Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биоресурсный потенциал коров голштинской породы в условиях Южного Урала

ВАК РФ 03.02.14, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Биоресурсный потенциал коров голштинской породы в условиях Южного Урала"

На правах рукописи

Г

ГЕРМАН НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

БИОРЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КОРОВ ГОЛШТИНСКОЙ ПОРОДЫ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО УРАЛА

03.02.14-биологические ресурсы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 2 ДПР ІШ

Екатеринбург - 2012

005018581

Работа выполнена на кафедре технологии производства и переработки продукции растениеводства в ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины»

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Овчинников

Александр Александрович

Мымрин Владимир Сергеевич,

доктор биологических наук, профессор, Региональный информационно селекционный центр ОАО

«Уралплемцентр», генеральный директор

Неверова Ольга Петровна,

кандидат биологических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Уральская государственная сельскохозяйственная академия»,

заведующий кафедрой частного животноводства, экологии и зоогигиены

Ведущая организация:

Защита состоится <Д^>> Ш'Ь

ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия», г. Курган

заседании диссертационного coi

2012 года в «''

часов на

ета Д 006.099.01 при Уральском научно-исследовательском ветеринарном институте РАСХН (корпус №2, ул. Главная, 21)

Адрес: ГНУ Уральский НИВИ Россельхозакадемии 620142 г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112а тел/факс (343) 257-64-82,257-82-63

Адрес сайта института: http:// www.urnivi.ru E-mail: info@umivi.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Уральского научно-исследовательского ветеринарного института Россельхозакадемии

Автореферат разослан » сИОМЯР-' 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат ветеринарных наук

"Печура Е.В.

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из направлений государственной программы развития сельского хозяйства страны на 2008-2012 гг. является повышение продуктивности сельскохозяйственных животных. Статистика показывает, что в настоящее время возраст коров в среднем по стране составляет 2,7 отела, возраст выбытия - 3,75 отела (Ежегодник, ВНИИплем., 2007).

Одной из причин не продолжительного хозяйственного использования крупного рогатого скота является наличие в регионе Южного Урала 14 разновидностей биогеохимических провинций, сформировавшихся в период развития Земли и в результате загрязнения окружающей среды различными крупными и средними промышленными предприятиями (И.М. Донник, 1999-2012; И.А. Шкуратова, 2007-2012; А.А. Кабыш, 1954-2006; A.M. Гертман, 2011; Г.М. Топурия 2004-2011). Это приводит к накоплению в почве, кормах и воде тяжелых металлов (Fe, Ni, Pb, Cd и др.). Существующая глубокая, многосторонняя и многоплановая связь между химическим составом среды и живым организмом приводит к нарушению пищеварения и, в частности, к нарушению соотношения микрофлоры рубца и, как следствие, к развитию заболеваний и снижению продуктивности у животных. На руминаторные процессы жвачных животных влияет качество объёмистых кормов, состояние микрофлоры преджелудков, наличие в рационе в достаточном количестве биологически активных веществ, в том числе ферментов (С.А. Мирошников, 2000-2006; Л.Г. Халетова, 1980-2000; Д.Г. Погосян, 19922009; Г.И. Боряев, 2010; Д.В. Нестеров, 2010).

Работами отечественных и зарубежных ученых накоплены многочисленные данные, свидетельствующие о широком применении ферментных препаратов в рационах сельскохозяйственных животных и, в частности, дойных коров (JI.H. Соловьева, 1986; Д.И. Баранова, А.Н. Негреева, 1988; В.Г. Гугля, В.Ю. Любимов, 1989; Б.В. Тараканов и др., 1997-2001; C.B. Хатаевская, 2007-2008). Однако их применение не всегда обосновано в зависимости от состава рациона и наличия в нём углеводов, фактического обеспечения животных макро- и микроэлементами.

Поэтому изучение процессов пищеварения у жвачных животных и повышение их продуктивности на фоне сбалансированного по биологически активным веществам рациона с применением ферментов является актуальным.

■ Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» (номер государственной регистрации 0120.081292).

Цель работы - дать оценку биоресурсного потенциала коров голштинской породы в условиях Южного Урала.

Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1 .Изучить минеральный состав почвы, кормов и воды хозяйства.

2.Установить степень влияния биогеохимической провинции на клинический статус и состояние обмена веществ у импортированных коров голштинской породы.

3.Выявить влияние витаминно-минерального премикса и ферментных препаратов глюко Люкса и целлобактерина на гематологические показатели, рубцовое пищеварение и химический состав молока коров.

4.Дать оценку эффективности применения глюко Люкса и целлобактерина на биоресурсный потенциал коров голштинской породы.

Научная новизна: проведена комплексная оценка влияния геохимических факторов и состава рациона на показатели крови и молока коров голштинской породы. Выявлена возможность повышения биоресурсного потенциала импортированного крупного рогатого скота в новых условиях внешней среды. Доказана эффективность использования адресного состава витаминно-минерального премикса и ферментов (глюко Люкса и целлобактерина) на показатели крови, молока, рубцового содержимого, молочную продуктивность и затраты кормов на единицу продукции.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные данные позволяют повысить биоресурсный потенциал импортированного крупного рогатого скота голштинской породы в нетипичной для него биогеохимической провинции Южного Урала за счет включения в кормовой рацион ферментных препаратов. Использование в рационах дойных коров витаминно-минерального премикса и ферментных кормовых добавок целлобактерина и глюко Люкса позволило повысить молочную продуктивность коров на 10,3-13,5%, увеличить оплату корма продукцией на 5,7-5,8% и снизить затраты корма на 6,7-7,9%.

Результаты научных исследований диссертационной работы используются в животноводстве для повышения молочной продуктивности коров в регионе Южного Урала и в учебном процессе высших и средних учебных заведений при подготовке зооинженеров и ветеринарных врачей.

Значимость исследований подтверждается актом внедрения в производство по использованию витаминно-минерального премикса и ферментов целлобактерина и глюко Люкса в рационах дойных коров в ООО «Ясные Поляны» Троицкого района Челябинской области.

Положения, выносимые на защиту:

- показатели минерального состава почвы, кормов и воды хозяйства;

-зависимость показателей крови и молока импортированных коров голштинской породы от биогеохимической провинции;

-влияние витаминно-минерального премикса и ферментных препаратов глюко Люкса и целлобактерина на гематологические показатели, рубцовое пищеварение и химические показатели молока коров;

- экономическая эффективность повышения биоресурсного потенциала коров путем введения в кормовой рацион ферментных препаратов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 115-летию со дня рождения Т.С. Мальцева «Развитие научной, творческой и инновационной деятельности молодежи» (Курган, 2010); на II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации Уральского федерального округа номинации: ветеринария, ветеринарные науки, биологические науки (УГАВМ, Троицк, 2011), на международной научно-практической конференции УГАВМ «Совершенствование и внедрение современных технологий получения и переработки продукции животноводства» (Троицк, 2011), производственном совещании специалистов ООО «Ясные Поляны» (ООО «Ясные Поляны», 2011), межкафедральном совещании сотрудников ФГБОУ ВПО УГАВМ (2011).

Личное участие диссертанта в получении научных результатов, изложенных в работе. Отбор проб почвы, кормов и воды. Взятие проб крови, мочи, молока, рубцового содержимого. Подготовка проб к анализу. Проведение серии научно-производственных опытов. Математическая обработка полученных результатов исследований и их анализ. Работа с

литературными источниками.

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 3 в изданиях рекомендованных ВАК РФ (журнал «Аграрный вестник Урала» - 2, журнал «Ученые Записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана» - 1).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических предложений, списка литературы и приложения. Материал диссертации изложен на 154 страницах компьютерного текста, содержит 31 таблицу, 3 рисунка. Список литературы включает 302 источника, в том числе 51 зарубежных авторов.

2 СОБСВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1 Материалы и методы исследований

Экспериментальная часть работы выполнена в условиях ООО «Ясные Поляны» Троицкого района Челябинской области в период с 2008 - 2010 года. Объектом исследований являлся крупный рогатый скот голштинской породы импортированный из Германии. Животных подбирали по принципу аналогов с учетом возраста, живой массы, удоя,

происхождения, даты отела. Исследования проводились по схеме представленной на рис. 1.

Работу проводили в три этапа. На первом этапе проведен анализ химического состава кормов и воды хозяйства на содержание в них основных макро- и микроэлементов. Изучена степень влияния местных агрохимических условий на гематологические показатели и физико-химический состав молока коров.

Второй и третий этап - связан с постановкой научных опытов. В общей сложности проведено 2 серии научно-производственных опытов и одна производственная проверка.

Отбор проб почвы осуществляли по стандартной методике применяемой для анализа почвенных пород по ГОСТу 17.4.4.02-84. Отбор проб кормов по ГОСТу 27262-87, воды по ГОСТу 24481-80.

В кормах определяли сухое вещество - путем высушивания образцов до постоянного веса при температуре 65 °С; количество золы - путем сжигания в муфельной печи при температуре 450-500 °С, общий азот - по Къельдалю, сырой жир - по Сокслету, сырую клетчатку - по методу Геннеберга и Штомана, фосфор - калориметрическим методом, кальций -оксалатным методом (П.Т. Лебедев, А.Т. Усович,1976). Микроэлементный состав в почве и кормах исследовали методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии на спектрофотометре AAS - 3 (ГОСТы 26929-94; 30178-96).

В цельной крови определяли гемоглобин - гемоглобинцианидным методом. Подсчет количества эритроцитов и лейкоцитов в счетной камере Горяева, лейкоцитарную формулу - в мазках крови окрашенных по Романовскому-Гимза, глюкозу - глкжозооксидазным методом (В.В. Меньшиков и др., 1987)

В сыворотке крови определяли общий белок - рефрактометрически, белковые фракции методом электрофореза, мочевину - уреазным методом, креатинин - методом Поппера. АсАТ и АлАТ - методом калориметрии по Райтману и Френкелю, холестерин - ферментативным методом, общие липиды - с сульфофосфованилиновым реактивом (B.C. Камышников, 2003), каротин — фотометрически, щелочной резерв — диффузным методом (Б.И. Антонов, Т.Ф. Яковлева и др., 1991). Кальций -комплексонометрическим методом по Вичеву и Каракашеву, фосфор -колориметрией по Белл-Дойзу с изменением Юденовича в модификации Ивановского. Магний, железо, медь, цинк, марганец, кобальт, никель, свинец и кадмий - методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии на спектрофотометре AAS-3 (ГОСТы 26929-94; 30178-96).

Среднее содержание жира и белка в молоке определяли на приборе «Клевер-1М»; титруемую кислотность - по Тернеру; белок - методом формольного титрования. Содержание кальция, магния и фосфора в безбелковом фильтрате после осаждения белка 20% раствором трихлоруксусной кислоты

Биоресурсный потенциал коров голштинской породы в условиях Южного Урала

Рисунок 1 — Схема исследования

В рубцовом содержимом определяли: концентрацию водородных ионов -с помощью рН-метра, подсчет инфузорий в счетной камере Горяева, общую кислотность - по Комарицину, аммиак - методом вытеснения аммиака из аммонийных солей концентрированным раствором щелочи, общий азот - на способности органических соединений под воздействием кипящей серной кислоты окисляться до углекислоты и воды, небелковый азот по методике Къельдаля, белковый азот - по разности между общим и небелковым азотом, ЛЖК - в аппарате Маркгама (Н.П. Дрозденко и др., 1981, Н.В. Курилова, 1979).

Статистическая обработка полученных результатов проводилась общепринятыми методами вариационной статистики по И.Т. Шевченко и др. (1970) и Е.В. Гублер (1979). Доверительную вероятность (Р) находили с учётом числа имеющихся наблюдений по таблице Стьюдента (Г.Ф. Лакин, 1990), разницу считали достоверной при Р<0,05; Р<0,01; Р<0,001.

2.2 Результаты собственных исследований 2.2.1 Результаты исследований почвы, кормов и воды

Проведенные комплексные исследования в ООО «Ясные Поляны» показали, что в почве, в верхнем пахотном горизонте (глубина 15-20 см), в повышенном количестве содержится железо 7471±32,0 мг/кг и кадмий 4,0 ±0,4 мг/кг. Медь и цинк ниже средних показателей по России в 1,2 раза, кобальт в 2 и марганец-3,1 раза.

Таблица 1- Содержание микроэлементов в кормах (х+Бх > п=5)

Наименование Ре, мг/кг Со, мг/кг мг/кг Си, мг/кг С4 мг/кг РЬ, мг/кг га, мг/кг Мп, мг/кг

Сено кострецовое 84,0 ±1,12 0,12 ±0,01 3,6 ±0,02 6,7 ±0,02 1,0 ±0,01 1,3 ±0,02 48,7 ±1,12 18,2 ±0,02

% отклонения от пдк± -16,0 -88,0 +16,6 -77,7 +70,0 -74,0 -2,6 -98,2

Сенаж из однолетних 245,9 ±1,4 0,18 ±0,01 12,1 ±0,01 9,4 ±0,03 1,4 ±0,03 3,6 ±0,01 44,9 ±1,00 23,0 ±0,02

% отклонения от пдк± +59,3 -82,0 +75,2 -68,7 +78,6 -28,0 -10,2 -97,7

Силос кукурузный 58,0 ±1,2 0,13 ±0,01 2,4 ±0,03 6,2 ±0,01 1,2 ±0,01 2,4 ±0,01 25,4 ±0,81 22,1 ±0,01

% отклонения от цдк± -42,0 -87,0 -20,0 -79,3 +75,0 -52,0 -49,2 -97,8

Концентраты (пшеница+ячмень) 193,9 ±1,2 0,13 ±0,01 2,4 ±0,03 6,2 ±0,08 1,3 ±0.01 6,3 ±0,01 63,8 ±1,16 16,7 ±0,02

% отклонения от ДДК± +48,4 -87,0 +58,3 -79,3 +76,9 +20,6 +21,6 -98,3

Оптимальное содержание* 25,050,0 0,251,0 - 7,012,0 - - 20,050,0 60,080,0

Дисбаланс микроэлементов в почве нашел свое отражение в кормах хозяйства (табл. 1), так в сене кострецовом и силосе кукурузном уровень кальция снижен на 82%, сенаже из однолетних - 73,3% и концентратах на 55 0%. Количество железа превышает ПДК в сенаже из однолетних трав на 59 3% концентратах - 48,4%. Уровень кобальта снижен во всех видах корма. Выше'ПДК уровень кадмия в сене костровом на 70%, сенаже и концентратах соответственно на 78,6% и 76,9%. Снижено количество цинка и марганца в сене кострецовом, сенаже и силосе. Свинца много в концентратах - 6,3 мг/кг, при ПДК 5,0 мг/кг.

Количество железа в воде превышает ПДК на 77,6%. По остальным показателям вода соответствует нормативным данным.

2.2.2 Анализ рациона кормления коров

При анализе структуры рациона дойных коров принятого в хозяйстве было установлено, что на долю грубого корма приходится - 16,9%, сочного -70,4 и концентратов -12,7 % общей питательности рациона. При силосно-сенажно-концентратном типе кормления концентрация обменной энергии в рационе составила 9,2 МДж, переваримого протеина на 1 ЭКЕ - 82.г. Содержание сырой клетчатки в сухом веществе рациона на уровне 23,3/о, количество сухого вещества на 100 кг живой массы - 3,52 кг. Отношение количества сахара к переваримому протеину было ниже научно обоснованной нормы и составило 0,64:1, а суммы крахмала и сахара к переваримому протеину -2,1:1.

Проведенный анализ минерального состава кормового рациона коров показал, что в нем имеет место аномальное содержание макро- и микроэлементов, соотношение кальция к фосфору на уровне 2,6:1, железо превышает норму в 5,5 раза, медь и марганец - в 1,3 и 1,7 раза, наблюдается дефицит кобальта - 4,9 мг и цинка - 263,3 мг.

2.2.3 Влияние биогеохимической провинции на показатели крови и молока коров голштинской породы

Диспансеризация животных показала, что наибольший процент приходится на патологию костной ткани - 78,8 %, заболевания конечностей -35,6%, патологию печени -31,2% и сердечно-сосудистую систему - 9,6%.

Данные отклонения подтверждены результатами исследования крови и молока коров, при этом особый интерес представляет минеральный обмен. В крови коров после отела нарушено соотношение между кальцием, магнием и фосфором. На фоне снижения кальция (до 1,34±0,01 ммоль/л) и магния (до 0,8±0,03 ммоль/л) возрастает количество фосфора (до 3,81±0,02 ммоль/л).

Микроэлементный состав крови после отела (табл.2) характеризуется низким содержанием марганца - 0,012^0,001 мг/л, цинка - 1,41±0,002 мг/л, кобальта 0,03±0,001 мг/л и меди до 0,44±0,02 мг/л.

Таблица 2 - Микроэлементный состав крови коров (х±5х, п=10)

Группа їе, Си, Ха, Со, Мп, №, РЬ, Сё,

мкмоль/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л мг/л

10-15 дней до 29,4 0,81 2,15 0,03 0,02 0,03 0,08 _

отела ±0,1 ±0,02 ±0,03 ±0,001 ±0,001 ±0,01 ±0,001

20-25 дней 19,1 0,44 1,41 0,03 0,012 0,05 0,15 0,02

после отела ±0,2 ±0,02 ±0,02 ±0,001 ±0,001 ±0,001 ±0,002 ±0,001

Референтная 17,9- 0,8- 2,5- 0,04- 0,05- 0,1 0,5 _

величина 28,6 1,2 6,0 0,09 0,1

После отела в крови коров снижается количество эритроцитов до 4,24±0,4 млн/мкл, гемоглобина - 95,2±2,4 г/л, щелочного резерва до 36,4±1,5 об% СОг, общего белка - 73,9±0,4 г/л, мочевины - 1,82±0,01 ммоль/л, глюкозы до 2,10±0,01 ммоль/л и повышается креатинина до 114,3±4,1 мкмоль/л. В белковом составе сыворотки крови коров отмечено повышение гама - глобулинов, на фоне снижения альбумина и а-глобулинов. Фермент переаминирования АсАТ возрастает в 1,5 - 1,9 раза.

Молоко бедно минеральными веществами: кальцием (21,5±0,2 ммоль/л), магнием (5,8±0,1 ммоль/л), фосфором (14,3 ммоль/л), железом (0,16±0,1 мкмоль/л), медью (0,02±0,002 мг/л), цинком (1,73±0,002 мг/л), кобальтом (0,07±0,001 мг/л) и марганцем (0,02±0,002 мг/л) (табл.3).

Таблица 3 - Содержание минеральных веществ в молоке коров (х+Яс, п=10)

№ п/п Элемент Молоко

Референтная величина Фактически

1 Кальций, ммоль/л 31,3-32,5 21,5±0,2

2 Магний, ммоль/л 12,3-14,3 5,8±0,1

3 Фосфор, ммоль/л 30,7-33,9 14,3±0,1

4 Железо, мкмоль/л 0,26 0,16±0,001

5 Медь, мг/л 0,19-0,75 0,02±0,002

6 Цинк, мг/л 0,75-4,0 1,73±0,002

7 Кобальт, мг/л 1,3-3,0 0,07±0,001

8 Марганец, мг/л 0,05-0,1 0,02±0,002

Массовая доля белка составила 3,06±0,01 %, массовая доля жира -3,72±0,01%.

2.3 Применение микроэлементов в составе витаминно-минерального

премикса

Введение в кормовой рацион коров предложенного нами витаминно-минерального премикса позволило нормализовать эритропоэз. Уровень эритроцитов возрос с 4,29±0,01 до 4,56±0,01 млн./мкл, что выше на 12,5% (Р<0,001) по отношению к контрольной группе. Количество лейкоцитов в конце опыта в опытной группе составило 6,64±0,02 тыс./мкл, в контрольной 5,98±0,02

тыс/мкл (Р<0,001). В лейкограмме опытной группы возрос - процент лимфоцитов до 44,8±0, % (Р<0,01). Отмеченные отклонения произошли на фоне увеличения гемоглобина с 95,5±2,3 г/л до 121,5*2,3 г/л или на 22,5% (Р<0,001) по отношению к контрольной группе.

Общий белок в конце учетного периода составил - 83,7±2,0 г/л, или на 9,9% выше к контрольной группе (Р<0,01). Данные изменения произошли на фоне снижения мочевины до 3,6±0,1 ммоль/л, или на 16,3% (Р<0,001). Альбумин-глобулиновое отношение (А/Г) на 30-й день опыта составило 1,0.

Таблица 4 - Изменения показателей белкового обмена в крови коров

_ (Х+£>х,п=10) -

Группа Общий белок, г/л Мочевина ммоль/л Альбу мины, % 4 глобулины,0/» Р глобулины,% Ч глобулины,% Креати НИН мкмоль/л

До опыта

Контрольная 78,2 ±2,6 5,0 ±0,1 38,44 ±0,3 11,17 ±0,2 11,29 ±0,1 39,10 ±0,2 94,24 ±1,1

Опытная 76,4 ±2,4 4,3 ±0,2 39,35 ±0,2 12,17 ±0,2 10,69 ±0,1 37,38 ±0,3 96,30 ±1,1

В конпе опыта

Контрольная 74,3 ±2,4 4Д ±0,1 37,68 ±0,2 9,18 ±0,2 12,39 ±0,1 40,75 ±0,2 85,61 ±1,2

Опьггная 83,7** ±2,2 з 6*** ±0,1 49,84» ±0,3 8,12** ±0,3 7,62— ±0,2 34,43* ±0,1 82,54* ±1,2

Референтная величина 72-86 0,836,91 30-52,6 6,2-19 6,2-19 14-40 40-58

Количество глюкозы возросло в опытной группе с 2,1 ±0,02 СМ,01) до 3,56±0,08 ммоль/л, что выше контрольной группы на 32,6% (Р<0,001). Коэффициент де Ритиса в опытной группе животных составил 1,4, в контрольной - 0,8 ед. Щелочной резерв крови выше по отношению к контрольной группе на 19,3% (Р<0,001).

Таблица 5 - Минеральный состав крови коров (Х±3х, п-10)

Группа Ре, мкмоль/л Си, мг/л гп, мг/л Со, мг/л Мп, мг/л са, Мг/л мг/л РЬ, мг/л

До опыта

Контрольная 14,9 ±0,2 0,88 ±0,002 1,69 ±0,002 0,03 ±0,001 0,02 ±0,001 0,05 ±0,001 0,09 ±0,001 0,13 ^±0,001

Опытная 13,8 ±0.2 0,77 ±0,001 1,62 ±0,001 0,03 ±0,001 0,02 ±0,001 0,06 ±0,001 0,09 ±0,001 0,15 ±0,001

В конце опыта

Контрольная 15,7 ±0,2 0,78 ±0,002 1,65 ±0,002 0,03 ±0,001 0,02 ±0,001 0,06 ±0,001 0,08 ±0,01 0,14 ±0,001

Опытная 37,1*** ±0,3 1,0* ** ±0,001 2,60* ** ±0,001 0,05* ** ±0,001 0,03* ** ±0,001 0,04*** ±0,001 0,05* ** ±0,001 0,08* ** ±0,001

Референтная величина 17,928,6 0,8-1,2 2,5-6,0 0,040,09 0,05-0,1 0,1 0,5

Кальций в крови коров опытной группы составил 2,97±0,02 ммоль/л, что на 26,3% выше чем в контрольной группе (Р<0,001). Фосфор снизился на 26,9% по отношению к контролю (Р<0,001). В микроэлементном составе крови в опытной группе отмечено повышение меди на 22% (Р<0,001), цинка на 36,5% (Р<0,001), кобальта на 40% и марганца на 33,3% (Р<0,001) по сравнению с контролем.

Позитивные изменения, произошедшие в организме животных на фоне применения в рационе дойных коров премикса отразилось на физико-химических показателях молока, что привело к повышению массовой доли жира на 2,9% и массовой доли белка на 8,9% (Р<0,05).

2.4 Влияние ферментов целлобактерина и глюко Люкса на показатели

крови и молока коров

Сегодня корма с большим количеством клетчатки получают практически все сельскохозяйственные животные. Обычно 25-30% органических веществ не перевариваются, а снижение их потерь на 2-3% позволяет получить сотни тонн дополнительной продукции.

Анализ рациона дойных коров (табл.6) показал, что на долю грубого корма в первой контрольной группе приходилось 27,3%, во второй опытной и в третьей опытной группе - 24,6-24,7 % общей питательности, сочных кормов соответственно 34,4%, 37,7 и 36,4%, концентрированных - 38,3%, 37,7 и 38,9%. В расчете на 1ЭКЕ рациона количество переваримого протеина составило: в первой контрольной группе - 85 г, во второй опытной - 84 г и в третьей опытной группе - 88 г. В сухом веществе рациона концентрация обменной энергии во всех группах была на уровне 9,2 МДж., а содержание сырой клетчатки изменялось от 23,9% в рационе коров второй и третьей опытной группы до 24,5% в первой контрольной группе. Потребление сухого вещества животными по группам изменялось и составило 3,37 кг в первой контрольной группе, 3,60 кг - во второй опытной и 3,57 кг - в третьей опытной группе.

При анализе морфологических показателей крови коров установлено, что глюко Люкс и целлобактерин способствовали более быстрому повышению гемоглобина на 30 день соответственно на 8,5% (Р<0,001) и 4,9% (Р<0,05) по сравнению с контрольной группой. Следует отметить, что на 90-й день опыта на фоне применения данных препаратов уровень гемоглобина практически сравнялся с контрольной группой, где животные получали только витаминно-минеральный премикс. Количество эритроцитов было достоверно выше по отношению к контрольной группе на 30 и 90 день опыта (Р<0,05; Р<0,001).

Лейкоциты крови на 30 день применения выше указанных препаратов достоверно возросли по отношению к контрольной группе: во второй опытной группе на 15,5 % (Р<0.001), в третьей - 16,3% (Р<0,001), а на 90 день отклонения составили 24,1% и 14,8% (Р<0,001; Р<0,001) соответственно.

Наиболее благоприятное влияние на увеличение уровня общего белка оказало применение целлобактерина, который на 90 день опыта увеличился на 7,9% (Р<0.05), а применение глюко Люкса - 3,1% (Р<0.05). Уровень

мочевины снизился на 90 день опыта во второй и третьей опытных группах соответственно на 11,6 и 12,7 % (Р<0,001). Креатишга снизился на фоне применения глкжо Люкса и на 90-й день опыта до 66,2±0,4 мкмоль/л (Р<0,001), целлобактерина - 56,2±0,3 мкмоль/л (Р<0,001).

Таблица 6 - Средний рацион кормления дойных коров живой массой 500 кг

Корм Группа

I II III

Сено кострецовое, кг 6,0 5,8 5,8

Сенаж, кг 7,60 7,6 7,6

Силос кукурузный, кг 7,60 12,0 11,0

Дерть овса, кг 5,50 5,9 5,8

Жмых подсолнечниковый, кг 0,80 0,75 1,03

Патока, кг 0,80 0,80 0,80

Зеленая подкормка, кг 4,8 4,8 4,8

Соль поваренная, г 89 93 97

Диаммоний фосфат, г 70 70 70

Витаминно-минеральный комплекс, г 63 67 68

Целлобактерин, г - 10,0 -

Глюко Люкс, г - - 10,0

В рационе содержится:

ЭКЕ 15,38 16,48 16,47

ОЭ, МДж 154,1 165,1 165,0

Сухого вещества, г 16832 17980 17914

Сырого протеина, г 1982 2098 2176

Переваримого протеша, г 1306 1378 1446

Лизина, г 98 103,4 110,5

Метионина, г 79 89,7 91,4

Сырой клетчатки, г 4125 4297 4277

Крахмала, г 1921 2066 2037

Сахара, г 926 929 943

Кальция, г 112,9 123,5 121,5

Фосфора, г 65,5 66,4 69,3

Серы, г 28,7 31,4 32,2

Магния, г 35,3 38,7 39,1

Железа, мг 5026 5237 5221

Меди, мг 126,4 142,0 142,7

Цинка, мг 611,2 672,1 673,7

Марганца, мг 1177 1266 1251

Кобальта, мг 11,9 _ 12,6 12,7

Каротина, мг 452 474 469

Витамина:

Д, тыс. МЕ 11,6 12,1 12,3

Е, мг 472 470 470

Общие липиды увеличились во второй и третьей опытных группах на 90 день опыта соответственно до 6,58±0,05 г/л (Р<0,001) и 5,58±0,02 г/л (Р<0,001).

Холестерин снизился на 90 день опыта во второй и третьей опытных группах на 28,1 % (Р<0,001) и 9,4% (Р<0,001) по отношению к контрольной.

Коэффициент де Ритиса на 30 день опыта в контрольной группе составил 2,4 ед., во второй опытной - 1,5 и в третьей - 1,8 ед., а на 90 день опыта в опытных группах -1,3 ед.

Щелочной резерв крови на 90 день опыта во второй и третьей опытных группах был соответственно 46,3±0,3 и 48,6±0,3 об%С02, что достоверно выше по отношению к первой контрольной группе (Р<0,001).

Глюкоза в крови коров на 30 день опыта снизилась во второй опытной на 8,3 %, в третьей -19,4% (Р<0,001). На 90 день опыта на фоне применения ферментов глюкоза соответствовала нормативным данным.

Количество каротина во второй и третьей опытных группах составило 0,77±0,01 мг% и 0,64±0,01 мг%, что на 28,6 и 14,0 % выше по отношению к первой контрольной группе (Р<0.01).

В наших исследованиях содержание кальция у коров в подготовительный период было ниже физиологической нормы, на 90 день опыта нами отмечено увеличение кальция по отношению к первой контрольной группе во второй опытной на 15,9% (Р<0,001), в третьей - 8,2% (Р<0,001).

Фосфор на 90 день снизился во второй опытной группе на 40,3% (Р<0,001) и составил 2,18±0,03 ммоль/л, в третьей - 6,4% (Р<0,001) или 2,90±0,05 ммоль/л. Динамика изменения микроэлементов в крови носила накопительный характер.

Введение в кормовой рацион животных глюко Люкса способствовало повышению массовой доли белка на 30-й день на 0,6% (Р<0,05) и на 90-й день -1,8% (Р<0,05) по отношению к первой опытной группе, а целлобактерина соответственно на 1,2 и 3,2 %% (Р<0,05; Р<0,001).

Таблица 7 - Химический состав молока коров (х+К, п=10)

Группа Кислотность, °Т Массовая доля жира, % Массовая доля белка, % Кальций, ммоль/л Фосфор, ммоль/л

Подготовительный период

I контрольная 20,8±0,2 3,79±0,01 3,30±0,01 21,2±0,1 14,5±0,1

II опытная 21,0±0,1 3,76±0,01 3,32±0,01 21,б±0,1 13,6±0,2

III опытная 21,9±0,1 3,80±0,02 3,31 ±0,02 22,4±0,2 15Д±0,1

30 день опыта

I контрольная 19,5±0,1 3,80±0,02 3,32±0,02 22,7±0,1 18,4±0,1

II опытная 18,2±0,Г" 3,90±0,01*" 3,34±0,02* 23,2±0,1" 19,0±0,1***

III опытная 18,8±0,2** 3,86±0,02* 3,36±0,0Г 22,9±0,1 18,5±0,2

90 день опыта

I контрольная 18,1±0,1 3,81±0,01 3,31±0,01 25,7±0,1 18,7±0,1

П опытная 16,8±0,1*** 3,95±0,01*** 3,37±0,02* 30,6±0,1*" 19,7±0,1***

III опытная 16,4±0,Г" 3,86±0,01*** 3,42±0,01*** 29,6±0,1"* 19,3±0,1"

Референтная величина 16-19 2,5-7,0 3,3-5,0 31,3-32,5 30,7-33,9

Применение целлобактерина позволило увеличить массовую долю жира па 30-й день опыта на 1,6% (Р<0,05), на 90-й день - 1,3% (Р<0,001) по отношению к первой опытной группе. Глюко Люкс соответственно на 2,6 и

3,5%% (Р<0,05; Р<0,001).

Молоко в опытных группах стало более богато по содержанию минеральных веществ, так на 90 -день опыта количество кальция во второй опытной группе было выше на '16,0%, в третьей - 13,2%, что составило соответственно 30,6±0,1 ммоль/л (Р<0,001) и 29,6±0,1 ммоль/л (Р<0,001) по отношению к первой контрольной группе. Фосфор возрос достоверно на 90-й день опыта во второй опытной группе на 5,1% (Р<0,001) и в третьей - 3,1% (Р<0,01), или соответственно 19,7±0,1 ммоль/л и 19,3±0,1 ммоль/л.

2.5 Показатели рубцового содержимого при использовании биологически

активных добавок

Введение в кормовой рацион коров глюко Люкса и целлобактерина оказало положительное влияние на ферментацию в рубце.

Количество аммиака на 90-й день опыта в группе животных получавших целлобактерин 24,8±0,04 мг% (Р<0,001), глюко Люкс - 19,4±0,03 мг% (Р<0,001)

и в контрольной -14,0±0,2 мг%.

В рубцовом содержимом во второй опытной группе было больше общего азота в 1,7 раза, белкового - 2,7, небелкового - 1,2 раза по сравнению с контролем. У животных третьей группы данные показатели были несколько ниже по сравнению со второй опытной группой.

Таблица 8 - Результаты исследования рубцовой жидкости коров _(Х+йс, 11=5)

Группа рН Общая кислотность Аммиак, мг% Обший азот, мг% Белковый азот, мг% Небелковый азот, мг%

Подготовительный период

I контрольная 6,5±0,2 5,9±0Д 12,9±0,2 70,8±3,9 29,9±3,6 40,9±3,8

II опытная 6,2±0,1 5,8±0,2 12,8±0,3 72,8±3,2 28,3±3,8 44,5±3,9

III опытная 6,5±0Д 6,0±0,1 13,0±0,3 69,9±3,3 30,4±3,9 39,5±4,0

30 день опыта

I контрольная 6,5±0,1 4,8±0,2 14,6±0,3 58,0±3,2 24,0±3,2 34,0±3,2

II опытная 6,0±0,1* 8,4±0,2*** 19,0±0,2*** 102,4±2,4*» * 56,0±4,2*** 46,4±3,0*

П1 опытная 6,0±0,1 7,6±0,3 18,2±0,4*** 89,2±3,8**» 45,2±3,2*»» 44,0±2,7

90 день опыта

I контрольная б,0±0,1 5,2±0,2 14,0±0,2 62,8±4,3 21,4±4,3 41,4±2,1

II опытная 6,0±0,1 7,0±0,3*** 19,4±0,3*** 107,0±3,2** * 57,8±4,2«** 49,2±2,1*

III опытная 6,0±0,1 6,4±0,3* 24,8±0,4*** 90,0±3,3*** 49,4±4,6** 40,6±2,2

Референтная величина 5,5-7,0 0,6-9,2 6,5-25,0 50-240 15-60 35-200

В рубцовой жидкости коров, дополнительно получавших глюко Люкс, содержание ЛЖК на 90-й день опыта было выше на 51,7% (Р<0,001), целлобактерин - 43,0% (Р<0,001) по сравнению с первой контрольной группой.

1 контрольная 2 опытная 3 опытная

Рисунок 2 - Содержания летучих жирных кислот в период опыта (ммоль/л)

Важнейшей функциональной особенностью преджелудков жвачных является наличие в них микрофлоры и микрофауны, играющую важную роль в процессах переваривания корма, богатого клетчаткой.

Количество инфузорий в рубцовой жидкости возросло и составило на 90 день опыта во второй опытной группе 320,4±12,8 в 1 мм3 (Р<0,001), в третьей опытной - 278,7±13,9 в 1 мм3 (Р<0,001) и в первой контрольной 177,0±13,4 в 1 мм3 (рис.3).

1 контрольная 2 опытная 3 опытная

Рисунок 3 - Изменение количества инфузорий в период опыта (1 мм3) 2.6 Экономическая эффективность производства молока

С повышением продуктивности коров в опытных группах наблюдается и увеличение потребления объемистых и концентрированных кормов. Так, если в первой контрольной группе в среднем на одно животное было скормлено 1830 кг сена, то во второй и третьей опытной группе потребление данного вида корма было ниже на 75 и 73 кг, но при этом потребление силоса и сенажа увеличилось на 1160 кг, а концентрированных кормов - на 101-186 кг.

В результате чего, за период научно-хозяйственного °™та в среднем на одну голову в первой контрольной группе было скормлено 4690,9 ЭКЕ, 604,51 кг сырого и 398,33 кг переваримого протеина, во второй опытной расход питательных веществ был выше соответственно на 7,2%, 5,9 и 5,5 /о, в третьей

опытной группе - на 7,1%, 9,8 и 10,7%.

Различия в продуктивности дойных коров отразились на затратах корма на единицу произведенной продукции. Так, если в первой контрольной группе на 1 кг молока было затрачено 0,90 ЭКЕ и 76 г переваримого протеина, то во второй опытной группе они уменьшились на 6,7 и 7,9%, в третьей опытной группе - на 6,7 и 3,9% и составили соответственно 0,84 ЭКЕ и 70 и 73 г переваримого

протеина.

Таблица 9- Эффективность производства молока у подопытных животных

I Группа II III

Скормлено за период опыта: ЭКЕ, МДж 4690,9 5026,4 5023,4

Затрачено на 1 кг молока: ЭКЕ в % к I группе 0,90 100 0,84 93,3 0,84 93,3

переваримого протеина, г % к I группе ---— 76 100 70 92,1 4 73 96,1 39811,9

Общая стоимость кормов и кормовых добавок, руЬ. Произведено молока, кг (в базисной жирности) 5231,7 5979,4 6011,5

Произведено молока: - на каждые скормленные 100 ЭКЕ в % к I группе - на каждую скормленную 1000 руб. корма в % к I группе --- Стоимость полученной продукции, руб. Дополнительно получено молока, руб. (+ к I группе) 111,53 100 142,91 100 73244 118,96 106.7 151,21 105.8 83712 10468 119,67 107,3 150,99 105,7 84161 10917

Проведенный расчет оплаты корма продукцией в натуральном выражении показал, что если в первой контрольной группе в расчете на каждые скормленные 100 энергетических кормовых единиц корма было произведено 111,53 кг молока, то во второй опытной группе оно увеличилась до 11«,У& кг, или'на 6,7%, в третьей опытной группе - до 119,67 кг, или на 7,3%.

В то же время оплата корма продукцией в стоимостном выражении, то есть в расчете на каждую скормленную 1000 руб. корма, в опытных группах было произведено продукции больше в сравнении с контрольной хруппои. 1ак, если в первой контрольной группе в расчете на 1000 руб. корма было произведено 142,91 кг молока, то во второй опытной группе его было получено на 5,7% больше, в третьей опытной группе - на 5,7%, что составило соответственно 151,21 и 150,99 кг молока.

При одинаковой цене реализации произведенной продукции, сложившейся на рынке производства молока (14 руб./кг) стоимость произведенной продукции по группам составила 73244 руб. в первой контрольной группе, 83712 руб. - во второй опытной и 84161 руб. - в третьей опытной группе. Скармливание в рационах коров опытных групп ферментов по сравнению с контрольной группой позволило дополнительно получить продукции во второй опытной группе 747,7 кг молока на сумму 10468 руб., в третьей опытной группе - 779,8 кг, стоимостью 10917 руб.

Следовательно, экономически оправдано использование в сбалансированном по детализированной системе нормированного кормления рационе ферментных препаратов, что значительно сокращает затраты корма на единицу произведенной продукции и повышает оплату корма продукцией, как в натуральном, так и в стоимостном выражении

2.7 Производственная апробация результатов исследований

Апробирование результатов научно-хозяйственного опыта на большом поголовье в производственных условиях является конечным этапом любой научно-исследовательской работы.

В проведенных нами исследованиях было установлено, что кормление импортного скота голштинской породы, завезенного из Германии, в эндемических зонах необходима организация полноценного сбалансированного кормления на основании детализированной системы, коррекцию минеральной части которого необходимо проводить по результатам биохимических исследований крови. На этом фоне лучшие результаты, с точки зрения экономической оценки, были получены при использовании ферментного препарата глюко Люкс в дозе 10 г/гол. в сутки.

С целью подтверждения эффективности использования глюко Люкса на продуктивность дойных коров была проведена производственная проверка на 100 головах дойных коров в ООО «Ясные Поляны» Троицкого района Челябинской области в течение первых трех месяцев раздоя.

На фоне основного рациона, который получали животные всех групп, опытной группе дополнительно скармливали 10 г/гол. в сутки ферментного препарата глюко Люкс. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Результаты производственной апробации, проведенные в период раздоя коров показали, что использование фермента глюко Люкс в рационе обеспечивает увеличение продуктивности животных на 15,1%, что составило 23,30 кг молока, в то время как в контрольной группе она была на уровне 20,25 кг. В соответствии с продуктивностью животных изменился и рацион кормления дойных коров.

В результате чего общее количество скормленных кормов в опытной группе превосходило контрольную: сенажа на 180,0 кг, концентратов - на 90,0 кг, а по содержанию потребленных питательных веществ различия составили 143,4 ЭКЕ, 17,6 кг сырого и 13,1 кг переваримого протеина.

Таблица 10 - Результаты производственной апробации (в расчете на одну голову)

Показатель Группа

контрольная опытная

Количество животных, гол. 100 100

Продолжительность апробации, дн. 90 90

Скормлено за период опыта кормов, кг: Сено кострецового Сенажа Концентрированных кормов (комбикорм, жмых подсолнечниковый) 540,0 2070,0 630,0 540,0 2250,0 720,0

Скормлено за период опыта: ЭКЕ сырого протеина, кг переваримого протеина, кг 1617,3 212,4 145,3 1760,4 230,0 158,4

Среднесуточный удой, кг 20,25 23,30

Среднее содержание жира в молоке, % 3,85 3,93

Произведено молока, кг (в базисной жирности) 2004,7 2354,6

Затрачено на 1 кг молока: ЭКЕ в % к контрольной группе 1,24 100,0 1,34 107,9

переваримого протеина, г % к контрольной группе 72 100 67 92,8

Стоимость дополнительно полученной продукции, руб. (+ к контрольной группе) 4898

В соответствии с количеством фактически потребленных кормов затраты на производство 1 кг молока составили в контрольной группе 1,24 ЭКЕ и 72 г переваримого протеина, в то время как в опытной группе они уменьшились по переваримому протеину на 7,2%, но возросли по энергии на 7,9%. Это объясняется низким качеством объемистых кормов, что привело к повышенным

энергетическим затратам.

Однако более высокая продуктивность коров в опытной группе позволила получить дополнительно молока в базовой жирности в количестве 349,9 кг, что в стоимостном выражении составило 4898 руб. в расчете на каждое животное.

ВЫВОДЫ

1.Нетипичная для импортированного крупного рогатого скота голштинской породы биогеохимическая провинция Южного Урала вызывает изменения защитно-приспособительных механизмов: угнетение эритропоэза, нарушение кислотно-щелочного равновесия, белкового, углеводного, жирового и в значительной степени минерального обмена, что отрицательно сказывается на качестве молока и продуктивности животных. Количество белка в молоке

снижается до 3,03±0,01%. Кальций ниже референтных величин в 1,5 раза, магний - в 2,5 и фосфор - в 2,4 раза.

2.Основным этиологическим фактором нарушения обмена веществ у коров голштинской породы ООО «Ясные Поляны» являются особенности данной биогеохимической провинции.

В почве хозяйства содержание железа превышает ПДК в 17,8 раза и кадмий - 1,3 раза. Медь и цинк ниже средних показателей по России в 1,2 раза, марганец - 3,1 раза.

В сене кострецовом и силосе кукурузном уровень кальция ниже оптимального уровня на 82%, сенаже из однолетних - 73,3% и концентратах на 55,0%. Снижено кобальта, цинка и марганца. Количество железа превышает ПДК в сенаже из однолетних трав на 59,3%, концентратах - 48,4%. Выше ПДК уровень кадмия в сене костровом на 70%, сенаже и концентратах соответственно на 78,6% и 76,9%, свинца в концентратах на 20,6%.

В воде количество железа превышает ПДК на 77,6%.

2.Рационы коров, сбалансированные по основным питательным веществам, имеют аномальное содержание микроэлементов (количество железа превышает норму в 5,5 раза, меди и марганца - в 1,3 и 1,7 раза, наблюдается дефицит цинка -71 мг) и нуждаются в адресной разработке минерального комплекса.

4. Применение адресного витаминно-минерального премикса позволило увеличить в крови коров уровень эритроцитов на 5,9 % (Р<0,001), гемоглобина

- на 21,5% (Р<0,001), лейкоцитов - на 9,9 % и нормализовать обмен веществ. Общий белок увеличить по отношению к контролю в 1,1 раза, глюкозу - в 1,7, на фоне снижения холестерина в 1,6 раза. Количество кальция и магния возросло соответственно на 26,3 и 4,4% (Р<0,001; Р<0,01), фосфор снизился на 26,9% (Р<0,001). Уровень кобальта, меди и цинка соответствовал референтным величинам.

5.Применение ферментов глюко Люкса и целлобактерина способствует более активной трансформации питательных веществ из кормового рациона и включением их в обменные процессы. Это позволило нормализовать уровень глюкозы, снизить холестерин на 28,1 % и 9,4%, фосфор - на 40,3% и 20,5% (Р<0,001), креатинин - до 66,2 и 56,2 мкмоль/л (Р<0,001). Количество общего белка в крови коров возросло соответственно на 4,9 и 6,0% (Р<0,05), кальция - на 15,9% и 8,2% (Р<0,001),

6.Введение в кормовой рацион коров глюко Люкса и целлобактерина способствует усилению в рубце процессов ферментации: общий азот увеличился в 1,4-1,7 раза, белковый - в 2,3-2,6 раза, ЛЖК в 1,8-2,1 (Р<0,001) и количество инфузорий - в 1,6-1,8 раза.

7.Фермснты глюко Люкс и целлобактерин увеличивают массовую долю жира в молоке соответственно на 3,5% (Р<0,001) и 1,3%, массовую долю белка

- на 1,8 и 3,2 % (Р<0,001) и обогащают молоко минеральными веществами: количество кальция увеличилось на 13,3-16%, фосфора - на 3,1 и 5,1% (Р<0,001).

8.Использование в сбалансированном рационе коров фермента целлобактерина позволило увеличить молочную продуктивность коров ка

10,6%, глюко Люкса - на 13,5%. При использовании целлобактерина затраты корма снижаются на 6,7-7,9%, глюко Люкса - на 3,9-6,7%. Применение фермента целлобактерина позволяет повысить оплату корма продукцией на 5,86,7%, глюко Люкса - на 5,7-7,3% и получить дополнительную продукцию на сумму 10468 и 10917 руб. соответственно.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1.Для нормализации обменных процессов у импортированного крупного рогатого скота в биогеохимических провинциях рекомендуется включать в кормовой рацион дойных коров витаминно-минеральный премикс, подобранный с учетом исследований кормов, кормового рациона и крови животных.

2. Для повышения биоресурсного потенциала у высокопродуктивных коров использовать фермент глюко Люкс из расчета 10 г на голову.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Герман, Н.В. Биоресурсный потенциал коров голштино-фризской породы в условиях Южного Урала/ Н.В. Герман// Ученые Записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана.- Казань, 2011.-T 207. С142-147.

2.Герман, Н.В. Морфобиохимические аспекты адаптации импортированного крупного рогатого симментальской и голштино-фризской пород в условиях Южного Урала /Д.М. Колобков, Н.В. Герман, Т.А. Шепелева //Аграрный вестник Урала.-2011.-№ 8.-С 22-23.

3.Герман, Н.В. Эффективность использования солей микроэлементов и витаминов в рационах питания крупного рогатого скота//Аграрный вестник Урала.-2011.-№9 (8 8).-С 26-27.

4.Герман, Н.В.Влияние целлобактерина и глюко-люкса на показатели белкового и углеводного обмена крупного рогатого скота в условиях биогеохимических провинций Южного Урала/ Н.В. Герман, Т.А. Шепелева/Материалы международной научно-практической конференции УГАВМ: Инновационныные подходы в ветеринарии, биологии и экологии . - Троицк, 2010.- С. 70-73.

5.Герман, Н.В. Элементный статус крупного рогатого скота с патологией костной ткани в биогеохимической провинции Южного Урала /Н.В. Герман, Т.А. Шепелева, Г.И. Петухова// Мат. Всероссийской научно-практической конференции с международным участием Баш ГУ: Актуальные проблемы современной науки и образования. Биологические науки.- Уфа, 2010. - Т.2. - С. 389-392.

6.Герман, Н.В. Оценка баланса макро-, микроэлементов в кормовом рационе и в организме животных/ Н.В. Герман, Т.А. Шепелева// Мат. Всероссийской

научно-практической конференции с международным участием Баш ГУ: Актуальные проблемы современной науки и образования. Биологические науки,- Уфа, 2010. - Т.2. - С. 387-389.

7.Герман, Н.В. Влияние солей микроэлементов и целлобактерина на молочную продуктивность коров/Н.В. Герман, Т.А. Шепелева// Материалы научно-практической конференции УГАВМ: Совершенствование и внедрение современных технологий получения, переработки продукции животноводства и растениеводства.- Троицк, 2011. -С. 44-47.

8.Герман Н.В. Эффективность использования целлобактерина и глюко Люкса в рационах дойных коров/Н.В. Герман// Материалы научно-практической конференции УГАВМ: Совершенствование и внедрение современных технологий получения, переработки продукции животноводства и растениеводства.- Троицк, 2011. -С. 313-316.

На правах рукописи

Герман Наталья Владимировна

БИОРЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КОРОВ ГОЛШТИНСКОЙ ПОРОДЫ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО УРАЛА

03.02.14-биологические ресурсы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Сдано в набор 21.03.2012 г. Подписано в печать 11.03.2012 г. Формат 60x84!/i6. Усл. пл. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 354 Гарнитура Times New Roman

457000, Челябинская область, п. Увельский, ул. 30 лет ВЛКСМ, 3 Отпечатано в ОАО «Увельская типография»

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Герман, Наталья Владимировна, Троицк

61 12-3/1245

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральская госу д арст веиная академия ветеринарной медицины»

На правах рукописи

ГЕРМАН НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

БИОРЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ КОРОВ ГОЛШТИНСКОЙ ПОРОДЫ

В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО УРАЛА

03.02.14 - биологические ресурсы

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Овчинников А.А.

Троицк-2012

Стр.

Содержание 2

ВВЕДЕНИЕ 4

1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8

1.1 .Биогеохимические провинции, их характеристика 8 1.2.Физиологическая роль кобальта, марганца, цинка и меди

на организм животного 12

1.3 .Особенности рубцового пищеварения у жвачных 26 1.4.Ферменты, их эффективность использования в рационах жвачных

животных 32

1.5.Заключение по обзору литературы 36

2.МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 .Методика и условия проведения исследований 3 8

2.2.Методики исследований почвы, кормов и воды 42

2.3.Методики биохимических исследований крови 44

2.4.Методики исследований молока, мочи, рубцового содержимого 47

3.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 .Результаты исследований почвы, кормов и воды 51

3.2.Анализ рациона кормления коров 58

3.3.Влияние биогеохимической провинции на показатели крови, молока

и мочи коров голштинской породы 61

3.4.Применение микроэлементов в составе витаминно-минерального премикса коров 72

3.5.Влияние ферментов целлобактерина и глюко Люкса на показатели крови и молока коров 80

3.6.Показатели рубцового содержимого при использовании биологически активных добавок 95 3.7 Экономическая эффективность производства молока 98

3.7.1 Расчет затрат корма на производство молока коров 98

3.7.2 Расчет оплаты корма продукцией 9 9

3.8 Производственная апробация результатов исследований 101

4.ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104

ВЫВОДЫ 115

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ 117

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 118

ПРИЛОЖЕНИЕ 148

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Одним из направлений государственной программы развития сельского хозяйства страны на 2008-2012 гг. является повышение продуктивности сельскохозяйственных животных. Статистика показывает, что в настоящее время возраст коров в среднем по стране составляет 2,7 отела, возраст выбытия - 3,75 отела (Ежегодник, ВНИИплем., 2007).

Одной из причин непродолжительного хозяйственного использования крупного рогатого скота является наличие в регионе Южного Урала 14 разновидностей биогеохимических провинций, сформировавшихся в период развития Земли и в результате загрязнения окружающей среды различными крупными и средними промышленными предприятиями (И.М. Донник, 19992012; И.А. Шкуратова, 2007-2012; А.А. Кабыш, 1954-2006; A.M. Гертман, 2011; Г.М. Топурия 2004-2011). Это приводит к накоплению в почве, кормах и воде тяжелых металлов (Fe, Ni, Pb, Cd и др.). Существующая глубокая, многосторонняя и многоплановая связь между химическим составом среды и живым организмом приводит к нарушению пищеварения и, в частности, к нарушению соотношения микрофлоры рубца и, как следствие, к развитию заболевания и снижению продуктивности у животных. На руминаторные процессы жвачных животных влияет качество объёмистых кормов, состояние микрофлоры преджелудков, наличие в рационе в достаточном количестве биологически активных веществ, в том числе ферментов (С.А. Мирошников, 2000-2006; Л.Г. Халетова, 1980-2000; Д.Г. Погосян, 1992-2009; Г.И. Боряев, 2010; Д.В.Нестеров, 2010). .

Работами отечественных и зарубежных ученых накоплены многочисленные данные, свидетельствующие о широком применении ферментных препаратов в рационах сельскохозяйственных животных и, в частности, дойных коров (JI.H. Соловьева, 1986; Д.И. Баранова, А.Н. Негреева, 1988; В.Г. Гугля, В.Ю. Любимов, 1989; Б.В. Тараканов и др., 1997-2001; C.B. Хатаевская, 2007-2008). Однако их применение не всегда обосновано в

зависимости от состава рациона и наличия в нём углеводов, фактического обеспечения животных макро- и микроэлементами.

Поэтому изучение процессов пищеварения у жвачных животных и повышение их продуктивности на фоне сбалансированного по биологически активным веществам рациона с применением ферментов является актуальным.

Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины» (номер государственной регистрации 0120.081292).

Цель работы - дать оценку биоресурсного потенциала коров голштинской породы в условиях Южного Урала.

Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1 .Изучить минеральный состав почвы, кормов и воды хозяйства.

2.Установить степень влияния биогеохимической провинции на клинический статус и состояние обмена веществ у импортированных коров голштинской породы.

3.Выявить влияние витаминно-минерального премикса и ферментных препаратов глюко Люкса и целлобактерина на гематологические показатели, рубцовое пищеварение и химический состав молока коров.

4.Дать оценку эффективности применения глюко Люкса и целлобактерина на биоресурсный потенциал коров голштинской породы.

Научная новизна: Проведена комплексная оценка влияния геохимических факторов и состава рациона на показатели крови и молока коров голштинской породы. Выявлена возможность повышения биоресурсного потенциала импортированного крупного рогатого скота в новых условиях внешней среды. Доказана эффективность использования адресного состава витаминно-минерального премикса и ферментов (глюко Люкса и целлобактерина) на показатели крови, молока, рубцового содержимого, молочную продуктивность и затраты кормов на единицу продукции.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные данные позволяют повысить биоресурсный потенциал импортированного

крупного рогатого скота голштинской породы в нетипичной для него биогеохимической провинции Южного Урала за счет включения в кормовой рацион дойных коров адресного состава витаминно-минерального премикса и ферментных препаратов. Использование в рационах дойных коров витаминно-минерального премикса и ферментных кормовых добавок целлобактерина и глюко Люкса позволило повысить молочную продуктивность коров на 10,313,5%, увеличить оплату корма продукцией на 5,7-5,8% и снизить затраты корма на 6,7-7,9%.

Результаты научных исследований диссертационной работы используются в животноводстве для повышения молочной продуктивности коров в регионе Южного Урала и в учебном процессе высших и средних учебных заведений при подготовке зооинженеров и ветеринарных врачей.

Значимость исследований подтверждается актом внедрения в производство по использованию витаминно-минерального премикса и ферментов целлобактерина и глюко Люкса в рационах дойных коров в ООО «Ясные Поляны» Троицкого района Челябинской области.

Место проведения исследований. ООО «»Ясные Поляны» Троицкого района Челябинской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 115-летию со дня рождения Т.С. Мальцева «Развитие научной, творческой и инновационной деятельности молодежи» (Курган, 2010); на II этапе Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства российской Федерации Уральского федерального округа номинации: ветеринария, ветеринарные науки, биологические науки (УГАВМ, Троицк, 2011), на международной научно-практической конференции УГАВМ «Совершенствование и внедрение современных технологий получения и переработки продукции животноводства» (Троицк, 2011), производственном совещании специалистов ООО «Ясные

Поляны» (ООО «Ясные Поляны», 2011), межкафедральном совещании сотрудников ФГБОУ ВПО УГАВМ (2011). Положения, выносимые на защиту:

- показатели минерального состава почвы, кормов и воды хозяйства; -зависимость показателей крови и молока импортированных коров

голштинской породы от биогеохимической провинции;

-влияние витаминно-минерального премикса и ферментных препаратов глюко Люкса и целлобактерина на гематологические показатели, рубцовое пищеварение и химические показатели молока коров;

- экономическая эффективность повышения биоресурсного потенциала коров путем введения в кормовой рацион ферментных препаратов.

1.0Б30Р ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Биогеохимические провинции, их характеристика

Биогеохимия - отдел геохимии, изучающий геохимические процессы, происходящие в биосфере при участии организмов.

Созданная в начале 19 столетия академиком В.И. Вернадским биогеохимия была сформулирована как наука, изучающая организмы в миграции, концентрировании и рассеивании химических элементов в биосфере, или как наука о формировании геохимической среды и ее влиянии на эволюцию организмов, изменяющей их геохимическое значение. В.И. Вернадский первый сформулировал задачи биогеохимии. Дальнейшее развитие и обоснование эта отрасль получила в работах А.П. Виноградова (1938-1960), сформулировавшего понятие о биогеохимических провинциях и их роли в эволюционном развитии живого вещества.

В.В. Ковальский (1967-1990) развил учение и предложил свое определение биогеохимическим провинциям: «Область, ареал иногда значительных размеров, в пределах которых наблюдается определенная реакция у организмов на избыток или недостаток макро- и микроэлементов в окружающей среде, на территории которых появляются заболевания обмена веществ у растений, человека и сельскохозяйственных животных».

В процессе эволюции организмы адаптировались к определенному химическом составу среды (Underwood, 1977, В. В. Ковальский и др., 1980, Н.А. Агаджанян, А.В. Скальный, 2001-2009).

Поскольку состав земли неоднородный (Т.И. Алексеева, 1976), на ней обнаруживаются области с повышенным или пониженным содержанием тех или иных химических элементов (соединений) и вследствие этого вызывающие различную биологическую реакцию со стороны местной флоры и фауны, получили название биогеохимических провинций (В.В. Ковальский, 1975; В.В. Ермаков, В.Т. Самохин, С.А. Алексеев, 1999)

Биологические реакции организма на изменения геохимических факторов могут проявляться в следующих формах: а) толерантность

(приспосабливаемость); б) образование новых рас, видов, подвидов; в) эндемических заболеваний; г) уродствах и гибели организма. Последние формы проявляются в случаях резкой недостаточности или избыточности, какого либо элемента в среде (В.В. Ковальский, 1975, B.JI. Сусликов, 2000).

По мнению В.В. Ковальского (1975), основным критерием биогеохимического районирования должна быть изменчивость биохимических пищевых цепей в различных геохимических условиях. Согласно выдвинутой им концепции, накопление химических элементов организмами определяется не только их биологической природой и геохимией среды, но и пищевыми цепями, через которые осуществляется связь организма и среды (почвообразующие породы, почвы, микроорганизмы, вода, воздух, растения, животные, человек). В пищевой цепи может происходить уменьшение концентрации одних химических элементов и накопление других.

Изучение влияния недостатка или избытка элементов на изменчивость биогеохимических пищевых цепей промежуточный обмен веществ, адаптацию организмов к условиям среды и возникновение эндемий составляет предмет, и задачи нового раздела науки - биогеохимической экологии (В.В. Ермаков и др., 1999).

Доказано, что морфологическая и физиологическая изменчивость, размножение, рост и развитие организмов зависит от химического элементного состава окружающей среды. Поэтому нарушение баланса химических элементов в среде, происходящее в биогеохимических провинциях, вызывает патологические изменения в организме животных и человека (Ю.Г. Покатилов, 1993, H.A. Агаджанян, A.B. Скальный 2001-2009; A.B. Скальный, 2003-2010).

К сожалению, объективная оценка миграции вещества природного генезиса весьма сложна. Мы пользуемся условными оценками. Для более полной оценки миграции вещества необходимы данные об обмене веществ в системе: Земля-Космос (В.Т. Самохин, В.В. Ермаков, 2004).

Микроэлементы дискретно распределены во внешней среде. Исследованиями школы В.В. Ковальского и другими учеными установлен

целый ряд биогеохимических провинций и субрегионов биосферы, характеризующихся низким содержанием микроэлементов в почвах и растениях.

В.В. Ковальским (1957-1967) опубликована схематическая карта биогеохимических провинций Советского Союза, в которой выделены четыре биогеохимические зоны: таежно-лесная нечерноземная, лесостепная и степная нечерноземная, сухостепная, пустынная и полупустынная и горная зоны.

А.П. Авцын и др. (1991) предложили все патологические состояния, связанные с недостатком или избытком микроэлементов называть микроэлементозами.

Вопросам биологической роли и практического применения микроэлементов в животноводстве посвящено большое число исследований, результаты которых обобщены в ряде монографий и обзоров (А. О. Войнар, 1960; В. В. Ковальский, 1975; М.А. Риш, 1976; В.И. Георгиевский, 1990; Б.Д. Кальницкий, 1986; Е.А. Дроздова, 2006; О. Оберлис, 2008; O.A. Богословская, 2009; C.B. Лебедев, 2006-2009).

Наиболее широко изучена эффективность применения микроэлементов в сельском хозяйстве Нечерноземной зоны СССР (В.В. Ковальский, 1945-1985; А.Д. Гололобов, 1960), Прибалтике (Я.М. Берзинь, 1952-1963; Я.В. Пейве, 19521979; Б.С. Малашкайте, 1986), Европейской части (Ю.И. Раецкая, 1979; В.Т. Самохин,1981), Европейского севера (М.А. Тойка, 1973), Южного Урала (A.A. Кабыш, 1954-2006; В.А. Молоканов, 1998; А.Р. Таирова, 2000; Т.А. Шепелева, 2009; И.М. Донник 1999-2012).

Большой вклад в разработку проблемы эндемических болезней внесли ветеринарные и медицинские специалисты. Довольно подробно изучены: эндемический зоб (Н.З. Хазиров, М.Я. Тремасов, 1990; В. Дробицкас, Б. Айдуконене, 1990; Я.М. Берзинь, 1952-1963; A.B. Скальный, 2004-2010; Л.С. Васильевская, C.B. Орлова, 2004), эндемическая остеодистрофия крупного рогатого скота (A.A. Кабыш, 1967; В.П. Кондрахин, 1991-2002), гипокобальтоз (В.В. Ковальский, 1982; П. Я. Конопелько, 1990; В.П. Кондрахин, 2002; A.B.

Скальный, 2004), борный энтерит (JI.H. Матчугова, 1982; A.A. Кабыш, 1990; В.П. Кондрахин, 2002), никелевый токсикоз (Д.П. Малюга, 1950; A.A. Кабыш, 1990; Г.П. Грибовский, 1971-1996; В.П. Кондрахин, 2002), беломышечная болезнь (ПК. Сметнов, 1990; A.A. Кудрявцев, М.Н. Андреев, 1993), недостаток цинка или паракератоз (Я.М. Берзинь, 1952; H.A. Судаков, 1984; Б.Д. Кальницкий, 1986; H.A. Уразаев, 1971-1990; А.П. Авцын и др., 1991; Е.К. Булахова, 1996; В.П. Кондрахин, 2002; JI.C. Васильевская, C.B. Орлова, 2004; A.B. Скальный, 2003-2010) и другие.

Известно, что микроэлементы через гормоны и ферменты определяют интенсивность биосинтеза нуклеопротеидов, ДНК и РНК, от функциональной активности которых зависит не только биосинтез белков, но и проявление всех жизненных функций и способностей организма, его генетического потенциала жизнеспособности, резистентности и иммунобиологической реактивности.

При длительном дефиците, снижении поступления жизненно необходимых микроэлементов в организме возникает сложное патологическое состояние - хронический комплексный гипомикроэлементоз. У всех животных он проявляется расстройством течения всех видов обмена веществ и прежде всего снижением биосинтеза и функциональной активности нуклеиновых кислот, синтеза белков,- ферментов, гормонов.

Дефицит микроэлементов не только способствует росту заболеваемости, но, что не менее важно, они резко снижают генетический потенциал к биосинтезу высоко биологического качества мяса, молока, яиц, способности животных к воспроизводству, быстрой адаптации, к рождению крепкого здорового молодняка. И.М. Донник (1999-2012), И.А. Шкуратова (2007-2012) и Г.М. Топурия (2004-2011) доказали, что у животных в зонах с аномальным содержанием макро- и микроэлементов развивается иммуннодефицитное состояние.

Значимость комплексного гипомикроэлементоза - важнейшего экологического фактора подтверждается еще и тем, что он действует постоянно и повсеместно (В.Т. Самохин, В.В. Ермаков, 2004; H.A. Агаджанян, 2006-2009)

Таким образом, в зависимости от наличия макро- и микроэлементов в той или иной биогеохимической провинции у животных поражаются те или иные системы органов, структура патологических процессов имеет как общие моменты, так и особенности связанные с эколого-географической характеристикой региона. Отмеченные отклонения приводят к снижению продуктивности животных.

1.2. Физиологическая роль кобальта, марганца, цинка и меди на организм

животного

Биоэлементология - учение о биологической роли более 80 элементов периодической системы, при этом ряду элементов придается особое значение, поэтому мы решили остановиться на сообщениях о роли кобальта, марганца, цинка и меди.

Кобальт - элемент VIII группы периодической системы; атомный номер 27, атомная масса 59. Открыт в 1735 г Брандтом (Швеция) (A.B. Скальный, 2004).

Всасывается кобальт в тонком отделе кишечника (М.Е. Eimes, I.J. Iones, 1980), из желудочно-кишечно�