5 ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Природно-климатические условия Западной Сибири позволяют эффективно развивать скотоводство и поставлять на рынок молоко, мясо и кожевенное сырье высокого качества. Особую ценность представляет говядина, которая занимает ведущее место в питании человека и является основным источником полноценного белка. Коэффициент усвоения питательных веществ ее составляет 82-83%. По сравнению с мясом других видов сельскохозяйственных животных она имеет более благоприятный химический, аминокислотный состав и содержит меньше холестерина [Багрий Б.А., 1976; Берг Р.Т., Баттерфилд P.M., 1979; Левантин Д.Л., 1966; Бельков Г.И., 1995; Гамарник Н.Г., 2000,2003; Незавитин А.Г., Кобцев М.Ф., 2001; Каюмов Ф.А., 2003].
К сожалению, производство мяса всех видов, в том числе и говядины, в РФ за последние 12 лет сократилось в 2,3 раза, а потребление на душу населения снизилось с 75 до 43 кг, что в 2 раза ниже медицинских норм, рекомендуемых РАМН. Дефицит белка в 2003 г. составил 38%, поэтому улучшение снабжения населения страны, в том числе и Западной Сибири, мясом представляет важнейшую социально-экономическую задачу [Данкверт С.А., Романенко Г.А., Эрнст Л.К., Черекаев А.В., 2002; Малахов А.С., 2001; Солошенко В.А., 2003].
Обеспеченность населения РФ говядиной может быть достигнута за счет увеличения поголовья сельскохозяйственных животных и повышения их продуктивности. Второе направление предпочтительнее, поскольку при интенсивном выращивании молодняк крупного рогатого скота способен давать высокую живую массу, убойный выход и мясо хорошего качества. В хозяйствах Сибири из общего количества крупного рогатого скота, реализуемого на мясо, свыше 70% приходится на долю молодняка черно-пестрой и симментальской пород. Поэтому разработка и внедрение наиболее эффективных методов выращивания и откорма молодняка этих пород являются важными резервами увеличения производства говядины и улучшения ее качества. С учетом разнообразия при-
родных условий и особенностей генофонда скота различных направлений продуктивности большую актуальность имеют выявление наиболее эффективных сочетаний пород, адаптированных к местным условиям, разработка методов снижения жирности туш и увеличения в них удельной массы мышечной ткани при оптимальных сроках откорма.
Западная Сибирь, наряду с производством говядины, является крупным поставщиком тяжелого кожевенного сырья, которое широко используется для выработки как жестких, так и мягких кож. В настоящее время кожевенная промышленность России может переработать весь объем заготавливаемого кожевенного сырья (9,6 млн шкур), а производственные мощности используются только наполовину [Жуков Ю.В., 2002].
Во многих исследованиях установлена положительная связь между качеством жестких кож, типом телосложения животных и их продуктивностью [Ар-зуманян Е.А., 1950, 1962; Кобцев М.Ф., 1975, 1997; Огуй В.Г., 1998]. В то же время физико-механические и товарные свойства жесткой и мягкой кожи в породном аспекте изучены недостаточно. Особенно мало проведено исследований по качеству хромовых кож от животных разного происхождения.
В связи с возрастанием антропогенной нагрузки на окружающую природную среду особую актуальность приобретают исследования по изучению особенностей накопления токсикантов в кормах, мышечной ткани и продуктах убоя крупного рогатого скота [Незавитин А.Г., Петухов В.Л., Желтиков А.И., 2000; Позняковский В.М., 2001; Скуковский Б.А., 2003].
Таким образом, изучение мясной продуктивности, качества мяса и кожевенного сырья крупного рогатого скота, разводимого в Западной Сибири, и их помесей со специализированными мясными породами имеет важное научное и народно-хозяйственное значение.
Выполненная работа является одним из разделов научной проблемы Новосибирского госагроуниверситета «Разработка методов повышения продуктивности в молочном и мясном скотоводстве» и входила в государственный
план научных исследований НГАУ в 1974-2000 гг. (74051211; 80042790; 01.81.2010662; 01.83.00.78.305; 01.81.201.06.62; 01.83.0078305; 01.87.000.3994; 01.200.110842), по которой автор диссертации является одним из исполнителей.
Цель и задачи исследования. Целью исследований было совершенствование путей и методов повышения мясной продуктивности и качества кожевенного сырья крупного рогатого скота Западной Сибири.
В соответствии с этим поставлены следующие задачи:
1. Изучить эффективность использования основных плановых пород крупного рогатого скота Западной Сибири (черно-пестрая, симментальская, ге-рефордская) и их помесей для производства высококачественной говядины;
2. Выявить особенности роста и развития черно-пестрого, симментальского, герефордского, герефорд х симментальского, лимузин х черно-пестрого, ки-ан х черно-пестрого молодняка крупного рогатого скота, а также симменталов и герефордов немецкой и канадской селекции;
3. Провести комплексную оценку качества мяса и кожевенного сырья молодняка крупного рогатого скота разного происхождения;
4. Установить товарно-технологические параметры качества шкур крупного рогатого скота Сибири и пригодность кожевенного сырья для выработки жестких и мягких кож;
5. Выявить особенности накопления тяжелых металлов в мясе крупного рогатого скота разного происхождения;
6. Оценить экономическую эффективность использования чистопородного и помесного молодняка;
7. Усовершенствовать научно обоснованные рекомендации по оценке качества мяса и кожевенного сырья крупного рогатого скота.
Научная новизна работы. Впервые в сравнительном аспекте разносторонне изучена мясная продуктивность и качество кожевенного сырья молодняка черно-пестрой, симментальской, герефордской пород и их помесей в услови-
8
ях Западной Сибири. Показана эффективность промышленного скрещивания черно-пестрых коров с быками кианской и лимузинской пород.
Выявлены особенности формирования мясной продуктивности у молодняка крупного рогатого скота черно-пестрой, симментальской и герефордской пород, изучены качества мяса и кожевенного сырья.
Усовершенствован метод оценки качества говядины. Пищевую ценность мяса более точно можно определять по длиннейшей спины предостной и полуперепончатой мышцам.
Дано экспериментальное обоснование возможности и необходимости использования симментальского и голштин х черно-пестрого скота для выращивания на мясо в Горной Шории Кузбасса.
Впервые проведена комплексная оценка физико-химических, гистологических и товарно-технологических параметров шкур, полученных от крупного рогатого скота черно-пестрой, симментальской и герефордской пород, и выработанных из них жестких и мягких кож.
Установлена дифференциация по накоплению Cd, Pb, Fe, Си и Zn в разных мышцах крупного рогатого скота. Породная принадлежность и уровень антропогенного загрязнения окружающей среды оказывают влияние на интенсивность аккумуляции тяжелых металлов в говядине и техническом сырье.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Выявлены резервы производства высококачественной говядины и тяжелого кожевенного сырья за счет более полной реализации потенциала мясной продуктивности крупного рогатого скота черно-пестрой, симментальской и герефордской пород.
Промышленное скрещивание черно-пестрого скота в Западной Сибири с быками лимузинской породы позволяет увеличить массу помесного молодняка по сравнению с черно-пестрым на 8,1%, массу туши - на 12,4% при одновременном снижении затрат кормов на 6,3%.
Разработаны научно обоснованные предложения по увеличению производства и улучшению качества мяса и кожевенного сырья крупного рогатого скота черно-пестрой, симментальской и герефордской пород.
Исследование мяса и технического сырья на содержание жира, белка, аминокислот, Pb, Cd, Fe и других элементов в мясе и техническом сырье крупного рогатого скота позволяет совершенствовать оценку качества продукции скотоводства в разных экологических зонах Западной Сибири.
Результаты исследований приведены в научно-методических рекомендациях «Оценка мясной продуктивности крупного рогатого скота» (Новосибирск, 2001), в 4 учебных пособиях и используются в учебном процессе в сельскохозяйственных вузах Сибири по курсам «Скотоводство», «Разведение сельскохозяйственных животных» и «Специализированное мясное скотоводство».
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на ежегодных научно-практических конференциях Новосибирского и Кемеровского СХИ (1973-1990 гг.), НГАУ - 1992-2004 гг., Съезде ВОГИС им. Н.И. Вавилова (Москва, 1987); научно-практической конференции ученых НГАУ и Гумбольдтского университета (Новосибирск, 1995); на 49, 50 и 52-й ежегодных международных конференциях, проводимых Европейской ассоциацией животноводства (Варшава, 1998; Цюрих, 1999; Будапешт, 2001); научно-практической конференции «Проблемы сельскохозяйственной экологии» (Новосибирск, 1999), 2, 3 и 5-й международных научно-практических конференциях «Проблемы стабилизации и развития сельскохозяйственного производства Сибири, Монголии и Казахстана в XXI веке» (Новосибирск, 1999, 2000; Абакан, 2002), международных конференциях по селекции, ветеринарной генетике и экологии (Новосибирск, 2001-2003); юбилейной международной научно-практической конференции «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводства» (Барнаул, 2003) и на Сибирской Ярмарке (Новосибирск, 2004).
10
Публикация результатов исследований. Материалы диссертационной работы опубликованы в монографии, в журналах «Зоотехния», «Достижения науки и техники АПК», «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки», в трудах НГАУ, СибНИПТИЖ, за рубежом. По теме диссертации опубликовано 94 работы, включая 19 за рубежом.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 344 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, предложений и приложений. Список литературы содержит 591 отечественный и иностранный источник.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Особенности формирования мясной продуктивности крупного рогатого скота основных пород Западной Сибири в зависимости от происхождения, возраста, пола и уровня кормления.
2. Промышленное скрещивание черно-пестрого и симментальского скота с быками мясных пород позволяет улучшить качество говядины и кожевенного сырья помесного молодняка. В Западной Сибири для повышения мясной продуктивности крупного рогатого скота целесообразно использовать быков гере-фордской, лимузинской пород и мясных симменталов немецкой и канадской селекции.
3. Товарно-технологические свойства шкур крупного рогатого скота обеспечивают получение высококачественных мягких и жестких кож.
4. Совершенствование комплексной оценки качества говядины и кожевенного сырья.
Научные исследования и внедрение результатов в сельскохозяйственное производство проведены, в основном, лично автором, а ряд исследований выполнены совместно с научным руководителем кандидатской диссертации профессором М.Ф. Кобцевым и научным консультантом, доктором биологических
11
наук, профессором А.Г. Незавитиным, а также с аспирантом А.А. Пермяковым и соискателем В.Н. Макутой.
Автором разработана методика исследований, проведен научный поиск, биометрическая обработка полученного материала, сформулированы выводы и даны предложения и рекомендации производству.
Автор выражает искреннюю признательность и благодарность за содействие в выполнении научных исследований коллективу зооинженерного факультета НГАУ, НИИВГИС, НИИЖ ФГОУ ВПО «НГАУ», кафедрам скотоводства и технологии производства молока, экологии животных и лично профессорам: А.Г. Незавитину, М.Ф. Кобцеву, В.Н. Дементьеву, В.Л. Петухову, А.И. Желти-кову, B.C. Токареву, Б.А. Скуковскому, старшему научному сотруднику Н.В. Борисову, а также директору ГУЛ ПЗ ОПХ «Садовское», кандидату сельскохозяйственных наук П.Т. Золотареву, генеральному директору Новосибирского ЗАО «Коре» В.П. Щербаковой.
12 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Теоретическое обоснование повышения мясной продуктивности крупного рогатого скота
Отечественными и зарубежными учеными проведены многочисленные исследования по изучению формирования мясной продуктивности крупного рогатого скота и совершенствованию оценки качества говядины и кожевенного сырья [7, 18,30,41,45,47, 50, 57, 61, 109, 152, 253, 281, 520, 521, 562, 587].
Одним из важнейших показателей роста и развития животного является живая масса. Мясная продуктивность находится в прямой зависимости от живой массы, которая по сравнению с размерами тела является наиболее изменчивым показателем. Живая масса является одним из основных хозяйственно полезных признаков продуктивности крупного рогатого скота. На ее величину большое влияние оказывают возраст, пол, происхождение, условия кормления и содержания [270,271,311, 320,360,403,409,419, 474,496,497, 574, 578].
Авторы выше перечисленных работ отмечают, что, используя высокую энергию роста молодых животных при условии интенсивного кормления, можно получить максимальное количество высококачественной продукции при наименьших затратах кормов и труда.
Немаловажное значение в скотоводстве имеет наследование признаков, характеризующих мясные качества. Коэффициент наследуемости таких показателей, как среднесуточный прирост, живая масса молодняка в 15- и 18-месячном возрасте, мясные формы телосложения, составляет соответственно 0,57-0,65; 0,43-0,51; 0,85-0,61 [67, 102,159,369,517,540, 559].
Корифеи зоотехнической науки единодушны в том, что для успешного скрещивания следует умело выбирать исходные породы, правильно определять цель и методы скрещивания, а также создавать для помесей хорошие условия кормления и содержания [56-58,226,272,313].
13
Скрещивание крупного рогатого скота, - указывал Е.А. Богданов [59], — используется как метод увеличения молочности, а также мясной продуктивности. Улучшение местных животных можно проводить целесообразным скрещиванием. Он сообщает, что благодаря такому скрещиванию увеличивается число тех видоизменений, которые может дать то или другое животное.
Важным резервом увеличения мясной продуктивности животных является скрещивание быков скороспелых мясных пород с коровами молочного и комбинированного направления продуктивности. При этом помеси первого поколения имеют преимущества в живой массе по сравнению со сверстниками материнской породы на 7,5-17,3%, массе туши — на 7,2-9,7, убойному выходу — на 1,3-4,2, энергетической ценности мяса- на 14,6-24,8, что обусловлено проявлением эффекта гетерозиса [17, 21, 22, 33,43, 55,107,159, 231].
Классики зоотехнии отмечали, что организация откорма молодняка крупного рогатого скота должна основываться на скрещивании низкопродуктивного местного скота со скороспелыми мясными породами, так как улучшение мясных качеств «мелких, особенно тугорослых и бедных мускулатурой пород, невозможно без скрещивания» [60, 61, 282, 308, 310]. Скрещивание как эффективный метод улучшения существующих и создания новых пород сельскохозяйственных животных стихийно применялся человеком с глубокой древности. Первые попытки научного обоснования скрещивания сделаны русскими учеными в конце XIX - начале XX в. [92]. В последующие годы на основе экспериментальных данных разрабатывались научные основы межпородного и межвидового скрещивания.
Ч. Дарвин [136-138] писал о скрещивании: «Я произвел столько опытов и собрал столько фактов, показывающих, с одной стороны, что случайное скрещивание с другой особью или другой разновидностью увеличивает силу и плодовитость потомства, что я не могу сомневаться в правильности этого вывода».
14
П.Н. Кулешов [273] первым среди отечественных ученых научно обосновал методы разведения, при этом выделил «скрещивание промышленное или хозяйственное для получения рыночных и пользовательных животных».
При межпородном скрещивании наблюдается очень хороший стимул развития, получаются способные к высокой продуктивности конституционально крепкие организмы [225,404,406].
История развития скотоводства всех стран дает пример того, что нигде в мире улучшение продуктивности скота не обходилось без скрещивания с культурными породами [386, 539, 579]. Теоретической основой промышленного скрещивания является использование гетерозиса. Впервые термин «гетерозис» был предложен американским генетиком Д. Шеллом [503] в 1914 г. «Под концепцией «гетерозис», — писал автор, — я понимаю объяснение увеличенной силы, размера, плодовитости, быстроты развития, устойчивости к болезням и к повреждениям насекомыми или к различным неблагоприятным климатическим условиям, которыми отличаются гибридные формы от соответствующих ин-бредных. Возникают они как специфический результат генетической разнока-чественности соединяющихся родительских гамет».
Явление гибридной мощности было описано еще И. Кельрейтером [317] в середине XVIII в., который наблюдал усиленный рост гибридов табака ночной красавицы по сравнению с родительскими формами. Биологическая природа гетерозиса до настоящего времени полностью не раскрыта. Существует несколько гипотез по этому вопросу.
Гипотеза доминирования объясняет гетерозис как результат суммарного действия многих благоприятных доминантных факторов. По этой теории гибридная сила обусловливается взаимодействием доминантных аллелей разных генов, определяющих количественные признаки, то есть гетерозис проявляется в результате действия как гетерозиготных, так и гомозиготных доминантных факторов. Эта гипотеза приобрела популярность среди генетиков и селекционеров потому, что она впервые указала на аддитивные действия доминантных
15
генов как причину возникновения гетерозиса. Аддитивное действие доминантных генов является не единственной причиной гетерозиса и в некоторых случаях играет важную роль в проявлении внеядерной наследственности [465, 526, 543].
Теория облигатно — гетерозиготных генов утверждает, что гетерозис проявляется не в гомозиготном, а в гетерозиготном состоянии, которое наиболее благоприятно для лучшего развития организма [225-226].
Ряд ученых отмечают, что в основе гетерозиса лежит разнокачественность участвующих в оплодотворении женских и мужских половых клеток [48, 335, 408]. Различные условия среды вызывают генетическую дифференциацию находящихся в них организмов и их половых клеток [19]. Гетерозис нужно объяснять не только гетерозисностью и действием внешней среды, но и сложным характером признаков [472]. Таким образом, гетерозис является результатом сложных взаимодействий среды и организма.
В настоящее время в зоотехнической практике широко используется явление гетерозиса. Однако механизм данного явления многие исследователи трактуют по-разному. Одни авторы утверждают, что чем больше разница между формами животных, тем в большей степени проявляется у них гетерозис. Следовательно, по их мнению, для промышленного скрещивания необходимо подбирать породы, существенно различающиеся по хозяйственно полезным и биологическим качествам [17, 508]. Другие считают, что под гетерозисом необходимо понимать повышенную продуктивность и жизнеспособность организмов, которая свойственна гибридным формам, полученным от генетически подобранных родителей [156,157].
Ряд авторов к явлению гетерозиса относят только те случаи, когда кросс-бредное потомство превосходит обоих родителей, но приемущество помесей над родительскими формами не обязательно по всем показателям. Чаще всего помеси первого поколения при этом оказываются лучше своих родителей по
16
некоторым хозяйственно полезным признакам: убойному выходу, массе и энергетической ценности туши и др. [97,103, 420].
Гетерозис также связывают с повышенной выживаемостью и скороспелостью роста гибридов и с получением большего числа жизнеспособного потомства [223]. Эффект гетерозиса достигается созданием гетерозиготного состояния в результате скрещивания и является суммарным выражением генетических, биохимических и физиологических факторов. При этом активизируются процессы обмена веществ в ядре и цитоплазме, стимулируется деятельность ферментных систем, что приводит к повышению жизнеспособности организма [402,409].
Х.Ф. Кушнер [275-277] указывает на пять форм проявления гетерозиса у гибридов и помесей первого поколения, которые:
1. Превосходят своих родителей по живой массе и жизнеспособности.
2. По живой массе занимают промежуточное положение, но заметно превосходят родителей по плодовитости и жизнеспособности.
3. По крепости конституции, работоспособности и долголетию превосходят родительские формы, но отличаются частичной потерей плодовитости.
4. Каждый отдельно взятый признак наследуется по промежуточному типу, а в отношении конечной продукции наблюдается типичный гетерозис.
5. Не превосходят по продуктивности лучшую родительскую форму, но имеют более высокий ее уровень по сравнению со среднеарифметическими показателями родителей.
Обобщая результаты исследований ученых, следует отметить, что гетерозис - это усиление жизнеспособности, повышение крепости, выносливости и продуктивности потомства, полученного от скрещивания неродственных и выращенных в разных условиях особей [154, 157, 221, 284, 296, 306, 350, 545, 563, 564, 576].
Проявление гибридной силы у помесей во многом зависит от наследственной сочетаемости спариваемых животных и биологической полноценности
17
их половых клеток. При положительной сочетаемости пар, основанной на иммунобиологическом сходстве, можно получить эффект гетерозиса при межлинейном, внутрилинейном и даже близкородственном разведении. Спаривание коров и быков одной породы, но разных отродий, типов и линий, а также выращенных в разных хозяйствах, может привести к возникновению гетерозиса [226, 269, 320, 569].
Известно, что существует определенная взаимосвязь между группами крови и гетерозиготным или гомозиготным состоянием организма. Это означает, что эффект гетерозиса можно прогнозировать путем подбора для скрещивания животных с определенными группами крови [459].
При промышленном скрещивании признаки молочности и мясности передаются полигенно, т.е. множественными генами. При этом получаем помесей первого поколения с промежуточными качествами:
1. Потомство первого поколения имеет превосходство по продуктивности над животными обеих исходных пород.
2. Помеси превосходят по продуктивности сверстников материнской породы и не всегда оказываются лучше молодняка отцовских пород.
3. Эффект скрещивания может проявляться у помесей по ряду биологических признаков, имеющих хозяйственное и биологическое значение. Например, помеси первого поколения имеют повышенную оплодотворяемость и жизнеспособность, лучше используют корма и т.д. [206,209,290,296].
Обязательным условием проявления гетерозиса является полноценное кормление помесного потомства [1, 13, 26, 34, 49, 122, 123, 220, 233, 237, 283, 405, 525]. Однако одни и те же признаки в равных условиях могут быть доминантными, а в других рецессивными. На основании исследований по скрещиванию герефордского и казахского скота Е.Ф. Лискун [311-313] делает вывод, что лучшее развитие признаков у помесей первой генерации имеет место лишь при хорошем кормлении и что «метизация при скудном питании не разрешает нашей мясной проблемы». Аналогичные данные получены на Украине, там поме- |
