабильное повышение оплодотворяемости коров при первом осеменении.
Наивысшая оплодотворяемость коров установлена при исполь зовании семени быков: Редкий 1801, Задор 231, Забег 1416, Щедрый 3191, Голос 114. Низкая - у быков Тостер 3952, Нептун 1324, Висок 5200, Трубач 1197 и Набат 4581. При сравнении указанных групп, они практически не отличались по подвижности семени, у первых она была равной 85,2%, а у вторых - 83,2%. Значительная разница установлена по концентрации спермиев, у лучшей группы по оплодотворяе-мости она составила 0,91 млрд., худшей - 0,82 млрд. или на 10,9% ниже. Оплодотворяемость коров, осеменённых быками лучшей группы, составила 72,4%, худшей -60,8%, или на 11,6% ниже. Понизились оплодотворяющие свойства семени у 7 быков. Из них качество семени снизилось у Жемчуга 3437, Трамплина 1236, Виска 5200, Сухарика 8074, Щедрого 3191. У быков Таланта 2301 и Опала 590 снижение оп-лодотворяемости коров отмечено при повышении активности и концентрации семени.
Установленные факты свидетельствуют о наличии сложной связи между изучаемыми показателями и о зависимости оплодотворения от многих факторов внешней и внутренней среды.
