Физиологические аспекты использования устройств для массажа вымени нетелей и коров

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСТРОЙСТВ ДЛЯ МАССАЖА ВЫМЕНИ НЕТЕЛЕЙ И КОРОВ

03.03.01 - Физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Насыбуллин Ильнар Ильдарович

Казань 2010

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана».

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сафиуллин Наиль Ахметович.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Гудин Владимир Аркадьевич;

доктор биологических наук, профессор Ефремов Георгий Георгиевич.

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится 26 февраля 2010 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.034.02 в ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» по адресу: 420074, г. Казань, Сибирский тракт, 35.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана».

Автореферат разослан 26 января 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук,

доцент Мухаметгалиев Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Интенсификация молочного скотоводства предусматривает повышение продуктивности коров путем оптимального использования резервов организма животного. Наряду с увеличением генетического потенциала молочной продуктивности необходимо повысить эффективность его проявления технологическими приемами. Одним из таких приемов является целенаправленная подготовка нетелей к лактации с использованием механизированного массажа их вымени. Исследованиями ряда авторов (А.А. Курочкин и др., 1988; Н. И. Агафонов и др., 1995; Р.М. Шарипов, 1999; Н.А. Сафиуллин, 2002; Н.И. Куликова и др., 2006; Е.А. Андрианов, 2007; Р.Р. Каюмов, 2008; Т.Кадыров, 2009 и др.) установлено, что механизированный массаж вымени нетелей стимулирует морфофункциональное развитие этого органа, способствует улучшению кровообращения в тканях, повышению обменных процессов, оказывает позитивное влияние на молочную продуктивность первотелок (на 6,2…20 %) и от 4 до 10 раз снижает их заболеваемость маститами. К настоящему времени известны массажные устройства, воздействующие на вымя различными приемами (А.М. Худобин, 1989; А.В. Валеев и др., 1990; В.И. Береговой, 1990; Л.А. Левитин, 1991; В.Г. Герасименко и др., 1991; С.Н. Гладышев, 1993; А.А. Панкратов и др., 2003; В.Ф. Ужик и др., 2005) и др. Однако ввиду недостаточного соответствия физиологическим особенностям беременных животных, многие из них не нашли широкого производственного использования.

Неполноценная реализация рефлекса молоковыведения также является одной из причин снижения молочной продуктивности и заболеваемости коров маститами, так как современные доильные аппараты не обеспечивают адекватную стимуляцию вымени.

Решение вопроса реализации генетического потенциала коров должно двигаться в направлении создания технических средств для массажа и преддоильной подготовки вымени животных, соответствующих их физиологическим особенностям.

Для получения конкурентоспособной продукции особую актуальность приобретает формирование стада животными технологического типа, однако, для этого необходимо знание их физиологических особенностей, которые проявляются в условиях интенсивных технологий.

Вышеизложенное послужило основанием для определения цели исследований и решения задач, связанных с нею.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось совершенствование технологий подготовки нетелей к лактации и коров к доению, обеспечивающих реализацию генетического потенциала их молочной продуктивности, а также - разработка методики оценки уровня квалификации операторов машинного доения коров

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

- разработать устройство для массажа вымени нетелей и коров, установить ответную реакцию организма на их воздействие, в целях использования в молочном скотоводстве;

- определить стрессчувствительность нетелей и их стрессо-устойчивость после родов различными методами;

- разработать рейтинговую оценку операторов машинного доения, позволяющую выяснить их роль в полноценной реализации рефлекса молоковыведения коров; нетель корова массаж вымя

- экономически обосновать эффективность использования пневмомеханического массажа вымени нетелей и коров.

Научная новизна. Впервые созданы и апробированы в условиях производства пневмомеханические устройства для массажа вымени нетелей, преддоильной подготовки вымени к доению коров к доению. Изучено влияние пневмомеханического массажа вымени нетелей на морфологические признаки, функциональные свойства вымени и молочную продуктивность коров-первотелок разной стрессоустойчивости. Предложена стимулирующая молоковыведение технология скоростного машинного доения коров. Исследовано влияние дозированного одновременного воздействия пневмомеханических и термических раздражителей на проявление рефлекса молоковыведения. Дана классификация устройств для массажа вымени нетелей (УМВН). Разработана рейтинговая оценка операторов машинного доения коров.

Научная новизна технических решений подтверждена положительным решением РОСПАТЕТНТА о выдаче патента по заявке № 2008114429/22(015905) от 14.05.2009.

Теоретическая и практическая ценность работы, реализация её результатов. Результаты исследований вносят новое в теорию и практику физиологии лактации нетелей и коров. Имеют важное значение для биологической науки и животноводства. Применение технических средств для массажа вымени нетелей и преддоильной подготовки вымени коров позволит ускорить формирование стада животными технологического типа и получать конкурентоспособную племенную и молочную продукцию.

Интенсивная технология подготовки нетелей к лактации с использованием пневмомеханического массажного устройства ПММУ-4 внедрена в ООО «Уразаево» Азнакаевского, ООО «Нур-Агро» Ютазинского районов Республики Татарстан.

Полученные результаты и разработанные методы прогнозирования молочной продуктивности коров используются в учебном процессе факультета биотехнологии и стандартизации, при повышении квалификации специалистов в Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана, а также - в базовых хозяйствах академии.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на: Всероссийской научно-практической конференции по актуальным проблемам агропромышленного комплекса (Казань, 2006, 2007, 2009 гг.), Международной научно-практической конференции, посвященной 135-летию академии «Современные подходы развития АПК» (Казань, 2008 г).

Основные положения, выносимые на защиту:

- пневмомеханический массаж, адекватно раздражающий рецепторы, обеспечивает оптимальное развитие вымени нетелей и более выраженное проявление рефлекса молоковыведения у коров;

-животные с выраженной стрессоустойчивостью наиболее адекватно отвечают на пневмомеханический массаж, что проявляется интенсивностью и полнотой молоковыведения;

- определение стрессчувствительности нетелей на 4…5 месяце беременности позволяет ускорить формирование стада животными технологического типа.

- использование пневмомеханического устройства для преддоильной подготовки вымени и адекватного проявления рефлекса молоковыведения у коров является малозатратным физиологическим приемом повышения эффективности машинного доения;

- раннее прогнозирование стрессчувствительности нетелей и целенаправленная подготовка их к лактации обеспечивают высокий экономический эффект.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 4 научных статьях, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 1 положительное решение о выдаче патента РФ на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Дисертационная работа включает: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований, выводы, практические предложения, список использованной литературы и приложения. Диссертация изложена на 143 страницах компьютерного текста, содержит 33 рисунка и 27 таблиц. Список литературы включает 162 наименования, в том числе 20 зарубежных авторов.

Материалы и методы исследований

Исследования проводились в течение 2006…2009 лет на молочных фермах Республики Татарстан: ООО «Уразаево» Азнакаевского, ООО «Нур-Агро» Ютазинского, ООО им. Тимирязева Балтасинского районов, а также - лаборатории кафедры механизации ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана» (рисунок 1). Работа выполнена на поголовье крупного рогатого скота черно-пестрой породы с различной кровностью по голштинам.

Молочную продуктивность учитывали по результатам контрольных доек, содержание жираи белка в молоке определяли анализатором качества молока Клевер-1М, а количество соматических клеток - анализатором молока «СОМАТОС-М». Классификацию коров по уровню соматических клеток в молоке проводили на основе методических рекомендаций А. З. Канеева (2002), Г. В. Родионова (2003).

Исследования морфологических признаков, функциональных свойств вымени проводили по общепринятой методике (Ю. С. Изилов, 1979).

Оценку стрессчувствительности нетелей проводили по способам:

- Кузнецова А.И. и др. - а.с. СССР № 1653680, от 07.06. 1991 г.;

- Сунагатуллина Ф.А и др. - патент РФ №2238672, от 27.10.2004 г.;

- Тихонова С.Л. и др. - патент РФ № 2292197, от 27.01.2007г.



Рисунок 1 Схема исследований

Оценку стрессоустойчивости (СТР) коров-первотелок осуществляли на 2…3 месяцах лактации по методике Н.А. Сафиуллина (2002); полноты молоковыведения - Л.Р. Загидуллина (2006). Температуру кожи вымени определяли у основания сосков цифровым термометром DT-634, температуру тела - ректально, ртутным термометром. Величину внутрицистернального давления измеряли при помощи прибора УИВЦДМ конструкции КГАВМ, артериальное давление и частоту сердечных сокращений измеряли по хвостовой артерии цифровым измерителем UA-777.

Для оценки влияния новой технологии подготовки нетелей к лактации были сформированы опытная и контрольная группы по принципу пар-аналогов. При этом во внимание принимали срок беременности, возраст, живую массу, физиологическое состояние, уровень продуктивности матерей.

Массаж начинали по достижению животными 6 месячной беременности и прекращали за 2…3 недели до отела, в зависимости от состояния вымени.

Апробация стимулирующей молоковыведение технологии скоростного машинного доения коров с использованием пневмомеханического устройства для преддоильной подготовки вымени проведена на коровах-первотелках 2…3 месяца лактации, при четком соблюдении стереотипа машинного доения. В качестве переменных факторов, влияющих на проявление рефлекса молоковыведения и продуктивность животных были использованы: длительность преддоильной стимуляции (30 и 45 с), а также - интенсивность стимулов (11,33; 23,11; 27,68 и 51,05 Н/с).

Полученные данные лабораторных и хозяйственных исследований обрабатывали классическими методами вариационной статистики на компьютере с использованием программы Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Классификация устройств для массажа вымени нетелей

На основании обзора литературы и патентных поисков, обобщения опыта разработки и испытания принципиально новых конструкций устройств для массажа вымени нетелей, определены основные направления их совершенствования. Как правило, массажные устройства имеют чашеобразный корпус, охватывающий всю поверхность вымени, внутрь которого подается пульсирующий вакуум. Однако часто это приводит к отсасыванию молозивного секрета, который накапливается в вымени нетелей во вторую половину беременности и может служить причиной возникновения воспалительных процессов. Важнейшее конструктивное отличие, предложенного нами пневмомеханического устройства, - отсутствие негативного воздействия вакуумметрического давления на цистерну соска, т.е. работа его в щадящем режиме - соответствие физиологическим особенностям беременных животных.

3.2 Исследование изменения вакуумметрического давления в рабочей камере лабораторного массажного устройства (ЛМУ)

Величина вакуумметрического давления (ВД) в рабочей камере массажного устройства - важный фактор обеспечения безопасных условий проведения пневмомеханического массажа вымени нетелей, так как чрезмерное повышение данного показателя приводит к болевым ощущениям и может служить причиной травмирования вымени. Установлено, что интенсивность изменения вакуумметрического давления в рабочей камере массажного устройства влияют три фактора: диаметр дроссельного отверстия, объем рабочей камеры ЛМУ и работа пульсатора.

При диаметре дроссельного отверстия 3 мм увеличение объема рабочей камеры (V_k) от 0,00217 до 0,00326 м³ привело к изменению ВД в рабочей камере от 5,9±0,11 до (10,3±0,18) кПа (Р<0,001; увеличение в 1,75 раза). При уменьшении диаметра дроссельного отверстия до 1 мм вышеуказанный показатель имеет наибольшее значение - 10,2±0,12…(16,8±0,21) кПа. При увеличении ВД в вакуум-проводе от 46 до 52 кПа, то есть в 1,13 раза (объем рабочей камеры - 0,00217м³) - вакуумметрическое давление в рабочей камере массажного устройства повышается в 1,49 раза - от 9,4±0,11 до (14,4±0,24) кПа.

Таким образом, при разработке пневмомеханических массажных устройств, более соответствующих физиологическим особенностям беременных животных, необходимо учитывать негативное воздействие вакуума на цистерну соска, а также - величину диаметра дроссельного отверстия.

3.3 Исследование изменения усилия отрыва лабораторного массажного устройства от искусственного вымени

Установлено, что увеличение объема рабочей камеры массажного устройства от 0,00217 до 0,00326 м³ (диаметр дроссельного отверстия - 1 мм) привело к изменению усилия отрыва (Р_о) от 22,05±0,56 до (26,46±0,49) Н, т.е. в 1,20 раза. При диаметре дроссельного отверстия 3 мм вышеуказанный показатель варьирует в пределах 9,51±0,27…(15,88±0,54) Н. При увеличении диаметра дроссельного отверстия от 1 до 3 мм (при максимальном объеме рабочей камеры - 0,00326 м³) Р_о уменьшается в 1,67 раза, а при объеме 0,00217 м³ - вышеотмеченная разница составляет 2,32 раза. Дальнейшее увеличение диаметра приводит к уменьшению усилия отрыва и ухудшению работоспособности массажных устройств из-за частого их спадания с искусственного вымени.

Следует отметить, что усилие отрыва массажного устройства зависит также от величины вакуумметрического давления в вакуум-проводе. Если объем рабочей камеры массажного устройства минимальный (0,00217 м³), то повышение ВД в вакуум-проводе от 46 до 52 кПа приводит к увеличению усилия отрыва в 1,53 раза - 16,38±0,92…(25,01±0,45) Н. При V_k = 0,00326 м³ это изменение менее значительное - в 1,24 раза -35,60±0,75…(44,03±0,19) Н.

Таким образом, как показали лабораторные исследования, усилие отрыва массажного устройства зависит от трех факторов - диаметра дроссельного отверстия, объема рабочей камеры массажного устройства и величины вакуумметрического давления в вакуум-проводе.

3.4 Конструктивные особенности устройства для массажа вымени ПММУ - 4 и его использование

С целью выработки условного рефлекса у коров-первотелок к машинному доению, уменьшения затрат труда оператора, повышения эффективности массажа и удобства использования разработано, изготовлено пневмомеханическое массажное устройство для массажа вымени нетелей ПММУ-4 (рисунок 2), принципиальное отличие котрого - отсутствие негативного воздействия вакуумметрического давления на цистерну соска, что исключает возможность отсасывания молозивного секрета и травмирования тканей вымени.

Таким образом, принципиальное отличие нового технического решения состоит в том, что пневмомеханическое массажное устройство работает в щадящем режиме.

При создании разрежения внутри кожуха резиновая мембрана 6 прогибается вверх, и толкатель 7 полусферической головкой ударяется о металлическую пластину 5, которая кинематически связана с несущим кольцом 4 кожуха 1. Затем, после подачи пульсатором атмосферного воздуха через штуцер 5 в массажное устройство, резиновая мембрана 6 с толкателем 7 опускаются вниз. Так при работе пульсатора этот процесс повторяется, что приводит в вертикальное колебательное движение резиновую мембрану 6, толкатель 7, пластину 5, а также - массажное устройство и вымя животного.

Отличительной особенностью массажного устройства является то, что присосок 2 контактирует лишь с нижней поверхностью вымени, где расположено наибольшее количество рецепторов у основания сосков. Конструкция разработанного устройства не имеет крепежной оснастки и нагруженного сильфона, в результате чего уменьшаются затраты туда на фиксацию устройства на вымени нетелей.



Рисунок 2 Схема устройства для массажа вымени нетелей ПММУ-4

Следовательно, предложенное техническое решение - пневмомеханическое устройство, работающее в щадящем режиме, позволяет существенно упростить конструкцию, снизить трудоемкость процесса массажа, а также - повысить его эффективность.

3.5 Влияние технологии подготовки нетелей к лактации на выработку условного рефлекса на доение у коров - первотелок

Рисунок 3 Продолжительность выработки условного рефлекса к машинному доению коров-первотелок в зависимости от технологии подготовки к лактации

Положительное влияние целенаправленной подготовки нетелей на выработку условного рефлекса у первотелок к машинному доению выявлено многими исследователями (М. Т. Абдраимов, 1993; Н.И. Куликова и др., 2002; Е.А. Андрианов, 2007 и др.). В связи с этим было исследована продолжительность выработки условного рефлекса животных к условиям машинного доения (рисунок 3). Так, на приучение коров опытной группы потребовалось (4,6±0,46) доек, тогда как первотелкам контрольной - в 3,75 раза больше времени - (17,4±0,68) доек. Изучение данного показателя в разрезе групп с разным типом стрессоустойчивости показало (рисунок 4), что минимальной затратой времени приучения к машинному доению характеризуются животные высокого типа СТР, а максимальной - низкого, коровы ССТР занимают промежуточное положение.

Рисунок 4 Продолжительность выработки условного рефлекса к машинному доению коров- первотелок разного типа стрессоустойчивости

На приучение к доению первотелок ВСТР контрольной группы затрачивается в 1,35 и 1,58 раза меньше времени, чем на таковых со средней и низкой стрессоустойчивостью соответственно. В опытной группе вышеотмеченная разница еще выше - 2,03 и 3,25 раза соответственно.

Щадящий пневмомеханический массаж вымени нетелей оказал большее влияние на выработку условного рефлекса у животных высокого типа СТР. Так, на приучение их к доению затрачивалось (2,5±0,28) доек, что в 5,33 раза меньше по сравнению с аналогами. У опытных коров со средней стрессоустойчивостью стереотип к машинному доению вырабатывался через 5,0±0,38, у животных НСТР - через (8,0±0,58) доек, тогда как их сверстницам из контрольной группы потребовалось 17,7±0,46 и (20,8±1,22) доек соответственно, т.е. в 3,54 и 2,60 раза больше.

Таким образом, целенаправленная подготовка нетелей к лактации в сочетании с отбором по типу стрессоустойчивости, позволяет снизить трудоемкость процесса адаптации первотелок к машинному доению.

3.6 Влияние технологии подготовки нетелей к лактации на морфологические признаки вымени коров - первотелок

Целенаправленная подготовка нетелей к лактации с использованием пневмомеханического массажного устройства ПММУ - 4 оказала положительное влияние на развитие морфологических признаков вымени коров-первотелок. Результаты, приведенные в таблице 5 свидетельствуют о том, что животные опытной группы, по сравнению с контрольной отличались большими промерами вымени. Так, интенсивная технология подготовки нетелей к лактации способствовала увеличению обхвата вымени на 10,9 % - по сравнению с контрольной, длины - 7,8 %, ширины - 8,4 %, что, видимо, вызвано более интенсивным обменом веществ и повышенным кровообращением в молочной железе.

Морфологические признаки вымени коров-первотелок разного типа стрессоустойчивости представлены в таблице 6. Животные ВСТР, подготовленные к лактации интенсивным методом, превосходили своих сверстниц, как из контрольной, так и из опытной групп по всем основным промерам вымени, за исключением расстояния между передними и задними сосками. Разница между первотелками с высоким показателем стрессоустойчивости в сопоставимых группах составила: по обхвату вымени- на 12,1 %, по длине -11,1 %, ширине - 7,9 %.

Таблица 5

Морфологические признаки вымени коров-первотелок, подготовленных к лактации по разным технологиям

Промеры	Технология подготовки нетелей к лактации
	традиционная (n=15)	интенсивная (n=15)
вымени, см:	M±m	Cv, %	M±m	Cv, %
обхват	119,3±4,09***	12,87	132,3±2,50	8,16
длина	44,6±1,46**	11,64	48,1±0,90	7,83
ширина	32,2±0,84	14,07	34,9±0,77	11,31
сосков, см:
длина: передних	5,7±0,07	16,75	6,1±0,06	12,42
задних	4,6±0,08*	17,19	4,9±0,05	13,67
диаметр: передних	2,16±0,06	10,94	2,28±0,04	8,21
задних	2,06±0,09	14,47	2,21±0,03	7,18
расстояние между:
передними	16,4±0,20**	19,33	17,1±0,19	14,29
задними	8,1±0,30	27,25	8,9±0,26	24,31
передними и задними	10,3±0,31	18,43	10,8±0,23	15,82

Примечание. * P<0,05; ** P<0,01; ***P<0,001

На морфологические признаки вымени коров со средней стрессоустойчивостью массаж повлиял в меньшей степени. Так, по сравнению с первотелками ССТР контрольной группы, промеры вымени и сосков увеличились: обхват - на 9,7 %, длина и ширина - 7,5. Первотелки опытной группы с низкой СТР своих аналогов превосходили по обхвату вымени - на 10,6 %, длине -4,7 %, ширине - 9,9 %. Следовательно, степень влияния интенсивной технологии подготовки нетелей к лактации на морфологические признаки вымени зависит также от типа стрессоустойчивости животных. Механизированный массаж способствовал увеличению промеров вымени и сосков у первотелок всех типов, однако наилучшими показателями характеризовались первотелки ВСТР.

3.7 Влияние технологии подготовки нетелей к лактации на молочную продуктивность коров-первотелок

Уровень молочной продуктивности является интегральным показателем деятельности организма в целом, он обусловлен наследственностью и факторами внешней среды. Положительные изменения морфологических признаков вымени животных опытной группы в значительной степени отразились на продуктивных качествах коров-первотелок (таблица 7).

Таблица 6

Морфологические признаки вымени коров-первотелок разного типа стрессоустойчивости, подготовленных к лактации по разным технологиям

Промеры

Технология подготовки нетелей к лактации

традиционная (n=15)

интенсивная (n=15)

вымени, см:

ВСТР

ССТР

НСТР

ВСТР

ССТР

НСТР

M±m

Cv,%

M±m

Cv,%

M±m

Cv,%

M±m

Cv,%

M±m

Cv,%

M±m

Cv,%

обхват

121,7 ± 3,2

11,7

119,2 ±3,1

12,2

117,1 ±2,8

12,7

136,4 ±3,8***

7,4

130,8 ±2,1***

7,8

129,6 ±4,2***

10,3

длина

46,1±1,2

10,7

44,8±0,9

11,1

42,9±0,8

12,8

51,2±1,4**

7,2

48,2±1,1

7,6

44,9±1,2

9,8

ширина

32,8±1,1

12,4

32,4±1,2

12,6

31,4±1,1

13,1

35,4±1,1

11,9

34,8±0,7

12,6

34,5±1,1

12,1

сосков, см:

длина: передних

5,8±0,1

13,2

5,7±0,1

14,2

5,4±0,1

16,1

6,2±0,2

11,4

6,1±0,1

12,1

6,1±0,1

12,4

задних

4,7±0,1

12,9

4,5±0,1

12,7

4,4±0,1

14,2

5,1±0,2

12,4

4,8±0,1

11,9

4,8±0,2

15,2

диаметр: передних

2,2±0,05

9,7

2,2±0,06

11,4

2,1±0,04

10,8

2,4±0,09

12,6

2,2±0,04

11,2

2,2±0,06

13,1

задних

2,2±0,09

8,6

2,2±0,12

10,9

1,9±0,03

10,9

2,3±0,07*

10,7

2,1±0,04

12,3

2,0±0,03

11,9

расстояние между:

передними

16,6±0,4

14,1

16,3±0,5

13,3

16,1±0,4

15,2

17,3±0,2

20,1

17,2±0,2

16,1

16,9±03

19,2

задними

8,7±0,2

10,1

8,3±0,2

12,8

7,9±0,2

14,7

9,3±0,2*

11,3

8,8±0,2

12,5

8,6±0,4

14,7

передними и задними

10,6±0,6

21,2

10,3±0,5

23,7

10,3±0,4

19,2

10,7±0,6

17,1

10,9±0,4

14,6

10,6±0,5

19,1

Таблица 7

Молочная продуктивность коров-первотелок, подготовленных к лактации по разным технологиям

Показатели	Технология подготовки нетелей к лактации
	интенсивная	традиционная
	M±m	Cv, %	M±m	Cv, %
Разовый удой, кг	9,8±0,41	14,7	8,0±0,43	19,2
Удой, кг: за 90 дней	1686,7±57,3	13,8	1512,9±64,1	15,9
за 305 дней	4208,8±109,7	14,2	3738,3±112,9	16,4
Содержание, %: жира	3,77±0,03**	3,3	3,71±0,02	3,02
белка	3,02±0,01*	2,2	3,04±0,01	2,1
Количество соматических клеток, тыс./мл	100,4±26,6	18,8	232,0±45,7	19,2

Коровы-первотелки опытной группы характеризовались повышенной молочной продуктивностью, как на первых стадиях, так и в целом за лактацию. Так, высший разовый удой у опытных животных был больше на 1,8 кг или 22,5 %, удои за первые 90 и 305 дней лактации - соответственно на 174 кг или 11,5% и 470 или 12,6 %.

Одним из показателей, определяющих качество молока, характеризующим его безопасность, а также состояние здоровья животных является число содержащихся в нем соматических клеток. Количество соматических клеток (КСК) в молоке коров опытной группы составило 100,4±26,6, тогда как у их контрольных сверстниц - (232,0±45,7) тыс./мл, то есть в 2,31 раза больше. Следовательно, массаж вымени нетелей способствует снижению КСК. Это, на наш взгляд, связано также с более качественным выдаиванием животных.

Выявленная закономерность прослеживается и при дифферен-цировании животных по типу стрессоустойчивости (таблица 8). Самыми высокими показателями молочной продуктивности отличались первотелки ВСТР опытной группы, превышая по разовому удою своих одногруппниц со средней и низкой стрессоустойчивостью на 2,2 и 5,2 %, а за 305 дней лактации на 7,4 и 13,7 % соответственно.По сравнению с аналогами из контрольной группы отмеченная разница достигает 13,5 по удою за одно доение и 15,3 % за 305 дней лактации. Целенаправленная подготовка нетелей к лактации также способствовала повышению продуктивности первотелок среднего типа СТР - разовый удой у них увеличился на 22,2 %, а удой за 305 дней лактации - 14,0 %. У опытных коров с низкой стрессоустойчивостью наблюдается увеличение вышеуказанных показателей на 26,3 и 14,1 % соответственно. Пневмомеханический массаж вымени нетелей способствовал увеличению содержания жира в молоке коров-первотелок ВСТР - на 0,06, ССТР и НСТР - на 0,09 % в абсолютном выражении. Однако, по содержанию белка наблюдается

Таблица 8

Влияние технологии подготовки нетелей к лактации на молочную продуктивность коров-первотелок разной стрессоустойчивости

Показатели

Технология подготовки нетелей к лактации

интенсивная

традиционная

ВСТР

ССТР

НСТР

ВСТР

ССТР

НСТР

M±m

Cv, %

M±m

Cv, %

M±m

Cv, %

M±m

Cv, %

M±m

Cv, %

M±m

Cv, %

Разовый удой, кг

10,1±0,46

9,7

9,9±0,51

15,2

9,6±0,33

14,7

8,9±0,33

17,3

8,1±0,43

20,8

7,6±0,42

21,1

Удой, кг: за 90 дней

1740,0± 61,37

11,2

1645,7± 58,74

12,3

1564,2± 62,41

16,4

1515,0± 57,12

14,1

1442,6± 44,47

13,6

1405,8± 62,44

17,8

за 305 дней

4493,4± 109,67

10,4

4182,0± 83,78

6,8

3951,2± 146,99

12,8

3896,0± 288,5

18,4

3670,9± 112,35

14,1

3462,4± 113,0

15,8

Содер-жание,%: жира

3,82± 0,02

4,1

3,78± 0,03

3,3

3,74± 0,03

3,7

3,76± 0,02

3,5

3,69± 0,04

4,8

3,65± 0,03

7,6

белка

3,02± 0,01

2,1

2,98± 0,02

2,8

2,97± 0,01

2,8

3,07± 0,02

2,6

3,04± 0,02

2,9

3,01± 0,01

3,1

Количество соматических клеток, тыс./мл

96,8± 6,2

14,0

114,4± 8,4

15,3

124,2± 11,1

16,8

212,1± 23,8

23,7

239,3± 29,9

24,6

257,0± 32,2

33,9

обратная тенденция - животные ВСТР, ССТР и НСТР опытной группы уступали по этому показателю своим контрольным аналогам на 0,05, 0,06 и 0,04 % соответственно. Также установлено, что количество соматических клеток в молоке уменьшается с повышением стрессоустойчивости животных. Так у коров высокого типа СТР этот показатель был на 5,9…10,9 % ниже по сравнению с их сверстницами со средней и низкой СТР. Пневмомеханический массаж способствовал уменьшению КСК в молоке первотелок всех типов в 1,40 раза.

Таким образом, целенаправленная подготовка нетелей к лактации путем проведения щадящего пневмомеханического массажа их вымени в большей степени способствует повышению продуктивности и качества молока у животных высокого типа стрессоустойчивости.

3.8 Влияние технологии подготовки нетелей к лактации на технологические признаки коров-первотелок

Интенсивная технология подготовки нетелей к лактации с использованием щадящего пневмомеханического массажного устройства ПММУ-4 и приучения их к условиям машинного доения оказала позитивное влияние на технологические признаки коров-первотелок (таблица 9).

Таблица 9

Технологические признаки коров-первотелок, подготовленных к лактации по разным технологиям

Показатели	Технология подготовки нетелей к лактации
	интенсивная	традиционная
	M±m	Cv, %	M±m	Cv, %
Интенсивность молоковыведения, кг/мин.	1,62±0,07	14,7	1,42±0,07	19,2
Полнота молоковыведения, %	95,2±0,60	3,3	92,4±0,70	5,6
Показатель стрессоустойчивости	0,921±0,012	2,2	0,839±0,021	9,8

Результаты проведенных исследований показали, что механизированный массаж вымени способствовал повышению интенсивности молоковыведения (ИМВ) на 14,1, полноты молоковыведения - 2,8 % в абсолютном выражении. По показателю стрессоустойчивости (ПСТР) первотелки опытной группы превосходили своих сверстниц на 9,7 %.

3.9 Определение стрессчувствительности нетелей

В настоящее время легкодоступные и достаточно информативные способы одновременного определения функциональных способностей как специфических, так и неспецифических систем адаптации отсутствуют и о степени стрессоустойчивости можно судить на основании данных, полученых разными методами.

В наших исследованиях определение стрессчувствительности проводили на нетелях 4-5 месячной беременности в ООО «Нур-Агро» Ютазинского района РТ по 3 различным методикам(п. 2).

У всех опытных первотелок, проверенных на стрессчувствительность, на 2..3 месяце лактации определяли молочную продуктивность, интенсивность и полноту молоковыведения, а также показатель стрессоустойчивости (ПСТР) по методике Н.А.Сафиуллина (2002).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что наибольшими показателями молочной продуктивности характеризуются стрессоустойчивые животные.

В связи с этим, особый интерес представляет наличие корреляции между стрессчувствительностью нетелей и стрессоустойчивостью коров (таблица 10).

Таблица 10

Корреляция между стрессчувствительностью нетелей и стрессоустойчивостью коров (r±m_r)

	Показатели стрессчувствительности нетелей, определенные по методикам
	А.И.Кузнецова (реакция на скипидар)	Ф.А. Сунагатул-лина (по БАТ Тэн мэн)	С.Л.Тихонова (по БАТ Тэн фу)
Показатель стрессоустойчивости коров по методике Н.А.Сафиуллина	0,656±0,141***	0,202±0,076	0,170±0,047

Наиболее высокой по величине оказалась корреляция между показателем стрессоустойчивости коров, определенной по методике Н.А. Сафиуллина и стрессчувствительностью нетелей по реакции на скипидар - r= 0,656±0,141, а самой низкой между ПСТР и способом С.Л. Тихонова- 0,170±0,047.

Таким образом, установлено, что по реакции на скипидар нетели в начальный период беременности могут быть отобраны по стрессчувствительности. Это позволит формировать стада животными технологического типа и уменьшить до минимума затраты на создание высокопродуктивного стада, отвечающего требованиям индустриальной технологии получения молока.

3.10 Принцип работы пневмомеханического устройства для преддоильной стимуляции рефлекса молоковыведения у коров

Предварительный массаж, на крупных доильных установках, обслуживающих большое количество коров, является весьма трудоемкой операцией. Необходимо также отметить, что, как показала практика, качественная подготовка вымени коров - важнейшая операция в технологии машинного доения животных - определяющий фактор в реализации генетического потенциала молочной продуктивности. Для этой цели было разработано пневмомеханическое устройство (ПМУ) для преддоильной стимуляции рефлекса молоковыведения у коров (рисунок 4).

1 - чашеобразный кожух, 2 - салфетка, 3 - массажные элементы, 4 - шток, 5 -дроссельное отверстие, 6 - гайка, 7 - кожух, 8 - пружина, 9 - шайба, 10 - патрубок переменного вакуума, 11- резиновая мембрана, 12 - рабочая камера, 13 - уплотнитель

Рисунок 4 Устройство для преддоильной стимуляции вымени

При подготовке коров к доению с использованием ПМУ существенно снижаются затраты труда (Р.М. Шарипов, 1999). При этом оператор производит увлажнение салфетки 2 водой температурой 45 °С, которой накрывает массажные элементы 3, открывает вакуумный кран, пневмомеханическое устройство, при закрытом пальцем дроссельном отверстии 5, подводит под вымя животного и поднимает вверх до соприкосновения с ним. При создании вакуума в рабочей камере 12 кожух 1 присасывается к вымени. Под действием разрежения вымя, контактируемые с ним салфетка 2, упругие массажные элементы 3, шток 4, перемещаются вниз. При подаче пульсатором воздуха в рабочую камеру 12 вакуумметрическое давление уменьшается, из-за воздействия сжатой пружины 8, прогнувшейся вниз резиновой мембраны 11, вымя перемещается вверх и процесс повторяется.

Таким образом, разработанное пневмомеханическое устройство для преддоильной стимуляции рефлекса молоковыведения - принципиально новое техническое решение совершенствования технологии машинного доения коров.

3.11 Стимулирующая молоковыведение технология скоростного машинного доения коров

Как показал анализ полученных нами данных, в оптимизации функционирования биотехнической системы «опреатор - доильный аппарат - корова - окружающая среда» необходимость совершенствования машинного доения объясняется следующими причинами:

- труд оператора вызывает выраженное утомление, в результате чего снижается сила и выносливость рук;

- механические раздражения поверхностных слоев соска вызывают более слабый эффект, чем одновременное раздражение поверхностых и более глубоких слоев (Г.Б. Тверской и др., 1983);

- машинное доение коров - наиболее трудоемкий и ответственный процесс в молочном скотоводстве, на долю которого приходится около 50 % от общих трудовых затрат. Преддоильная подготовка вымени животных - важная операция в технологии машинного доения, физиологическая адекватность которой имеет определяющее значение на полноценное проявление рефлекса молоковыведения, реализацию генетического потенциала молочной продуктивности коров и продолжительность их хозяйственного использования.

Актуальность этой проблемы приобретает особую значимость в связи с внедрением в молочное скотоводство высокопроизводительных доильных установок («Елочка», «Параллель» и т.д.) и переходом к конвейерному обслуживанию животных.

Таким образом, предложенное новое техническое решение - пневмомеханическое устройство для преддоильной подготовки вымени и адекватного проявления рефлекса молоковыведения у коров - малозатратный физиологический прием повышения эффективности машинного доения.

Проявление рефлекса молоковыведения зависит от качества и длительности воздействующих на рецепторы вымени стимулов. В качестве важного параметра, характеризующего проявление этого рефлекса, является длительность второй фазы латентного периода (ДВФЛП) - продолжительность времени от надевания последнего доильного стакана на сосок до появления струек молока. Использование доильного аппарата Duovac 300, как отмечалось выше, позволяет получать объективные и сопоставимые значения ДВФЛП.

Преддоильная подготовка вымени - важный фактор в стимулирующей молоковыведение технологии скоростного машинного доения коров. В этой связи рассмотрим влияние дозы одновременной пневмомеханической и термической стимуляции вымени коров-первотелок на проявление рефлекса молоковыведения и их продуктивность.

При интенсивности стимуляции (ИC)- 23,11 Н/с (рисунок 5) сжатии вымени массажными элементами, накрытыми сверху салфеткой, увлажненной водой температурой 45°С, длительность второй фазы латентного периода наименьшая - (15,10±0,13) с (t = 45 с; C_v = 14,46 %; Р< 0,001). При t = 30 с этот параметр составил (15,20±0,10) с (C_v = 11,93 %), то есть влияние длительности стимуляции, при изменении t от 30 до 45 с, незначительное.

Однако дальнейшее увеличение ИС оказало негативное влияние на изменение ДВФЛП. Так, при ИС 51,05 Н/с длительность второй фазы латентного периода, при t, равной 30 и 45 с, увеличилась соответственно в 1,19 и 1,34 раза. Изменение молочной продуктивности у коров-первотелок в зависимости от интенсивности преддоильной стимуляции проявления рефлекса молоковыведения (РМВ) (рисунок 6) представляет как теоретический, так и практический интерес с точки зрения повышения эффективности машинного доения коров. Так, при варьировании ИС с 11,30до 51,05 Н/с наибольшее значение молочной продуктивности - разового удоя - получено при ИС, равной 23,11 Н/с, длительности - 30 с: (9,30±0,38) кг (C_v = 12,42 %; Р< 0,001).

Рисунок 5 Влияние дозы одновременной пневмомеханической и термической стимуляции вымени коров-первотелок на длительность второй фазы латентного периода (ДВФЛП)

Рисунок 6 Влияние дозы одновременной пневмомеханической и термической стимуляции вымени коров-первотелок на разовый удой (РУ)

Увеличение длительности ИС до 45 оказало негативное влияние на молочную продуктивность животных (снижено на 2,26 %). При этом содержание жира в молоке составило 3,74 и 3,72 % (C_v = 2,12 …2,99 %, P<0,001). Однако, как показал анализ, при дальнейшем увеличении ИС от 23,11 до 51,05 Н/с молочная продуктивность коров-первотелок снижается соответственно от 4,73 и 5,17 %.

Интенсивность молоковыведения (ИМВ) - интегральный показатель уровня селекции, качества преддоильной стимуляции рефлекса молоковыведения, а также - соответствия доильного аппарата физиологическим особенностям лактирующих животных. При ИС 23,11 Н/с, как показал анализ (рисунок 7), ИМВ имеет наибольшее значение при длительности стимуляции 30 с - (1,37±0,08) кг/мин. (C_v = 16,74 %; Р< 0,001).

Рисунок 7 Влияние дозы одновременной пневмомеханической и термической стимуляции вымени коров-первотелок на интенсивность молоковыведения

Увеличение длительности преддоильной стимуляции до 45 с привело к снижению ИМВ на 3,65 %. Изменение ИС от 23,11 до 51,05 Н/с оказало также негативное влияние на функциональные свойства вымени. Так, ИМВ, по сравнению с наибольшими значениями в обоих случаях (30 и 45 с) снизилась соответственно на 12,41 и 11,36%.

Таким образом, с увеличением дозы одновременной пневмомеханической и термической стимуляции вымени коров, выше определенного порога, положительная реакция переходит в отрицательную. Во-вторых, из-за суммации эффектов пневмомеханических и термических воздействий, интенсивность ответной реакции организма на дозу стимулирующих раздражений повышается.

3.12 Реакция некоторых функциональных систем у коров-первотелок при доении

Исследования характера и степени изменения физиологических показателей коров-первотелок во время доения показали, что температура кожи вымени перед надеванием доильных стаканов составила (33,1±0,1) °С, а к 3-й минуте доения увеличилась до 34,0±0,1. После доения наблюдается снижение температуры до (33,3±0,1)°С. Аналогично изменяется и температура тела животных - до доения она составляет (38,1±0,09) °С, к середине доения повышается до 38,6±0,10, а после - снижается к исходному уровню (38,1±0,10)°С.

Внутрицистернальное давление молока за 1 час до дойки составляло (2,12±0,032) кПа, перед надеванием доильных стаканов на соски оно увеличилось в 2,23 раза, а во время доения - до (7,45±0,092) кПа. После доения ВЦД снижалось до (0,96±0,225) кПа.

За 1 час до дойки зафиксированы наименьшие показатели как максимального, так и минимального кровяного давления соответственно- 15,9±0,67 и (9,6±0,54) кПа. Перед надеванием доильных стаканов наблюдалось их увеличение до17,5±0,81 и (11,1±0,67) кПа, а к середине доения до 21,4±0,82 и (12,0±0,77) кПа. Давление крови после доения снижалось до 17,2±0,74 и (10,7±0,49) кПа. Аналогичная тенденция прослеживается и с частотой сердечных сокращений. В состоянии покоя этот показатель был равен 1,21±0,04, а при доении увеличивался до (1,38±0,04) Гц, что, видимо, объясняется более интенсивной работой организма животного.

3.13 Реакция некоторых функциональных систем у коров-первотелок при доении, в зависимости от технологии подготовки к лактации

Исследование влияния пневмомеханического массажа вымени нетелей на функциональные возможности различных систем у коров-первотелок показали, что за 1 час до доения температура кожи вымени животных обеих групп была примерно одинаковой - 32,3±0,02…(32,4±0,01)°С. Однако, перед надеванием доильных стаканов коровы опытной группы превосходили по величине этого показателя контрольных аналогов на 0,4єС, а к 3-й минуте доения разница увеличилась до 0,6 єС соответственно. После снятия доильных стаканов температура вымени у опытных животных составила 33,7±0,3, а у контрольных - (33,1±0,3)єС.

Аналогичная тенденция проявляется и в изменении внутрицистернального давления. Так, перед доением у животных, которым проводился массаж, этот показатель был равен (2,23±0,041) кПа, что больше по сравнению со сверстницами на 0,22 кПа, или - 10,9 %. Перед надеванием доильных стаканов ВЦД у опытных первотелок увеличилось в 2,35, контрольных - в 2,21 раза, а во время доения соответственно - в 3,38 и 3,29 раза. Установлено, что при доении наибольшее увеличение частоты сердечных сокращений и уровня кровяного давления отмечается у животных опытной группы, к 3-й минуте доения пульс составил (1,52±0,06) Гц, а артериальное давление - (23,2±1,74) кПа, тогда как у контрольных коров - (1,23±0,05) Гц и (18,5±1,12) кПа.

Полученные результаты позволяют отметить, что у коров, подготовленных к лактации с использованием пневмомеханического массажа их вымени, более выражена реакция систем кровообращения, поддержания температуры тела и молоковыведения на процесс доения.

3.14 Рейтинговая оценка операторов машинного доения коров

Повышение уровня квалификации и рейтинговая оценка операторов машинного доения коров - важный фактор обеспечения качественного выдаивания животных и реализации генетического потенциала их молочной продуктивности. В связи с этим, нами разработана рейтинговая оценка операторов машинного доения коров по среднему значению суммы оценочных показателей: изменение соотношения однопроцентного молока, длительности второй фазы латентного периода и интенсивности молоковыведения при стресс-факторе «чужой» оператор в сопоставимых группах животных.

Для этого нами предлагается следующая формула:

где К - количество оценочных показателей; МО_о, МО_к, ДВФЛП_к, ДВФЛП_о, ИМВ_о, ИМВ_к - выход однопроцентного молока (кг), длительность второй фазы латентного периода (с) и интенсивность молоковыведения (кг/мин) в опытной и контрольной группах животных.

При определении рейтинга операторов машинного доения коров по предлагаемому методу использовали данные хозяйственных исследований, проведенных в ООО «Уразаево» Азнакаевского района Республики Татарстан (таблица 11).

Таблица 11

Молочная продуктивность, длительность второй фазы латентного периода и интенсивность молоковыведения коров-первотелок (контрольная и опытная группы)

Код оператора	n	1%-е молоко	ДВФЛП	ИМВ
		(М±m),кг	Сv, %	(М±m), с	Сv, %	(М±m), кг/мин.	Сv,%
Контрольная группа
ГЮУА	6	42,23±2,42	12,82	16,17±0,34	14,33	1,78±0,03	8,76
ЛАУА	6	36,47±0,17	11,47	15,67±0,25	16,48	1,70±0,02	7,42
ФДУА	6	35,02±0,22	7,12	16,33±0,38	18,84	1,71±0,02	8,02
Опытная группа
ММУА	6	33,84±1,60	30,38	16,83±0,14	28,47	1,63±0,09	12,77
МГУА	6	26,72±1,39	20,02	17,17±0,11	14,47	1,37±0,03	13,68
ШВУА	6	30,12±0,77	13,16	17,33±0,07	8,69	1,48±0,04	11,43

На основании анализа полученных данных установлено, что рейтинг операторов ММУА и ШВУА составил 0,89 а у третьего (МГУА) - 0,81, что меньше на 8,9%.

Таким образом, предлагаемая рейтинговая оценка операторов машинного доения коров, учитывающая комплекс признаков, не охватываемых ни одним из используемых в зоотехнии методов, позволяет объективно определить их рейтинг и является одним из важных факторов в повышении эффективности и машинного доения коров, и отрасли молочного скотоводства.

4 Экономическая эффективность результатов исследований

Проведенные исследования показали, что раннее определение стрессоустойчивости нетелей по реакции на скипидар обеспечивает получение дополнительной прибыли за первые 3 месяца лактации в разм...