Способ оценки стрессоустойчивости и отбора коров технологического типа для роботизированного доения
Владельцы патента RU 2789493:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана" (RU)
Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ оценки стрессоустойчивости и отбора коров технологического типа для роботизированного доения, включающий учет рефлекса молокоотдачи по интенсивности молоковыведения, скорости молокообразования, до и после стрессового воздействия на животного. Определяют количество доений, после которых наступает восстановление интенсивности молоковыведения на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия и при количестве доения больше среднего по стаду на 1 сигму (M + 1σ) относят к животным высокого типа стрессоустойчивости, меньше среднего по стаду на 1 сигму (M – 1σ) к низкому типу стрессоустойчивости, с промежуточным значением – к среднему типу стрессоустойчивости, где M – среднее арифметическое значение показателя; σ – среднее квадратичное отклонение показателя, определяют интервал времени, после которого наступает восстановление скорости молокообразования на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия. Изобретение позволяет повысить эффективность оценки типа стрессоустойчивости и отбора коров для роботизированного доения с желаемыми признаками. 5 табл.
Изобретение относится к области животноводства, в частности к молочному скотоводству и может использоваться как способ оценки стрессоустойчивости и отбора молочных коров технологического типа для роботизированного доения.
Известен способ оценки типа стрессоустойчивости коров, включающий построение кривых динамики молоковыведения. В качестве количественного показателя оценки типа стрессоустойчивости используют коэффициент синхронности молокоотдачи четвертей вымени коровы, который определяют как отношение наибольшей разности в количестве молока, выдаиваемого за один цикл работы доильного аппарата из каждой доли вымени (площадь фигуры, составленной из кривых динамики молоковыведения), к разовому удою животного [1].
Недостатком известного способа является то, что оценка ведется без учета стресс-фактора (торможение рефлекса молокоотдачи), тем самым снижается точность метода.
Известен способ оценки стрессоустойчивости коров, включающий воздействие на коров в процессе машинного доения стресс-фактора и учет изменения показателей молоковыведения, определение показателя стрессоустойчивости коров по среднему значению суммы оценочных показателей - отношение 1%-ного молока, изменение интенсивности, полноты молоковыведения и длительности второй фазы латентного периода [2].
Недостатком данного способа является снижение эффективности оценки, нетехнологичность и нарушение стереотипа доения, так как требуется учет остаточного молока, связанное с дополнительным доением, что невозможно осуществить в условиях роботизированного доения.
Известен способ оценки стрессоустойчивости и отбора коров для роботизированной доильной установки, взятый в качестве прототипа, включающий измерение интенсивности рефлекса молокоотдачи путем анализа динамики молоковыведения. При этом 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 с последующим вычислением разности степени выдоенности между последовательными доениями. В качестве показателя стрессоустойчивости используется количество доения, 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, относят к высокому типу стрессоустойчивости, больше среднего по стаду на 1 сигму - к низкому типу, с промежуточными показателями - к среднему типу стрессоустойчивости [3].
Недостатком известного способа является отсутствие в некоторых моделях доильного робота возможности осуществлять автоматически поминутный учет интенсивности (динамики) молоковыведения, что увеличивает трудоемкость сбора необходимой информации.
Цель изобретения - повышение эффективности способа оценки стрессоустойчивости и отбора коров для роботизированного доения с желаемыми признаками.
Поставленная цель достигается тем, что определяют количество доений, после которых наступает восстановление интенсивности молоковыведения на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия и при количестве доения больше среднего по стаду на 1 сигму (M+1σ) относят к животным высокого типа стрессоустойчивости, меньше среднего по стаду на 1 сигму (M-1σ) к низкому типу стрессоустойчивости, с промежуточным значением - к среднему типу стрессоустойчивости, где M - среднее арифметическое значение показателя; σ - среднее квадратичное отклонение показателя, определяют интервал времени, после которого наступает восстановление скорости молокообразования на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия.
В качестве стрессового воздействия, вызывающего торможение рефлекса молокоотдачи, применяют неполноценный процесс доения («неудачное (незавершенное) доение»).
Оценку проводят трехкратно.
Способ осуществляется следующим образом.
Оценка производится в условиях роботизированного доения без каких-либо изменений технологии доения. Воздействием, вызывающим торможение рефлекса молокоотдачи, является процесс доения, который был нарушен («неудачное (незавершенное) доение»). Нарушение доения возникает по причине:
- неудавшихся попыток (3 раза) надевания доильных стаканов на соски (или соска) вымени;
- не обнаруженных сосков (или соска) вымени манипулятором доильного робота;
- отсутствием припуска молока в четвертях (в одной или нескольких) вымени;
- автоматической остановки робота-дояра из-за сбоев его работы.
Оценку проводят на коровах-первотелках в первую половину лактации, при вводе их в основное стадо с последующим отбором животных технологического (желательного) типа.
Сбор экспериментальных данных (молоковыведения) осуществляется автоматически с помощью программы управления стадом интегрированного в систему робота-дояра.
Трехкратная оценка включает определение показателей молоковыведения до и после «неудачного (незавершенного) доения». При этом до воздействия стресс-фактора оценочные показатели определяются за пять последних доений с последующим расчетом средних арифметических значений.
Оценочными показателями в предлагаемом способе являются: интенсивность молоковыведения (определяется автоматически), скорость молокообразования (расчетный показатель: разовый удой (кг) / интервал доения (час)).
После «неудачного (незавершенного) доения», то есть после воздействия стресс-фактора, определяют номер доения (дойки), на которой происходит восстановления интенсивности молоковыведения до среднего и выше среднего значения за пять последних «успешных» доений, а также определяют интервал времени, после которого наступает восстановление скорости молокообразования.
Затем по трехкратной оценке вычисляют средние значения номера доения и интервала времени, после которых восстанавливаются оценочные показатели отдельных животных и формируют выборку.
Далее оцениваются отдельные коровы-первотелки данной выборки со средними показателями этой выборки и, если номер (количество) доения, после которого наступает восстановление интенсивности молоковыведения на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия больше среднего по выборки на 1 сигму, корову относят к высокому типу стрессоустойчивости, меньше среднего по выборки на 1 сигму к низкому типу стрессоустойчивости, с промежуточным значением - к среднему типу стрессоустойчивости.
В результате оценки коров по предлагаемому способу отбирается три типа стрессоустойчивости, обладающих следующими качествами:
высокий тип стрессоустойчивости проявляет сильную реакцию на условно рефлекторное торможение, отражающееся на слабой интенсивности молоковыведения, но обеспечивает быстрое восстановление скорости молокообразования. Слабая интенсивность молоковыведения, характеризуется увеличением количества доения, после которого наступает восстановление интенсивности молоковыведения относительно среднего показателя до стрессового воздействия;
средний тип стрессоустойчивости проявляет среднюю реакцию на условно рефлекторное торможение, занимает среднее положение по количеству доения, после которого наступает восстановление интенсивности молоковыведения относительно среднего показателя до стрессового воздействия и обеспечивает быстрое восстановление скорости молокообразования;
низкий тип стрессоустойчивости проявляет слабую реакцию на условно рефлекторное торможение, отражающееся на сильной интенсивности молоковыведения, но обеспечивает медленное восстановление скорости молокообразования. Сильная интенсивность молоковыведения, характеризуется снижением количества доения, после которого наступает восстановление интенсивности молоковыведения относительно среднего показателя до стрессового воздействия.
Пример осуществления способа.
Способ оценки стрессоустойчивости и отбора коров технологического типа для роботизированного доения прошел производственную проверку на стаде коров-первотелок голштинской породы в К(Ф)Х «Мухаметшин З.З.» Республики Татарстан. Для проверки способа использовались данные за период 2020-2022 гг.
В основное стадо вводят корову-первотелку инв. № 27. В течение первой половины лактации, с помощью программы управлении стадом, устанавливают моменты в лактационной деятельности коровы с «неудачным доением» (таблица 1).
| Таблица 1 | ||||
| Дата и время посещения робота-дояра | Разовый удой, кг | Результат посещения | ИМВ*, кг/мин | Интервал доения, час |
| 06.10.2020 21:58 | 8,7 | Успешно | 1,3 | 8,2 |
| 07.10.2020 7:05 | 9,8 | Успешно | 1,8 | 9,10 |
| 07.10.2020 14:58 | 8,7 | Успешно | 1,4 | 7,87 |
| 08.10.2020 0:54 | 10,1 | Успешно | 1,2 | 9,92 |
| 08.10.2020 10:06 | 9,7 | Успешно | 1,7 | 9,2 |
| 08.10.2020 20:02 | 1,5 | Попытка соединения ПЗ** | - | - |
| 08.10.2020 21:13 | 10,8 | Успешно | 1,4 | 11,1 |
| 09.10.2020 6:52 | 10,5 | Успешно | 1,5 | 9,65 |
Примечание: ИМВ* - интенсивность молоковыведения; ПЗ** - правая задняя четверть вымени.
Далее до воздействия стресс-фактора («неудачного (незавершенного) доения») определяют среднее арифметическое значение оценочных показателей - интенсивность молоковыведения и скорость молокообразования (расчетный показатель) за пять последних «успешных» доений. Затем анализируют результаты посещения станции доения после «неудачного (незавершенного) доения». Устанавливают номер (количество) доения, после которого наступает восстановление интенсивности молоковыведения на уровне среднего и выше среднего арифметического значения до стрессового воздействия, и определяют интервал времени, после которого наступает восстановление скорости молокообразования на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия (таблица 2).
| Таблица 2 | ||||
| Показатель | ИМВ, кг/мин | Номер (количество) доения восстановления ИМВ после стресс-фактора | Скорость молоко-образования, кг/час | Интервал восстановления скорости молоко-образования после стресс-фактора, час |
| Среднее арифметическое значение до стресс-фктора | 1,48 | - | 1,06 | - |
| 1-ое «успешное» доение после стресс-фактора | 1,4 | - | - | - |
| 2-ое «успешное» доение после стресс-фактора | 1,5 | 2 | 1,09 | 10,83 |
Аналогично проводят трехкратную оценку лактационной деятельности коровы с «неудачным доением» и определяют среднее арифметическое значение трех измерений (таблица 3).
| Таблица 3 | ||||
| Показатель | ИМВ, кг/мин | Номер (количество) доения восстановления ИМВ после стресс-фактора | Скорость молоко-образования, кг/час | Интервал восстановления скорости молоко-образования после стресс-фактора, час |
| Первая оценка | ||||
| Среднее арифметическое значение до стресс-фктора | 1,48 | - | 1,06 | - |
| 2-ое «успешное» доение после стресс-фактора | 1,5 | 2 | 1,09 | 10,83 |
| Вторая оценка | ||||
| Среднее арифметическое значение до стресс-фктора | 1,22 | - | 1,24 | - |
| 1-ое «успешное» доение после стресс-фактора | 1,25 | 1 | 1,25 | 18,78 |
| Третья оценка | ||||
| Среднее арифметическое значение до стресс-фктора | 1,47 | - | 1,16 | - |
| 2-ое «успешное» доение после стресс-фактора | 1,59 | 2 | 1,42 | 7,37 |
| Среднее арифметическое значение по трем измерениям | - | 1,7 | - | 12,33 |
Дальнейший ход включает оценку исследуемых коров-первотелок, и формируются средние арифметические значения по группе. Далее оценивают отдельных животных данной группы со средними показателями этой группы и, если номер (количество) доения, после которого наступает восстановление интенсивности молоковыведения на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия больше среднего по выборки на 1 сигму, корову относят к высокому типу стрессоустойчивости, меньше среднего по выборки на 1 сигму к низкому типу стрессоустойчивости, с промежуточным значением - к среднему типу стрессоустойчивости (таблица 4).
| Таблица 4 | ||||
| Номер (количество) доения, после которого восстанавливается ИМВ, кг/мин (среднее значение по группе (М)) |
Среднеквадратическое отклонение (сигма(σ)) | Тип стрессоустойчивости | ||
| Низкий (M - 1σ) |
Средний | Высокий (M + 1σ) |
||
| 2,15 | 0,97 | < 1,20 | 1,21-3,10 | ˃ 3,11 |
| Интервал времени, после которого восстанавливается скорость молокообразования, час (среднее значение по группе (М)) |
15,14 | Выше среднего значения по группе | Ниже или равно среднего значения по группе |
Таким образом, корова-первотелка инв. № 27, у которой интенсивность молоковыведения восстанавливается после 1,7 доений, а скорость молокообразования через 12,33 часов, отнесена к среднему типу стрессоустойчивости.
Производственная проверка способа на 82 коровах-первотелках показала его высокую эффективность (таблица 5).
| Таблица 5 | ||||
| Показатель | В среднем по стаду (выборке) (n=82) | Высокий тип стрессоустойчивости (n=14) |
Средний тип стрессоустойчивости (n=58) |
Низкий тип стрессоустойчивости (n=10) |
| Технологические свойства | ||||
| ИМВ, кг/мин | 2,09±0,04 | 2,13±0,11 | 2,12±0,05 | 1,74±0,08 |
| Номер (количество) доения восстановления ИМВ после стресс-фактора | 2,15±0,11 | 3,95±0,14 | 1,91±0,06 | 1,00±0,00 |
| Скорость молоко-образования, кг/час | 1,26±0,01 | 1,34±0,04 | 1,25±0,02 | 1,15±0,05 |
| Интервал восстановления скорости молокообразо-вания после стресс-фактора, час | 15,14±0,81 | 13,52±1,27 | 14,69±0,89 | 20,03±3,73 |
| Продуктивные свойства | ||||
| Удой за 150 дней лактации, кг | 4624,7±72,5 | 4872,5±162,9 | 4593,3±88,8 | 4459,9±198,4 |
| Содержание жира в молоке, % |
3,84±0,04 | 3,87±0,09 | 3,84±0,04 | 3,81±0,03 |
| Содержание белка в молоке, % |
3,22±0,03 | 3,24±0,06 | 3,21±0,03 | 3,20±0,04 |
Таким образом, предлагаемый способ оценки стрессоустойчивости и отбора коров технологического типа для роботизированного доения позволяет комплектовать стада животными, отвечающими требованиям роботизированного доения, по технологическим свойствам и сочетающие высокую молочную продуктивность.
Источники информации
1. Патент RU № 2174751 С2, МПК А01К 67/02. Способ оценки типа стрессоустойчивости коров по коэффициенту синхронности молокоотдачи четвертей вымени / Л.П. Карташов, П.И. Огородников, З.В. Макаровская, О.И. Чердинцева (Россия). - № 2000103147/13; заявлено 08.02.2000; опубл. 20.10.2001, Бюл. № 29. - 7 с.
2. Патент RU № 2505959 С1, МПК А01К 67/02. Способ оценки стрессоустойчивости коров / Н.А. Сафиуллин, Г.Ф. Кабиров, Р.Р. Каюмов [и др.] (Россия). - № 2012130194/10; заявлено 16.07.2012; опубл. 10.02.2014, Бюл. № 4. - 6 с.
3. Патент RU № 2750819 С1, МПК А01К 67/02. Способ оценки стрессоустойчивости и отбора коров для роботизированной доильной установки / Р.Х. Равилов, Л.Р. Загидуллин, Т.М. Ахметов [и др.] (Россия). - № 2020132473; заявлено 10.02.2020; опубл. 05.07.2021, Бюл. № 19. - 6 с.
1. Способ оценки стрессоустойчивости и отбора коров технологического типа для роботизированного доения, включающий учет рефлекса молокоотдачи по интенсивности молоковыведения до и после стрессового воздействия на животное, отличающийся тем, что проводят доения коров, оценку стрессоустойчивости проводят на коровах-первотелках в первую половину лактации; наряду с интенсивностью молоковыведения в качестве оценочного показателя используют скорость молокообразования, представляющую разовый удой, кг/интервал доения, час, и интервал восстановления скорости молокообразования после стресс-фактора, час; определяют среднее арифметическое значение интенсивности молоковыведения и скорости молокообразования за пять доений перед и после стрессового воздействия, представляющего неполноценный процесс доения; определяют количество доений, после которых наступает восстановление интенсивности молоковыведения на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия для стада и отдельного животного, и при количестве доения больше среднего по стаду на 1 сигму (M + 1σ) относят к животным высокого типа стрессоустойчивости, меньше среднего по стаду на 1 сигму (M - 1σ) к низкому типу стрессоустойчивости, с промежуточным значением - к среднему типу стрессоустойчивости, где M - среднее арифметическое значение показателя; σ - среднее квадратичное отклонение показателя, а интервал времени, после которого наступает восстановление скорости молокообразования, определяют на уровне среднего и выше среднего значения до стрессового воздействия.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оценку проводят трехкратно.
