Оценка и отбор коров по стрессоустойчивости для системы роботизированного доения

Современное животноводство предполагает достаточно интенсивную эксплуатацию животного. На организм постоянно действует огромное количество стресс-факторов: высокая концентрация животных, производственные шумы, смена обслуживающего персонала, перегруппировки, изменение способов содержания, проведение ветеринарносанитарных мероприятий, нарушение технологии доения и другие. Все это приводит к снижению адаптационных возможностей организма и появлению огромного количества заболеваний, что влечет снижение продуктивности и ухудшение воспроизводства [8, 9].

Бесстрессовое содержание крупного рогатого скота ‒ основа рационального и эффективного разведения животных в условиях высокотехнологичных молочных комплексов. Применение на современных предприятиях высокоинтеллектуальных технологий на основе автоматизации производственных процессов влечет за собой повышение уровня влияния некоторых факторов, что приводит к стрессовым состояниям у коров. Животные вынуждены постоянно приспосабливаться к условиям существования, которых в современных молочных фермах и комплексах огромное количество. Поэтому чрезвычайно важно выявлять животных с высоким уровнем стрессоустойчивости, чтобы впоследствии получить максимальное количество высококачественной продукции. По причине стрессового состояния ежегодно выбывают из стада до 30 % высокопродуктивных коров [1, 3].

Стресс является аномальным состоянием или неспецифической реакцией организма в ответ на отрицательно или положительно заряженный раздражитель различной природы [12].

В настоящее время широко применяется система роботизированного доения крупного рогатого скота. Данная система во многом способствует снижению количества стресс-факторов на ферме в связи с уменьшением контактов животного с человеком. Однако к коровам предъявляются и новые требования: они должны добровольно идти на доение, то есть быть стрессоустойчивыми. Но не все животные оказываются достаточно адаптированными к данной технологии. Животные по-разному реагируют на стресс-факторы, действующие на них в процессе применения интенсивных технологий.

Эффективность селекции животных на стрессоустойчивость во многом определяется наличием адекватного способа оценки. Существуют различные способы: по их реакции на один и тот же раздражитель, нагрузка адренокортикотропным гормоном с последующим подсчетом эозинофилов, по содержанию кортизола в крови, по деятельности сердечно-сосудистой системы и др. Большинство из них не нашли широкого применения на практике, в основном по причине сложности методики проведения оценки [11].

Исходя из вышеизложенного, целью исследований была разработка нового способа оценки стрессоустойчивости коров для системы роботизированного доения и проведение его апробации в условиях хозяйства.

Материал и методы исследований. Исследования по разработке нового способа оценки стрессоустойчивости и отбора коров для роботизированной доильной установки проведены на кафедре механизации ФГБОУ ВО Казанская ГАВМ. С целью определения критерия, по которому можно вести оценку и отбор молочных коров по стрессоустойчивости для роботизированного доения, был проведен анализ времени адаптации коров к дольным роботам, изучены параметры доения: интенсивность молоковыведения, количество доений, разовые удои, интервалы доения. Апробацию способа провели в КФХ «Мухаметшин З.З.» Сабинского района Республики Татарстан на коровах-первотелках голштинской породы (n=35 гол.). Система содержания животных - беспривязно-боксовая с возможностью свободного подхода к двум доильным роботам Lely A4, кормление -полнорационными кормосмесями на кормовом столе и комбикормом при доении роботом.

Степень выдоенности коров ( M i ) определяли путем деления удоя за первую минуту к разовому удою в процентах.

Животных по результатам оценки распределяли на 3 типа по стрессоустойчивости: Высокий (В), Средний (С), Низкий (Н). Статистическую обработку данных проводили по общепринятым методам с использованием программы MS Excel.

Результат исследований. С целью реализации поставленной задачи был разработан новый способ оценки стрессоустойчивости и отбора коров для роботизированной доильной установки (патент РФ на изобретение № 2750819) [4]. Способ включает измерение интенсивности рефлекса молокоотдачи путем анализа динамики молоковыведения. Учет интенсивности молоковыведения осуществляется поминутно автоматически доильным роботом за определенное количество доений подряд, начиная с первого. Проявление рефлекса молокоотдачи определяется по отношению удоя за первую минуту к разовому удою (степень выдоенности) с последующим вычислением разности степени выдоенности между последовательными доениями. В качестве показателя стрессоустойчивости используется количество доений, после которого наступает установившееся значение степени выдоенности за первую минуту, наступление которой можно определить по нескольким подряд разностям, меньшим наперед заданного малого значения. Животных, у которых показатель меньше среднего по стаду на 1 сигму (?<-1о) относят к высокому типу стрессоустойчивости, больше среднего по стаду на 1 сигму (Х+1о) - к низкому типу, с промежуточными показателями - к среднему типу стрессоустойчивости.

Способ осуществляется следующим образом. Первотелок запускают в группу, которые доятся на доильном роботе. Первотелка для доения заходит в доильный робот самостоятельно, либо после подгона оператором (процесс приучения). Доильный робот и вся обстановка доения для первотелки являются непривычной, этот эффект новизны выступает в качестве стресс-фактора, который будет вызывать развитие внешнего торможения в лактационном центре, что отразится на динамике молоковыведения. Изменения динамики молоковыведения автоматически регистрируются в программе доильного робота. Дальнейший ход оценки включает анализ процесса молоковыведения первотелки за определенное количество доений подряд, например, 10 доений. Находится процентное соотношение удоя за первую минуту к разовому удою за каждое доение. Данный показатель (степень выдоенности) является объективным индикатором интенсивности проявления условного рефлекса молокоотдачи. Далее вычисляются разности степени выдоенности между соседними доениями и находится номер доения, после которого наступает установившийся процесс, то есть изменение степени выдоенности за последующие доения не превышают наперед заданного малого значения, например, 10 %. Такой момент наступает, когда первотелка привыкает к новой обстановке и она из категории минус-фактора (стресс-фактор) для животного переходит в категорию плюс-фактора.

Затем значение номера доения сравнивается со средним по стаду.

Ниже приводится результаты производственной апробации способа. В таблице 1 приведены результаты степени выдоенности за первую минуту доения 9 первотелок за первые 10 доений, которые были запущены в производственную группу.

Таблица 1 – Изменение степени выдоенности первотелок за первую минуту

№ коровы	№ доения , i
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Степень выдоенности M i , %
17338	14,9	17,6	21,7	20,9	22	28,4	23,3	25,1	25,6	27,3
17288	14,8	14,3	19,6	17,8	23,6	21,4	22,8	23,1	24,5	24,9
17258	13,7	17,4	18,6	20,6	19,1	21,1	23	22,3	20,1	21,4
17482	13,6	22,6	18,9	23,3	24,6	20,2	26	24,8	19,7	25,5
17468	6,1	8,9	14,2	16,3	13,9	17,5	16	18,1	19,3	19,7
17388	21,9	23,1	25,2	24,5	26	26,8	28,1	26,6	28,4	28,5
17686	9,3	11,1	16,5	15,7	15,1	19,6	22,6	20,7	21,4	23,4
17528	12,4	11,5	14,8	15,3	21,4	21,7	19,9	22	20,8	21,3
17486	26,3	24,2	26,3	28,1	29,3	27,6	29,1	30,6	28,9	28,2

Таблица 2 – Изменение разностей степени выдоенности за первую минуту между доениями

№ коровы	№ доения , i
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Разность степени выдоенности MMi=Mi-Mi% %
17338	14,9	2,7	4,1	0,8	1,1	6,4	5,1	1,8	0,5	1,7
17288	14,8	0,5	5,3	1,8	5,8	2,2	1,4	0,3	1,4	0,4
17258	13,7	3,7	1,2	2	1,5	2	1,9	0,7	2,2	1,3
17482	13,6	9,0	3,7	4,4	1,3	4,4	5,8	1,2	5,1	5,8
17468	6,1	2,8	5,3	2,1	2,4	3,6	1,5	2,1	1,2	0,4
17388	21,9	1,3	2,1	0,7	1,5	0,8	1,3	1,5	1,8	0,1
17686	9,3	1,8	5,4	0,8	0,6	4,5	3,0	1,9	0,7	2,0
17528	12,4	0,9	3,3	0,5	6,1	0,3	1,8	2,1	1,2	0,5
17486	26,3	2,1	2,1	1,8	1,2	1,7	1,5	1,5	1,7	0,7

По ранее проведенной оценке всех первотелок группы (n=26 гол.) известно, что средняя степень выдоенности за первую минуту по группе равна M ср = 22,3 %, тогда наперед заданное малое значение (10 %) будет равно: ε = 0,1;·M ср = 0,1 х 22,3 = 2,2 %.

Далее вычислили разности степени выдоенности между соседними доениями (Таблица 2) и нашли номер доения, после которого наступает установившийся процесс, то есть изменения степени выдоенности за последующие доения не превышают наперед заданного малого значения - 2,2 % (выделен цветом). Таким образом, 2 первотелки (№ 17388 и 17486) показали максимально быстрое установившееся время доения - начиная со 2 доения колебания степени выдоенности не превышают заданного значения (2,2 %). У первотелки № 17482 за наблюдаемый период доения так и не наступил установившийся процесс доения.

Предварительная оценка первотелок группы (n=26 гол.) показала, что среднее время установившегося процесса доения равно ?< = 4,9 со среднеквадратическим отклонением σ = 2,14. При этих значениях критерий распределения первотелок по стрессоустойчивости будет иметь следующий вид (Таблица 3).

Таблица 3 - Критерии распределения группы первотелок по типам стрессоустойчивости

Время установившегося процесса для группы первотелок (X)	Среднеквадратическое отклонение(о)	Тип стрессоустойчивости
		Высокий (Х-1о)	Средний (Х-1о) < Х < (X+1о)	Низкий (X+1о)
4,9	2,14	< 2,7	2,8-7,0	> 7,1

Рисунок 1 - Распределение коров по типу стрессоустойчивости

Таким образом, оцененные новым способом 9 первотелок будут отнесены к следующим типам стрессоустойчивости (Рисунок 1).

Две первотелки, или 22,2 %, отнесены к высокому типу стрессоустойчивости, две - к низкому, остальные 5 (55,6 %) - к среднему типу.

Предлагаемый способ оценки и отбора коров по стрессоустойчивости имеет принципиальное преимущество по сравнению с имеющимися аналогами -позволяет проводить оценку, не нарушая установленного режима содержания и доения, проводить массовую оценку животных, при отборе использовать традиционный и надежный критерий по сигме.

Заключение. В животноводстве для оценки стрессоустойчивости применяются различные способы [2, 5, 6, 7, 10]. Однако анализ показывает, что их применение на практике достаточно трудоемко и требует высокой квалификации исполнителей. Кроме того, проведение оценки приводит к нарушению производственного процесса, что нежелательно. Предложенный нами новый способ не имеет вышеназванных недостатков, так как оценка животных осуществляется по данным программы управления стадом с дальнейшими несложными расчетами. По результатам исследований хозяйствам, применяющим технологию роботизированного доения, при формировании селекционного ядра рекомендуем отбирать в него, в-первую очередь, коров высокого типа стрессоустойчивости. Потомство коров низкого типа стрессоустойчивости не использовать для воспроизводства стада, так как с большой вероятностью дочери унаследуют тип матери.