Введение к работе
Актуальность проблемы. Воспроизводство крупного рогатого скота имеет большое значение для производства продуктов животноводства. Оно является наиболее важным средством рационального получения продукции как молочного, так и мясного скотоводства, так как без повышения репродуктивной функции маточного состава, являющейся показателем рентабельности сельхозпредприятий, количественного и качественного роста популяции животных, невозможно осуществление современных программ селекции.
Тем не менее имеющиеся большие возможности для быстрого улучшения племенных и продуктивных качеств скота реализуются не полностью. Многие исследователи (А.И. Сергиенко, 1978; А.А. Сысоев, 1978; И.Н. Коронец и др., 2006; A.M. Чомаев и др., 2007 и др.) объясняют это снижением воспроизводительных качеств, отмечая, что, несмотря на укрепление кормовой базы, повышение качества кормов и улучшение содержания животных, выход молодняка продолжает оставаться низким.
Воспроизводство сельскохозяйственных животных базируется на физиологических особенностях организма, его репродуктивной функции (М.Т. Прокофьев и др., 2002; Г. Туников, О. Баковецкая, 2005), на которую, наряду с условиями кормления и содержания, огромное влияние оказывает экологический фактор (Л. Топу-рия, 2004; В. Кленов, А. Сизенцов, 2004; И.Н. Пенькова и др., 2005).
Это особенно актуально в районах, которые подвергались и продолжают подвергаться значительной антропогенной нагрузке. К ним можно отнести и Республику Северная Осетия - Алания, на 27 предприятиях которой имеют место выбросы вредных веществ в атмосферу в объеме 100 тонн и более в год. В связи с этим загрязнение почвы в целом по республике превышает фоновую концентрацию по цинку и свинцу до 10 раз, по кадмию - до 8 раз (Гос. доклад, 2001).
Попадая в живой организм, тяжелые металлы задерживаются в органах и тканях, вступая в соединения с биогенными элементами (медь, железо, кобальт и др.) и радикалами, образуя соединения, сбивающие ход нормального обмена веществ (М. Сложенкина и др., 2007), приводят к глубоким нарушениям клинического, морфологического и биохимического статуса организма (A.M. Гертман и др., 1999; Т.Е. Ткаченко, 2003), снижению факторов естественной резистентности, активности клеточного и гуморального иммунитета (Г.М. Топурия, К.А. Вожжова, 2006; Е.В. Кузьминова и др., 2007), в результате чего нарушается течение репаративных процессов и эффективность работы органов детоксикации, что в конечном итоге приводит к стойкому подавлению обмена веществ, репродуктивной функции и развитию патологических изменений (К.Х. Папуниди, И. А. Шкуратова, 2000; Г.М. Топурия, К.А. Вожжова, 2006), отодвигает на более длительный срок наступление первой овуляции (В.М. Артюх, A.M. Чомаев, М.В. Вареников, В.А. Анзоров, 2004).
В условиях экологического неблагополучия ветеринарные экологи ставят вопрос о несостоятельности сложившейся системы ветеринарного обеспечения защиты здоровья животных и предлагают принципиально новый подход к решению этой проблемы - замену вакциннофармакологического принципа эколого-адаптивным (В. Кленов, А. Сизенцов, 2004).
Исходя из вышеизложенного, перспективным направлением в повышении репродуктивной функции коров представляется использование молочнокислых микроорганизмов местной селекции, помогающих нормальной микрофлоре (би-фидо- и лактобактериям) в подавлении условно-патогенной и патогенной микрофлоры в различных органах и полостях организма животных. Деятельность их во многом обусловлена выделением в процессе жизнедеятельности преимущественно молочной и в небольших количествах уксусной и муравьиной кислот за счет ферментативного расщепления гликогена, глюкозы, сахарозы и других Сахаров, а также продуцирования специфических антибиотических веществ.
Проведенные исследования являются составной частью тематического плана научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО «Горский ГАУ» (№ государственной регистрации 01.98.000.31.66).
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являются теоретическое обоснование, разработка и усовершенствование биотехнологических методов и приемов размножения крупного рогатого скота в условиях техногенного загрязнения, направленных на повышение репродуктивной функции, молочной продуктивности и физиолого-биохимического статуса организма коров.
Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:
провести анализ химического состава кормов, рационов кормления, роста и развития, воспроизводительных и продуктивных качеств коров хозяйств, характеризующихся высоким уровнем техногенного загрязнения природной среды;
выявить репродуктивные функции коров при использовании экологически безвредных биопрепаратов в разные периоды их физиологического состояния;
установить особенности протекания родов и послеродового периода у коров;
выявить характер и степень влияния испытуемых препаратов на физиолого-биохимический статус организма коров в разные периоды репродуктивной функции;
определить иммунологические показатели организма коров;
изучить молочную продуктивность и содержание тяжелых металлов в молоке коров;
дать экономическую оценку использования биопрепаратов для повышения воспроизводительных качеств коров;
- разработать и предложить производству научно обоснованную биотехнологическую систему интенсивного воспроизводства крупного рогатого скота с использованием экологически безопасного препарата лактобактерина.
Научная новизна. Впервые экспериментально доказана и научно обоснована возможность оптимизации у коров воспроизводительных качеств путем использования, в качестве стимуляторов циклических эстральных процессов, экологически безопасных препаратов микробиологического происхождения в разные периоды их физиологического состояния.
Показана эффективность использования в экстремальных условиях региона биологических препаратов технологии Горского государственного аграрного университета, лактобактерина и Enterococcus durans ВКПМ В-8731, для стимуляции воспроизводительной функции коров в самый ответственный период - стельный сухостойный; лактобактерина - через 10-15 и 34-36 дней после отела коров с полной инволюцией матки, а также при наличии персистент-ного желтого тела и гипофункции яичников; после отхождения околоплодных оболочек не позднее 24 часов и при условии неоднократного осеменения и отсутствии клинических признаков гинекологических заболеваний.
Получены новые данные о влиянии экологически безопасных препаратов на протекание родов и послеродового периода у коров.
В условиях экологического неблагополучия изучены физиологические, биохимические и иммунологические показатели организма животных в разные периоды их репродуктивной функции.
Установлены молочная продуктивность коров и качество молока в связи с действием биопрепаратов.
Доказана высокая эффективность применения биопрепаратов в регуляции репродуктивной функции животных разного физиологического состояния.
Предложена комплексная система мероприятий, включающая приемы, направленные на повышение воспроизводительных и продуктивных качеств коров.
Практическая значимость работы и реализация результатов исследований. На основании теоретических разработок предложена система мероприятий, позволяющая снизить степень отрицательного воздействия неблагоприятных техногенных факторов внешней среды на организм коров разного физиологического состояния и повысить их воспроизводительные, продуктивные качества и физиолого-биохимический статус.
Обоснованность выводов и предложений в работе обеспечивается применением научных методов исследования, анализом массовых статистических материалов.
Проведенные исследования позволили вскрыть дополнительные резервы повышения оплодотворяемости коров, сокращения эмбриональной смертности и продолжительности сервис-периода.
Результаты комплексных исследований по установлению физиолого-биохимического статуса и резистентности организма коров и, как следствие, их воспроизводительной функции и продуктивности при использовании молочнокислых микроорганизмов местной селекции позволяют рекомендовать производству применение лактобактерина и Enterococcus durans ВКПМ В-8731 в установленных дозах.
Основные научно-практические предложения отражены в монографиях: «Повышение биологического ресурса коров на фоне стимуляции их воспроизводительных функций экологически безопасными биопрепаратами»; «Эколого-биологические аспекты стимуляции воспроизводительных функций коров при повышенном фоне цинка в их организме»; «Эффективность использования молочнокислых микроорганизмов местной селекции для реализации биологического ресурса воспроизводства коров»; «Репродуктивные функции и некоторые биологические особенности коров в связи с использованием биологически активных веществ», а также используются при чтении лекций, проведении практических занятий по курсам «Скотоводство», «Разведение и селекция сельскохозяйственных животных», «Ветеринарное акушерство, гинекология и биотехнология размножения животных», применяются при проведении зональных совещаний с зооветспециалистами гос-ветсети Республики Северная Осетия - Алания, а также могут быть востребованы при написании монографий, учебных и справочных пособий, руководств по воспроизводству.
Разработано временное наставление по применению лактобактерина, в том числе в сочетании с сурфагоном, в ветеринарии, которое одобрено главным управлением ветеринарии РСО - Алания 15 января 2010 года.
Основные положения, выносимые на защиту:
применение экологически безопасного лактобактерина на 34-36-й день после отела коров при отсутствии в яичниках желтого тела и наличии полной инволюции матки, а также при наличии персистентного желтого тела и гипофункции яичников наравне с биосаном ускоряет восстановительные процессы в матке после родов, стимулирует охоту и овуляцию, обеспечивает повышение оплодотворяемости и снижает бесплодие коров;
при использовании сурфагона в сочетании с лактобактерином в ранний послеродовой период обеспечивается предовуляционный пик гонадо-тропных гормонов, в результате чего повышается биологическая полноценность яйцеклеток и создаются благоприятные условия для развития эмбрионов;
введение в стельный сухостойный период коровам бактериальных препаратов лактобактерина и лактозасбраживающего стрептококка ускоряет
восстановительные процессы в матке после родов, стимулирует охоту и овуляцию, повышает оплодотворяемость и сокращает продолжительность сервис-периода;
при использовании лактобактерина в качестве санации половых путей многократно осемененных коров повышается оплодотворяемость от контрольного осеменения за 2 половых цикла, сокращается интервал от этого осеменения до начала стельности и количество повторно пришедших в половую охоту коров;
применение экологически безвредных препаратов способствует повышению молочной продуктивности, количества молочного жира и коэффициента молочности у коров;
в условиях повышенной кумуляции тяжелых металлов в молоке с целью детоксикации следует производить из него сычужный сыр;
во все изучаемые периоды воспроизводительных функций, особенно в период половой охоты и после родов, использование экологически безопасных препаратов способствует повышению форменных элементов крови и общего белка в ее сыворотке, что свидетельствует об усилении обмена веществ и повышении интенсивности окислительно-восстановительных процессов в организме;
применение бактериальных препаратов для повышения воспроизводительных функций коров сокращает ущерб, причиняемый бесплодием коров.
Апробация работы. Основные теоретические положения и практические результаты изложены, обсуждены и одобрены на научно-производственных конференциях Горского ГАУ (Владикавказ, 2000-2010), Казанской ГАВМиБ «Актуальные проблемы ветеринарии и зоотехнии» (Казань, 2001); научной конференции молодых ученых В ладикавказского научного центра (Владикавказ, 2002,2003,2004); Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летию профессора П.И Викторова «Скороспелость с/х животных и пути ее совершенствования» (Краснодар, 2003); Международной научно-практической конференции, посвященной 85-летнему юбилею Горского ГАУ (Владикавказ, 2003); II Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы устойчивого развития АПК России» (п. Персиановскии, 2004, 2007); Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию профессораВ.М. Куликова «Достижения зоотехнической науки и практики - основа развития производства продукции животноводства» (Волгоград, 2005); I Всероссийской научно-практической конференции «Роль науки ЮФО в развитии животноводства по реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» (п. Нижний Архыз, 2006,2007); Международной научно-практической конференции «Рациональное использование биоресурсов в АПК» (Владикавказ, 2006); IV Международной конференции «Инновационные технологии для устойчивого развития горных территорий» (Владикавказ, 2007);
Международной научно-практической конференции СКНИИЖ «Современные достижения зоотехнической науки и практики - основа повышения продуктивности с/х животных» (Краснодар, 2007); XI Международной научно-практической конференции УГАВМ «Вклад молодых ученых в реализацию приоритетного национального проекта "Развитие АПК"» (Троицк, 2007); III Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых Астраханского университета с международным участием «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань, 2008); Международной научно-практической конференции УГАВМ «Инновационные подходы в ветеринарии, биологии, экологии к здоровьесбере-жению в сельском хозяйстве» (Троицк, 2008); III Научно-практической конференции ВГСХА «Вклад молодых ученых в развитие науки» (Великие Луки, 2008); Всероссийской научно-практической конференции АдыгНИИСХ «Современные проблемы АПК» (Майкоп, 2008); III Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука в XXI веке: Проблемы и перспективы» (Саратов, 2009); Международной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения основателя института, заслуженного деятеля науки РСФР, проф. М.М. Лебедева «Достижения в генетике, селекции и воспроизводстве сельскохозяйственных животных» (Санкт-Петербург, 2009); Международной научно-практической конференции «Зоотехническая наука на Удмуртской земле: состояние и перспективы» (Ижевск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Курск, 2009); Международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в развитие инновационной аграрной науки» (Москва, 2009).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликованы 72 работы, в том числе 11 работ в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, и 4 монографии.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов и предложений, библиографического списка и приложений. Она изложена на 529 страницах компьютерного текста, содержит 101 таблицу, 49 рисунков и 30 приложений. Библиографический список включает 485 наименований, в том числе 51 на иностранных языках.
