THE CHANGE IN PHYSIOLOGICAL FUNCTIONS OF SHEEP BREEDS FINNISH LANDRACE IN THE EARLY STAGES OF ACCLIMATIZATION, UNDER THE INFLUENCE OF HIGH TEMPERATURE ENVIRONMENT
Rubrics: BIOLOGY
Abstract and keywords
Abstract (English):
V stat'e privodyatsya dannye, svidetel'stvuyuschie ob izmenenii fiziologicheskih funkciy ovec porody finskiy landras, zavezennyh iz Estonii, po sravneniyu s pamirskoy tonkorunnoy gruppoy ovec. Ustanovleno, chto u finskih yarok uvelichivaetsya obschiy uroven' obmena v dnevnye chasy pri vysokoy temperature (v srednem 33–35 °S), solnechnoy radiacii i otnositel'noy vlazhnosti (53–48 %) po sravneniyu s utrennimi (20,1–25,3 °S). Temperatura tela v dnevnoe vremya u molodnyaka pamirskoy tonkorunnoy porody dostigaet verhney granicy normy, a u analogov porody finskiy landras dazhe vyshe normy. Chastota dyhaniya v 5 raz vyshe, chem utrom. Pri vysokoy vneshney temperature i intensivnoy radiacii u yarok pamirskoy tonkorunnoy porody chastota dyhaniya uvelichivaetsya bolee chem v dva raza, temperatura tela uvelichivaetsya na 1,3 i 1,1 °S. Obschiy uroven' obmena i okislitel'nyh processov u ovec pamirskoy tonkorunnoy porody vyshe. U ovec pamirskoy tonkorunnoy porody umen'shaetsya glubina haraktera i tipa dyhaniya pri men'shey chastote i ob'eme legochnoy ventilyacii po sravneniyu s porodoy finskiy landras. Temperatura kozhi u finskih yarok v dnevnye chasy na razlichnyh uchastkah tela kolebletsya v predelah 38,1–41,8 °S; pri etom sleduet otmetit', chto samaya vysokaya temperatura byla v oblasti spiny i plecha. U ovec pamirskoy tonkorunnoy porody pri solnechnoy radiacii vysokoy dnevnoy temperatury bolee vyrazhena funkciya potootdeleniya po sravneniyu s analogami porody finskiy landras.

Keywords:
ovcevodstvo, ovcy, poroda, finskiy landras, pamirskaya tonkorunnaya, temperatura.
Text
Publication text (PDF): Read Download

 

Введение

Среди многообразия метеорологических условий температура среды является фактором, влияниt которого на организм животных выражено наиболее ярко и проявляется в существенных изменениях терморегуляции. Терморегуляция в условиях жаркого климата играет в жизни животных первостепенную роль. Если эта функция у них совершенна и обеспечивает тепловой баланс в широком диапазоне температур, то они способны находиться на пастбище в любую погоду, хорошо усваивают питательные вещества корма и мало затрачивают энергии корма зимой на согревание, летом – на отдачу тепла из организма. Такие животные отличаются большей жизнеспособностью и высокой продуктивностью [2, 4, 6].

В жаркую погоду у животных наблюдается усиление теплоотдачи, направленное на борьбу с перегревом [7, 9].

Высокая температуры среды, а также её колебания в отдельные сезоны года и в течение дня (особенно в летний период) оказывают большое влияние на всю жизнедеятельность организма сельскохозяйственных животных [3, 8, 10].

Эколого-физиологические исследования в Таджикистане с его разнообразными природными условиями занимают одно из ведущих мест в биологической науке. Особый интерес подобные исследования представляют для сельскохозяйственной науки, которая призвана решить ряд проблем, связанных с перемещением значительного контингента разных видов и пород животных в новые районы [1, 5].

В связи с этим представляется важным изучение приспособительных реакций организма сельскохозяйственных животных в разных экологических районах разведения. Особенно ценными в этом отношении являются данные о биологических особенностях, физиологических реакциях организма овец различных пород на воздействие природно-климатических факторов в условиях жаркого климата.

Цель и методика исследований

Целью данных исследований являлось изучение влияние высокой температуры среды на физиологические функции овец породы финский ландрас на ранних этапах акклиматизации.

Опыт проводился в племенном хозяйстве «Кангурт» Хатлонской области Республики Таджикистан, где основное поголовье памирской группы тонкорунных овец содержится круглогодично на предгорных и горных пастбищах.

Хозяйства расположено на отрогах горных хребтов юго-запада республики, относящихся к Памиро-Дарвазской системе. Экологическая среда этого субрегиона характеризуется рядом особенностей: продолжительное жаркое лето, интенсивная солнечная радиация, значительный прогрев почвенного слоя и минимальное количество осадков.

Пастбищные и сенокосные угодья совхоза «Кангурт», используемые для зимнего, весеннего и осеннего выпаса овец и заготовки сена, расположены на предгорных равнинах, адырах и среднегорных возвышенностях на высотах от 800 до 1200 м над уровнем моря. Температурный режим и количество осадков в основном определяют характер пастбищ на долинных участках территории основного землепользования. Долинные и низкогорные районы этой зоны, где в осенне-зимний и весенний периоды года выпасают овец, характеризуются резкой континентальностью.

По данным Кангуртской метеостанции, для хозяйства характерны следующие метеорологические условия: лето здесь в целом сухое и жаркое, осень несколько мягче, но в основном без осадков. Среднегодовая температура воздуха составляет 13,5–15,9 °С. Максимальная температура в отдельные дни летнего периода (особенно в июле и в августе) доходит до 40–45 °С. Продолжительность солнечного стояния в среднем за сутки составляет 10–13 часов. Летом осадки почти полностью отсутствуют, нередки пыльные бури и мгла (афганец). Минимальная температура воздуха отмечается в отдельные дни зимнего периода (особенно в январе) и доходит до –15–19 °С.

Летние пастбища совхоза расположены в урочище Сары-Хосор на высоте 2500–3000 м над уровнем моря и выше и относятся в основном к альпийскому поясу. Рельеф и климат района литовки овец типично горный, с весьма изменчивым микроклиматом и чрезвычайной изрезанностью поверхности. Для него характерны умеренные температуры летнего периода (22–25 °С) и отсутствие резких колебаний в зимнее время. Среднегодовая температура воздуха на большей части составляет 10,8 °С, средняя температура января составляет –3,2 °С, июля +23,6 °С, абсолютный максимум – 39–42 °С, минимум составляет –30 °С.

Осадки выпадают в осеннее-зимне-весенний период. Количество их колеблется по годам от 800 до 1100 мм.

Особенность использования летних пастбищ заключается в том, что передвижение скота по вертикали происходит в соответствии с повышением температуры и развитием растительного покрова.

Таким образом, природно-климатические и пастбищно-кормовые условия хозяйства характеризуются типичными для юго-западного Таджикистана параметрами, а система организации и принципы технологии ведения овцеводства характерны для предгорной и горной зон региона.

Объектом исследования являлись чистопородные овцы финский ландрас, и памирская тонкорунная группа овец.

Наблюдения на первом этапе акклиматизации проводили через 40 дней после прибытия в «Кангурт» (летний сезон) в период дневного отдыха овец при температуре 36–38 °С.

Результаты исследований

У овец породы финский ландрас, переживающих первое в своей жизни жаркое субтропическое лето, выявлена наибольшая напряженность физиологических функций.

Высокая температура среды оказывает воздействие на различные физиологические системы организма овец. Наиболее быстро реакция организма на тепловое воздействие проявляется в изменениях дыхательной, сердечно-сосудистой систем и температуры тела, причем они неодинаковы у овец разных пород, в частности на высокую температуру среды и солнечную радиацию (табл. 1).

Таблица 1

Температура тела, частота дыхания и пульса, газообмен, терморегуляция и другие показатели у 12-месячных ярок на солнцепеке (температура утром 24 и днем 33–35 °С) ()

Table 1

Body temperature, respiration rate and pulse rate, gas exchange, thermoregulation and other indicators in 12-month-old bright in the sun (temperature in the morning 24 and day 33–35 °C)

Показатель

Indicator

Финский ландрас

Finnish Landras

Памирская тонкорунная

Pamir fine-wool

утро

morning

день

day

утро

morning

день

day

тень

shadow

солнцепек blazing sun

тень shadow

солнцепек

blazing sun

Живая масса, кг

Live weight, kg

36,1 ± 0,21

35,2 ± 98

Температура тела, °С

Body temperature, °C

39,3 ± 0,10

39,5 ± 0,13

40,0 ± 0,11

38,8 ± 0,07

39,1 ± 0,19

39,7 ± 0,09

Частота дыхания, мин.

Respiration rate, min.

41 ± 2,54

108 ± 7,28

214 ± 12,21

59 ± 5,41

55 ± 7,51

141 ± 8,31

Частота пульса, мин.

Pulse rate, min.

83 ± 2,60

81 ± 3,01

90 ± 2,82

73 ± 1,10

64 ± 3,12

74 ± 2,50

Легочная вентиляция, л/(кг·ч)

Pulmonary ventilation, l/(kg·h)

24,0 ± 2,84

32,3 ± 2,82

71,4 ± 3,08

19,4 ± 1,03

18,5 ± 1,37

41,4 ± 4,79

Глубина дыхания, мл

Breathing depth, ml

273 ± 1,40

277 ± 2,10

267 ± 2,72

297 ± 2,61

276 ± 1,70

205 ± 3,00

Потребление 02, мл/(кг·ч)

Consumption of 02, ml/(kg·h)

336 ± 14,09

349 ± 17,30

436 ± 29,64

355 ± 13,28

332 ± 17,40

351 ± 16,10

Выделение С02, мл/(кг·ч)

Isolation of C02, ml/ (kg·h)

290 ± 11,09

314 ± 18,80

312 ± 16,51

332 ± 9,01

290 ± 30,61

315 ± 21,80

Дыхательный коэффициент Respiratory coefficient

0,86 ± 0,01

0,90 ± 0,06

0,73 ± 0,04

0,94 ± 0,01

0,87 ± 0,07

0,91 ± 0,05

Теплопродукция, кДж/(кг·ч)

Heat production, kJ/(kg·h)

6,88 ± 0,02

7,18 ± 0,01

8,57 ± 0,01

7,38 ± 0,03

6,78 ± 0,02

7,23 ± 0,02

Потоотделение, мг/см2

Perspiration, mg/cm2/h

 

 

 

 

 

 

Бок

Flank

1,37 ± 0,19

2,78 ± 0,31

2,68 ± 0,11

2,69 ± 0,17

3,07 ± 0,14

4,18 ± 0,45

Лопатка

Blade

1,73 ± 0,16

2,41 ± 0,31

2,58 ± 0,40

2,96 ± 0,21

2,89 ± 0,21

4,63 ± 0,47

Температура кожи, °С (средняя по 9 точкам)

Skin temperature, °C (average for 9 points)

35,4

38,2

39,1

34,9

37,4

36,6

Уровень изменения функций в определенной степени зависит от экогенеза животных, особенно в год завоза. Изучение физиологических функций, проведенное на завезенных овцах породы финский ландрас после двухмесячного пребывания, показала, что между этими животными и овцами памирской тонкорунной породы, разводимыми в Таджикистане, имеется заметное различие. Общий уровень обмена в дневные часы при высокой температуре (в среднем 33–35 °С), солнечной радиации и относительной влажности (53–48 %) по сравнению с утренними (20,1–25,3 °С) у финских ярок увеличивается.

Температура тела в дневное время у молодняка памирской тонкорунной породы достигает верхней границы нормы, а у аналогов породы финский ландрас даже выше нормы (40,5 и 41 °С). Частота дыхания в 5 раз выше, чем утром, легочная вентиляция – соответственно в 2,6 и 3,2 раза (Р < 0,001) при сниженной глубине дыхания на 43,6 %, характеризующей иной тип дыхания – термическое полипное. В связи с этим представляет интерес мнение М. Ф. Иванова (1934), что резко учащенное дыхание является причиной быстрого износа и заболеваний органов дыхания у завозных английских пород овец.

Начиная с 25 °С утром и до 34–35 °С и выше днем вследствие резко усилившейся деятельности дыхательных органов уровень потребления кислорода и теплопродукции у молодняка памирской тонкорунной породы возрастают: потребление кислорода – на 28,9 %, теплопродукции – на 24,5 % (Р < 0,05), температура кожи отличается от температуры тела на 1,1 и 1,5 °С (Р < 0,001); по сравнению с утренними данными возрастает интенсивность потоотделения.

При высокой внешней температуре и интенсивной радиации у ярок памирской тонкорунной породы частота дыхания увеличивается более чем в два раза при максимуме 141 уд/мин, что составляет в среднем по отношению к утренним данным 138,1 и дневным в тени – 156,3 % (Р < 0,001), температура тела увеличивается на 1,3 и 1,1 °С. Общий уровень теплопродукции в дневные часы при солнечной радиации по сравнению с дневными в тени увеличивается на 27,4 %, потребление кислорода – на 3,5 и 5,7 %. Общий уровень обмена и окислительных процессов у овец памирской тонкорунной породы выше.

Следовательно, энергетический баланс у них поддерживается на более высоком уровне, что при соответствующих условиях кормления обеспечивает наиболее эффективные процессы адаптации животных этой породы к условиям среды.

У овец памирской тонкорунной породы происходит изменение характера и типа дыхания: глубина его уменьшается при меньшей частоте и объеме легочной вентиляции по сравнению с породой финский ландрас. Это является благоприятным фактором, обеспечивающим более эффективный ход процессов теплоотдачи с поверхности верхних дыхательных путей и, как следствие, снижение сдвигов в общем уровне обмена.

Поддержание определенной температуры тела у овец в процессе акклиматизации обусловливается результатом взаимодействия процессов теплообразования и теплоотдачи, которые, как видно из приведенных данных, более благоприятно направлены у овец памирской тонкорунной породы.

Своеобразие кожно-сосудистой терморегуляции у жвачных дополняется наличием специальной сосудистой сети, по которой кровь поступает непосредственно от постоянно работающих дыхательных (грудных) мышц к коже. Это обеспечивает быструю теплоотдачу, препятствующую накоплению тепла при такой длительной мышечной деятельности. Эти морфологические данные подтверждаются и в повышенной температуре кожи на груди у животных при полипнозе.

По нашим данным, температура кожи у финских ярок в дневные часы на различных участках тела колеблется в пределах 38,1–41,8 °С; при этом следует отметить, что самая высокая температура была в области спины (41,8 °С) и плеча (41,4 °С), так как эти части тела по сравнению с другими в большей степени подвергаются действию прямого солнечного облучения. По сравнению с утренними часами температура кожи увеличивается на 3,3 °С и 9,2 % (Р < 0,05) в области уха, на 8,6 – в области спины, на 7,3–6,9 % – бедра и плеча; в среднем по 9 точкам, в которых измерялась температура кожи, – на 6,9 %; у овец памирской тонкорунной породы – соответственно 13,9,4 и 7,8-6,7 и в среднем – на 8,2 % (Р < 0,05). У овец памирской тонкорунной породы при солнечной радиации высокой дневной температуры более выражена функция потоотделения по сравнению с аналогами породы финский ландрас. Так, у ярок памирской тонкорунной породы в области лопатки и бока за час выделяется соответственно 4,629 и 4,185 мг пота, а у аналогов породы финский ландрас за это же время – 2,582; 2,658 мг (при диаметре воронки 6,5 см).

Таким образом, при высокой температуре и радиации поддержание гомеостазиса у овец обеих пород и особенно у породы финский ландрас возможна теплоотдача в основном испарением влаги с поверхности дыхательных путей и увеличением легочной вентиляции и в меньшей степени – потоотделением.

Выявлены некоторые особенности в уровне физиологических показателей у финских и тонкорунных овец в зависимости от полового диморфизма. Это различие в реакции на комплекс воздействия экологических факторов, наблюдаемое у овец пород финский ландрас и памирская тонкорунная, может быть объяснено наличием среди поступивших из Эстонии чистопородных и высококровных ландрасов, которые отличаются более нежной конституцией.

Можно считать, что уровень физиологических функций в дневное время у находившихся на солнечной площадке более конституционально крепких тонкорунных животных за счет напряженности еще поддерживает температурный гомеостаз, в то время как финские овцы, имеющие более высокий уровень физиологических процессов, уже не справляются с отдачей в окружающее пространство излишнего тепла (накопление которого носит и эндогенный, и экзогенный – от солнца и почвы – характер).

Выводы. Рекомендации

Приведенные данные позволяют считать, что поддержание температурного гомеостазиса у животных, находившихся в процессе акклиматизации под воздействием высоких температур и интенсивной инсоляции, осуществляется в основном за счет изменений деятельности системы физической терморегуляции.

Следовательно, организм животных обладает целым рядом резервных возможностей, позволяющих им поддерживать температурный гомеостаз при попадании в непривычные для них климатические условия. Однако реализация их связана с большим напряжением функций терморегуляторной системы организма, на что следует обратить особое внимание.

По уровню дыхательной функции, терморегуляции и газообмена, характеризующему состояние животных, можно судить о том, что между животными разных пород, родившихся в разных, но содержащихся в одинаковых экологических условиях, обнаружены достоверные различия (Р < 0,05) в реакции на повышенную температуру среды. Несмотря на это, тень в летний сезон, в конце весеннего и начале осеннего, когда все еще температура воздуха в условиях юго-западного Таджикистана остается высокой, оказывает благоприятное влияние на завезенных животных.

Все это указывает на то, что по адаптивным способностям к высоким летним температурам европейские животные, впервые завезенные в предгорные зоны, заметно отстают от местных.

 

References

1. Alybaev K. M., Mamaev S. Sh., Kubatbekov T. S. Selekciya na povysheniya plodovitosti mestnyh grubosherstnyh ovec // Vestnik Kyrgyzskogo nacional'nogo agrarnogo universiteta im. K. I. Skryabina. 2016. № 1 (37). S. 24-28.

2. Kosilov V. N., Shkilev P. N., Nikonova E. A., Andrienko D. A., Gazeev I. R. Osobennosti vesovogo rosta molodnyaka ovec osnovnyh porod Yuzhnogo Urala // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2011. № 1 (29). S. 93-97.

3. Erohin A. I., Karasev E. A., Erohin S. A. Effektivnost' ispol'zovaniya pomesnyh baranov i matok pri vvodnom skreschivanii // Ovcy, kozy, sherstyanoe delo. 2016. № 4. S. 11-12.

4. Kubatbekov T. S. Myasnye kachestva valushkov kirgizskoy tonkorunnoy porody // Vestnik myasnogo skotovodstva. 2014. № 5 (88). S. 35-38.

5. Kosilov V. I., Shkilev P. N., Andrienko D. A., Nikonova E. A.Osobennosti lipidnogo sostava myshechnoy tkani molodnyaka ovec osnovnyh porod, razvodimyh na Yuzhnom Urale // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2013. № 1 (39). S. 93-95.

6. Kosilov V. I., Nikonova E. A., Vil'ver D. S., Kubatbekov T. S. Vliyanie probioticheskoy dobavki «Biogumitel' 2g» na effektivnost' ispol'zovaniya pitatel'nyh veschestv kormov racionov // APK Rossii. 2016. T. 23. № 5. S. 1016-1021.

7. Mironova I. V., Galieva Z. A., Ziyangirova S. R. Himicheskiy sostav myasa baranchikov pri ispol'zovanii v racione kormovyh dobavok // Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii im. V. R. Filippova. 2018. № 3 (52). S. 127-134.

8. Kosilov V. I., Kasimova G. V. Elementy vyrazhennosti surovosti yagnyat atyrauskoy porody // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2013. № 1 (39). S. 104-107.

9. Kosilov V. I., Nikonova E. A., Kalasov M. B. Himicheskiy sostav i biologicheskaya cennost' myshechnoy tkani molodnyaka ovec kazahskoy kurdyuchnoy grubosherstnoy porody // O merah po razvitiyu ovcevodstva i kozovodstva v Rossiyskoy Federacii: materialy vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii. 2017. S. 157-164.

10. Mironova I. V., Ziyangirova S. R., Blagov D. A. [et al.] Digestibility and use of nutrients and feed energy in the diet of lambs fed the supplements “Glauconit” and “Biogumitel” // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2019. T. 10. № 2. Pp. 71-77.

Login or Create
* Forgot password?