Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 6
1.1 Особенности природно-климатических условий Ставрополья 6
1.2 Краткая характеристика основных пород крупного рогатого скота Ставропольского края 17
1.3 Проблема и показатели адаптации сельскохозяйственных животных в постнатальном онтогенезе 20
2. Материалы и методы исследований 41
2.1 Схема проведения исследований 41
2.2 Краткие методики исследований 44
3. Результаты исследований 47
3.1 Адаптационные особенности коров ярославской породы на Ставрополье 47
3.1.1 Клинические и гематологические показатели 47
3.1.2 Особенности гистологического строения кожи 53
3.1.3 Показатели адаптационного стресса и поведенческие реакции 56
3.1.4 Особенности естественной резистентности организма коров 61
3.2 Продуктивные особенности подопытных коров 63
3.2.1 Молочная продуктивность 63
3.2.2 Химический состав молока 66
3.2.3 Репродуктивная функция животных 70
3.3 Оценка экономической эффективности результатов исследований... 74
3.4 Обсуждение результатов исследований 76
Выводы 84
Предложения производству 85
Библиографический список 86
- Особенности природно-климатических условий Ставрополья
- Краткая характеристика основных пород крупного рогатого скота Ставропольского края
- Схема проведения исследований
- Адаптационные особенности коров ярославской породы на Ставрополье
Введение к работе
Актуальность темы. Изучение биологических и продуктивных особенностей животных представляет научный и практический интерес как в зонах постоянного разведения, так и в случае перемещения их из одной географической и природно - климатической зон в другую (Радионов Г.В., 1978; Панченко А.Н., 1988; Милошенко В.В., 1993).
Данные изменения сказываются, в первую очередь, на показателях продуктивности сельскохозяйственных животных, физиологических и биохимических механизмах функционирования организмов (Арзуманян Е. А.,1957; Абовян Ю.Г., 1989; Иванов В.М., 1998;).
Поэтому, изучение адаптационных показателей в новых природно — климатических условиях с целью сохранения продуктивности сельскохозяйственных животных, их здоровья и репродуктивных функций на протяжении всего цикла хозяйственного использования актуально и имеет научное и практическое значение.
В последние годы в Северо — Кавказский регион завезено большое количество животных различных пород крупного рогатого скота, неадаптированных к местным природно — климатическим условиям. К одной из них относится ярославская порода, животные которой были завезены на Ставрополье в 2003 году. Изучение механизма их адаптации, способствующей наиболее полной реализации генетического потенциала молочной продуктивности коров, представляет теоретический и практический интерес.
Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось изучение адаптационных и продуктивных особенностей коров ярославской породы в условиях Северного Кавказа. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- изучить клинические и гематологические показатели ярославских коров в
новых природно — климатических условиях;
- оценить гистологическое строение кожи подопытных коров;
определить адаптационный стресс и поведенческие реакции ярославских коров;
оценить естественную резистентность организма подопытных коров в новых географических условиях;
- изучить молочную продуктивность ярославских коров и сравнить ее с
продуктивностью сверстниц красной степной породы;
оценить репродуктивные особенности подопытных животных;
определить экономическую эффективность результатов исследований. Научная новизна работы. Впервые на Северном Кавказе были изучены
адаптационные и продуктивные особенности коров ярославской породы. Определены закономерности изменения физиологических и биохимических показателей животных в связи с изменениями географических и природно -климатических условий. Изучены динамика молочной продуктивности, качество молока и репродуктивные особенности ярославских коров в новых условиях окружающей среды.
Практическая ценность работы. Исследования выявили, что коровы ярославской породы хорошо адаптируются к условиям Северного Кавказа. Молочная продуктивность подопытных животных за 305 дней лактации в СХП «Расшеватский» Ставропольского края составила 4354 кг молока жирностью 3,65 %, а красных степных сверстниц - 3584 кг при жирности молока 3,72 %. Удой ярославских коров превысил показатель сверстниц на 770 кг при меньшей жирности молока на 0,07 %.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на:
научно - практических конференциях студентов, аспирантов и профессорско — преподавательского состава аграрного института Карачаево -
5 Черкесской государственной технологической академии ( г.Черкесск, 2006-2008);
- научно - практических конференциях студентов, аспирантов и профессорско
-преподавательского состава Ставропольского государственного
университета (г.Ставрополь,2007-2008);
научно - практических конференциях студентов, аспирантов и профессорско — преподавательского состава Ставропольского государственного аграрного университета (г.Ставропоь,2008). Основные положения, выносимые на защиту:
адаптационные особенности коров ярославской породы в условиях Северного Кавказа;
- продуктивные качества подопытных животных в новых географических и
природно - климатических условиях;
- экономическая эффективность результатов исследований.
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации
опубликованы три научные работы, в том числе одна статья в журнале «Зоотехния».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 111
страницах компьютерного текста, содержит 12 таблиц, 4 рисунка и состоит из разделов: введение, обзор литературы, материал и методы исследований, результаты исследований, обсуждение результатов исследований, выводы, предложение производству. Библиографический список включает 248 источников, в том числе 31 на иностранных языках.
Особенности природно-климатических условий Ставрополья
Общеизвестно влияние природно-климатических условий на индивидуальное развитие организма и последующую продуктивность животных. Природные особенности Ставрополья, как региона Северного Кавказа, во многом определяют онтогенез, адаптацию и продуктивность сельскохозяйственных животных, находящихся на данной территории. Принято считать, что широта местности определяет условия освещения территории солнцем, а значит, величину нагревания земной поверхности, от которой зависит климат. От широты места зависит смена времен года и продолжительность дня и ночи в разные сезоны года. Долгота места определяет среднее солнечное и поясное время, что важно для общения с другими территориями. Географические координаты края: через Ставрополь проходит 45 параллель Северного полушария, северная точка края лежит на 4614 северной широты, южная - 4359 южной широты (В.В.Савельева, 2000; Б.Л.Годзевич, 2002).
Такое положение обеспечивает территорию края значительным количеством солнечного тепла. Южнее Ставропольского края в России лежат только Северо-Кавказские республики. На карте края самая северная точка находится на берегу озера Маныч-Гудило в 21 км к северо-западу от поселка Маныческое Апанасенковского района. Самая южная - на берегу р. Терек к югу от станицы Галюгаевской. Западная точка (4048 восточной долготы) находится в 5 км к западу от п. Радуга Новоалександровского района, восточная (4547 восточной долготы) - в 18 км к северо-востоку от пос. Бакрес Нефтекумского района (В. В. Савельева, 2000). Для понимания климатических особенностей территории важно знать, как далеко она расположена от морей. Ставропольский край находится в центре между
Черным и Каспийским морями. Однако теплое Черное море не может оказывать большое влияние на климат края, т.к. отгорожено от него высокой стеной Большого Кавказа. Каспийское же море в северной части мелководно, зимой оно замерзает. Поэтому его влияние на территорию края так же незначительно. Кавказские горы, возвышающиеся на юго-западе над территорией Ставрополья, оказывают существенное влияние на природно-климатические условия края (Н.А.Щитова, 2004).
По конфигурации территория края близка к овалу, вытянутому с севера-запада на юго-восток. Наибольшее расстояние по оси 414 км — от поселка Радуга до границы с Чеченской Республикой. Наименьшая ось — 163 км проходит от южного берега Курского водохранилища к берегу Чограйского водохранилища. Самое длинное расстояние по меридиану составляет 270 км. Ставропольский край занимает площадь в 66,3 тыс. км2. Рельеф земной поверхности составляет основу природного комплекса и оказывает большое влияние на основные его компоненты, в т.ч. абиотические и биотические (Б. Л. Годзевич, 2000). Рельеф края разнообразен и делится по абсолютным высотам на низменный (менее 200 м), возвышенный (200 — 500 м) и горный (более 500 м). Огромными ступенями поверхность Ставропольского края спускается к югу на север - от гор Большого Кавказа через Предгорья к Предкавказской равнине(Г.С.Дибров, 2005).
Предкавказская равнина представляет собой южную часть обширной Русской (Восточно-европейской) равнины. К ней относится более 80% площади края. Рельеф ее неоднороден. На северо-западе края он представлен Азово-Кубанской низменностью, на севере - Кумо-Маныческой впадиной, на востоке - Тереко-Кумской низменностью с Прикумской возвышенностью, а в центральной части - Ставропольской возвышенностью.
Каждая из низменностей, обрамляющих Ставропольскую возвышенность, обладает своеобразием. Азово-Кубанская низменность рассечена множеством речных долин и балок систем рек Егорлыка и Кубани и имеет пологоволнистый рельеф со средней абсолютной высотой водораздела (00-150 м). Кумо-Маныческая впадина представляет собой крупное линейно вытянутое на северо-запад понижение рельефа — депрессию. Ее плоское днище занято поймами и низкими террасами рек Маныча, Калауса и Кумы с множеством озер, часть которых превращена в водохранилища. Это самая низкая часть территории края с береговыми отметками озера Маныч до 12 км, а реки Кумы — всего 5 м под уровнем моря (Ю.А.Дударь,2002).
Тереко-Кумская низменность - юго-западная часть Прикаспийской низменности. Она имеет плоскую, незначительно расчлененную поверхность, которая плавно понижается к Каспийскому морю, достигая на востоке края абсолютных отметок 15-17 км. Однообразие ее рельефа нарушают песчаные бугры и гряды, а также западины с мелкими пересыхающими озерами. На юго-западе Тереко-Кумская низменность переходит в плоскую, слегка поднятую Прикумскую возвышенность, вытянутую вдаль правого берега р. Кумы почти на 100 км, поднимающуюся к югу до 300-320 м.
Ставропольская возвышенность занимает центральную часть Предкавказской равнины. На западе, севере и востоке она постепенно сменяется низменностями, а на юге круто обрывается к долинам рек Кубани и Суркуль. Наиболее подняты южная и центральная части возвышенности. Глубокими речными долинами и котловинами они расчленены на пластообразные останцовые массивы и гряды. Самая высокая часть возвышенности расположена на юго-западе и включает горы Стрижамент, Недреманную и Бабу. Гора Стрижамент (831 м) - высшая точка не только Ставропольской возвышенности, но и всей русской равнины. Здесь высотный уровень возвышенности соответствует низкогорью(Г.С.Дибров, 2001).
Краткая характеристика основных пород крупного рогатого скота Ставропольского края
Основной задачей зоотехнии, решаемой на онтогенетическом уровне, является формирование организма в конкретных природно-климатических условиях, способного давать продукцию и производить потомство. Поэтому для нас представляет интерес характеристика основных пород крупного рогатого скота, разводимых в Ставропольском крае.
Одной из основных пород, занимающих доминирующее положение в породной структуре крупного рогатого скота на Северном Кавказе, является красная степная порода. Данная порода, созданная почти двухвековой селекцией, получила широкое распространение в нашей стране. В Ставропольском крае по численности она занимает первое место (57,46%) среди пород молочного скота. Красная степная порода обладает хорошей приспособленностью к условиям Ставрополья. Животные этой породы хорошо переносят высокие температуры, периодические летние засухи и достаточно эффективно используют местные кормовые условия. Кроме Ставропольского края красный степной скот разводят в Краснодарском крае и Ростовской области, а также в Северной Осетии, Чечне и Ингушетии, Кабардино-Балкарии и Дагестане. Значительное распространение красный степной скот получил в Казахстане и Молдавии.
Красная степная порода — одна из основных культурных пород молочного направления. Масть большинства ее представителей (80%) однородная, от желто-красной до вишнево-красной и красно-бурой иногда с белыми отметинами на голове, нижней части туловища, вымени, ногах. Животные обладают большой стрессоустойчивостью, резистентностью, они хорошо адаптированы в основных зонах разведения, интерьерные показатели красного степного скота соответствуют организму с высоким уровнем обмена веществ. Средняя живая масса красных степных коров составляет 450-500 кг.
Изучением биологических и интерьерных особенностей красного степного скота занимались многие ученые, такие как В. Чистяков, Ю. Поляков, Б.Харламов (1987), В. В. Милошенко (1993), В. В. Милошенко, А. М. Петрова, В. М. Иванов (1994) и другие.
В последние годы в крае получили распространение и айрширские животные. Айрширская порода скота создана в Шотландии в довольно суровых природно-климатических условиях, что способствовало формированию животных крепкой конституции, высокой адаптации к варьирующим условиям внешней среды. Айрширы характеризуются своеобразными экстерьерными особенностями: легкой головой, глубокой и неширокой грудью с удовлетворительной мускулатурой. Живая масса коров составляет 450-500 кг. Благодаря высокой продуктивности и неприхотливости Айрширская порода получила широкое распространение в США, Канаде, Новой Зеландии, Англии. Особенно широко распространены айрширы в Финляндии и Швеции. Много их в Московской и Ленинградской областях, Карелии. Около двух тысяч голов айрширского скота содержится в настоящее время в хозяйствах Ставропольского края. Эти животные в созданных для них условиях характеризуются хорошими биологическими и хозяйственно-полезными признаками.
Важное место среди крупного рогатого скота, разводимого на Ставрополье, занимает черно-пестрая порода Живая масса коров всех возрастов в большинстве стад края составляет 500-550 кг. Они обладают крепкой конституцией, широкотельным типом телосложения. Современная черно-пестрая порода создана с использованием голштинофризских быков -производителей. При обеспечении в хозяйствах Ставропольского края оптимальных условий для животных черно-пестрой породы они показывают не только высокую продуктивность, но достаточно жизненную силу, продолжительный срок хозяйственного использования и хорошие воспроизводительные способности.
В последние годы для создания высокорентабельных молочных стад на Ставрополье стали завозиться животные и других специализированных молочных пород крупного рогатого скота. Одной из таких пород является ярославская порода. Это одна из старейших отечественных пород. Формированию, развитию и совершенствованию ярославской породы способствовали экологические, природно-климатические и экономические факторы одноименной области. Богатые естественные кормовые условия поймы реки Волги и ее притоков, использование искусственных пастбищ и травосеяние оказали положительное влияние на молочность скота. После того, как высокая молочность ярославских коров стала широко известна, их стали вывозить и в другие регионы РФ.
Основная масть ярославского скота черная и черная с белой головой. Живая масса полновозрастных коров (старше третьего отела) составляет 570-580 кг. В основном животных этой породы разводят в «чистоте». Коровы ярославской породы впервые были завезены в Ставропольский край в 2003 году, от них получено потомство. Поэтому изучение влияния природно-климатических условий Ставрополья на биохимические, гистологические, физиологические особенности ярославского скота, а таюке их продуктивность в постнатальном онтогенезе имеет большое научное и практическое значение.
Схема проведения исследований
Исследования проводились в СХП «Расшеватский» Новоалександровского района Ставропольского края, куда в 2003 году в целях создания высокорентабельного стада молочного скота были завезены 85 коров ярославской породы из одноименной области. Завезенные животные имели племкарточки с данными о происхождении.
Красная степная порода взята была в опытах ( Табл. 1 ) как контрольная группа, животные которой хорошо приспособлены к условиям Ставрополья и широко распространены в Северо-Кавказском регионе.
Ярославские коровы составляли опытную группу.
Учитывая большое влияние кормления и содержания на адаптацию и формирование молочной продуктивности животных, нами сделан анализ данных факторов при проведении исследований.
В течение опытов животные обеих групп находились в одинаковых условиях содержания и режима кормления. В стойловый период подопытные коровы содержались в помещении на привязи группами по 30 — 35 голов с ежедневными двухчасовыми прогулками.
В рацион зимнего периода входили злаковое сено 3 — 5 кг, сенаж из бобовых трав 5 - 8 кг, концентрированные корма, которые в основном состояли из ячменно — пшеничной дерти и подсолнечникового шрота и давались животным из расчета 400 - 450 г на 1 кг надоенного молока.
Суточная норма корма делилась на 3 — 4 дачи с целью максимального поедания ее животными. В сутки коровы потребляли в зависимости от продуктивности 12—15 кормовых единиц, 140 — 170 М Д ж обменной энергии, 14 - 17 кг сухого вещества, 3,0 — 3,5 кг сырой клетчатки и 7,5 — 9,5 кг безазотистых экстрактивных веществ.
В весеннее - летний период животные находились в оборудованных лагерях с 5 — ти часовой пастьбой. Основным кормом была зеленая масса однолетних кормовых культур и пастбища, которая составляла 50-60 кг и концентратов - 250 - 300 г на 1кг надоенного молока. Рационы корректировались ежемесячно с учетом удоев, живой массы коров и фактической питательности кормов.
На основе учета потребленных кормов коровами за 305 дней лактации был рассчитан их фактический расход ( табл. 2 ). По красным степным животным он составил 4174 кормовые единицы, а по ярославским - 4720 , что на 546 кормовых единиц больше. Структура корма по питательности составляла в процентах: грубые корма - 12,7 - 14,6; сочные - 21,0 - 21,5; зеленые - 32,5 - 34,0; концентрированные - 29,6 — 33,7.
Ярославские коровы отличались лучшей поедаемостью кормов рациона. Они заметнее отзывались на авансированное кормление, лучше оплачивали корм продукции. В итоге, помеси потребили больше концентрированных, зеленых и сочных кормов, затратив при этом на 1 кг молока меньше кормовых единиц, чем контрольные на 0,08.
Для решения поставленных задач в СХП « Расшеватский» в течение 2003 - 2007 гг. на подопытных коровах проведен научно-хозяйственный опыт согласно схеме исследований ( Рис.1).
Изучение адаптационных и продуктивных особенностей ярославского скота на Ставрополье проходило путем сравнения завезенных животных с аналогичными группами красных степных животных по широкому спектру клинических, биологических, морфологических и физиологических показателей (Е.К.Еськов, 1982).
Клинические показатели (пульс, температура и дыхание) у подопытных животных изучали фонендоскопом, термометром и подсчетом движений грудной клетки в минуту. Индекс теплоустойчивости (ИТУ) коров определяли по формуле Ю.О. Раушенбаха: ИТУ = 2 (t2 - 10 dt + 10), где ti - температура воздуха, при которой определяли ИТУ dt - разница между температурой тела животного днем и температурой тела утром. Гематологические показатели (гемоглобин, эритроциты и лейкоциты) подсчитывали по гемометру Сали и в камере Горяева. Репродуктивные особенности коров оценивались по результатам отелов животных, их физиологическому состоянию и расходу семени на одно плодотворное осеменение.
Адаптационные особенности коров ярославской породы на Ставрополье
Для оценки индивидуального развития животных в новых природно-климатических условиях и её влиянии большое значение приобретает изучение особенностей гистологии кожного покрова.
Кожа осуществляет связь организма с окружающей средой и значение ее в терморегуляции при адаптации животных общеизвестно.
Породные различия в гистологическом строении кожи крупного рогатого скота в том числе и в связи с перемещением животных из одной природно-климатической зоны в другую изучали многие ученые (Н.П. Диамидова, Е.П.Понорилова, Е.С. Сцелина, 1960; Н.В. Курцев, 1976; А.Ф. Ведниченко, Ю.К. Рябов, К.А. Шиладжян , 1979; В.Е. Баша, Н.П. Булыга, 1981; В.Е. Захаров, В.П. Потокин, 1989; М.С. Хачатурян, 1990).
Нашими исследователями микроструктуры кожи (Табл. 6) установлено, что толщина эпидермиса у коров обеих пород примерно одинакова. В данном слое кроме защитной функции происходит частичный синтез белков.
Наиболее важным в функциональной деятельности является сосочковый слой кожи. Известно, что в нем расположены корни волос, железы, кровеносная и лимфатическая система, в определенной степени обеспечиваются обменные вещества, он построен из коллагеновых пучков и эластических волокон, содержит много клеточных элементов. У красных степных коров этот слой толще, чем у ярославских на 42,8 мкм , Р 0,99.
У животных обеих групп наиболее хорошо развит сетчатый слой кожи, который состоит из коллагеновых и эластических волокон, следующих в разных направлениях, переплетаясь между собой и обуславливая механические свойства кожи. По толщине данного слоя животные красной степной породы также имеют преимущество в 10,4 мкм (Р 0,90).
Характеристика сальных желез показала (табл.7), что по глубине залегания их ярославские животные превосходят красных степных на 5,6 мкм. Длина и ширина желез у них также больше на 5,2 и 1,9 мкм при сравнительно одинаковом количестве желез на 1 мм2 кожи.
По глубине залегания потовых желез подопытные животные превосходят контрольных на 17,6 мкм, по ширине - на 2,6 мкм при значительном преимуществе по количеству желез на 1 мм2 кожи. В целом, характеристика сальных и потовых желез подопытных коров выглядела следующим образом. Глубина залегания сальных желез у красных степных коров была 414,2 мкм, у ярославских - 419,8, или на 5,6 мкм больше у вторых.
Длина сальных желез у контрольных животных составляла 250,2 мкм, у опытных 255,4 мкм, то есть на 5,2 мкм больше.
Ширина сальных желез у первых составляла 90,1 мкм, у вторых - 92,0 мкм. Количество желез на один мм2 у контрольных животных составляла 21,5, у опытных животных — 22,4.
По характеристике потовых желез картина была подобной. Глубина залегания у красных степных составляла 856,9 мкм, у ярославских - 874,5 мкм.
Длина потовых желез у первых была 490,8 мкм, у вторых 493,4 мкм, ширина желез соответственно 97,5 мкм 100,1 мкм.
Таким образом, изучение кожного покрова и его структуры свиде 56 тельствует о том, что ярославские коровы в постнатальном онтогенезе уступают красным степным сверстницам по толщине сосочкового и сетчатых слоев, но имеют лучшую характеристику сальных и потовых желез при сравнительно одинаковом их количестве, что способствует адаптации завезенных коров к новым природно-климатическим условиям. Здесь проявилась роль наследственных факторов при реализации онтогенеза.
В процессе индивидуального развития организм иногда меняет свои характеристики, особенно когда животные находятся в других условиях обитания и эти условия влияют на организм.
Одно из главных свойств живых организмов - это способность к адаптации. Изучение явлений адаптации связано с именами И.М. Сеченова, И.П. Павлова, Г. Селье .
И.М. Сеченов по этому поводу писал: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него».
По представлению И.П. Павлова, «животный организм, как система существующая среди окружающей природы только благодаря непрерывному уравновешиванию этой системы с внешней средой, то есть благодаря определенным реакциям живой системы на падающие на нее извне раздражения...».
По образному выражению Г. Селье, многие заболевания начинаются с ненормальной реакции на стресс. Болезни, в основе которых лежит дисбаланс механизмов неспецифической адаптации, он предложил назвать «болезнями адаптации» (Г. Селье, 1960, 1972).
Наиболее общее и емкое определение адаптации звучит так: адаптация - это приспособление строения и функций организмов к условиям су 57 ществования (Н.А. Агаджанян, В.И. Горшин, 1994). Сущность адаптации -обеспечение самосохранения и самоподдержания живой системы в изменяющихся условиях внешней среды (В.Б. Розен, 1984).
Физиологические механизмы стресса лежат в основе приспособительных сил адаптивных реакций организма при изменении условий существования. Реакция гипотоламо-гипофизарно-адренокортикальной системы и изменение концентрации в крови гормонов в частности 11-оксикортикостеройдов (11-ОКС) служат одними из показателей выраженности экологического стресса.
Результаты физиометрического анализа плазмы периферической крови подопытных животных показали (Рис 2), что на двадцатый день существования ярославских коров на Ставрополье межгрупповая разница в содержании 11-оксикортикостеройдов была невелика и составляла 7 мкг/л в пользу ярославских коров. В 100 дней она возросла и была уже 35 мкг/л, а к 300 дням нахождения животных в Ставропольском крае она сократилась и стала равна 23 мкг/л.
