Методика научных исследований и патентоведение (90

Таблица 3 - Схема проведения опыта с использованием 3-х-факторного

комплекса

Во всех рассмотренных выше методах, кроме однояйцовых близнецов,

опытные группы животных имеют лишь, в общем, и целом сходную, но не тождественную наследственность. Поэтому необходимо считаться с индивидуальными наследственными различиями в пределах пар-аналогов, и, следовательно, с возможным взаимодействием «генотип - среда» (П.И. Менькин, 1991).

3.4Методы групп-периодов

Вгенетическом отношении эти методы сочетают некоторые свойства подопытного материала однояйцовых двоен (проводятся на одних и тех же животных) и свойства аналогичных групп (А.И. Овсянников,1976).

Метод периодов заключается в том, что опыт проводят на одной группе животных и изучают влияние одного фактора в течение нескольких последовательных периодов (табл. 4).

Таблица 4 - Схема проведения опыта методом периодов

11

Опыты следует проводить на животных, закончивших рост, здоровых,

одного типа. Если до начала опыта животные находились на хозяйственном рационе, то в течение 15 суток их переводят на основной рацион.

Во втором опытном периоде вводят изучаемый фактор (например, кормо-

вая добавка) сверх основного рациона или вместо какой-то его части, или исключая из основного рациона, если он в него входил.

В заключительный период устанавливают, действительно ли изменения продуктивности, роста, состояния здоровья и т.д. в главный опытный период определяются действием изучаемого фактора, а не случайным стечением обстоятельств.

О результатах опыта судят, сопоставляя фактическую продуктивность при использовании основного рациона с продуктивностью животных, получавших опытный рацион.

Преимущества: рационы испытывают на одних и тех же животных. Недостатки: на результаты исследований могут существенно влиять изменения погодных условий и в физиологическом состоянии животных (возраст, беременность, стадия лактации). Кроме того, имеет место трудность учета влияния одного фактора (рациона) на другой и относительно короткий срок про-

ведения опытов.

Метод параллельных групп-периодов применяют для сравнительного изучения одновременно двух или более факторов на соответствующем числе животных. Для проведения опыта формируют аналогичные группы живот-

ных. Используют следующую схему (табл. 5).

Таблица 5 - Схема метода параллельных групп-периодов

*(ОР - основной рацион; Ф1 и Ф2 - изучаемые факторы)

12

Метод применяют редко и главным образом при постановке краткосрочных опытов по кормлению.

Метод групп-периодов с обратным замещением объединяет метод пе-

риодов и метод параллельных групп-периодов. Подбор животных в группы осуществляют по методу пар-аналогов или сбалансированных групп.

Метод повторного замещения, или комбинированный совмещает эле-

менты методов групп и групп-периодов. Он позволяет получать многократные данные в процессе одного эксперимента, что повышаетинформативность опыта. Подбор животных осуществляютметодом пар-аналогов или методом сбалансированных групп. В подготовительный период животные получают основной рацион и 50% каждого из изучаемых кормов. В основной период опыта контрольная группа коров получает этот же рацион, а животным опытных групп попеременно скармливают один из изучаемых кормов. За период опыта каждый корм в одной группе будет изучаться 3 раза, а в целом 8 раз.

Данные можно сравнивать как внутри группы, так и между группами.

Недостатки: а) при замене одного корма другим на результаты опыта может оказать влияние последействие первого корма; б) не всегда имеется возможность эквивалентно заменить один корм другим.

Метод латинского квадрата - разновидность метода групп-периодов с обратным замещением. Сущность метода в том, что каждый испытуемый фактор изучают на индивидуальном животном по следующей схеме. При проведении опыта необходимо учитывать следующие требования: 1) число животных в группе должно быть кратным числу периодов опыта; при 3-х периодах - 3, 6, 9 животных, при 4-х - 4, 8,16 и т.д.2) число периодов точности соответствовать числу изучаемых факторов, 3) все животные должны быть сохра-

нены до конца опыта.

Для комплектования групп подбирают сходных по зоотехническим качествам животных, а их индивидуальное распределение по группам производят по принципу случайности (рандомизации) (А.И. Овсянников, 1976, П.И. Менькин, 1991).

13

Тема 4. Условия достоверности результатов опыта

Надежность результатов экспериментальных исследований на живот-

ных зависит, прежде всего, от строгого соблюдения и выполнения методики опыта. Как отмечает в своих работах П.И. Викторов, 1991, А.И. Овсянников, 1976, В.М. Кузнецов, 2006 обязательным условием является наличие контроля, с которым сравнивается полученный результат. Любая схема опыта должна удовлетворять следующие основные требования:

1.В течение опыта все условия и факторы, кроме изучаемого, должны быть, по возможности, одинаковыми. При проведении опыта необходимо добиваться сопоставимых условий кормления и содержания животных как внутри опытных групп, так и между ними.

2.Опыт должен быть организован таким образом, чтобы наиболее полно учесть изменчивость количественных и качественных показателей продуктивности животных.

3.Влияние индивидуальных особенностей животных, систематических (возраста, сезона года и т.п.) и случайных обстоятельств должно быть учтено или исключено.

4.Продолжительностью опыта должно быть исключено или ос лаблено влияние случайных факторов и последействие факторов одного периода на результаты другого.

5.Большое значение для получения объективных данных имеет число повторностей опыта. Необходимое число повторностей в каждом опыте уста-

навливают в зависимости от конкретных задач исследований. В научнохозяйственных опытах должно быть не менее двух повторностей.

Тема 5. Биологические методы исследований в животноводстве

Уровень продуктивности подопытных животных - основной показа-

тель, изучаемый в ходе проведения зоотехнических экспериментов, так как именно на повышение продуктивности направлены все теоретические и практические исследования в животноводстве (В.М. Кузнецов, 2006).

14

Молочную продуктивность коров учитывают ежедекадно (3 раза в ме-

сяц) путем проведения контрольных доений. Приросты живой массы (мясную продуктивность) молодняка и откармливаемых животных всех видов определяют, проводя регулярные взвешивания.

Живая масса определяется и для других групп животных при постановке на опыт и при снятии с опыта. Во всех случаях при постановке на опыт и его окончании взвешивание животных должно быть двукратным, в смежные дни. По данным двух взвешиваний определяют среднюю живую массу. В процессе опыта проводят однократные взвешивания - утром до кормления.

Шерстная продуктивность овец учитывается во время стрижки, когда определяют настриг немытой шерсти (физическая масса). Тонкорунных и полутонкорунных овец стригут один раз в год, грубошерстных и полугрубошерстных - два раза в год, романовских – 3 раза в год.

Яйценоскость птицы учитывают по сумме средневзвешенной яйце-

носкости за отдельные месяцы. Средневзвешенную яйценоскость за месяц или за год определяют делением числа снесенных яиц (валовый сбор) за месяц или за год на среднее поголовье птицы в этот период. Среднее пого ловье птицы определяют делением суммы кормодней на количество дней в периоде.

Качество продукции - не менее важный показатель, чем ее количество.

Качественный состав в средних суточных пробах молока. Кроме опре-

деления химического состава молока по общей схеме зоотехнического анализа (вода, сухое вещество, белок, жир, углеводы, зола) в молоке определяют биохимические показатели - содержание витаминов, ферментов, гормонов, бактерицидность молока, титруемую кислотность, буферную емкость; физические - цвет, консистенция, точка кипения, точка замерзания, плотность; тех-

нологические свойства молока - сыропригодность.

После убоя мясные качества животных оценивают по следующим по-

казателям: убойная масса, убойный выход, качество мяса и др. Убойный выход вычисляют как процентное отношение убойной массы к предубойной. При проведении опытов часто возникает необходимость в изучении химического со-

15

става тела животных и соотношения в нем отдельных тка ней. С этой целью проводится контрольный убой не менее трех животных из каждой группы.

При оценке качества шерсти прежде всего определяют выход чистой шерсти. Физико-технические свойства шерсти оценивают по следующим показателям: длина, тонина, густота, крепость, извитость, растяжимость, упругость, цвет,

блеск, влажность.

Качество яиц оценивают по следующим показателям: масса яйца и его со-

ставных частей, размер (диаметры), индекс формы, плотность, ин дексы белка и желтка, крепость скорлупы, химический состав белка и желтка.

Переваримость питательных веществ. В настоящее время в научно-

исследовательской работе используется несколько методов изучения переваримости кормов: прямой, по инертным индикаторам, микробный и другие (Н.П. Казанцева, 2000).

Основным, наиболее распространенным, является прямой метод. Органические вещества поступают в организм в виде высокомолекулярных соеди-

нений, а для участия в обмене веществ они должны быть «разложены» до простых составных частей. Часть непереваренных остатков корма вместе с отшелушившимся эпителием и частью пищеварительных соков выделяется из организма в виде кала. Таким образом, количество переваримого вещества определяется как разность между поступившим с кормом и выделившимся с калом (Н.Г. Макарцев, 1999). Отношение переваренного вещества к принятому, выраженное в процентах, называют коэффициентом переваримости питательных веществ корма. Расчет ведут по формуле:

КП = А В *100

А

где КП - коэффициент переваримости, %; А - принято питательного вещества в корме, г;

В - выделено питательного вещества в кале, г.

Исходя из сказанного, сущность проведения опыта по переваримости заключается в следующем: подопытному животному в течение опыта по пе-

16

реваримости задают известное (взвешенное) количество корма с известным химическим составом, то есть предварительно проводится его химический анализ. В учетный период опыта у животного учитывают количество выделенного кала и анализируют его по той же схеме, что и корм. Зная количество корма и его химический состав, можно определить количество поступившего с кормом питательного вещества, а по количеству и составу кала определяют выделение того же самого питательного вещества. Таким образом, можно рассчитать переваримость каждого питательного вещества, определенного путем химического анализа.

В предварительный период животных приучают к условиям опыта -

клеточное содержание, сбруя. Если животные получали иной рацион, чем учитываемый в опыте, то нужно вытеснить из желудочно-кишечного тракта продукты переваривания прежних кормов. Продолжительность этого периода связана со временем прохождения корма через пищеварительный тракт животного. В предварительный период устанавливают поедаемость рациона. Со-

блюдение всех требований предварительного периода повышает точность опыта.

Переходный период - фактически второй период привыкания животных к условиям опыта и готовности всех элементов. Если они четко отработаны в предварительном периоде, то переходный не обязателен.

В учетный период соблюдается запланированный режим опыта, ведется предусмотренный учет и отбор средних проб для химического анализа.

Прямой способ определения переваримости дает возможность установить коэффициенты переваримости питательных веществ рациона в целом или же коэффициенты переваримости питательных веществ отдельного корма, ес-

ли он является единственным при кормлении данного животного (молоко для молодняка, трава или сено для овец).

Если нужно изучить переваримость питательных веществ корма, входящего в состав многокомпонентного рациона, то опыт проводится по дифференциальной схеме. Разница в проведении опыта по сравнению с прямым ме-

17

тодом заключается в том, что опыт подразделяется на два периода (предварительный, в том числе переходный, и учетный). В первом цикле изучают переваримость основного рациона, включая в него до 10% изучаемого. Во втором цикле за счет замены 25-40% основного рациона изучаемым кормом получают изменение переваримости. Затем с помощью определенных алгоритмов вычис-

ляют переваримость питательных веществ изучаемого корма.

По данным Н.Г. Макарцева (1999) при проведении опыта по изучению переваримости с помощью инертных веществ отпадает необходимость учета выделенного кала, достаточно лишь знать его химический состав (в том числе содержание инертного вещества), а затем рассчитать коэффициенты перева-

римости питательных веществ по формуле:

КП=100 - ( ИВкормаИВкала * ПВкормаПВкала *100)

Где КП – коэффициент переваримости, % ИВ – содержание инертного вещества, % ПВ – содержание питательного вещества, %

Обменные (балансовые) опыты. Изучение балансов веществ основано на законе сохранения вещества. Для составления баланса любого вещества необходим учет всех путей его поступления и выделения. Наиболее просто со-

ставить балансы азота, золы и отдельных минеральных элементов. В отличие от опытов по переваримости, кроме поступления корма и выделения кала, необходимо учесть количество поступившей воды (если определяется баланс кальция и фосфора), а также выделение мочи и молока.

Подготовка и проведение опытов по изучению переваримости и об-

мена веществ. Для этих целей необходим специально обученный персонал,

который должен уметь обслуживать животных, собирать и учитывать выделения, отбирать средние пробы для анализа.

Животные должны быть правильно подобраны. Кроме общих требовании по подбору аналогов, следует обратить внимание на типичность для поро-

ды, хороший постоянный аппетит и отсутствие отклонений от здоровья. Если

18

не ставятся специальные задачи, обусловленные методикой, то лучше использовать кастрированных самцов, так как их физиологическое состояние более устойчиво. Подбор животных в группы ведется по тем же принципам, что и в научно-хозяйственном опыте. Однако ввиду ограниченного количества участвующих в физиологических опытах животных необходимо добиваться их мак-

симальной уравненности.

Минимальной численностью животных в опытах по переваримости считают 3-4 головы в каждой группе. Перед началом опыта заготавливают журнал балансового опыта. В нем предусматривают учет (индивидуально для каждого животного) количества заданных кормов и их остатков, воды, а также выделенных кала и мочи. В журнал записывают индивидуальные рационы. Тщательно готовят помещения и клетки.

Экстерьер и конституция. Изучение этих показателей проводят для сравне-

ния линейных или породных различий, для определения особенностей роста и развития молодняка и других целей. Исследования ведут путем взятия промеров, вычисления индексов телосложения, фотографирования. Промеры берут в день взвешивания животных или на следующий день. Правильные выводы по промерам можно получить лишь в случае нормальной, средней упитанности животных. По промерам вычисляют индексы телосложения, т.е. процентное от ношение анатомически взаимосвязанных промеров.

Тема 6. Основные статистические величины и их применение

Во время проведения исследований накапливается большой цифровой материал, который подлежит обработке и систематизации. Все данные обрабатывают биометрическим методом (В.М. Кузнецов, 2006, Е.К. Меркурьева,

1983). При биометрической обработке материала рассчитывают следующие параметры:

1. Средние величины – средняя арифметическая ( Х ), средняя арифметическая взвешенная ( Х взв) основной параметр, характеризующий совокуп-

19

ность изучаемого признака. Она показывает, какое значение признака наиболее характерно в целом для конкретной совокупности животных.

Среднюю арифметическую в малочисленных выборках (до 30 голов) вычисляют прямым способом, который заключается в суммировании всех величин признака у отдельных особей и делении полученной суммы на число особей. Формула имеет следующий вид:

где хi – уровень признака у отдельной особи; п – объем выборки.

Для больших выборок, с которыми в основном и приходится работать селекционеру, применяют непрямой способ вычисления средней арифметической. Для этого предварительно строят вариационный ряд, в котором величину варьирующего признака (х) разделяют на классы с переходом от минимального значения признака к максимальному, и члены совокупности распределяют по ним.

Среднюю геометрическую (G) применяют для изучения темпа роста, среднего прироста популяции за определенный период, увеличения численности стада и т.д.

Рассчитывают среднюю геометрическую по формуле

G= n х1х2х3-...хп

где х— значение варианты; п —- число членов в выборке.

Вычисление средней геометрической необходимо при планировании интенсивности прироста у животных или продуктивности по годам, то есть при определении темпа изменения признака.

Среднюю гармоническую (H) применяют при вычислении среднего уровня, характеризующего скорость какого-либо процесса (скорость молокоотдачи, скорость линьки, скорость яйцеобразования), используя формулу

20