Счастливые коровы в органическом животноводстве: вызовы и решения

Счастливые коровы в органическом животноводстве: вызовы и решения

Поскольку спрос на органическое коровье молоко и сыры растет, то ожидается, что выпас коров будет все чаще осуществляться на землях, непригодных для выращивания сельхозкультур на нужды человека. И для такого выпаса потребуются специализированные породы крупного рогатого скота, подходящие именно для экстенсивного содержания. Кроме того, органическому сектору КРС предстоит решить и упорядочить ряд важных вопросов, таких как благосостояние коров

Об этом пишет группа польских ученых из Института зоотехники, Варшавский университет естественных наук, и Института генетики и биотехнологии животных Польской академии наук в статье, опубликованной в журнале Animals 2023 на портале MDPI.

«Ожидается, что органическое пастбищное содержание КПС продолжит развиваться, - сообщают авторы. - Это происходит из-за давления со стороны общественности, которая воспринимает выпас как необходимый элемент благосостояния крупного рогатого скота. Однако на основании исследований поведения коров следует отметить, что повышение среднегодовой температуры и связанный с этим риск теплового стресса у крупного рогатого скота представляют значительную угрозу.

С другой стороны, владельцы ранчо признают экономические выгоды, связанные с выпасом скота. Пастбище является самой дешевой кормовой базой для жвачных животных, особенно во время растущей конкуренции за посевные площади для производства зерна.

Растущее человеческое население нуждается во все большем количестве продовольствия, и, таким образом, площади для выращивания высокоэнергетических кормовых культур в будущем могут сократиться. В то время как некоторым видам сельскохозяйственных животных, таким как домашняя птица и свиньи, для поддержания продуктивности абсолютно необходимы злаки, коровы и другие жвачные животные могут использовать корм, неподходящий для человека. Следовательно, крупный рогатый скот можно успешно выращивать на землях более низкого качества, не конкурируя за посевные площади для производства зерна.

В этом контексте коровы голштино-фризской породы из-за их адаптации к высоким удоям не могут быть оптимальной породой для экстенсивного производства молока Основываясь на текущих исследованиях и обзорных работах, трудно найти конкретные факторы, предрасполагающие коров какой-либо породы к использованию в органических системах. Это связано с высокой изменчивостью пород, климатических условий и питания. Однако постоянно ведется работа по поиску признаков, подходящих для органических или пастбищных систем, что дает некоторую надежду на то, что в будущем будет существовать отдельный селекционный индекс для органических коров.

Что такое благосостояние коров

Органическое земледелие - не новый способ производства продуктов питания. Его развитие восходит к началу двадцатого века, хотя изначально инициатива пионеров органического земледелия не пользовалась популярностью. Прорыв произошел в 1970-х годах, когда, наряду с растущими опасениями по поводу качества продуктов питания, возник большой интерес к этому методу выращивания сельскохозяйственных культур и разведения животных.

Многие страны в ответ на растущий спрос по органическим продуктам ввели различные субсидии, особенно в Европейском союзе, где поддержка органического земледелия сейчас осуществляется в рамках программы Общей сельскохозяйственной политики.

В настоящее время как в Европе, так и во всем мире органическое земледелие переживает период бурного развития. Количество земель, сертифицированных как органические земли, увеличивается с каждым годом. В 2019 году во всем мире сертифицировано 72,3 млн га земель, что составляет 1,5% всех посевов. В то же время в Европе доля органических земель составляет 3,3% всех культур.

За последнее десятилетие площади, используемые под органическими культурами, увеличились на 102,4% во всем мире, в то время как в Европе этот рост составил 64,8%. Сектор птицеводства показал самый быстрый рост. Общее поголовье бройлеров и кур-несушек увеличилось на 110% в период с 2010 по 2019 год. Динамичный рост наблюдался и в секторе органического молока. Поголовье органического молочного и мясного скота увеличилось на 81% за аналогичный период.

При этом в разных странах мира правила и стандарты органического земледелия различны.

Органические продукты, произведенные в одной стране, могут не иметь органического статуса при экспорте в другую страну с другими правовыми требованиями. В Европейском союзе законы об органическом земледелии унифицированы и строго санкционированы. На уровне права сообщества в Европейском союзе наиболее важным юридическим документом, касающимся органического производства, является Регламент (ЕС) 2018/848 Европейского парламента и Совета от 30 мая 2018 г. об органическом производстве и маркировке органических продуктов. Этот документ определяет, что такое органический продукт, и определяет цели и принципы органического производства. В главе II, статьях 4 и 5 вышеупомянутого регламента есть положения о необходимости обеспечения высокого уровня стандартов содержания животных, т.е. способности удовлетворять поведенческие потребности, характерные для данного вида животных. Кроме того, законодатель обращает внимание на необходимость использования редких или местных пород, находящихся под угрозой исчезновения. Другими требованиями к органическому сельскому хозяйству являются следующие: ограничение использования аллопатических лекарственных средств, запрещение использования заменителей молока и ограничение рутинных болезненных процедур, таких как удаление рогов у крупного рогатого скота и кастрация быков.

Приоритет, как очевидно, отдается обеспечению благополучия животных. В случае органического производства благосостояние было указано в качестве одной из основных целей этой системы земледелия.

Проблема заключается в измерении благосостояния с учетом потребностей разных пород, живущих в разных условиях. В прошлом ветеринары и фермеры рассматривали благополучие животных в первую очередь с точки зрения здоровья и продуктивности животных и уделяли меньше внимания поведенческим аспектам. В настоящее время внимание уделяется и психологическим вопросам, таким как социальные отношения между особями в стаде, возникновение инбридинга и доступность коровника.

Расхождения в определении термина «благосостояние» можно увидеть, сравнив восприятие потребителей и заводчиков.

Для потребителя уверенность в лучших условиях жизни органических животных по сравнению с традиционным производством является основной причиной, по которой они покупают обычно более дорогие органические продукты. Потребители отдают приоритет доступу животных на улицу, общему естественному поведению и хорошему обращению с животными. Это связано с тенденцией людей, далеких от фермерства, в очеловечиванию животных.

С другой стороны, для производителей важнее сохранить здоровье животных и свести к минимуму боль, которую они испытывают. Таким образом, благосостояние представляет собой сложный вопрос, и то, как оно воспринимается, может различаться в разных социальных группах. Поэтому было необходимо создать общее определение благополучия. В настоящее время одним из наиболее широко используемых определений является определение, опубликованное Всемирной организацией по охране здоровья животных (МЭБ): «Благополучие животных означает физическое и психическое состояние животного по отношению к условиям, в которых оно живет и умирает. Животное испытывает хорошее благополучие, когда оно здорово, чувствует себя комфортно, хорошо питается, находится в безопасности, не страдает от неприятных состояний, таких как боль, страх и дистресс, и способно проявлять поведение, важное для его физического и психического состояния».

Элементы благосостояние коров

Для оценки благополучия животных на фермах были разработаны различные типы протоколов, включая использование современных технологий, благодаря которым можно получать точные данные не только об окружающей среде, в которой живут животные, но и о поведении самих коров и их здоровье.

Одним из примеров улучшения благополучия коров с помощью автоматизации является мониторинг условий в коровнике и соответствующее управление вентиляторами, разбрызгивателями и другой инфраструктурой, управляющей микроклиматом в коровнике. Такая практика в значительной степени снижает внешние стрессы, например, от жары.

Другой пример – датчики, изменяющие поведение коров. Датчики такого типа позволяют достаточно точно контролировать количество времени, которое коровы тратят на прием корма, пережевывание и движение. Некоторые датчики способны отслеживать местоположение конкретной коровы в коровнике, что позволяет узнавать о естественном поведении коров и быстро предупреждать фермеров о нештатных ситуациях. Можно быстро обнаружить хромоту, воспаление вымени и метаболические заболевания, часто даже до появления клинических признаков.

В дополнение к проблемам, которые легко измерить количественно, есть другие аспекты: отношения между человеком и животным или влияние на поведение животных любого вида автоматизации коровника. Эти аспекты с поведенческой точки зрения до сих пор плохо изучены, хотя было показано, что негативные взаимодействия с людьми приводят к пугливости и снижению продуктивности животных.

Прогрессивная автоматизация снижает потребность в контакте с животными, однако многие действия по-прежнему должны выполняться вручную, что делает неизбежным взаимодействие человека и животного. Важно, чтобы этот контакт был уместным с самого рождения. Поэтому важной частью поддержания высокого уровня благополучия животных является надлежащее обучение персонала фермы обращению с животными.

Еще одним интересным вопросом благосостояния является доступ к элементам, обогащающим среду обитания животного.

Примером является щетка, которая позволяет животным ухаживать за собой. В дикой природе коровы обтираются о стволы деревьев, очищая тело и снижая стресс. В до сих пор коровниках мало кто устанавливает щетки, хотя в одном исследовании через семь дней после установки механической щетки время чистки об нее увеличилось более чем на 500%. Было доказано, что потребность почесаться у коров столь же сильна, как и потребность поесть.

До сих пор не существует метода однозначного определения благополучия коров. Животноводы, желающие улучшить благополучие своих животных, должны работать на многих уровнях, включая ветеринарные процедуры.

Процедуры, вызывающие боль

Будучи травоядными, крупный рогатый скот терпит боль до последнего. Такое поведение является способом защиты от хищников, которые обычно сосредотачивают свое внимание на самом слабом животном в стаде и нападают на него. Не проявляя боли, такие животные не выделяются из стада, чтобы не стать жертвой хищников.

Характер маскировки болевых симптомов может ошибочно создать впечатление, что крупный рогатый скот нечувствителен к боли. Следовательно, распознать и оценить интенсивность воспринимаемой боли у крупного рогатого скота на основе поведения сложно.

Процедуры, вызывающие боль, такие как кастрация мясного скота и обезроживание, в ЕС частично ограничены правилами органического земледелия, их проводят только в определенных ситуациях. В случае обезроживания необходимо обосновать необходимость этой обработки и на этом основании в определенных случаях выдается соответствующее разрешение. Что касается кастрации, то эта физическая процедура допускается в случаях, оправданных сохранением качества продукта, но должно выполняться с использованием анестетиков, как и на обычных фермах.

В обычных стадах обезроживание и кастрация не ограничены, а у телят обезроживание может проводиться без анестезии. Текущие рекомендации включают введение анальгетиков всем животным, для всех хирургических процедур, а также для удаления рогов и роговых зачатков.

Основная причина обезроживания заключается в повышении безопасности для людей, а также безопасности самих животных, в основном в случаях содержания на свободном выгуле, когда борьба происходит из-за иерархии. Из-за распространенности этой практики и боли, которую телята испытывают во время и после процедуры, обезроживание подверглось резкой критике со стороны организаций по защите прав животных, таких как PETA (Люди за этичное обращение с животными).

В результате возникла концепция отбора особей с геном «безрогости». Безрогие животные всегда существовали в популяциях крупного рогатого скота, но интенсивный отбор по продуктивным признакам вытеснил этот ген из популяции. Эта ситуация особенно очевидна в голштинской породе. Следовательно, малое количество безрогих особей ограничивает возможность эффективной племенной работы с использованием безрогих быков, обладающих высоким генетическим потенциалом.

Решением вопроса получения безрогих особей могут быть методы генной инженерии. Однако, общественность довольно недоверчиво относится к генетической модификации.

Кроме того, если говорить о возможности применения этих решений в органическом земледелии, то можно реализовать селекцию особей, имеющих природный ген безрогости, при этом проведение самих молекулярных методик на органическом скоте в ЕС законодательно запрещено. Но в настоящее время правила органического земледелия не запрещают использование спермы обычных быков, родившихся с использованием молекулярных методов. Таким образом, выдающиеся особи из традиционной селекции могут передать свои черты животным, которые будут содержаться в органических условиях.

Смысл кастрации в мясном органическом и обычном животноводстве в том, что кастрированные самцы (быки) демонстрируют более высокое качество мяса, так как агрессивность, сексуальное поведение и борьба за доминирование снижаются после процедуры, и, следовательно, существует гораздо меньший риск синяков и травм, после кастрации увеличивается внутримышечная жирность и нежность мяса. Последнее время набирает популярность ветеринарное мнение, что наложение резиновой ленты примерно в возрасте 4-6 недель менее стрессовая процедура нежели хирургическое вмешательство.

Пастбищный вопрос и селекция

Считается, что пастбищный выпас положительно влияет на здоровье и поведение коров, так как они в полной мере проявляют свое естественное поведение, взаимодействуя с другими особями стада, могут лежать как угодно и избирательно питаться выбранными видами растений.

Однако в ряде исследований было показано, что некоторые из этих положительных эффектов исчезают по мере увеличения расстояния, проходимого скотом от коровника до пастбища. Принуждение коров оставаться на пастбище во время жаркой погоды или других неблагоприятных условий также негативно сказывается на их благополучии.

Мотивация скота оставаться на пастбище неодинакова в течение дня. Молочные коровы обычно предпочитают оставаться в помещении в течение дня, особенно при высоких температурах и влажности, и вместо этого проводят большую часть своего времени на пастбище ночью.

Кормовое поведение коров при отсутствии борьбы за ресурсы также меняется в зависимости от времени суток. Коровы особенно активны на рассвете и закате. Следовательно, периоды повышенного потребления корма приходятся в основном на восход и закат солнца, причем пастбище опять же не всегда является лучшим местом для приема корма. Высокопродуктивные коровы, имеющие доступ к пастбищам и готовому полному корму, расположенному в коровнике, предпочитают готовый рацион – он легче потребляется, чем трава, имеет более высокую концентрацию энергии.

С другой стороны, пастбищный выпас дает возможность разнообразить рацион и удовлетворить естественную потребность коров выщипывать травинки. И здесь важно понимать значение погоды при выпасе.

Сезон выпаса скота в значительной степени совпадает с периодом высоких температур, которые, по прогнозам, с каждым годом становятся все жарче.

Коровы, как крупные животные, имеют неблагоприятное соотношение объема тела к площади кожного покрова, из-за этого у них затруднен теплообмен. Из-за постоянно растущей лактационной способности процессы брожения в рубце вырабатывают еще больше тепловой энергии. В результате коровы подвержены тепловому стрессу, который вызывает снижение продуктивности, репродуктивные проблемы и, в крайних случаях, коллапс. Это также влияет на качество молока, снижая его технологическую пригодность.

На возникновение теплового стресса влияет ряд факторов, в том числе движение воздуха, солнечный свет, длина и/или цвет шерсти. Коровы с темной шерстью (включая голштино-фризскую) более восприимчивы к теплу, чем коровы со светлой шерстью.

В ходе эволюции крупный рогатый скот выработал несколько механизмов, позволяющих справляться с высокими температурами. Один из них, который легко наблюдать, заключается в снижении потребления корма. Меньшее потребление корма снижает интенсивность экзогенных процессов брожения, происходящих в рубце, что, в свою очередь, приводит к снижению продуктивности.

Было показано, что у высокопродуктивных коров снижение потребления корма в начале лактации увеличивает отрицательный энергетический баланс, что, в свою очередь, может привести к проблемам с эффективным осеменением. Повышение температуры вызывает расширение кровеносных сосудов в коже, а также повышенное потоотделение и одышку.

Пытаясь приспособиться к повышению температуры, коровы меняют свое поведение, сокращая время лежания в пользу пребывания в вертикальном положении. Положение стоя увеличивает площадь рассеивания тепла и сводит к минимуму контакт с нагретой землей. Но увеличение времени, проводимого стоя, приводит к значительной нагрузке на конечности и повышает риск хромоты. Если на пастбище есть доступ к затененным участкам, коровы охотно его используют.

Существуют различные методы борьбы с высокими температурами в закрытых системах, когда коровы не выходят на пастбища. В основном это усилия по обеспечению наилучшей вентиляции объекта через навесные стены и механическую вентиляцию. Также часто устанавливаются спринклерные системы.

В случае с коровами на пастбище многие инженерные решения невозможны, однако можно предусмотреть затененные участки, когда тень обеспечивают навесы или группы деревьев, которые представляют особую ценность с точки зрения биоразнообразия, установку разбрызгивателей.

В одном исследовании говорилось, что отдых в тени и включение разбрызгивателей за 90 минут до дневного доения обеспечивает эффективное и немедленное снижение температуры тела молочных коров, пасущихся на пастбище.

Разные породы коров по-разному реагируют на повышенную температуру. Среди четырех исследованных пород (алентежана, лимузин, голштино-фризская и мертоленга) голштино-фризская порода быстрее всего проявляла признаки теплового стресса, в то время как португальская порода мертоленга демонстрировала самую высокую устойчивость к высоким температурам.

Наконец, качество кормовой базы на органических пастбищах не всегда постоянно высокое. Дважды в год происходит смена кормового рациона (пастбище летом и зимой на основе сена и силоса), что вызывает изменение микробиома рубца.

Кроме того, сам состав пастбищных кормов меняется и зависит от вида растений, стадии развития, почвенно-климатических условий. Весенний корм имеет высокую кормовую ценность, сочный и легко усвояемый, а на более поздних стадиях роста в нем увеличивается содержание клетчатки, что снижает потребление и переваримость. Сам тип выпаса также влияет на последующее качество пастбища. Чрезмерно низкая плотность содержания коров приводит к избирательному выпасу корма, в результате чего растения оказываются на разных стадиях роста.

Сравнивая кормовую базу, доступную в органических и обычных системах, можно сделать вывод, что в органических системах концентрация энергии корма намного ниже, чем в традиционных системах.

Содержание высокопродуктивных коров в условиях органической системы связано с рядом проблем, наиболее важным из которых является обеспечение высококалорийными кормами в течение первой фазы лактации. Следовательно, высок риск создания отрицательного энергетического баланса у высокопродуктивных коров, что, в свою очередь, приводит к снижению репродуктивных показателей. Кроме того, коровы на органических фермах более склонны к кетозу.

Разные породы в разной степени способны усваивать пастбищные корма. Так, пастбищным джерсейским коровам требуется на 7-8% меньше корма на каждый килограмм произведенного молочного жира и белка по сравнению с коровами голштино-фризской породы.

Следовательно, при выборе породы для органической системы особое внимание следует уделять генетическим признакам породы и индексам селекции. Из-за природы органического производства необходимо, чтобы животные были выносливыми и пригодными для выпаса на открытых пастбищных системах.

В настоящее время в большинстве стран не используется отдельная система оценки продуктивности органических животных. Это связано с небольшим количеством популяций животных и либеральными правилами репродуктивных технологий.

Отсутствие отдельной оценки органических животных способствует использованию коров голштино-фризской породы, которые благодаря своей популярности и производительности в интенсивных системах производства во многих странах также являются доминирующей породой в органических системах. Но, как говорилось выше, это не оптимальная порода для органического производства. Из-за многолетней селекции по продуктивным признакам многие показатели здоровья значительно ухудшились, в том числе здоровье копыт, здоровье вымени и плодовитость.

В результате все чаще предпринимаются попытки создать отдельный индекс, учитывающий взаимодействие генотипа и среды. Демонстрация существования взаимодействий генотип-среда в рамках данного признака приводит к тому, что особи одного и того же генотипа ведут себя по-разному в зависимости от среды. Когда животные генетически адаптированы к определенным условиям, они будут более продуктивными, а затраты на производство снизятся.

С дальнейшим ужесточением правил органического земледелия масштабы взаимодействия генотипа и окружающей среды, вероятно, возрастут. Поэтому животные, отобранные для содержания в обычных системах, могут не подходить для органических систем».

По статье группы авторов (Гжегож Гродковски, Марцин Голембевски, Ян Слосарц, Кинга Гродковска, Петр Костусяк, Томаш Саковски, Камила Пуппель), опубликованной на портале www.mdpi.com