Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы
1.1 Развитие представлений о стрессе
1.2 Влияние типов стрессоустойчивости на хозяйственно полезные признаки молочного скота
Глава II. Материалы и методика исследований
2.1 Цель и задачи исследований
2.2 Схема научно-хозяйственного опыта
2.3 Условия содержания и кормления подопытных животных
Глава III. Результаты исследований
3.1 Определение типов стрессоустойчивости
3.2 Влияние типов стрессоустойчивости на хозяйственно полезные признаки коров
3.2.1 Экстерьерные особенности телосложения первотелок разных типов стрессоустойчивости
3.2.2 Показатели воспроизводительной функции у коров разных типов стрессоустойчивости
3.2.3 Молочная продуктивность и стрессоустойчивость коров
3.2.4 Лактационная кривая у первотелок разных типов стрессоустойчивости
3.2.5 Сюйства вымени коров-первотелок разных типов стрессоустойчивости
3.2.5.1 Морфологические
3.2.5.2 Функциональные
3.2.6 Качественный состав молока ручного додоя первотелок разных типов стрессоустойчивости
3.2.7 Биохимические и иммуногенетические показатели крови подопытных животных
3.2.8 Повторяемость удоя коров разных типов стрессоустойчивости
3.2.9 Наследуемость типов стрессоустойчивости
3.2.10 Экономическая эффективность использования коров разных типов стрессоустойчивости
3.3 Обсуждение результатов исследований
Выводы
Предложения производству
Список использованной литературы приложения
- Влияние типов стрессоустойчивости на хозяйственно полезные признаки молочного скота
- Влияние типов стрессоустойчивости на хозяйственно полезные признаки коров
- Сюйства вымени коров-первотелок разных типов стрессоустойчивости
- Биохимические и иммуногенетические показатели крови подопытных животных
Введение к работе
Актуальность темы. Серьезную негативную роль в современной интенсивной технологии производства молока играют стрессовые явления, в результате которых ухудшается жизнеспособность и продуктивность животных, нарушается воспроизводительная функция, снижается качество продукции. Стрессы возникают в результате перегруппировок, перевозок, взвешивания, ограничения пространства, производственного шума, неполноценности рациона, кормовых отравлений, неудовлетворительного микроклимата, нарушений технологии доения, смены доярки и т.д. Изменение условий существования, а также чрезмерная активизация каких-либо процессов ведут к сдвигу параметров внутренней среды. Чтобы восстановить исходное постоянство этой среды включаются приспособительные адаптационные механизмы в организме животных.
В современных условиях одной из основных задач селекции является создание генотипов, совмещающих высокие продуктивные возможности с высокой способностью проявлять их в условиях, не всегда в достаточной степени отвечающих физиологическим потребностям организма, То есть в программы селекции вводится оценка животных по адаптивным способностям, а в генотипах закрепляется целый ряд технологических признаков адаптивного характера, таких как устойчивость к заболеваниям, способность проявлять продуктивные способности при наличии большого количества стресс - факторов и другие.
Получение жизнестойкого организма, адаптированного к местным условиям и имеющего высокую хозяйственную ценность, является серьезной проблемой в разведении сельскохозяйственных животных. Как правило, существует обратная корреляция между устойчивостью организма к неблагоприятным условиям и высокой продуктивностью, так как реализация высоких продуктивных качеств сама по себе является огромным напряжением для организма.
В этом отношении весьма актуальным является изучение стрессоустоичивости и ее практическое использование при голштинизации молочного скота. Это тем более важно, что в настоящее время из массива сибирского гол-штинизированного скота утверждены красно-пестрая порода и по два красно-пестрых и черно-пестрых типа.
В перспективе планируется создание сибирской черно-пестрой породы молочного скота.
Вот почему изучение стрессоустоичивости голштинизированного скота Сибири и ее использование в селекционном процессе при создании новых типов и пород наряду с научной новизной имеет большую практическую значимость.
С этой целью в ОПХ «Элитное» ГНУ СибНИИРС СО РАСХН в 2002-2005 гг. провели научно-хозяйственный опыт по изучению стрессоустоичивости и ее влиянию на хозяйственно-полезные признаки у голштинизированных черно-пестрых первотелок.
Результаты исследований свидетельствуют, что у высокострессоустойчивых первотелок удой молока натуральной жирности за лактацию составил 5975 кг, что на 1324 кг больше, чем у сверстниц с низкой стрессоустойчиво-стью.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в Западной Сибири проведена комплексная оценка голштинизированных первотелок с учетом типов их стрессоустоичивости, а также изучено ее влияние на показатели молочной продуктивности, воспроизводительной функции и экономической эффективности производства молока в зависимости от типов стрессоустоичивости животных.
Для интенсификации селекционного процесса предложен способ ускоренной (за первые 90 дней лактации) метод оценки первотелок.
Практическая значимость работы состоит в том, что выявлены значительные резервы, обеспечивающие динамику роста молочной продуктивности, экономическую эффективность его производства и ускорение селекционного процесса за счет использования животных с высокой стрессоустойчиво-стью.
Апробация работы. Результаты опыта изложены и одобрены на международной научно-практической конференции молодых ученых СО РАСХН «Новейшие направления аграрной науки в работах молодых ученых» (г. Но-восибирск-2004) и подготовлены методические рекомендации.
Основные положения, выносимые на защиту:
Влияние типов стрессоустойчивости на уровень молочной продуктивности голштинизированных первотелок.
Взаимосвязь типов стрессоустойчивости с экстерьерно-конституциональными особенностями, интерьерными и функциональными показателями у голштинизированных первотелок.
Целесообразность ранней (за первые 90 дней лактации) оценки первотелок по типу стрессоустойчивости.
Экономическая эффективность производства молока у первотелок разных типов стрессоустойчивости.
Влияние типов стрессоустойчивости на хозяйственно полезные признаки молочного скота
В своих исследованиях Л.Х. Гаркави, М.А. Уколова и Е.Б. Ква-кина (1977) показали, что развитию стресс-реакции предшествует появление иных неспецифических адаптивных реакций, возникающих на малые дозы раздражителей; большие же дозы таких раздражителей являются стрессорами.
Важным компонентом адаптации является стресс-синдром. Главное его содержание составляет значительное возбуждение нервных центров, мобилизующих энергетические и структурные ресурсы организма. Сущность стресс-синдрома заключается не просто в мобилизации энергетических и структурных ресурсов, а в их перераспределении, то есть передачи из систем организма, не участвующих в адаптации к данному конкретному фактору, в системы, специфически ответственные за эту адаптацию. (Х.Ф. Меерсон, 1981). Таким образом, стресс-синдром как неспецифический компонент адаптации, не только предшествует развитию, но и играет важную роль в формировании устойчивой специфической адаптации.
Изучение проблемы стресса развивается в трех аспектах: стресс как звено в патогенезе болезней, адаптация к стрессорным ситуациям и естественная профилактика стрессорных заболеваний.
Значение тревожной реакции состоит в мобилизации источников энергии, которые должны обеспечить восстановление нормального состояния. Важную роль в этом процессе играет центральная нервная система. Мозг получает информацию и приводит в действие три системы: соматомоторную, висцеро-моторную и эндокринную. Кроме того, активизируются дополнительные механизмы, которые обеспечивают оптимальное распределение крови между органами: больше крови посылается к мозгу, сердцу и скелетным мышцам, меньше - к органам, которые менее затронуты стрессом (почки, печень, кожа).
Ни один организм не может постоянно пребывать в состоянии тревоги, поэтому если животное переживет стадию тревоги, то у него наступает состояние резистентности. В зависимости от того, как интерпретируется стрессовый сигнал, различна и интенсивность стрессовой реакции. Если нагрузки повторяются так, что с ними всегда удается успешно справиться, то стрессовые реакции постепенно ослабевают. На этом основан тренинг организма. Как видим, стресс может иметь и положительное значение. Если он не очень интенсивен, то приводит к адаптации и, собственно, вынуждает повысить продуктивность (М. Ковальчикова, К. Ковальчик, 1978).
Если повреждающий стимул продолжает действовать и далее, то временно установившееся равновесие вновь нарушается и вся система расстраивается.
Получение жизнестойкого организма, адаптированного к местным условиям и имеющего высокую хозяйственную ценность, является серьезной проблемой в животноводстве. Для формирования стада желательны животные с высокими адаптационными способностями, с низкой реактивностью к тормозным воздействиям. Выявление таких животных будет способствовать снижению потерь молока (Э.П. Кокорина и др., 1978; СИ. Плященко, В.Т. Сидоров, 1987; А.Н. Голиков, 1993).
Под стрессчувствительностью понимают уровень реакции животного на воздействие стресс-факторов, а под стрессустойчивостью - способность животных адаптироваться к новым условиям без заметной потери продуктивности (Э.П. Кокорина, 1986).
В понятие «стрессоустойчивость» вкладывается тот же смысл, что и «низкая реактивность к стрессорным воздействиям», или «высокая резистентность к стрессорным воздействиям». (Сиротинин, 1981). Стрессоустойчивость является одним из проявлений адаптационных способностей и реактивности организма в целом. У стрессоустойчивых животных меньше потери продуктивности при стрес-сорных воздействиях.
Существует несколько способов определения стрессоустойчи-вости, однако, по причине их сложности и дороговизны, они являются малопригодными в производственных условиях. Наиболее доступным и часто рекомендуемым является метод определения типов стрессоустойчивости, разработанный Э.П. Кокориной и др. (1978). Этот способ основан на определении интенсивности торможения рефлекса молокоотдачи, развивающегося у животного в ответ на тормозное воздействие. Тормозным воздействием является проведение преддоильной подготовки и доение лицом, ранее не доившим животное. Торможение вызывает новизна раздражителя («чужая доярка»). По мнению авторов, их способ является перспективным по следующим причинам:
Во-первых, у лактирующих коров эта функция высоко развита и является доминантной, то есть на ее обеспечение направлены усилия всех систем и органов. Деятельность молочной железы регулируется нервной системой и тесно взаимосвязана со всеми вегетативными системами организма, изменения которых отражаются на функциональной активности молочной железы. Молочная железа - чувствительный индикатор общего состояния организма. Во-вторых, при оценке чувствительности молочных коров к стрессорным воздействиям наибольший интерес представляют те показатели, которые характеризуют изменение основных хозяйственно-полезных признаков продуктивности и затрат труда на доение.
В-третьих, молочная железа является органом легко доступным для наблюдения.
Оценка устойчивости коров к стрессорным воздействиям на базе лактационной функции проводится путем определения изменений моторной и секреторной функции молочной железы под влиянием определенных воздействий. Чем резче и значительнее изменяется деятельность молочной железы, тем выше стресс-чувствительность и ниже стрессоустойчивость коров (Э.П. Кокорина, 1978; Э.П. Кокорина с соавт., 1978; Э.П. Кокорина с соавт., 1979; Э.П. Кокорина с соавт., 1985; Э.П. Кокорина 1986).
Рефлекторная стимуляция и торможение молокоотдачи. Проблема определения типа стрессоустойчивости по методике Э.П. Ко-кориной невозможна без изучения физиологических основ стимуляции молокоотдачи.
Количество молока непосредственно зависит от стимулирующего раздражения: чем интенсивнее воздействие на молочную железу при сосании или доении, тем интенсивнее осуществляется рефлекс молокоотдачи и полнее извлечение молока из железы, что способствует его дальнейшей секреции.
Влияние типов стрессоустойчивости на хозяйственно полезные признаки коров
Многие исследователи изучали повторяемость продуктивности коров за 1-ю и последующие лактации. Наблюдения показали, что по мере удаления сравниваемых лактации во времени повторяемость удоя, и содержания жира в молоке снижается. Так в исследованиях М.Р. Федоровой (1969) повторяемость между 1-й и 2-й лактациями составила по удою 0,516 и по содержанию жира 0,258, а между 1-й и 5-й лактациями она снизилась и составила соответственно 0,195 и 0,075. Исходя из этого Н.А. Molinuev с соавторами (1964) пришли к заключению, что для племенной оценки коров их удой за 1-ю лактацию дает более точную информацию, чем за 2-ю и 3-ю. Авторы объясняют это тем, что после 2-го и последующих отелов на удой влияет дополнительный фактор - сухостойный период.
Ряд авторов указывает, что наблюдается достаточно высокая повторяемость удоя и жира между 1-й лактацией и средними показателями за ряд последующих лактации. Так, по данным Н.З. Басовского (1970), повторяемость удоя и содержания жира за первую лактацию и средними показателями за 5 лактации была соответственно 0,74 и 0,82. В.Е. Альтшулер с соавторами (1959)и В.Т. Мановский (1962) считают, что оценка коров по ряду лактации более точна, чем по отдельно взятым и лучшим.
В.Л. Петухов (1968), Н.З. Басовский (1970), А.А. Ильинский (1971 )в своих исследованиях установили, что коэффициент повторяемости молочности находится в некоторой зависимости от уровня продуктивности стада. Результаты их исследований указывают на то, что с уменьшением удоя значительно снижается коэффициент повторяемости.
В.Л. Петухов (1968) также установил, что величина коэффициента повторяемости существенно возрастает с увеличением продуктивности стада. Но эта закономерность в отдельных стадах проявляется по-разному. Так, в одном хозяйстве самые высокие коэффициенты повторяемости удоя (0,562...0,567) были установлены при продуктивности выше 5000 кг. В другом племенном хозяйстве повторяемость удоя возрастала и была наивысшей (0,634) при среднем уровне продуктивности (3200...3700кг). При дальнейшем увеличении продуктивности (4000...4400 кг) повторяемость снизилась до 0,363.
Коэффициент повторяемости содержания жира в молоке, по данным В.П. Петухова (1968), в меньшей степени зависит от уровня продуктивности стада.
Изучая повторяемость удоя и содержания жира в молоке коров костромской породы М.А. Никитина (1966) наблюдала увеличение повторяемости по этим признакам с повышением уровня продуктивности. Автор пришел к выводу, что чем выше уровень продуктивности стада, тем лучше выявляются генетические потенциальные возможности животных и, следовательно, выше эффективность раннего отбора.
Н.З. Басовский также отмечает, что в хороших племенных стадах с высоким уровнем продуктивности скота уже по 1-й лактации, как по удою, так и по жиру можно осуществлять эффективный ранний отбор.
Изучая повторяемость удоя и жира при разных уровнях кормления, В.И. Власов отметил, что при пониженном уровне кормления повторяемость удоя составила 0,37...0,65, а при повышенном 0,49...0,76, т.е. при повышенном уровне кормления получают более точную селекционную оценку животных. Повторяемость по жиру, наоборот, в лучшие годы несколько ниже, чем в худшие. Автор объясняет это тем, что содержание жира в молоке в большей степени зависит от величины удоя, чем от кормления, в силу отрицательной корреляции между этими признаками.
Породная принадлежность животных, по данным I. Rendel с соавторами (1957) оказывает незначительное влияние на колебания коэффициента повторяемости - по удою 0,48...0,60, по жиру 0,50...0,65.
Таким образом, повторяемость, это показатель эффективности раннего отбора в любых условиях. При слабой повторяемости признака в определенном возрастном периоде или при определенной степени ухудшения условий ранний отбор по фенотипу или отбор не в оптимальных условиях может оказаться безрезультатным.
Приведенные источники результатов исследований и практического использования молочных коров показывают, что оценка скота по типу стрессоустойчивости является перспективным способом оценки животных.
Сюйства вымени коров-первотелок разных типов стрессоустойчивости
В исследованиях Э.Б. Тумановой (1983) коэффициент наследуемости типа стрессоустоичивости оказался невысоким (h2=0.14), хотя и высокодостоверным (Р 0,999). Значительно более высокий коэффициент наследуемости признака продуктивности и стрессоустоичивости получен А.С. Всяких и Г.В. Родионовым (1984) при раздельном его определении у матерей с высокой, средней и низкой стрессоустойчивостью. Коэффициент корреляции между продуктивностью коров-первотелок и их матерей равен 0,58, (Р 0,99), если матери имели высокую стрессоустойчивость, и в то же время он недостоверен, если матери имели среднюю (г=0.11) и низкую (г=0.06) стрессоустойчивость. В наших исследованиях коэффициент наследуемости типа стрессоустоичивости по материнской линии составил (h2=0.40), однако этот показатель недостоверен.
Таким образом, полученные нами данные о взаимосвязи типов стрессоустоичивости с хозяйственно-полезными признаками, а также результаты исследований наследования признака стрессоустоичивости подтверждают литературные данные. 1. В стаде голштинизированных коров выявлены животные четырех типов стрессоустойчивости: первый тип - высокострессо устойчивый, второй и третий типы - среднестрессоустойчивые и четвертый - низкострессоустойчивый тип. В силу равной молочной продуктивности и большой схожести других хозяйственно полез ных признаков у животных второго и третьего типов их объедини ли в один - среднестрессоустойчивый тип животных. У первотелок ОПХ «Элитное» высокострессоустойчивые животные составили 17,6%, среднестрессоустойчивые - 58,8% и низкострессоустойчивые - 23,6% 2. Установлена высокая взаимосвязь типов стрессоустойчивости с уровнем молочной продуктивности коров. Средний удой молока за 305 дней лактации у высокострессоустойчивых коров составил 4828 кг, что на 420 и на 416 кг больше, чем у животных второго и третьего типов. Содержание жира в молоке у коров первых двух типов составило 4,02 и 4,19%, что на 0,14 и на 0,31% выше по сравнению с животными третьего типа. 3. Оценка вымени коров показала определенную его взаимосвязь с типами стрессоустойчивости у первотелок. Все опытные животные имели чашеобразную форму вымени и практически одинаковую величину его основных промеров. Однако у животных первых двух типов суточный удой был на 2,9 и на 1,8 кг, а интенсивность молокоотдачи на 0,6 и на 0,55 кг/мин больше по сравнению с низкострессоустойчивыми первотелками. 4. У коров с разной стрессоустойчивостью установлены существенные различия в характере лактационной кривой. Несмотря на то, что все животные обладали достаточно высокими коэффициентами устойчивости и полноценности лактации, у первотелок третьего типа стрессоустойчивости эти показатели были достоверно меньше. При этом увеличение удоев у высокострессоустойчивых животных в первые 3 месяца лактации, а в последующие - постепенное их снижение послужило основанием для оценки первотелок за первые 90 дней лактации. 5. Типы стрессоустойчивости первотелок взаимосвязаны с показателями их экстерьерно-конституционального формирования. Большая величина высоты в холке, глубины груди, ширины в мак-локах и косой длины туловища, а также индексов телосложения у высокострессоустойчивых животных указывают на более выраженный их молочный тип. 6. Изучение наследуемости и повторяемости типов стрессоустойчивости свидетельствуют о возможности использования их в селекционном процессе. Расчеты показывают, что отбор матерей с высокой стрессоустойчивостью позволяет получать более 90 % дочерей первого и второго типов стрессоустойчивости, наиболее пригодных для интенсивной технологии производства молока. 7. У животных разных типов стрессоустойчивости не отмечено достоверных различий в показателях воспроизводительной способности. Все животные были осеменены в оптимальном возрасте - 18-19 месяцев, а несколько большая продолжительность лактации и сервис-периода у высокострессоустойчивых первотелок была недостоверной и в среднем характерна для высокопродуктивных животных. 8. У первотелок с разной стрессоустойчивостью отмечены определенные различия в интерьерных показателях. В крови у вы-сокострессоустойчивых животных было большим на 0,37 г% содержание общего белка и у 85,7 % первотелок отмечено наличие антигена Н системы групп крови SU, что можно использовать в качестве индикатора стрессоустойчивости животных. 9. Экономическая эффективность использования коров разных типов стрессоустойчивости была достаточно высокой. Однако у высокострессоустойчивых коров себестоимость 1 ц молока была на 49,72 р. меньше чем у низкострессоустойчивых, прибыль от его реализации у коров первых двух типов на 4171 и на 1710 р. больше, а рентабельность - на 16,4 и на 9,7 % выше по сравнению с низкострессоустойчивыми первотелками. Молочному скотоводству Сибири, базирующемуся на разведении гол-штинизированных животных, рекомендуется проводить оценку первотелок за первые 90 дней лактации, что позволит получить от них более 90 % стрессоустойчивых дочерей, пригодных к интенсивной технологии производства молока.
Биохимические и иммуногенетические показатели крови подопытных животных
При оценке молочной продуктивности коров большое значение придаётся интенсивности молоковыведения и продолжительности выдаивания, что позволяет судить о реакции коровы на доильный процесс. Интенсивность молоковыведения определяют по количеству молока, надоенного в среднем за одну минуту. Исследованиями многих авторов установлена зависимость интенсивности молоковыведения от уровня молочной продуктивности.
Секреция молочной железы тесно связана с молоковыведением. Образование молока происходит непрерывно, если вымя освобождается от секрета периодически. К моменту доения, по данным И.А. Барышникова (1967), в цистернах содержится до 12% накопленного в вымени молока, а остальное количество находится в альвеолах.
Широкое внедрение машинного доения вызвало необходимость вести отбор коров по таким признакам, как форма вымени, интенсивность молоковыведения. Хорошим показателем скорости молоко-отдачи считают 2,5 и более кг/мин., средним - 1,5-1,8 и плохим -менее 1,0 кг/мин.
Оценка вымени коров путём снятия промеров даёт более объективное представление об его величине и форме (таблица 15). Все подопытные животные имели чашеобразную форму вымени. Наибольший обхват отмечен у первотелок второго типа (128,3см). Длина, ширина вымени и ширина молочного зеркала одинаковы у животных второго и третьего типа стрессоустоичивости (38,3, 22,2, и 12,2 см соответственно) и несколько больше этих показателей у первотелок первого типа стрессоустоичивости (37,6, 22,0, 11,8 см), однако эта разница недостоверна. Для более полной морфологической оценки молочной железы были взяты основные промеры сосков вымени (таблица 16). Величина промеров сосков у всех животных была в пределах нормы, однако следует отметить увеличенный диаметр передних и задних сосков у первотелок третьей группы. Необходимо также добавить, что у двух низкострессоустойчивых первотелок отмечена коническая форма сосков, что неблагоприятно сказывается на их пригодности к машинному доению. Несмотря на близость показателей промеров вымени, первотелки первого типа стрессоустойчивости имеют достоверно большую интенсивность моло-коотдачи и суточный удой по сравнению с низкострессоустойчивыми животными (табл.17). Таким образом, несмотря на отсутствие достоверных различий в промерах вымени и сосков у первотелок разных типов стрессоустоичивости, у высокострессоустойчивых животных отмечены более высокие показатели среднесуточного удоя (Р 0,99) и интенсивности молоковыведения (Р 0,999). Оценка вымени коров показала определенную его взаимосвязь с типами стрессоустоичивости у первотелок. Все опытные животные имели чашеобразную форму вымени и практически одинаковую величину его основных промеров. Однако у животных первых двух типов суточный удой был на 2,9 и на 1,8 кг, а интенсивность молоко-отдачи на 0,6 и на 0,55 кг/мин больше по сравнению с низкострессоустойчивыми первотелками. Одним из основных признаков пригодности коров к машинному доению является полнота выдаивания молока доильным аппаратом, которая определяется ручным додоем (таблица 18). Объем ручного додоя в среднем по стаду составляет 109 мл (табл. 24). Отмечена высокая жирность молока (7,91%), а белковомолочность в остаточном молоке остается средней - 2,79%. Обнаружена достоверная связь (Р 0,999) между типом стрессоустойчивое и объемом ручного додоя. У высокострессоустойчивых коров этот показатель на 55 мл меньше, чем у низкострессоустойчивых. С понижением устойчивости к стрессам повышается объем ручного додоя. Содержание жира в остаточном молоке также выше у высокострессоустойчивых коров, что, видимо, связано с тем, что чем меньше молока осталось в вымени, тем выше содержание жира в ручном додое. Достоверных различий по показателям плотности, СОМО и содержания белка не обнаружено. Таким образом, тип стрессоустойчивости влияет на объем ручного додоя и содержания жира в нем, однако не оказывает влияния на плотность, СОМО и содержание белка в этой порции молока. Среди методов, дающих возможность объективно оценить уровень и направление обмена веществ, состояние здоровья и течение физиологических процессов в организме видное место занимают исследования крови. Кровь является одним из основных компонентов внутренней среды организма и играет исключительно важную роль в его процессах. Посредством крови осуществляется важнейшее свойство живой материи - обмен веществ. Кровь определяет существование всех клеток организма, а также полностью отражает в своем составе их жизнедеятельность на каждый момент. Кровь постоянно циркулирует в замкнутой системе и, таким образом объединяет работу всех систем организма и поддерживает многие физиологические функции внутренней среды организма на определенном уровне.
