Содержание к диссертации
Введение
1. Влияние факторов среды на интродукцию скота мясного направления продуктивности в новые биогеохимические и технологические условия (обзор литературы) 9
1.1 Характер и механизм взаимодействия организма и окружающей среды 9
1.2 Влияние географических и климатических факторов на физиологическое состояние и продуктивность животных 16
1.3 Адаптация – фундаментальное свойство живой материи 23
1.4 Оптимизация взаимодействия организма и среды 28
2. Собственные исследования 40
2.1 Природно-климатические условия Приамурья 40
2.2 Общая характеристика хозяйства 49
2.3 Материал и методика экспериментальных исследований 53
2.4 Результаты экспериментальных исследований
2.4.1 Характеристика кормовой базы и анализ питательной ценности кормов хозяйства 63
2.4.2 Результаты первого научно-хозяйственного опыта 67
2.4.3 Результаты второго научно-хозяйственного и балансового опытов 76
2.4.4 Результаты третьего научно-хозяйственного и балансового опытов 92
3. Экономическая эффективность использования экспериментальных кормовых добавок в рационах молодняка при его выращивании и адаптации к условиям приамурья 99
4. Обсуждение результатов исследований 103
Заключние 112
Предложения производству 115
Список литературы 116
- Влияние географических и климатических факторов на физиологическое состояние и продуктивность животных
- Материал и методика экспериментальных исследований
- Результаты первого научно-хозяйственного опыта
- Результаты третьего научно-хозяйственного и балансового опытов
Влияние географических и климатических факторов на физиологическое состояние и продуктивность животных
Зарождение и существование живых организмов основано на диалектическом законе о единстве организма и среды, в котором организм и среда выступают как противоположности, единство которых носит противоречивый и относительный характер. Непрерывное изменение внешней среды вызывает непрерывную изменчивость живых тел связанную с поддержанием гомеостаза. По мнению Фомичева Ю.П. [192], в зависимости от силы воздействия внешней среды организм животного отвечает ненаследственными, наследственными адаптациями, мутационными изменениями или летальным исходом.
Внешняя среда, непрерывно изменяясь, воздействует на живой организм посредством различных факторов (раздражителей), которые вызывают ответную реакцию организма. Факторы среды, способные вызвать однородные ответные реакции организма, Ганс Селье [162] назвал стрессорами (стресс-факторами). Стрессор-фактор – это раздражитель, который по интенсивности своего воздействия на организм значительно превышает пределы повседневных влияний.
В трудах ученых Бакшеева П.Б. и др. [17], Левантина Д.Л. и Афанасьева Е.С. [107], Устинова Д.А. [187], а так же Фурдуй Ф.И. и Бабарэ Г.М. [194] стресс-факторы в зависимости от природы своего возникновения разделяются на следующие группы: а) физические (температура, влажность, солнечная и ионизирующая радиа ция, шумы и движение механизмов, атмосферное давление, погодные условия); б) химические (повышение концентрации в воздухе аммиака, сероводорода, углекислого и других газов, иных химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве); в) кормовые (недостаточное или избыточное кормление, неполноценное пита ние, резкая смена рационов и времени кормления, употребление недоброкаче ственных кормов, воды и другое); г) транспортные (погрузка и выгрузка, перевозка животных различными видами транспорта); д) технологические (недостаточный фронт кормления и поения, скученное со держание и грубое обращение с животными, отъем молодняка и переформирова ние групп, ввод новых животных, изнурительные перегоны, резкая смена мест и режимов содержания, проведение санитарно-профилактических, ветеринарных и зоотехнических мероприятий); е) биологические (травмы, прививки, возбудители различного рода заболеваний и прочее); ж) экспериментальные (фиксирование животного в неестественных для него по ложениях, либо ограничивающих его движение, раздражение электрическим то ком, введение paзличного рода препаратов и т.д.); з) психологические (борьба за лидерство, угнетение низкоранговых животных в группах при их беспривязном содержании); и) предубойные (погрузка и транспортировка, предубойная выдержка, которая приводит к потерям живой массы, снижению качества туши и пр.); к) стрессы, связанные с половым поведением (присутствие в группе разнополо-возрелых или животных разных полов). Реакция организма на воздействующий стресс-фактор обычно по своей направленности специфична. Соответствие силы реакции воздействующему фактору обеспечивает сохранение гомеостаза в изменяющихся условиях среды. Однако, при экстремальных воздействиях стресс-фактора (-ов) для сохранения го-меостаза, порой оказывается недостаточно функциональных ресурсов, обусловленных специфической нормой реагирования, присущей организму. В этом случае, что подтверждается исследованиями ряда ученых: Левахина В.И., Беломыт-цева Е.С. и др. [108], Плященко С.И. и Сидорова В.Т. [144], Устинова Д.А. [187], Белькова Г.И. [20], Голикова А.Н. [41] в организме возникает более общая неспе 11
цифическая в отношении воздействующего стресс-фактора реакция, повышающая уровень адаптационных возможностей организма.
В 1936 году, основоположник учения о стрессе, Ганс Селье в статье «Синдром, вызываемый различными повреждающими агентами» впервые отметил закономерность того, что независимо от заболеваний пациентов, ответом на них со стороны организма служит проявление ряда одинаковых неспецифических реакций: потеря аппетита, мышечная слабость, повышенное артериальное давление и др. Это состояние он определил как стресс (англ. (stress) – напряжение) – «совокупности всех неспецифических изменений (внутри организма) функциональных и органических». Позже, в 1974 году [163], он предложил считать стресс как неспецифическую реакцию организма на воздействие «из вне». Динамическое проявление стресса во времени Г. Селье [161] назвал «генерализированным адаптационным синдромом».
Данное определение стресса, принятое основной частью ученых, было подвержено серьезной критике со стороны многих других исследователей.
Mason J.W. et al. [253], Everly G.S. [241] указывали, что физиологические и психологические реакции зависят от раздражителя и от индивидуальных особенностей организма. Levi L. [250, 251] так же рассматривал стресс как зависимую переменную реакцию организма, в ответ на произвольное воздействие внешней среды. Vigas М. [266] считает стресс – реакцией организма, сформировавшейся в ходе эволюции, на изменение окружающей среды, свидетельствующей о возможной опасности нарушения его целостности. Шаляпина В.Г. и Митюшов М.И. [132] понимают под стрессом – мобилизацию защитных сил организма, на начальном этапе его приспособления к новым условиям внешней среды. По утверждению Погодаева К.И. [148] стресс – стояние напряжения процессов метаболической адаптации головного мозга, приводящих к предохранению или повреждению организма путем осуществления целостных нервно-гуморальных и внутриклеточных механизмов регулирования.
Материал и методика экспериментальных исследований
Племенной репродуктор скота герефордской породы колхоза «Томичвский» расположен в Белогорском районе Амурской области в десяти км от районного центра г. Белогорска. Хозяйство находится в южной агроклиматической зоне Амурской области. Почвенно-климатические условия в хозяйстве в целом благоприятны для возделывания сельскохозяйственных культур и для развития мясного скотоводства в частности. Основные типы почв – лугово-черноземовидные, луговые, пойменные 50 аллювиальные и аллювиальные болотные (Онищук В.С., Понасюк А.Н. [138]). Агроклиматические условия соответствуют средним показателям Южной природно-экономической зоны Амурской области. Климат резко континентальный с признаками муссонности в летнее время. По данным Белогорской метеостанции средняя многогодовая температура воздуха в Белогорске и его пригородной зоне составила: в январе – 20,7; феврале – 18,4; марте – 11,6; апреле +0,8; мае +8,6; июне +18,1; июле +19,2; августе +15,5; сентябре +9; октябре +0,6; ноябре – 18,3 и в декабре – 21,1 С. Среднегодовая температура равняется – 1,1 С. Продолжительность периода со среднесуточной температурой выше 0 С – 174 суток. Безморозный период 115-125 дней. Продолжительность холодного периода составляет 135-155 дней. Глубина промерзания почвы до 3 м (Агроклиматические ресурсы Амурской области – 1973. [1]).
По данным Шульмана [224] и Чуба А.В. [37] зима в этом районе суровая, продолжительная и малоснежная. Весна поздняя засушливая, что отрицательно отражается на росте пастбищной растительности. В марте – мае выпадает 7-14% годовых осадков. Лето обычно теплое, с умеренно сухой погодой в первой половине и влажной – во второй. Вторая половина лета (июль-август) нередко характеризуется обильным выпадением осадков (до 43% годового их количества) и высокими температурами воздуха (до 40о С). В начале роста и развития (в майе и июне) растения часто испытывают недостаток влаги, а во второй половине вегетации, напротив, страдают от ее избытка. Большое количество осадков во второй половине лета нередко затрудняет заготовку кормов. Осень теплая, как правило, сырая в начале и сухая в октябре – ноябре месяцах. Продолжительность безморозного периода достигает 130 дней. По длительности безморозный период и период активной вегетации близки друг к другу.
Особенности агроклиматических условий свидетельствуют о том, что на землях колхоза «Томичвский» нужно возделывать, прежде всего, культуры с коротким периодом вегетации.
Естественная растительность сенокосов и пастбищ на территории колхоза «Томичвский» разнообразна. Кормовая ценность, произрастающей здесь расти 51 тельности, неодинаковая. Она различается по поедаемости и питательности. Ведущая роль в травостое естественных угодий принадлежит злакам. Осоки доминируют в низинных, сырых местах и болотах. Бобовые в естественных луговых сообществах редко превышают 3,0-3,5 %. Встречаются они на суходольных лугах и среди кустарников. Нужно отметить, что в последние годы уход за естественными и культурными пастбищами и сенокосами в хозяйстве практически не проводился. Поэтому урожайность зеленой массы на них редко превышает 30-40 ц/га.
Природно-климатические условия колхоза «Томичвский» в целом благоприятны для развития специализированного мясного скотоводства. Площадь сельскохозяйственных угодий хозяйства составляет 3266 га, из них пашни 3067 га, сенокосов и пастбищ 199 га. На каждые 100 условных голов приходится 450 га сельскохозяйственных угодий, или 4,5 га на условную голову. Хозяйство располагает вс же не достаточным количеством пастбищ и сенокосов. На условную голову их приходится всего 0,27 га, что тормозит развитие стада. Рост поголовья требует значительного расширения площадей занятых культурными пастбищами и сенокосами.
Репродуктор герефордского скота колхоза «Томичвский» сформирован в 1990 году на базе откормочного совхоза «Низинное», после ликвидации этого межхозяйственного объединения по откорму крупного рогатого скота. Формирование стада герефордского скота в хозяйстве осуществлялось как методом преобразовательного скрещивания симментальского скота с быками производителями герефордской породы, так и путм завоза чистопородного герефордского маточного поголовья и быков производителей.
В настоящее время в стадо хозяйства содержится 416 голов маточного поголовья, 15 быков-производителей и молодняка разного возраста 327 голов.
В репродукторе герефордского скота колхоза «Томичвский» разводится породный и высококлассный скот. Достаточно сказать, что в настоящее время в хозяйстве более 90% коров являются чистопородными, 65 % класса элита и элита-рекорд, 27,5 % отнесено к первому классу. Коровы имеют хорошую молочную продуктивность. Средняя живая масса телят в 6 месяцев достигает 170 кг. Коровы хозяйства имеют желательный тип телосложения и живую массу. Из числа имеющихся коров в стаде 22 записано в ГКПЖ.
Для осеменения маточного поголовья колхоз «Томичвский» располагает чистопородными, высококлассными быками- производителями. Из общего числа, работающих в хозяйстве быков – производителей 13 % отнесено к классу элита-рекорд и 87 % к классу элита. К недостаткам использования быков-производителей, следует отнести их использование только для естественного оплодотворения маточного поголовья методом вольной случки. При этом только 20% используемых быков являются улучшателями с индексом 100 и более.
Животные герефордской породы обладают широким разнообразием хозяйственных и биотехнологических особенностей, что позволяет эффективно их разводить в условиях Приамурья, и, в частности, в природно-экономических условиях колхоза «Томичвский».
Малининым Н. И. [119] отмечается, что эффективность отрасли мясного скотоводства прямо связана с живой массой животных и с конечной продукцией после убоя, величина которой у молодняка колеблется в широком диапазоне и определяется условиями кормления и генотипом скота.
Молодняк скота хозяйства обладает высокой энергией роста. В условиях оптимального кормления и содержания к контрольному возрасту молодняк достигает живой массы, соответствующей требованиям высших классов. Однако недостаточная питательность кормов не всегда дает возможность достижения плановых показателей среднесуточных привесов молодняка, что приводит к недобору им живой массы. Экстерьер скота типичный для скота мясного направления продуктивности. Скот хозяйства имеет масть типичную для герефордов, но не отличается однородностью по типу телосложения. В стаде большинство животных компактного (скороспелого) типа. Животные компактного типа имеют несколько укороченное, широкое, глубокое, бочкообразное туловище на низких ногах при сравнительно небольшой живой массе. В стаде имеется определенное количество среднерослых животных промежуточного типа. Это объясняется тем, что его комплектование осуществлялось животными, завезенными из хозяйств различных географических зон. Крупность и растянутость – желательные качества животных селекционируемого стада колхоза «Томичвский».
Основными показателями мясной продуктивности животных являются живая масса, интенсивность роста, оплата корма приростами живой массы, убойная масса и убойный выход. Важным показательным является отношение живой массы мякоти к массе костей, или коэффициент мясности, который у животных стада удовлетворительный и составляет 4,0 – 4,5. Следует отметить, что с возрастом относительная масса наиболее ценных частей туши значительно увеличивается, особенно тазовой и поясничной, из которых получают высокосортные отруба мяса. Установлено также, что с возрастом животных морфологический состав туши и ее отдельных частей изменяется в сторону увеличения удельного веса мускульной, жировой и уменьшения костной и соединительной тканей. Мясо скота характеризуется равномерным распределением жира в туше, имеет явно выраженную «мраморность» и отличается высокими вкусовыми и кулинарными качествами.
Увеличение численности маточного поголовья в хозяйстве осуществляется за счт расширенного воспроизводства и завоза скота из Австралии. В колхозе «То-мичвский» ведется интенсивная технология мясного скотоводства: реализация молодняка на мясо в 16-20 месяцев и племенная продажа в 9-11месяцев.
Результаты первого научно-хозяйственного опыта
К концу опыта у телок австралийской селекции проявилась тенденция к превосходству над амурскими сверстницами по индексам высоконогости и широко-телости, а у амурских над австралийскими – превосходство по индексам растянутости, сбитости и мясности. По нашему мнению, это связано, прежде всего, с определенным различием генотипов сравниваемых групп животных. Что обусловлено различиями в направлениях селекции скота в Австралии и Амурской области, проводимой в предыдущие годы.
Переваримость и использование питательных веществ корма подопытными телками изучалось в физиологическом (балансовом) опыте в конце 2-го научно-хозяйственного опыта. Согласно схеме исследований (таблица 1) балансовый опыт проводился, на 24 телках 4 –х групп по 3 головы из каждой подгруппы австралийской и амурской селекции (кроме пастбищной группы). Кормовые добавки задавались каждому животному одновременно с концентрированным кормом в отдельные кормушки. Результаты балансового опыта приведены в таблицах 14 и 15.
У телок опытных групп наблюдалось увеличение коэффициентов перевари мости всех нормируемых органических веществ, а наиболее высокими они были у животных 4-ой опытной группы, получавших сочетано обе кормовые добавки. Особый интерес представляет факт увеличения переваримости БЭВ и сырой клетчатки. Так, если у телок контрольной группы австралийской селекции коэффициенты переваримости БЭВ и сырой клетчатки составили 70,9 и 44,3 %, то во 2-ой опытной группе они были выше на 2,7 и 2,4 %, в 3-ей группе на 1,8 и 1,5 %, а в 4-ой - на 4,4 и 4,9 % соответственно. У телок амурской селекции коэффициенты переваримости БЭВ и сырой клетчатки в контрольной группе были 72,1 и 46,3%, во 2-ой опытной группе они превышали эти показатели на 2,7 и 2,6 %, в 3-ей группе на 1,4 и 1,8%, в 4-ой - на 4,4 и 4,8 % соответственно. Таким образом, введение в рацион ферментативной пробиотической кормовой добавки показало ее существенное влияние на переваримость основных питательных веществ, и особенно на переваримость клетчатки и Сахаров (таблица 14).
Баланс азота у всех животных был положительный. Однако лучшее его усвоение было отмечено в опытных группах. Коэффициент усвоения азота, у телок австралийской селекции в контрольной группе равнялся 33,4%, во 2-ой, 3-ей и в 4-ой опытных группах он был больше показателей контрольных животных соответственно на 3; на 2 и на 3,6%.
У телок местной селекции коэффициент усвоения азота равнялся 35,9 %, во 2-ой, 3-ей и в 4-ой опытных группах он превышал аналогичные показатели в контрольной группе соответственно на 1,7; на 0,7; и на 2,4 %. (таблица 15).
Более высокие показатели коэффициентов переваримости питательных веществ и отложения азота в организмах телок амурской селекции, по сравнению с показателями австралийских телок, свидетельствуют о лучшей приспособленности амурского скота к местным кормовым условиям.
Подобная закономерность наблюдалась и по процессам усвоения и использования организмами подопытных животных Ca и P.
Морфологические и биохимические исследования крови занимают особое место и очень важны как для оценки физиологического статуса организма животного, так и для своевременной диагностики патологических состояний.
Результаты исследования влияния скармливания экспериментальных кормовых добавок на морфологические и биохимические показатели крови приведены в таблицах 16 и 17.
Морфологические изменения в составе крови (лейкоциты, эозинофилы, нейтрофилы, лимфоциты) приняты в качестве критерия оценки стрессового состояния животных и определения его продолжительности (таблица 16). В исследованиях отмечено, что у всех телок в начале опыта содержание в крови эритроцитов и лейкоцитов находились в пределах физиологической нормы. У телок австралийской селекции оно были незначительно ниже, чем у амурских.
Результаты третьего научно-хозяйственного и балансового опытов
Интенсификация мясного скотоводства в нашей стране предусматривает формирование племенной базы, создание новых и технологическую модернизацию существующих ферм по выращиванию и откорму животных, и увеличение производства высококачественной говядины.
Приамурье как регион создания и развития мясного скотоводства располагает достаточным количеством сельхозугодий, апробированной в течение долгого времени в местных условиях технологией мясного скотоводства, опытом разведения многих мясных пород, и другими ресурсами, позволяющими содержать свыше 50 тысяч голов скота мясного направления продуктивности. В Амурской области становление мясного скотоводства как отрасли животноводства насчитывает более пятидесяти лет. В настоящее время реализуется пятый этап развития мясного скотоводства, начавшийся в 2011 году. С целью сокращения сроков пополнения племядра производится импорт из Австралии скота герефордской (48 %), абердин-ангусской (41 %) и шаролезской (11 %) пород. Правительством Амурской области ставится задача до 2015 года увеличить поголовье мясного скота общей численностью до 50 тысяч голов с переходом к заготовке мяса в промышленных масштабах [160].
В связи с этим перед хозяйствами области возникает проблема скорейшей акклиматизации и адаптации скота, интродуцируемого из другого континента к новым агроклиматическим условиям, существенно отличающимся от тех в которых произошло его рождение и развитие, а так же дальнейшее его разведение в новых условиях Приамурья.
Успешное перемещение животных в новые географические и агроклиматические зоны с другими биогеохимическими условиями зависит от экологической валентности животных, перемещаемых популяций, от их акклиматизационной и адаптационной способности, от создания максимально комфортных условий кормления и содержания, соответствующих требованиям их генотипа.
Импортируемый в Приамурье скот герефордской породы с высоким генетическим потенциалом остро реагирует на изменения условий кормления, значительно теряя живую массу. При этом происходит ухудшение состояние здоровья и нарушение репродуктивной функции животных. Ввозимый в Амурскую область скот мясных пород из Австралии должен адаптироваться не только к климату и способу содержания, но главное к иному качеству кормов по энергетической ценности, содержанию нормируемых питательных веществ и форме их получения.
В Австралии животные круглый год содержаться на выпасе, постоянно получая зеленый корм высокой влажности. Следовательно, их пищеварение не приспособлено к потреблению большого количества объемистых грубых кормов с повышенным содержанием клетчатки. Это, как показывает практика, в первый же год пребывания австралийского скота в Приамурье приводит к кормовому стрессу и как следствие к резкой потере животными живой массы, ввиду плохого поедания и усвоения потребленного корма.
Изменение условий внешней среды всегда связано с воздействием на организм животного множества стресс-факторов вызывающих стрессовое состояние и соответственно реакцию организма, пытающегося приспособиться к изменившимся условиям жизни.
Амурская область значительно отличается от Австралии своими более суровыми природно-климатическими условиями, кроме того она относится к неблагоприятным биогеохимическим провинциям с дефицитом в биосфере основных макро- и микроэлементов. Заготавливаемые в регионе корма значительно отличаются по энергетической и протеиновой питательности от среднероссийских показателей.
Успех адаптации и эксплуатации животных, в других природно-климатических и биогеохимических условиях, особенно в новом географическом регионе, требует глубокого изучения процесса их акклиматизации и адаптации, и на этой основе разработки и осуществления комплекса мероприятий по ослаблению и профилактике адаптационного стресса в каждой агроклиматической зоне Дальнего Востока. Это невозможно без оптимизации рационов скота по общей питательности, витаминам и минеральным веществам за счет использования кормовых добавок, учитывающих особенности местного кормопроизводства и применения в кормлении животных ряда инновационных (ферментативных и пробио-тических) препаратов. Которые активно влияют на усвоение питательных веществ корма, обеспечивают антиоксидантные, антибактериальные, антистрессовые воздействия на организм животных, стимулируют секрецию пищеварительных ферментов и ингибируют развитие патогенной микрофлоры.
В связи с изложенным, изучение использования в кормлении и научное обоснование рецептов белковой витаминно-минеральной кормовой добавки (БВМКД), разработанной с учтом экологобиогеохимических условий Приамурья, а так же ферментативной пробиотической кормовой добавки (ФПКД), улучшающей усвояемость питательных веществ, оценка их влияния на процесс адаптации и мясную продуктивность молодняка импортного и местного скота является актуальной для хозяйств Амурской области.
Основной целью исследований явилось изучение эффективности влияния экспериментальных кормовых добавок на адаптацию и мясную продуктивность молодняка герефордской породы австралийской и местной селекции в условиях Приамурья.
Основными результатами проведенной работы являются: – анализ состояние кормовой базы, химического состава кормов, производимых в хозяйстве, и рационов; – установление адаптационных отклонений в организмах импортного скота в процессе его адаптации к местным условиям путем изучения поведенческих реакций, шерстного покрова, роста и развития, обмена веществ и гематологических показателей животных; – обоснование и разработка рецептов белковой витаминно-минеральной и ферментативной пробиотической кормовых добавок с учтом фактической питательности кормов с включением в их состав недостающих питательных веществ, микроэлементов и выбор ферментативного пробиотика