Оценка и отбор коров джерсейской породы по поведенческой активности в условиях роботизированного доения

Исследования подтверждают наличие наследственной основы поведенческих признаков. В ряде стран поведенческие признаки уже включены в селекционные индексы. В Австралии относительный экономический вес доильного темперамента составляет 8,72% в общем селекционном индексе [2]. В странах Северной Европы (Дания, Швеция, Финляндия) доильный темперамент учитывается с весом 1,06-1,33% для разных пород [3]. В Канаде включение доильного темперамента в селекционный индекс позволило изменить отрицательный генетический тренд (-0,4 пункта) на положительный (0,23 пункта) после внедрения геномной селекции [4].

Наследуемость признаков темперамента при обращении составляет в среднем 0,24-0,36 в зависимости от метода оценки [5], доильного темперамента – от 0,07 до 0,53 со средним значением 0,19 [6].

Показатели доильной активности, полученные из автоматизированных доильных систем, также демонстрируют значительную генетическую изменчивость. Наследуемость частоты доения варьирует от 0,02 до 0,51 в зависимости от исследуемой популяции и модели оценки [7, 8], средней скорости молокоотдачи – от 0,25 до 0,52, времени доения – от 0,19 до 0,41, эффективности доения – от 0,22 до 0,56 [9, 10, 11].

Установлена положительная генетическая корреляция между частотой доения и молочной продуктивностью: по данным разных исследований, она варьирует от 0,14 до 0,80 [12, 13]. Кроме того, высокопродуктивные коровы характеризуются более высокой скоростью молокотока (r = 0,40) и меньшим интервалом между доениями (r = -0,51) [8].

Одним из наиболее значимых технологических нововведений последних десятилетий является внедрение роботизированных систем доения. Данная система предоставляют коровам возможность выбора времени и частоты доения, что рассматривается как важный компонент их благополучия. Однако, как отмечают исследователи, степень этого контроля ограничена как внешними факторами (конструктивные особенности системы, режим кормления), так и внутренними характеристиками животного – социальным статусом, опытом, темпераментом [14, 15]. На фермах с роботизированным доением в среднем выбраковывается около 2% стада из-за нежелания ко- ров посещать доильный робот, а в некоторых хозяйствах этот показатель может достигать 15% [16].

Успешность адаптации животных к роботизированной системе доения определяется комплексом поведенческих характеристик, включая мотивацию к посещению доильного бокса, способность к обучению, реакцию на новизну и социальное поведение [17, 18].

Джерсейская порода занимает особое место в мировом молочном скотоводстве благодаря высокому содержанию жира и белка в молоке, хорошими воспроизводительными качествами, эффективной конверсии корма и компактным размерам, обеспечивающим более низкие затраты на содержание. Удой в год может составлять в среднем до 5 тонн молока, при идеальных условиях этот показатель может увеличится в два раза [19, 20].

Сведений о поведенческих особенностях коров джерсейской породы в условиях роботизированного доения и их взаимосвязи с продуктивностью недостаточно, что делает актуальным исследования в этой области.

Цель исследований – изучить характер поведенческой активности коров-первотелок джерсейской породы разных линии в условиях роботизированного доения и определить селекционно-значимые поведенческие признаки, связанные с адаптационными способностями и молочной продуктивностью.

Условия, материалы и методы. Исследования выполнены на базе ООО «Возрождение» Арского района Республики Татарстан. Объектом послужили коровы-первотелки джерсейской породы трех генеалогических линий: Гленмор 157911 (n = 4), Джестер 534585 (n = 7) и Обсервер 553236 (n = 14). При отборе животных в опытную группу учитывали период лактации (2-4 мес.) и состояние здоровья.

Содержание поголовья - беспривязнобоксовое. Размеры секции молочного комплекса составляли 32 × 13,5 м, число боксов для отдыха – 66, поголовье в секции – 58 голов. Доение осуществляли роботизированной системой Lely Astronaut A4, удаление навоза – скреперным транспортером. Кормление проводили дважды в сутки (в 07:00 и 17:00) полнорационной смесью на кормовых столах. Дополнительно в период доения животные получали комбикорм в доильном боксе, норма которого рассчитывалась программой управления стадом индивидуально, исходя из ожидаемого суточного удоя и частоты доения.

Наблюдения за поведенческой активностью осуществляли в летний период (июнь) в течение одних суток согласно методике В.И. Великжанина (Великжанин В.И. Методические рекомендации по использованию этологических признаков в селекции молочного скота. СПб: ВНИИГРЖ, 2000. 19 с). В период регистрации поведенческих актов температура в помещении варьировала от +15,2 (в 02:00) до +20,7 °C (в 17:00), относительная влажность воздуха – от 61 (в 17:00) до 80 % (в 08:00). На основе хронометража были рассчитаны индексы пищевой (ИПА), двигательной (ИДА) и общей активности (ИОА):

ИПА = продолжительность приема корма + жвачка / 1440;

ИДА = продолжительность стояния, движения, поедания корма, жвачки стоя, доение / 1440;

ИОА = продолжительность стояния, движения, поедания корма, жвачки стоя и лежа, доения / 1440.

Коэффициент доильной активности рассчитали по методике Л.Р. Загидуллина и др. [21]:

КДА = фактическое количество доений / максимально возможное количество доений.

Индекс жевательных движений определили по методике Р.Р. Хисамова и др. [22]:

ИЖД = продолжительность жевательных движений за сутки (мин.) / 1440.

Данные о молочной продуктивности и качественных показателях молока получены из программы Lely T4C.

Молочная продуктивность коров за сутки составила в среднем 34,4 кг, по линии Обсер-вер – 32,9, Джестер – 37,2, Гленмор – 35,0 кг (Р = 0,485).

Статистическую обработку проводили стандартными методами вариационной статистики. Нормальность распределения проверяли по критерию Шапиро-Уилка. Для оценки достоверности межгрупповых различий при нормальном распределении применяли однофакторный дисперсионный анализ (F-критерий Фишера), при отклонении от нормальности – непараметрический U-критерий Манна-Уитни с расчетом точной вероятности (p-exact). Корреляционный анализ между показателями продуктивности и поведенческими индексами выполняли с использованием коэффициента Пирсона (для нормальных выборок) или рангового коэффициента Спирмена (при ненормальном распределении). Расчеты выполнены в Microsoft Excel с применением надстройки «Real Statis-tics».

Результаты и обсуждение. Коровы-первотелки джерсейской породы в среднем 51,6% времени проводят в положении стоя, 48,4% – лежа (табл. 1). На левом боку лежат несколько больше времени, чем на правом (на 21,5%), причем это характерно для животных всех линий. Прием корма занимает 18,4% суточного времени. Животные линии Джестер имели тенденцию увеличения времени приема корма (на 9,2% выше среднего) при меньшей продолжительности лежания, тогда как у линии Гленмор отмечена противоположная н аправленность – большее время лежания и меньшая продолжительность приема корма. Время, затрачиваемое на пережевывание жвачки, имеет небольшой разброс между линиями (1,7…4,0%) и в среднем занимает 33% суточного времени. Предпочтение отдается жвачке в положении лежа, чем стоя (р<0,001).

Таблица 1 – Распределение времени на поведенческие акты коров в зависимости от генеалогической линии, мин.

Показатель	Генеалогическая линия			P-value	В среднем	Доля от суточного времени, %
	Гленмор 157911	Джестер 534585	Обсервер 553236
Положение тела
Время стоя	697,5±77,04	779,3±27,33	737,8±51,73	0,720	743,0±31,82	51,6
в т.ч. в движении	48,7±5,15	45,0±3,62	42,1±5,10	0,754	44,0±3,10	3,0
Время лежа	742,5±77,04	660,7±27,33	702,2±51,37	0,720	697,0±31,82	48,4
в т.ч на левом боку	376,2±92,50	375,0±69,82	387,9±38,63	0,632	382,4±31,09	26,6
в т.ч. на правом боку	366,3±30,71	285,7±71,05	314,3±31,43	0,643	314,6±26,45	21,8
Пищевая активность
Прием корма	253,7±34,90	279,3±20,51	262,8±23,01	0,845	266,0±14,75	18,4
Жвачка	478,7±45,89	487,1±20,96	468,2±23,89	0,879	475,2±15,77	33,0
в т.ч. стоя	97,5±23,85	143,5±18,08	127,9±25,69	0,660	127,4±15,60	8,8
в т.ч. лежа	381,2±67,77	343,6±29,59	340,3±36,42	0,838	347,8±23,76	24,2

Примечание: Между группами достоверных различий не установлено

Отмечено, что у коров джерсейской породы активно проявляются такие формы бесцельного поведения (стереотипия) как движения языком, кусание перегородки, мотание головой. В литературе нет однозначного взгляда на причины этого явления. Это может быть следствием подавленной поведенческой потребности в щипании травы, способом приспособиться к неблагоприятной среде, недостаточной структурности рациона. У коров других изученных пород (голштинская, холмогорская) данное поведение нами практически не регистрировалось, что может указывать на породные особенности или различия в восприимчивости к стрессу.

Анализ этологических индексов показал, что достоверных межлинейных различий по всем изученным показателям не установлено (р = 0,660...0,936), что свидетельствует о сходном уровне поведенческой активности у коров в условиях роботизированного доения. Наибольшие значения индексов пищевой, двигательной и общей активности отмечены у линии Джестер, что указывает на тенденцию к более высокой активности животных данной линии. Индекс общей активности варьировал незначительно и в среднем составил 0,766, что свидетельствует о том, что коровы проявляют определенный вид активности в течение 76,6% суточного времени. Коэффициент доильной активности (КДА) был наибольшим у линии Гленмор (0,700), что может свидетельствовать о лучшей адаптации животных этой линии к добровольному посещению доильного робота. Индекс жевательных движений (ИЖД) был наиболее высоким у линии Джестер (0,338), что согласуется с более продолжительным временем приема корма у животных данной линии (табл. 2).

Таблица 2 – Этологические индексы в зависимости от генеалогической линии

Показатель	Генеалогическая линия			P-value	В среднем
	Гленмор 157911	Джестер 534585	Обсервер 553236
ИПА	0,509±0,05	0,532±0,02	0,508±0,02	0,845	0,515±0,02
ИДА	0,484±0,05	0,541±0,02	0,512±0,04	0,720	0,516±0,02
ИОА	0,756±0,01	0,784±0,02	0,759±0,02	0,660	0,766±0,01
ИЖД	0,332±0,03	0,338±0,01	0,325±0,02	0,879	0,330±0,01
КДА	0,700±0,06	0,686±0,07	0,671±0,03	0,936	0,680±0,03

Суточная динамика поведенческой активности представлена на рисунке 1. Установлено, что минимальные значения всех трех индексов наблюдаются в ночные часы (00:00-04:00), где ИПА снижается до 0,18, ИДА – до 0,30, ИОА – до 0,40, что соответствует периоду отдыха животных. Первый пик активности приходится на утренние часы (07:00-08:00), синхронизируясь с раздачей корма, при этом ИОА достигает 0,91, ИДА – 0,80, ИПА – 0,59.

Рисунок 1 – Суточная динамика индексов пищевой, двигательной и общей активности животных

В период с 9 до 16 часов наблюдается умеренная активность, которая сменяется вторым, более выраженным подъемом в вечерние часы (16:00-18:00). Максимальное значение ИОА (0,93) зафиксировано в 17:00-18:00, что превышает утренний пик и, вероятно, связано не только с раздачей корма в 17:00, но и с естественными суточными ритмами животных.

Индекс общей активности (ИОА) демонстрировал наименьшую вариабельность в течение суток (Cv = 14,4%), тогда как ИДА колебалась более значительно (Cv = 30,4%). ИДА, таким образом, в большей степени отражает индивидуальные адаптационные реакции животных на технологические условия.

Сравнительный анализ с литературными данными показывает, что пик общей активности у джерсейской породы смещен на вечерние часы в отличие от холмогорских коров, у которых максимум активности приходится на 08:00-09:00 [23]. Данное смещение, вероятно, обусловлено породными особенностями и графиком кормления (08.00 и 13:00).

Анализом корреляционных связей между поведенческими индексами и молочной продуктивностью установлено (табл. 3), что в линии Гленмор продуктивность сильно и положительно коррелирует с индексом пищевой активности (r = 0,92; R² = 0,84) и индексом жевательных движений (r = 0,81; R² = 0,65), тогда как связь с двигательной активностью (ИДА) носит отрицательный характер (г = -0,90; R² = 0,81). Напротив, в линиях Джестер и Обсервер основную роль играет двигательная активность: коэффициенты корреляции ИДА с удоем составили 0,51 (R² = 0,26) и 0,49 (R² = 0,24) соответственно, тогда как связь с ИПА практически отсутствует (r = 0,02 и 0,01). Коэффициент доильной активности (КДА) во всех трех линиях положительно коррелирует с продуктивностью (r = 0,47...0,60; R² = 0,21...0,36), что подтверждает его универсальную селекционную ценность как критерия адаптации к роботизированному доению.

Таблица 3 – Взаимосвязь поведенческих индексов и молочной продуктивности

Показатель	Генеалогическая линия						В среднем
	Гленмор 157911		Джестер 534585		Обсервер 553236
	r	R2	r	R2	r	R2	r	R2
ИПА	0,92	0,84	0,02	0,0004	0,01	0,0001	0,10	0,01
ИДА	-0,90	0,81	0,51	0,26	0,49	0,24	0,37	0,14
ИОА	-0,47	0,22	0,28	0,07	0,19	0,03	0,23	0,05
ИЖД	0,81	0,65	-0,22	0,05	-0,31	0,09	-0,16	0,02
КДА	0,60	0,36	0,47	0,22	0,46	0,21	0,45	0,20

Примечание: R2 – коэффициент детерминации

Вместе с тем, полученные результаты, особенно в отношении линии Гленмор, требуют осторожной интерпретации ввиду ограниченного объема выборки (n = 4). Высокие значения коэффициентов корреляции в данной линии (r = 0,92 и -0,90) требуют подтверждения на более репрезентативном поголовье.

Если судить по всему поголовью, то молочная продуктивность в большей степени связана с доильной (r = 0,45; R² = 0,20) и двигательной (r = 0,37; R² = 0,14) активностью. Индексы, отражающие пищевую активность

(ИПА, ИЖД), коррелируют слабо (r = 0,10) или отрицательно (r = -0,16) с молочной продуктивностью, что свидетельствует о том, что в целом по стаду пищевая активность не является определяющим фактором продуктивности. Однако, как показано выше, в разрезе отдельных линий структура связей существенно различается. Таким образом, для практической селекции рекомендуется использовать КДА и ИДА в качестве основных селекционных признаков для всего стада, а при работе с линией Гленмор дополнительно учитывать ИПА как дополнительный критерий высокой продуктивности.

Коровы-первотелки всех линий характеризуются достаточно высоким уровнем посещаемости доильного робота – от 3,28 (Обсервер) до 3,50 (Гленмор) раз в сутки (табл. 4). При этом больше всех в доильный робот заходили животные линии Гленмор (8,25 раза), меньше всех – Джестер (3,28 раза).

Это явление следует связывать не только с доильной активностью, но и с пищевой – в доильном роботе во время доения животным выдается порция комбикорма для стимулирования захода в доильный бокс. Такую активность следует рассматривать как нежелательную, что снижает эффективность функционирования доильного робота .

Таблица 4 - Показатели доильной активности коров-первотелок джерсейской породы в зависимости от генеалогической линии

Показатель	Генеалогическая линия			P-value
	Гленмор 157911	Джестер 534585	Обсервер 553236
Количество успешных доений, раз	3,50±0,29	3,42±0,36	3,28±0,16	0,837
Количество отклоненных доений, раз	8,25±3,77	3,28±1,06	6,35±1,62	0,308
Эффективность доения, %	43,0±15,49	59,8±9,02	42,8±5,07	0,258
Средний разовый удой, кг	10,1±0,70	11,4±1,50	10,1±0,50	0,565

Примечание: Между группами достоверных различий не установлено.

Наибольшая эффективность доения (отношение успешных доений к общему числу попыток) отмечена у коров линии Джестер (59,8%), что свидетельствует о более целенаправленном поведении животных этой линии при посещении робота. Выявленные тенденции, несмотря на отсутствие достоверных различий, могут быть использованы при формировании селекционных групп с учетом поведенческой адаптации к роботизированному доению.

Как видно из графика (рис. 2), у животных линии Обсервер доения распределены более равномерно в течение суток – не более 9% от общего количества доений за часовой проме- жуток. Доений не отмечено в периоды времени 6-7, 13-14, 17-18 и 23-00. Первотелки из линии Гленмор выделяются максимальными пиками, которых было три - в 7-8, 11-12 и 2300. Периодов, когда не отмечены доения, намного больше, чем в линии Обсервер. Это следствие меньшего количества животных и, соответственно, доений в данной группе. Линия Джестер занимает промежуточное положение по равномерности доения в течение суток. В целом, доильная активность низкая с полуночи до трех часов, с 09:00 до 11:00, в 1718 часов, что возможно связано как с физиологическими (ночной отдых), так и с технологическими (время кормления) факторами.

Рисунок 2 – Суточная динамика доения животных, %

Выводы. Животные линии Джестер по всем индексам активности (пищевой, двигательной, общей), кроме доильной, превосходят сверстниц линий Обсервер и Гленмор (P = 0,660...0,936). По доильной активности лучшие показатели у первотелок линии Глен-мор (КДА – 0,700, количество успешных доений – 3,5 в сутки). Учитывая коэффициенты корреляции, критериями отбора, наиболее тесно связанные с молочной продуктивно- стью, являются коэффициент доильной активности (r = 0,45) и индекс двигательной активности (r = 0,37). Таким образом, по совокупности приведенных индексов, молочной продуктивности отмечаем, что первотелки линии Джестер демонстрируют лучшую приспособленность к технологии роботизированного доения. Считаем целесообразным увеличение их доли в структуре стада при планировании селекционной работы.