Селекция мясного скота на повышение эффективности использования корма
Е.Н. Усманова,
Д.В. Зубоченко,
П.С. Остапчук,
Т.А. Куевда
Аннотация
Актуальность. Основные затраты по производству говядины связаны с издержками на корма. Поэтому разработка и апробация научно обоснованных интенсивных методов селекции мясного скота на повышение эффективности использования корма приобретает первостепенное значение.
Объекты. Крупный рогатый скот мясного направления продуктивности.
Материалы и методы. Использование научного метода, цель которого - познакомить читателя с результатами исследований, идеями и дискуссиями на тему изучения эффективности потребления корма мясным скотом в сжатой форме, раскрыть задействованные приемы, которые можно повторить другим авторам для изысканий. Использование методов поиска, сортировки, анализа зарубежной (Канада, США, Ирландия, Франция, Германия, Австралия, Китай) и отечественной (Россия) библиографии. Сбор, анализ и обсуждение опубликованной информации по тематике совершенствования мясного скота по эффективному потреблению корма.
Результаты исследований. В статье представлены результаты животноводства по показателю RFI (Остаточное потребление корма), что позволит повысить рентабельность животноводства. Был проведен краткий анализ опубликованных научных исследований и высказано мнение о перспективах использования показателя остаточного потребления кормов - RFI для снижения затрат на корма и выбросов метана в окружающую среду. Некоторые особи (эффективные животные или - RFI) достигают высоких темпов роста при низком потреблении корма, в то время как другие - неэффективные животные или +RFI, при тех же условиях кормления и содержания имеют низкие среднесуточные приросты при высоком потреблении корма. Этот вопрос еще недостаточно глубоко изучен, и некоторые исследования противоречивы. Необходимы углубленные исследования биологических процессов в группах разного возраста и физиологических состояний, а также при использовании различных рационов кормления. Использование недавно разработанных анализов генотипирования, содержащих функциональные варианты, и вычисление генотипов вплоть до полной последовательности генома с использованием чипов обеспечивает подход к одновременному тестированию десятков миллионов вариантов на предмет их влияния на RFI.
Ключевые слова: мясное скотоводство, селекция мясного скота, эффективность кормления КРС, остаточное потребление корма.
Abstract
E.N. Usmanova, D.V. Zubochenko, P.S. Ostapchuk, T.A. Kuevda. Breeding of beef cattle to increase the efficiency of feed intake
Introduction. The main costs of beef production are associated with feed costs. Therefore, the development and testing of scientifically based intensive methods of breeding beef cattle to increase the efficiency of feed use is of paramount importance.
Object. Beef cattle.
Materials and methods. A scientific method, the purpose of which is to introduce the reader to the results of research, ideas and discussions on topic of feed intake study in beef cattle in a concise form, to reveal the techniques involved that can be repeated to other authors for research. Using the methods of search, sorting, analysis of foreign (Canada, USA, Ireland, France, Germany, Australia China) and domestic (Russia) bibliography. Collection, analysis and discussion of publ ished information on the topic of improving feed efficiency of beef cattle.
Results and Conclusions. The paper presents the results of cattle breeding according to the RFI (Residual feed intake) indicator, which will increase the profitability of cattle breeding. A brief analysis of published scientific studies was carried out and an opinion was given about the prospects for using the indicator of residual feed consumption - RFI to reduce feed costs and methane emissions into the environment. It was found that some individuals (effective animals or -RFI) have high growth rates with low feed consumption, while others - not effective animals or +RFI), under the same feeding and maintenance conditions, achieve low growth rates with high feed consumption and at the same time, they have similar average daily gain. This issue has not yet been studied in depth enough and some studies are contradictory. In-depth studies of biological processes are required on groups of different ages and physiological conditions and on different feed diets. The use of recently developed genotyping analyses containing functional variants and the calculation of genotypes based on chips up to the complete genome sequence provides an approach to simultaneously testing tens of millions of variants for their effect on RFI.
Key words: Beef cattle, selection, feeding efficiency, residual feed intake.
Введение
На современном этапе развития отрасли селекция должна быть нацелена на улучшение признаков, связанных с экономикой отрасли и делающих выгодным разведение скота мясного направления продуктивности. Наибольшее влияние на увеличение прибыли оказывают затраты на корма - 61,4% и качество туши - 30,4%. Затраты на корма - это основной экономический фактор, влияющий на рентабельность производства говядины.
В настоящее время существует значительный интерес к повышению эффективности использования кормов как к средству увеличения прибыли и методу повышения экологической устойчивости систем производства говядины. Цель этого обзора состояла в том, чтобы проанализировать опубликованные научные исследования и дать представление о перспективах применения в селекции показателя остаточного потребление корма - RFI (Residual feed intake).
Материалы и методы. Использование метода анализа литературных источников, цель которого - обосновать результаты исследований по теме изучения эффективности потребления корма мясным скотом, раскрыть задействованные приемы, которые можно повторить другим авторам для предстоящих изысканий. Использование методов поиска, сортировки, анализа зарубежной (Канада, США, Ирландия, Франция, Германия, Австралия, Китай) и отечественной (Россия) библиографии. Сбор, анализ и обсуждение опубликованной информации по тематике совершенствования мясного скота в вопросах эффективного потребления корма.
Объект: отечественные и зарубежные литературные источники по направлению исследований в области разведения крупного рогатого скота мясного направления продуктивности.
Результаты и обсуждение
В настоявшее время мясное скотоводство развивается на научной основе, главное направление здесь сосредоточено на генетике и генетическом улучшении стада [14].
Оценка скота по EPD. Зарубежные племенные ассоциации и предприятия, занимающиеся воспроизводством семенного материала высокопродуктивных быков- производителей, собирают информацию и эффективно используют ожидаемые различия в потомстве - EPD (Expected progeny differences) - для улучшения генетических качеств скота [3, 4, 5, 8]. Использование в программах генетического улучшения EPD или EBV (оценочная племенная ценность) считается лучшим способом оценки генетической информации стад. Оцениваемый генетический потенциал определяют путем измерения наследуемых признаков, влияющих на рентабельность производства, в первую очередь таких признаков, как живая масса и прирост живой массы. Ожидаемое различие в потомстве (EPD) рассчитывается на основе данных родословных животных и производительности потомства. EPD - показатель, прогнозирующий продуктивность будущего потомства в сравнении со среднестатистическими признаками потомства других животных. Оценка по комплексу признаков (EPD или EBV) включает геномную информацию, что позволяет увеличить точность оценки признака.
Цель данной оценки заключается в определении генетического потенциала животного и прогнозирования передачи таких важных признаков, как скорость роста, репродуктивная способность, качество мяса, молока и устойчивость к паразитам или инфекционным агентам. Однако ранее в племенной работе и для геномной оценки не уделялось достаточного внимания факторам, снижающим затраты в рамках производственного цикла, таким как эффективность кормов [14], хотя это очень важный показатель, влияющий на рентабельность производства. В производственных условиях широко применялся показатель оценки эффективности кормов - коэффициент конверсии корма (FCR - Feed conversion ratio), или соотношение потребленного корма и прироста или расход корма на единицу прироста живой массы. Однако эта мера дает представление лишь о среднем показателе потребления корма по группе животных и не показывает индивидуальное потребление корма животными.
Среднее значение потребления корма группой может быть значимо для определения затрат на откормочной площадке, но имеет мало значения для селекционной работы и племенного стада. Зарубежные ассоциации мясных пород крупного рогатого скота (США, Канада) считают, что для оценки индивидуальной эффективности кормления в племенных стадах уместно применять в селекционных программах так называемое остаточное потреблением корма, или RFI.
Оценка скота по показателю RFI. Во всех секторах мясного скотоводства качество кормов, стоимость и эффективное переваривание/поглощение/конверсия являются ключевыми факторами здоровья животных, воспроизводства, производительности и рентабельности. На пищевые потребности мясного скота влияет стадия производства [8].
Показатель RFI был разработан Робертом М. Кохом в 1963 году как ответ на трудности использования коэффициента конверсии корма для сравнения отдельных животных. Его исследования показали, что потребление корма можно разделить на две части: ожидаемое потребление корма, зависящее от уровня продуктивности животного и остаточная часть между количеством корма, которое животное должно съесть, и тем, что животное на самом деле ест.
Согласно предложенным расчетам Р.М. Коха (1963), потребление сухого вещества оценивается по регрессии суточного потребления в зависимости от средней метаболической массы тела (BW0,75 = [(BWfinal / заключительная масса + BWinitial/начальная масса)/2]0,75) и среднего суточного прироста. Остаточное потребление корма (RFI) предлагалось рассчитывать по разнице между наблюдаемым и расчетным потреблением.
В последнее время остаточное потребление корма (RFI) стало предпочтительным измерением [20]. Но до сегодняшнего времени ограничением применения в широких масштабах этого показателя была неспособность регулярно собирать фенотипы достаточного количества животных, чтобы обеспечить значимые различия при отборе, достоверность учета, оценки потребления корма и роста животных.
Установлено, что одни особи имеют высокие показатели приростов при низком потреблении корма, другие при тех же условиях кормления и содержания, достигают низких показателей приростов при высоком потреблении корма [9]. Basarab J. A. с соавторами [11] сообщают, что коровы с низким RFI в условиях экстенсивного выпаса имели сходные продуктивные показатели по сравнению с их современниками с высоким RFI. Определен экономический потенциал, связанный с отбором мясного скота по RFI.
Показатель RFI или чистое потребление корма определяется по разнице между фактическим потреблением корма животным или съеденным кормом и расчетными потребностями животного в кормах, основанными на его массе тела и приростов в течение стандартизированного периода испытаний [18]. По существу, RFI можно характеризовать как изменение потребления корма, которое остается после выполнения установленных норм кормления с учетом содержания, возраста, приростов.
Для измерения RFI группы животных любой численности их ставят на определенный рацион кормления, измеряют индивидуальное потребление корма, рассчитывают среднюю массу и среднесуточный прирост группы, устанавливают коэффициенты в зависимости от средних показателей. Затем в математические модели включают индивидуальные живую массу, прирост, коэффициенты. Рассчитывают среднее потребление корма группы животных с учетом конкретной массы и ежедневных приростов. Затем из фактического потребления корма конкретного животного вычитают ожидаемое значение потребления и получают фактическое значение RFI.
Данный коэффициент позволяет установить так называемых эффективных животных, которые едят меньше, чем ожидалось. Эти животные имеют отрицательный или низкий RFI, в то время как неэффективные животные потребляют корма больше, чем ожидалось, и имеют положительный или высокий RFI. Отбирая животных с целью снижения RFI, фермеры могут разводить животных, которые поедают корм в меньшей степени, но при этом имеют высокую скорость роста, то есть эффективно используют корм. В настоящее время исследования по применению остаточного потребления кормов продолжаются. Обычно RFI измеряются у молодняка крупного рогатого скота в возрасте 7-10 месяцев в загонах откормочных площадок, оборудованных станциями кормления, предназначенными для автоматического контроля индивидуального потребления корма животными в течение 70-дневного теста. Один из методов оценки RFI с помощью теста эффективности - Grow Safe beef performance test - показатель эффективности выращивания безопасной говядины.
Основное преимущество отбора наиболее эффективных животных (с отрицательным уровнем RFI (L-RFI) заключается в снижении потребления сухого вещества (DMI) при производстве говядины без ущерба для показателей роста (в сравнении с животными с положительным показателем (H-RFI). Сокращение DMI для производства единицы говяжьего продукта эффективно снизит затраты на корма, что приведет к максимизации общей прибыльности мясной промышленности. Nkrumah J.D. (2006) отмечал, что данная стратегия уменьшит воздействие на окружающую среду, поскольку животные с L-RFI производят соответственно на 28 и 15% меньше метана и навоза, чем животные с H-RFI.
В 2005-2006 годах на ферме университета Миссури США учеными Rolfe K.M., Snelling W.M., Nielsen M.K. и другими был проведен опыт по определению влияния классификации RFI (низкий, средний и высокий показатель) на потребление корма при выпасе мясных коров герефордской породы разного физиологического состояния (беременные и лактирующие) и последующую пропускную способность пастбищ. Первоначально летом 2005 года было проведено 51-дневное испытание с использованием 42 герефордских телок с применением системы подачи корма Grow Safe 4000 E. Средний начальный вес телок составлял 491 ± 20 кг, возраст 1,9 ± 0,1 года. В соответствии с установленным показателем RFI телки были разделены на три группы: с низким, средним и высоким RFI. Ожидаемое потребление корма рассчитывали путем регрессии фактического потребления корма и с учетом метаболического среднего веса и среднесуточного прироста во время исследования. Во время первого и второго экспериментов коровы с низким и высоким RFI в середине и в конце беременности были помещены в загоны площадью 1,8...2,4 га с овсяным покровом, где они находились в течение 84 дней летнего периода. Используя еженедельные показания пластинчатого измерителя роста (RPM) и урожаи кормов каждый 21-й день, было рассчитано среднее потребление сухого вещества корма животными. Группы с низким и высоким RFI практически не различались по изменению живой массы и упитанности. Установили, что у коров с низким RFI показатель потребления сухого вещества был на 21% ниже, чем у коров с высоким RFI (12,4 против 15,6 кг/сут.; Р = 0,23). Во время третьего эксперимента провели испытание 24 голов коров средним весом 563 кг с низким и высоким RFI с телятами на подсосе, они выпасались на пастбище (0,7 ...0,9 га) с покровной культурой овсяница в течение 60 дней в конце зимы и ранней весной (Meyer A.M., Kerley M.S., Kallenbach R., 2008). Из-за ограниченной доступности и качества корма на момент начала испытаний парам корова-теленок также ежедневно скармливали 3,31 кг на пару соевые пилеты. Группы с низким и высоким RFI не различались (Р < 0,05) по изменению массы и приростам на протяжении испытания. Несмотря на то, что использование предлагаемых кормов было одинаковым для пар коров с низким и высоким RFI (Р < 0,05), у коров с низким RFI и их телят показатель потребления сухого вещества был на 11% ниже, чем у пар с высоким RFI (12,5 против 14,1 кг/сут.; Р = 0,12). Был сделан вывод о том, что между лактирующими коровами с низким и высоким RFI не существовало больших различий в потреблении, а небольшое количество животных ограничивало способность обнаруживать различия.