CC BY
59
УДК 004.9:631.145
РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ И ПРОГРАММ СЕЛЕКЦИИ СВИНЕЙ
О. Л. ТРЕТЬЯКОВА,
доктор сельскохозяйственных наук, доцент, заведующий кафедрой, Г. И. ФЕДИН,
соискатель, генеральный директор, ООО «Селиком»,
Л. В. ГЕТМАНЦЕВА,
кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник лаборатории теоретических основ селекции животных, В. Н. ПРИСТУПА,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Г. М. БАЖОВ,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Н. Н. ТИЩЕНКО,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, В. Н. БЕВЗЮК,
доктор сельскохозяйственных наук, Донской государственный аграрный университет
(346493, Ростовская обл., Октябрьский р-н, пос. Персиановский, Донской ГАУ; тел.: 8 (86360) 3-53-50; е-таИ: kolosov-dgau@mail.ru)
Ключевые слова: селекция животных, программное обеспечение, автоматизированные системы, решение селекционных и технологических задач.
Аннотация. В России, к сожалению, недостаточно развито создание специализированного программного обеспечения для решения селекционных и производственных задач в животноводстве. Использование современных технических средств и методов математического моделирования позволит разработать приемы оптимизации селекции в масштабах отдельных регионов и страны в целом. Актуальной является проблема автоматизации решения селекционных задач в животноводстве. Основной целью исследований явилась разработка автоматизированных программ, основанных на эффективных методах селекции животных. Разработаны программы сбора и учета первичной информации, модули для ведения технологических операций, составления родословных, решения оперативных задач и проведения анализа. Новые программные продукты позволяют внедрить современные системы оценки племенных качеств животных. Программы сконструированы по модульному принципу и собраны в один комплекс АСС, апробированы в условиях крупных промышленных комплексов. Комплекс программ АСС представляет собой автоматизированную систему, позволяющую решать селекционные и технологические задачи свиноводческих предприятий РФ. Таким образом, комплекс программ АСС нужно рассматривать, как инструмент управления технологическими и селекционными процессами, освобождающий специалистов от рутинной, повторяющейся работы и существенно повышающий уровень точности принимаемых решений.
DEVELOPMENT AND INTRODUCTION OF EFFECTIVE METHODS AND PROGRAMS OF THE BREEDING PIGS
O. L. TRETYAKOVA,
doctor of agricultural sciences, associate professor, head of department, G. I. FEDIN,
applicant, general director, "Selicom", L. V. GETMANTSEVA,
candidate of agricultural sciences, senior researcher of the theoretical basis of breeding animals,
V. N. PRISTUPA,
doctor of agricultural sciences,
G. M. BAZHOV,
doctor of agricultural sciences,
N. N. TISHCHENKO,
doctor of agricultural sciences,
V. N. BEVZYuK,
doctor of agricultural sciences, Don state agrarian university
(346493, Rostovskaja reg., Oktjabr'skij dist., Persianovskij vill., Don state agrarian university; phone: 8 (86360) 3-53-50; e-mail: kolosov-dgau@mail.ru) Keywords: breeding of animals, software, automated systems, decision breeding and technological tasks.
Abstract. The problem of automation solutions breeding tasks in the livestock sector. The main purpose of the research was the development of automated programs based on effective methods of breeding animals. Developed programs for the collection and reporting of primary information, modules of technological operations; to make pedigrees, operational tasks and analysis. New software products allow to implement modern systems of evaluation of breeding qualities of animals. programs are designed on a modular basis and collected in one complex Acc, tested in the conditions of large industrial complexes. the complex of programs Acc is an automated system that allows to solve breeding and technological problems of the pig-breeding enterprises of the Russian Federation. thus, the complex of programs Acc should be viewed as a tool of management of technological and selection processes, freeing the specialists from the routine, repetitive work and significantly increases the level of accuracy of the decisions taken.
Положительная рецензия представлена И. Г. Рачковым, доктором сельскохозяйственных наук, заведующим лабораторией свиноводства Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства Россельхозакадемии.
Уровень селекции в западных странах на порядок выше, чем в наших племенных стадах [10, 11, 13, 14, 18]. В США, Германии, Дании и др. племенным признается лишь то животное, которое в обязательном порядке зарегистрировано в национальной информационной системе. Все это позволяет организовать объективный мониторинг за состоянием племенного животноводства, повысить культуру и эффективность отрасли через совершенствование методов работы и использование современных информационных комплексов и сетей [4, 7, 12, 13, 15, 19].
Цели и методика исследований.
В России, к сожалению, недостаточно развито создание специализированного программного обеспечения для решения селекционных и производственных задач в животноводстве. Использование современных технических средств и методов математического моделирования позволит разработать приемы оптимизации селекции в масштабах отдельных регионов и страны в целом [5, 14, 16, 17, 20].
Таким образом, одним из неохваченных направлений остается разработка автоматизированных систем учета, обработки, хранения и передачи информации, содержащих новые методы оценки племенной ценности животных, способствующие повышению эффективной работы аграрных предприятий. При этом возникает проблема создания баз данных, апробация их использования в производственных условиях и внедрение автоматизированных систем управления селекционным процессом. Настоящая работа является одним из фрагментов тематического плана НИР ФГОУ ВПО «Донской государственный университет». На разработки получены авторские свидетельства: № 2007613462 — на комплекс компьютерных программ (КП АСС); № 2007620300 — на базы данных [22, 23].
Материалом для исследований явились прикладные программы. Объектом исследований послужила зоотехническая и племенная информация о свиньях хозяйств Российской Федерации, в которых проводилась апробация. В процессе разработки КП АСС (1989-2009 гг.) осуществлялась установка, отладка и сопровождение программного продукта.
Результаты исследований.
Первый этап исследований начат в 1989 г. с составления электронных форм зоотехнического учета. Была создана нормативно-справочная информация (НСИ), выделены массивы постоянных и условно-постоянных данных, составлены таблицы для ввода переменных данных, разработаны алгоритмы программ на совместное использование данных. Процесс программирования начат с составления логико-технологических алгоритмов для решения каждой задачи, представляющей совокупность различных учетно-вычислительных операций. В процессе разработки программ зоотехнического учета в качестве исходных данных использовались не только числа, но и слова алфавита русского и латинского языка, состоящие из букв [1, 2, 6, 8, 9]. Поэтому при составлении логико-технологических алгоритмов были применены индентификаторы.
Готовые программы позволяют выдавать пользователю информацию в виде таблиц, путем изображения ее на экране монитора и в виде распечатки.
Опыт освоения и эксплуатации первых версий программ на крупных свиноводческих комплексах позволил усовершенствовать способы обработки информации и расширить функциональные возможности для решения технологических задач, управленческих целей, составления отчетности [17, 19].
Основной задачей второго этапа работы стало моделирование различных технологических особенностей производственного процесса для разработки программ анализа и оценки результатов по участкам и цехам в соответствии с технологическим ритмом. Модули: «Задачи», «Технология» разрабатывались для решения технологических и селекционных задач [1, 2, 8].
Заключительный этап работы. Создание комплекса программ АСС, каждая из которых может работать как самостоятельный модуль, но все они предназначены для работы в качестве целого, с использованием единой базы данных [20, 21].
Благодаря модульному принципу комплекс программ АСС работает в локальной сети на следующих объектах: племенном репродукторе, товарном репродукторе, станции искусственного осеменения, лаборатории иммунной генетики. В автоматическом режиме проводится сбор информационных потоков в единую базу данных КП АСС на серверном компьютере [20, 22, 23].
На рис. 1 отображена схема процесса передачи информации. Ведение зоотехнического, племенного учета, а также количество и качество спермопро-дукции — автоматизировано. Осуществляется через компьютеры структурных подразделений: станцию искусственного осеменения, племенного и товарного репродукторов, отдельных цехов, соединенных в единую локальную сеть. Любое структурное подразделение может получить информацию из еди-
Рисунок 1
Движение информации по технологическим цехам
производства
Таблица 1
Оценка ремонтного молодняка по собственной продуктивности на контрольном выращивании
Год Хрячки Свинки
Оценено голов Скороспелость, дней Толщина шпика, мм Оценено голов Скороспелость, дней Толщина шпика, мм
2006 33 186 23,1 359 189 26,0
2007 23 180,0 22,7 229 184,0 24,5
2008 25 185,0 22,5 392 183,0 23,1
Таблица 2 Продуктивность свиноматок
Показатель 2006 г. 2007 г. 2008 г.
1 опорос 2 и более 1 опорос 2 и более 1 опорос 2 и более
Многоплодие, гол. 11,02 12,0 11,08 11,97 11,56 11,98
Молочность, кг 56,29 57,96 51,56 56,06 56,38 56,59
Число поросят к отъему 10,14 10,56 10,0 10,49 10,43 10,57
Масса 1 головы к отъему 17,79 17,81 17,81 18,15 20,47 19,41
Масса гнезда к отъему 180,45 188,03 178,08 190,42 213,47 205,24
ной базы данных, при подключении компьютера к внешним печатающим устройствам — распечатать ее. Таким образом, КП АсС позволяет создать реляционные базы данных, которые могут извлекать данные из разных таблиц первичной информации, что обеспечивает гибкость в обращении с данными при дальнейшей их обработке.
Экспериментальная проверка новых модулей комплекса программ АСС и баз данных проводилась в период с 2005 по 2009 г. в «Совхозе Шелон-ский» Псковской области, «Племзаводе Юбилейный» Тюменской области. Обработка результатов информации о биологических возможностях свиней позволяет значительно повысить процесс решения управленческих, селекционных и технологических задач [1, 2, 4, 9]. В результате внедрения автоматизированной системы и оперативной работы зоотехника-селекционера увеличились показатели продуктивности. Произошло снижение толщины шпика у хрячков на 0,6 мм и у свинок на 2,9 мм (табл.1).
Улучшились воспроизводительные показатели свиноматок по первому опоросу: многоплодие — на 0,54 гол., массы одной головы при отъеме — на 2,68 кг, массы гнезда к отъему — на 24,89 кг. Анализ продуктивности свиноматок можно проводить и информации полученной по результатам осеменения [1, 8]. Среднее многоплодие по всем слученным свиноматкам в «Совхозе Шелонский» Псковской области составило 11,79 гол. В табл. 2 приведен анализ продуктивности свиноматок за три года.
В рамках модуля «ЗАДАЧИ» проводилась оценка племенной ценности животных по селекционным индексам. Оказалось, что комплексная оценка значительно эффективнее традиционных методов [8]. Селекционный индекс позволяет оценить племенную ценность свиноматки комплексно с учетом веса каждого признака в структуре индекса. Свиноматки оценивались по индексу ИТМГ-6, включающему многоплодие, молочность, количество поросят к отъему, массу гнезда к отъему, программа автоматически делает пересчет всех показателей
Таким образом, в стаде выявлены свиноматки имеющие величину индекса более 200 единиц, что превышает показатели целевого стандарта на 75,4-
134,8 единиц. Из этих свиноматок необходимо формировать племенное ядро стада и отбирать потомков для дальнейшего использования, так как индекс имеет высокую степень наследуемости.
Новый подход работы предприятий с использованием автоматизированных систем принес с собой и новые трудности. Сложности возникают с персоналом, так как не каждый готов работать с программами и большим объемом первичной информации, которую необходимо внести в базу данных хозяйства, а также проводить ежедневное пополнение текущей информацией и др. Однако все это не должно мешать распространению и внедрению автоматизированных систем в производственные условия предприятий [3, 16, 18].
Внедрение и сопровождение комплекса программ АСС проводилось на протяжении 20 лет, оформлено договорами (с комплексами мощность 108 и 54 тыс. гол., племенными заводами, селекционными центрами) РФ. На данный момент география внедрения АСС охватывает практически всю Россию: центральную часть РФ, Юг, Урал, Сибирь, Север, Дальний Восток в крупных свиноводческих предприятиях страны.
Научное сопровождение осуществляет лаборатория теоретических основ селекции животных Дон ГАУ [20]. Работы по совершенствованию программных модулей проводятся постоянно, расширяются функциональные возможности, разрабатываются новые методы оценки, расчеты показателей и др. Для освоения навыков работы с программой и новыми ее версиями специалисты ООО «СЕЛИКОМ» и сотрудники лаборатории теоретических основ селекции животных Дон ГАУ проводят обучение персонала свиноводческих предприятий.
Выводы. Рекомендации.
Таким образом, комплекс программ АСС нужно рассматривать, как инструмент управления для тех, кто принимает решения в вопросах селекции и технологии производства в свиноводстве. Эффективность производства конечного продукта зависит от оперативной информации и результатов ее обработки. Этот инструмент освобождает зоотехника-селекционера от рутинной, повторяющейся работы, приводит к «интеллектуализации» его деятельности.
Литература
1. Бажов Г. М., Бахирева Л. А., Самойлов В. С. Биотехнологические приемы повышения воспроизводительной функции свиноматок. Актуальные проблемы производства свинины : сб. науч тр. Кубанский ГАУ Краснодар, 1996. С. 102-105.
2. Бараников А. И., Федюк В. В., Кувичкин М. Н., Кувичкин Н. М. Способы повышения уровня естественной резистентности свиней ДМ-1 и СМ-1. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2008. Вып. 4 (13). С. 141-145.
3. Бараников А. И., Колосов Ю. А., Святогоров В. А. «Кузнеца» кадров ветеринарно-зоотехнического профиля юга России : вчера, сегодня, завтра // Ветеринарная патология. 2010. № 4. С. 7-11.
4. Васильченко П. Ю., Бабкин О. А., Приступа В. Н. Автоматизация определения селекционно-генетических параметров и их использование в селекции калмыцкой породы // Ветеринарная патология. 2010. № 4. С. 16-18.
5. Васильченко П. Ю., Бабкин О. А., Приступа В. Н. Племенная работа в мясном скотоводстве с использованием компьютерных технологий // Ветеринарная патология. 2010. № 4. С. 27-29.
6. Горлов И. Ф., Ранделин А. В., Вельский М. С. Совершенствование продуктивных качеств свиней крупной белой породы краснодарского типа : рекомендации. М. : Вестник РАСХН, 2008. 19 с.
7. Дегтярев Н. С., Карамушко С. А., Колосов Ю. А., Огородник А. А. Эффективная программа выращивания и реализации ремонтных баранчиков // Овцы, козы, щерстяное дело. 2003. № 2. С. 1-3.
8. Капелист И. В., Петренков А. В. Влияние показателей функциональной активности организма свиней на их продуктивные качества // Ветеринарная патология. 2012. № 2. С. 116-119.
9. Колосов Ю. А., Кобыляцкий П. С., Донерян А. М., Степанова О. В. Значение этологии в оценке пригодности условий содержания при выращивании молодняка крупного рогатого скота. Инновации в науке, образовании и бизнесе — основа эффективного развития АПК : материалы международ. науч.-практич. конф. Т. 111. Пос. Персиановский, 2011. С. 381-392.
10. Колосов Ю. А. Некоторые общие и частные проблемы отрасли (на примере овцеводства Ростовской области) // Овцы, козы, шерстяное дело. 2004. № 4. С. 5-7.
11. Колосов Ю. А. Использование генофонда мериносовых овец отечественной и импортной селекции для совершенствования местных мериносов // Овцы, козы, шерстяное дело. 2012. № 4. С. 13-16.
12. Колосов Ю. А., Белов Д. Е. Какие же люди «съели овец?» // Овцы, козы, шерстяное дело. 2013. № 2. С. 57-60.
13. Кузнецов В. В., Кавардаков В. Я., Бабкин О. А., Кайдалов А. Ф., Семененко И. А., Крыштоп Е. А., Шахбазова О. П. Оценка современного состояния и прогноз уровня технологического развития свиноводства. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011612605. РФ. Заявка № 2011610900 от 14.02.2011 г. Зарегистр. 30.03.2011 г. Бюл. № 4. С. 14.
14. Рудь А. И., Михайлов Н. В., Контарев И. В. Информатизация в оценке генотипа племенной птицы // Птицеводство. 2005. № 12. С. 13-16.
15. Самойлов В. С., Михайлов Н. В., Третьякова О. Л. Комплексный метод оценки воспроизводительного фитнесса свиней // Свиноводство. 2001. № 5. С. 10-11.
16. Семёнов В. В., Федин Г. И., Третьякова О. Л. Информационное и программное обеспечение отрасли свиноводства : сборник научных трудов. Животноводство и кормопроизводство. Вып. 3. Ставрополь : СНИИЖК, 2010. С. 52-60.
17. Третьякова О. Л. Корреляционные связи между признаками воспроизводительного фитнесса // Вестник ветеринарии. 2000. № 16. С. 47-49.
18. Третьякова О. Л., Михайлов Н. В., Федин Г. И. Заказчикам нужны не программы, а решения // Перспективное свиноводство : теория и практика. 2011. № 6. С. 22.
19. Третьякова О. Л., Федин Г. И. Мониторинг продуктивных качеств свиней // Перспективное свиноводство : теория и практика. 2012. № 1. С. 3.
20. Федин Г. И., Михайлов Н. В., Третьякова О. Л. Комплекс программ АСС (автоматизация, селекция, свиноводство). Базовый программный модуль : учебное пособие. Рекомендовано Фондом развития отечественного образования для использования в учебном процессе и переиздания для широкой научной общественности в России и за рубежом. Центр оперативной полиграфии ЮРГТУ (НПИ). Новочеркасск, 2008. 50 с.
21. Федин Г. И., Михайлов Н. В., Третьякова О. Л. Информационно-аналитическая система в свиноводстве. Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных : материалы науч.-практич. конф., посвящ. 40-летию образ. ГНУ Северо-Кавказский НИИ животноводства Российской АСХН. 7-8 апреля 2009 г. Краснодар : СКНИИЖ, 2009. 216 с.
22. Федин Г. И., Громова Н. Н. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007613462 «Автоматизация селекции в свиноводстве (АСС), правообладатель ООО «СЕЛИКОМ» (RU). Заявка № 2007612426 от 19 июня 2007 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 15 августа 2007 г.
23. Федин Г. И., Громова Н. Н. Свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2007620300 «Автоматизация селекции в свиноводстве (АСС), правообладатель ООО «СЕЛИКОМ» (RU). Заявка № 2007620205 от 5 июля 2007 г. Зарегистрировано в Реестре баз данных 31 августа 2007 г.
References
1. Bazhov G. M., Bakhireva L. A., Samoilov V S. Biotechnological techniques increase of the reproductive function of sows. Actual problems of pork production : sat scientific tr. Kuban State Agrarian University. Krasnodar, 1996. P. 102-105.
2. Baranikov A. I., Fedyuk V V., Kuvichkin M. N., Kuvichkin N. M. Ways to increase of the level of natural resistance of pigs DM-1 and CM-1. Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2008. № 4 (13). P. 141-145.
3. Baranikov A. I., Kolosov Yu. A., Svyatogorov V A. "Blacksmith" veterinary and zoo-technical personnel profile of the south of Russia : Yesterday, Today, Tomorrow // Veterinary pathology. 2010. № 4. P. 7-11.
4. Vasil'chenko P. Yu, Babkin O. A., Pristupa V. N. Automation determine cross-lecture-genetic parameters and their use in selection of Kalmyk breed // Veterinary Pathology. 2010. № 4. P. 16-18.
5. Vasil'chenko P. Yu, Babkin O. A., Pristupa V. N. Breeding beef cattle in the use of computer technology // Veterinary Pathology. 2010. № 4. P. 27-29.
6. Gorlov I. F., Randelin A. V., Belsky M. S. Improving productive quality of Large White pigs Krasnodar type : Guidelines. M. : Journal of Agricultural Sciences, 2008. 19 p.
7. Degtyarev N. S., Karamushko S. A., Kolosov Yu. A., Ogorodnik A. A. Effective program implementation and maintenance of growing rams // Sheep, goats, wool business. 2003. № 2. P. 1-3.
8. Kapelist I. V, Petrenko A. V. Influence of parameters of the functional activity of the body of pigs on their productive characteristics // Veterinary Pathology. 2012. № 2. P. 116-119.
9. Kolosov Yu. A., Kobylyatsky P. S., Doneryan A. M., Stepanova O. V Athology in the evaluation of the suitability of conditions for rearing cattle. Innovations in science, education and business — the basis for efficient development of agriculture : Materials International. Scientific-Practical. Conf. T. 111. Persianovsky, 2011. P. 381-392.
10. Kolosov Yu. A. Some general and specific problems of the industry (on example of sheep, Rostov region) // Sheep, goats, wool business. 2004. № 4. P. 5-7.
11. Kolosov Yu. A. Using the gene pool of merino sheep and domestic -tailor them to improve local breeding merino // Sheep, goats, wool business. 2012. № 4. P. 13-16.
12. Kolosov Yu. A., Belov What people are "eaten a sheep" ? // Sheep, goats, wool business. 2013. № 2. P. 57-60.
13. Kuznetsov V. V., Kavardakon V. Ya., Babkin O. A., Kaidalov A. F., Semenenko I. A., Kryshtop E. A., Shahbazova O. P. Assessment of the current status and forecast the level of technological development of pig. Certificate of state registration of a computer program number 2011612605. The Russian Federation. Application number 2011610900 from 14.02.2011, register 30.03.2011. Bull. № 4. C. 14.
14. Rud' A. I., Mikhailov N. V., Kontarev I. V Informatization in the assessment of genotype breeder // Poultry. 2005. № 12. P. 13-16.
15. Samoilov V. S., Mikhailov N. V, Tretyakov O. L. Comprehensive method for assessing restoration of productive fitness pigs // Pig. 2001. № 5. P. 10-11.
16. Semenov V. V., Fedin G. I., Tretyakov O. L. Information and software pig industry : a collection of scientific papers. Livestock and forage production. № 3. Stavropol : SNIIZHK, 2010. P. 52-60.
17. Tretyakov O. L. Correlation between signs reproductive fitness // Bulletin of veterinary medicine. 2000. № 16. P. 47-49.
18. Tretyakov O. L., Mikhailov N. V, Fedin G. I. Customers do not need the program, and solutions // Prospective pig : Theory and Practice. 2011. № 6. P. 22.
19. Tretyakov O. L., Fedin G. I. Monitoring productive qualities of pigs // promising pig : Theory and Practice. 2012. № 1. P. 3.
20. Fedin G. I., Mikhailov N. V., Tretyakov O. L. Complex programs ACC (automation, breeding, pig). Basic software module : a training manual. Recommended by the Foundation for the development of education in the use of the learning process and reissue the general scientific community in Russia and abroad. Center for quick printing SRSTU (NPI). Novocherkassk, 2008. 50 P.
21. Fedin G. I., Mikhailov N. V., Tretyakov O. L. Information and analytical system in pig production . The scientific basis for improving the productivity of agricultural animals : scientific-practical materials. Conf. dedicated. 40th anniversary of the image. SSI North-Caucasian Institute of Animal Husbandry of the Russian Academy of Agricultural Sciences. 7-8 April 2009. Krasnodar : SKNIIZH 2009. 216.
22. Fedin G. I., Gromova N. N. certificate of official registration of the computer number 2007613462 "Automation in pig breeding (ACC), the holder of LLC "Selicom" (RU). Application number 2007612426 of June 19, 2007. Registered with the Register of computer programs 15 August 2007.
23. Fedin G. I., Gromova N. N. certificate of official registration of a database of number 2007620300 "Automation in pig breeding (ACC), the holder of LLC "Selicom" (RU). Application number 2007620205 from July 5, 2007. Registered with the Register Database August 31, 2007.
