Оценка генетического потенциала стада при обосновании оптимального плана роста телочек

ОЦЕНКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СТАДА ПРИ ОБОСНОВАНИИ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНА РОСТА ТЕЛОЧЕК

Объективная оценка генетического потенциала продуктивности основного стада служит основой оптимизации параметров развития скотоводства, в том числе уровня, структуры и соотношения основных и оборотных средств, биогенного и техногенного характера, обеспечивающих рост объема и интенсивности производства молока, при рациональном использовании природных ресурсов.

молочный генетический телка стадо.

Таблица 1. Молочная продуктивность коров по первой лактации, в зависимости от их линейной принадлежности

При этом эффективность реализации плана развития молочного скотоводства, основанного на оценке генетического потенциала основного стада, достигается лишь при наличии надежного метода раннего прогнозирования продуктивного потенциала животных по их происхождению (продуктивности родителей), продолжительности периода стельности матери и интенсивности роста молодняка в первые месяцы после рождения. Только в этом случае возможна организация направленного выращивания ремонтного молодняка, при интенсивности роста, обеспечивающей получение животных с заданной живой массой, продуктивностью и возрастом при первом отеле.

Решение этой задачи, осуществленное в учебно-опытном хозяйстве «Знаменское» Курской государственной сельскохозяйственной академии, потребовало детального анализа генеалогической структуры основного стада, для чего был сформирован электронный вариант (в программе «Excel) массива исходной информации, характеризующей показатели развития, продуктивности и воспроизводительной способности коров в зависимости от происхождения (линейной принадлежности родителей). Он включал в себя показатели, характеризующие индивидуальные особенности животных, начиная с 1995 года, по их происхождению, сезону рождения, живой массе при рождении, интенсивности роста и развития, возрасту первого отела, уровню продуктивности и воспроизводительной способности, продолжительности производственного использования.

В качестве интегрированного критерия генетического потенциала продуктивности скота были взяты показатели, характеризующие продуктивные качества дочерей в сравнении со средними показателями продуктивности родителей, с учетом их происхождения, и со сверстниками, принадлежащими к другим родственным группам животных, разводимых в данном стаде. Для этого в массив исходной информации были включены показатели, отражающие происхождение коровы по её принадлежности к той или иной линии, линейную принадлежность матери, показатели продуктивности матери по первой лактации, в том числе живая масса, продолжительность лактации, удой за лактацию и количество молочного жира. Продуктивность коровы (дочери) оценивалась, как по молочной продуктивности за первую лактацию, так по развитию и возрасту ввода в основное стадо.

Результаты исследований показали, что живая масса коров, по первому отелу, за исследуемый период, снизилась с 496±12,5 до 446±7,61 кг, а молочная продуктивность возросла с 3068 ±148 до 4494±183 кг, или на 46,5% соответственно. При этом индекс молочности возрос с 618 до 1008 кг, или, почти, вдвое. Это свидетельствует о существенном изменении генотипа животного: комбинированного молочно-мясного на специализированный молочный тип. Учитывая, что на протяжении исследуемого периода в стаде «работали» производители, принадлежащие к линиям Уес Идеал, В. Адиал, Рефлекшен Соверинг, Монтвик Чифтейн и Адем 197, была осуществлена оценка продуктивного потенциала коров, с учетом их линейной принадлежности и сочетаемости используемых линий. Результаты анализа генеалогической структуры стада, в том числе линейной принадлежности коров, в различные годы входивших в состав основного стада, и их матерей, позволили оценить динамику роста продуктивного потенциала стада, и обосновать наиболее существенные генетические факторы, его определяющие. И, если матери принадлежали преимущественно к линиям Вис Айдиал (149 коров) и Рефлекшен Соверинг (52 коровы), то их дочери, составляющие сегодня основное стадо, принадлежат преимущественно к линиям Адем 197 (180 коров) и Монтвик Чифтайн (152 коровы).

Такие изменения в генеалогической структуре стада связаны, как с плановой ротацией производителей, так и с тем, что потомство, линий Адем 197 и Монтвик Чифтайна, по всем показателям, характеризующим продуктивные качества животных, уже по первой лактации существенно превышают своих матерей. Как это видно из данных, приведенных в таблице 1, дочери производителей линии Адема 197 за 300 дней первой лактации (за 2002 -2004 годы) проявили продуктивность, равную 4367±388 кг молока и 160±14,6 кг молочного жира. При этом индекс молочной продуктивности составил 992±88,2 кг/100 кг живой массы.

По дочерям производителей, линии Монтвик Чифтайна, достигнуты более высокие показатели реализации генетического потенциала животных: молочная продуктивность за 300 дней первой лактации составила 4659±261кг и 169±10,1 кг молочного жира, при индексе молочности, равном 1052±58,9 кг на 100 кг живой массы. Однако, как в первом случае, при использовании производителя линии Адем197, так и во втором, при использовании производителя линии Монтвик Чифтайна, дочери существенно превосходили своих матерей по реально достигнутой продуктивности. И, в частности, удой за 300 дней лактации по всем дочерям в среднем составил 4482±187 кг, молочного жира -163±7,16, а потенциал молочной продуктивности достиг 1007±39 кг, что превышает аналогичные показатели продуктивности матерей на 38,8, 44,2 и 53,3% соответственно.

Такой рост продуктивности дочерей, обусловленный комплексным влиянием, как генотипических, так фенотипических факторов, служит объективным критерием того, что существенно меняется тип животного, а, следовательно, и требования к условиям содержания и кормления продуктивного скота, как в период его выращивания, так и производственного использования, обеспечивающего полную реализацию достигнутого генетического потенциала основного стада. В связи с этим возникла необходимость и была разработана соответствующая система выращивания и производственного использования продуктивного скота, адаптированная к конкретным условиям производства и включающая обоснование индивидуальных планов роста и развития ремонтного молодняка, нормы, рационы и технологию кормления, учитывающие генетические особенностям отдельных животных и стада в целом.

На первом этапе решения поставленной задачи по экспериментальному обоснованию наиболее существенных факторов среды, которые в процессе выращивания молодняка, подготовки нетелей и получения первого отела, лимитируют реализацию генетического потенциала будущей продуктивности животных, была сформирована матрица, исходной информации. Анализ сформированной матрицы, осуществленный методами математической статистики, позволил обосновать виды и получить математические модели, адекватно описывающие влияние отдельных фенотипических и генетических (происхождения) факторов на реализацию продуктивного потенциала животных (табл. 2).

Из приведенных данных следует, что полнота реализации генетического потенциала, оцениваемого по индексу молочности, находится в пределах 62 и 54% для животных, принадлежащих к линиям Адема 197 и Монтик Чифтейна соответственно. Об этом свидетельствует разрыв между максимальными и минимальными значениями фактически достигнутого индекса молочности продуктивности, который находится в пределах 1224…760 и 1267…688 кг для представителей линий Адема 197 и Монтик Чифтейна соответственно. При этом наиболее существенным фенологическим фактором, определяющим полноту реализации генетического потенциала, служит интенсивность выращивания ремонтного молодняка до 18 месячного возраста и оптимальные сроки первого осеменения.

Таблица 2. Показатели развития и молочной продуктивности коров (результаты описательной статистики)

Для подтверждения правильности сделанного заключения были сформированы матрицы для построения производственных функций и получены математические модели, адекватно описывающие генетический потенциал продуктивности животных, различных линий, в зависимости от интенсивности их выращивания и сроков первого осеменения:

У = 434,85−1,7x₁ +8,21x₂ — 0,15x₄… n=21, R² =0,855 [1].

У = 2853 -34,8x₁ — 1,18x₃ — 0,068x₄… n=33, R² =0,893 [2].

где У — продуктивность за 300 дней первой лактации для коров, линии Адема 197 и Монтик Чифтеина, уравнения 1 и 2 соответственно; x₁ — живая масса телочек при рождении; x₂ — живая масса телочек в 12 месячном возрасте; x₃ — живая масса матери после отела; x₄ — удой матери за лактацию, предшествовавшую отелу.

Результаты анализа показателей, интенсивности роста телочек и их молочной продуктивности после первого отела, и построение моделей (1 и 2), свидетельствуют о том, что наиболее существенными факторами, определяющими полноту реализации генетического потенциала будущей молочной продуктивности телочек, служат их живая масса при рождении, в 12 и 18 месячном возрасте. При этом характер и сила влияния этих фенотипических факторов на полноту реализации потенциала будущей молочной продуктивности в значительной мере определяется самим генетическим потенциалом продуктивности, критерием которого может служить удой матери за лактацию, предшествовавшую отелу, продолжительность стельности, днях и её живая масса после отела. Об этом можно судить из уравнений 1 и 2, которые описывают продуктивность за первую лактацию дочерей производителей, принадлежащих к линиям Адема 197 и Монтик Чифтеина. В первом случае молочная продуктивность описывается живой массой при рождении (х₁), в 12 месячном возрасте (х₂) и молочной продуктивностью матери (х₄), а во втором, — живой массой при рождении (х₁), а далее живой массой (х₃) и продуктивностью матери (х₄).

Все это не только свидетельствует о том, что в зависимости от индивидуальных особенностей ремонтных телочек, реализация их продуктивного потенциала будущей молочной продуктивности обеспечивается при различной интенсивности роста и развития, но и дает возможность разработать метод ранней оценки продуктивного потенциала каждого животного и на основе этого прогнозировать оптимальную интенсивность роста ремонтного молодняка в период от рождения до 6, 12 и 18 месячного возраста.

Ниже приведена модель, в виде системы уравнений [3, 4, 5, 6]:

У₁= 6889−160,6х₂ -13,52х₅+17,79х₉ n=54,…R²=0.905 [3].

У₁ = 9317 — 144х₂ + 0,639х₁₀ -0,015х₁₂ n=53,…R²=0.645 [4].

У₂ = 354 -1,03х₂ +0,196х₉ — 0,011х₁ n=54,…R²=0.938 [5].

У₃ = 9317 — 144х₂ + 0,639х₁₀ -0,015х₁₂ n=54,…R²=0.831 [6].

где У₁ — удой за 300 дней первой лактации;

У₂ — живая масса нетели в 18-месячном возрасте;

У₃ — живая масса телочки в 6-месячном возрасте;

х₁ — прогнозируемый удой за 300 дней первой лактации, значение которого соответствует величине У₁ — выходной параметр в уравнениях [3, 4];

х₂— живая масса телочки при рождении;

х₅ — живая масса нетели в 18-месячном возрасте, значение которого соответствует величине У₂ — выходной параметр в уравнении [5];

х₉ — живая масса телочки при переводе её в основное стадо;

х₁₀ — живая масса матери;

х₁₂ — продуктивность матери за лактацию, предшествующую анализируемому отелу.

Использование системы уравнений, в которой выходной параметр одного уравнения одновременно служит независимой переменной величиной, описывающей выходной параметр, в другом уравнении, входящем в систему, дает возможность путем алгебраического преобразования, пошагово получить количественные значения всех прогнозируемых величин. И, в частности, в данном случае, используя полученную систему, прогнозируем удой за 300 дней первой лактации (уравнения 3 и 4), а затем из уравнений 3 и 4.

У₁= 6889−160,6х₂ -13,52х₅+17,79х₉, [3].

У₁ = 9317 — 144х₂ + 0,639х₁₀ -0,015х₁₂, [4].

описывающих продуктивность по первой лактации, формируем равенство У₁ [3] = У₁[4], последовательное преобразование которого с целью получения расчетной формулы для х₉ — живая масса коровы при первом отеле, путем подстановки в равенство их значений (уравнения 3 и 4), получаем ниже приведенное равенство [7]:

6889−160,6х₂ -13,52х₅+17,79х₉ = 9317 — 144х₂ + 0,639х₁₀ -0,015х₁₂ [7].

Преобразование равенства [7] за счет перемещения величин, находящихся в левой его части, за исключением 17,79х₉, в правую часть равенства, получаем уравнение [8], с выходным параметром 17,79х₉:

17,79х₉ =(9317−6889) — 144х₂ +160,6х₂ + 13,52х₅ — 0,015х₁₂ [8];

В уравнении [8] вместо значения х₅ (живая масса телочки в 18 месячном возрасте) подставляется значение У₂ (живая масса телочки в 18 месячном возрасте), выходного параметра уравнения [5]:

У5 = 354 -1,03×2 +0,196×9 — 0,011×1 [5].

и получаем преобразованное уравнение [8а], с выходным параметром х₉:

17,79х₉ = 2428 +16,6 х₂ + 13,52(354 — 1,03х₂ +0,196х₉ — 0,011х₁) -0,015х₁₂ [8а],.

Алгебраическое преобразование уравнения [8а] до вида [8б].

15.15×9 = 7214+3,08×2 — 0,15×1 — 0,015×12 [8б],.

а затем последующее преобразование уравнения [8б] позволило получить модель[8в], позволяющей прогнозировать живую массу нетели в 18 месячном возрасте, обеспечивающую наиболее полную реализацию генетического потенциала будущей молочной продуктивности по первой лактации:

х₉ = [8в].

В качестве независимых переменных величин, описывающих выходной параметр, в модели [8в], выступают х₁ — прогнозируемый удой за 300 дней первой лактации; х₂— живая масса телочки при рождении; х₁₂ — продуктивность матери за лактацию, предшествующую анализируемому отелу.

Эффективность направленного выращивания ремонтных телочек голштинской породы по индивидуальной схеме выпойки и плану роста, учитывающих их генетического потенциала будущей молочной продуктивности, нашла свое подтверждение в активном эксперименте.

Опыт проведен на двух группах телочек, продолжительностью от рождения до отела. Выращивание молодняка, контрольной группы, осуществлялось по традиционной схеме, принятой в хозяйстве, а опытной — по схеме выпойки и плану роста, составленных индивидуально для каждого животного, с учетом потенциал их будущей продуктивности. Предварительные результаты интенсивности роста молодняка приведены в таблице 3.

Как видно из данных, приведенных в таблице 3, телочки опытной группы, выращенные по индивидуальной схеме, с учетом их генетического потенциала, имели существенные преимущества в показателях интенсивности роста на протяжении всего учетного периода.

В 18 месячном возрасте их средняя, живая масса составляла 420±19,9 кг, а валовой прирост — 393±19,9, что на 13,5 и 14,6% соответственно выше, чем у животных контрольной группы. Телочки опытной группы не только более интенсивно росли, но и раньше на 50 дней достигли хозяйственной зрелости и были оплодотворены в возрасте 466,4±18,2 дней, при живой массе 380±11,8, а контрольной — в возрасте 529 ±25,6 дней, при живой массе 350±16,7 кг соответственно.

Таблица 3. Интенсивность роста ремонтных телочек в период от рождения до 18 месячного возраста

Результаты оценки показателей интенсивности роста и сроков плодотворного осеменения телок опытной группы, свидетельствуют о полном их соответствии плановым параметрам, полученным путем моделирования. При этом следует отметить, что наиболее ответственным периодом выращивания ремонтных телочек, в значительной мере определяющим эффективность выращивания в последующем, служит уровень и режим кормления телят в первые, 10 дней после рождения, обеспечивающий максимальное потребление молозива матери и достижения среднесуточного прироста не менее 950−1100 грамм соответственно.