CC BY
1
Науковий в^ник Львiвського нацюнального унiверситету ветеринарно! медицини та бютехнологш iMeHi С.З. Гжицького.
CepiH: Економiчнi науки
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Economical Sciences
ISSN 2519-2701 print https://nvlvet.com.ua/index.php/economy
doi: 10.32718/nvlvet-e9209
UDC 631.3: 681.3
Algorithm of rations calculation of animals feeding and areas of green crops sowing
B. Kozij, O. Stepanjuk
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Ukraine
Kozij, B., & Stepanjuk, O. (2019). Algorithm of rations calculation of animals feeding and areas of green crops sowing. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Economical Sciences, 21(92), 55-59. doi: 10.32718/nvlvet-e9209
The most important factor of realization of genetic potential of animals is a valuable feeding. Considerable attention is today spared to this problem and are conducted many researches of the rationssent to perfection of structure taking into account the physiological features of animals digestion. The process of rations calculation of animals feeding includes the need in public work with plenty of certificate information: by tabular data about content of nutritives, macro- and microelements, vitamins in each type of feed, by the results of lab tests of forage, requirements in the nutritives of animals of different sexual-age-old groups. Work is considerably simplified, if all this information is kept in memory of computer as a corresponding base. A standard database contains certificate information about the content of nutritives, macro- and microelements, vitamins, and other in every type of feed in accordance with average data for a corresponding region or zone of agriculture. Such information is conditionally-permanent, as properties of soil and natural and climatic conditions for a concrete region change very slowly. At the rations calculation of agricultural animals feeding and poultry bird it is necessary to have operative information about the real content in corresponding forage all those substances after that there will be a balanced ration. Depending on weather conditions the quality of the used seed, amount and added fertilizer conditions and expiration of forage date the real content of nutritives in every feed candiffer from a standard for this region. So before of calculations, it is necessary to amend changes in the table of database that will be directly used in calculations. With the aim of maintenance of standard information such calculations should be performed with the use of some copy of standard database in which should make such changes. An algorithm is offered for realization of calculation of rations of feeding of agricultural animals together with determination of areas of sowing of corresponding greencrops on the basis of the worked out mathematical model but methodology of realization of this algorithm by facilities of tabular processor of Excel.
Key words: mathematical model, algorithm of calculations, ration of animals feeding, area of sowing of green crops, feed data base.
Алгоритм обчислення ращотв год1вл1 тварин та площ пос1ву кормових культур
Б.1. Козш, О.1. Степанюк
Львiвський нацюналъний утверситет ветеринарног медицини та бютехнологш iMeHi С.З. Гжицького, м. Львiв, Украна
НайважливШим фактором реалгзацИ генетичного потенщалу тварин е повноцтне живлення. Цш проблемi съогодт придтя-етъся значна увага, i проводиться багато до^дженъ, спрямованих на вдосконалення структури ращотв з урахуванням фiзiологi-чних особливостей травлення тварин. Процес обчислення ращотв годiвлi тварин передбачае потребу в громгздкш роботi з великою ктътстю довiдковоi тформацп: табличними даними про вмкт поживних речовин, макро- та мiкроeлeмeнтiв, вiтамiнiв у кожному видi корму, результатами лабораторних аналiзiв кормiв, потребами в поживних речовинах тварин рiзних статево-
Article info
Received 21.01.2019 Received in revised form
25.02.2019 Accepted 26.02.2019
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Pekarska Str., 50, Lviv, 79010, Ukraine. Tel.: +38-097-492-09-70 E-mail: k_itm@ukr.net
вкових груп. Робота значно спрощуеться, якщо вся ця тформащя зберкаеться в пам 'яmi комп 'ютера у виглядi eidnoeidHo'i бази даних. Стандартна база даних Micmumb довiдкову тформащю про вмкт поживних речовин, макро- та мiкроелеменmiв, вimамiнiв, та т. в кожному вuдi корму вiдповiдно до середньостатистичних даних для певного рег1ону чи зони землеробства. Така тформащя е умовно-посттною, осктьки влаcmuвоcmi Грунту та природно-клматичт умови для конкретного регюну змтюються дуже повтьно. При обчислент ращотв годiвлi стьськогосподарських тварин та птищ необхiдно мати оперативну тформащю про реальний вмют у вiдповiднuх кормах уЫх тих речовин, за якими буде балансуватися ращон. Залежно вiд погодних умов, якоcmi використаного настня, кiлькоcmi та якоcmi внесених добрив, умов та mермiну зберкання кормiв реальний вмют поживних речовин в кожному кормi може вiдрiзняmucя вiд стандарту для даного регюну. Тому перед виконанням обчислень необх1дно внести вiдповiднi змти в таблицю бази даних, яка буде безпосередньо використовуватися в розрахунках. З метою збереження стандартноi тформацп тат обчислення miд виконувати з використанням деяког копи стандартноi бази даних, в яку miд внести вiдповi-дш змти. Пропонуеться алгоритм для реалiзацii обчислення ращотв годiвлi стьськогосподарських тварин разом з визначенням площ поЫву вiдповiднuх кормових культур на оcновi розробленог математичног моделi та методика реалiзацii цього алгоритму засобами табличного процесора Excel.
Ключовi слова: математична модель, алгоритм обчислень, ращон годiвлi тварин, площi поЫву кормових культур, база даних кормiв.
Процес розрахунку рацюну год1вт тварин чи пти-Ш навиъ для досвщчених спещалюпв тваринництва е достатньо трудомютким осшльки вимагае значних затрат часу на багаторазове виконання велико! шль-кост1 обчислень. Звичайно, об'ем обчислювально! роботи зростае пропорцшно до збшьшення кшькосп параметр1в, за якими необхщно балансувати цей ращон. Бажаною в цш ситуацп е, очевидно, можливють автоматизувати весь процес рутинно! обчислювально! роботи перерахунку вщповвдних таблиць (Kozii et al., 2001).
Пропонуеться алгоритм для реал1зацп обчислення рацюшв год1вл1 сшьськогосподарських тварин разом з визначенням площ поаву ввдповвдних кормових культур та методика реал1заци цього алгоритму засобами табличного процесора Excel. Математична модель задач1 мае такий вигляд.
Позначимо кшьшсть статево-в1кових груп тварин деякого стада, для яких виконуються обчислення, через G. Тод1 номер кожно! трупи: K = 1,2,..., G.
Якщо позначити кшьшсть вид1в корм1в в рацюнах груп тварин через N, а кшьшсть поживних речовин, за якими балансуються рацюни год1вл1 через M, то номер кожного виду корму: i = 1,2,., N, а номер речо-вини: j = 1,2,., M.
Нехай позначимо:
xiK - кшьшсть i - го виду корму в рацюш K - о! групи тварин;
aj - вмют j - о! поживно! речовини в 1 кг i - го виду корму;
SjK - сумарна кшьшсть j - о! поживно! речовини в рацюш K - о! групи тварин;
SKZ - рекомендований вмют j - о! поживно! речовини в рацюш K - о! групи тварин;
dK - допустиме вщхилення вмюту j - о! поживно! речовини в рацюш K - о! групи тварин ввд рекомен-дованого значення.
Тод1:
SjK = X aij * XiK (i = 1,2,... N).
У випадку, коли
\ SjK- SiKZ \ < diK
необхщно здшснити перерахунок вмюту корм1в в обчислюваному рацюш.
Сумарна потреба XiS в i - тому вид1 корму для год1вл1 уах тварин стада р1вна:
X,S = X XiK * tK * LK (K = 1,2,..., G),
де LK - шльшсть тварин K - о! групи;
tK - кшьшсть дшв год1вл1 тварин K - о! групи про-тягом року.
Тод1 площ1 поаву Pi кормових культур, як будуть використовуватися для виготовлення корм1в, можна обчислити таким чином:
P= Xs *R / V (i = 1,2,... ,N), де Vt - вихвд корму з урожаю альськогосподарсь-ко! культури, яка використовуеться для виготовлення i - того виду корму;
Ri - коефщент ризику, який враховуе можлив1 не-сприятлив1 погодш умови:
R, > 1.
Алгоритм, який реал1зуе запропоновану математи-чну модель, наведено на рис. 1.
Рис. 1. Алгоритм обчислення рацюшв та поавних площ
Пропонусться ряд автоматизованих систем обчислення ращотв годiвлi, вiдповiдно свиней, велико! рогато! худоби та птицi, що розроблеш засобами табличного процесора Excel пакету прикладних програм Microsoft Office. Ва цi системи мають подiбну структуру. Кожна з них оформлена у виглядi книги таблиць з ввдповщною кiлькiстю сторiнок. Розглянемо загаль-ну структуру тако! системи та принцип розрахунку рацiону на приклащ автоматизовано! системи обчислення рацюну годiвлi свиней (Tsereniuk et al., 2015).
Книга таблиць ще! системи мiстить кiлька сторь нок. Перша сторшка е iнформацiйною i мiстить зага-льний опис системи. Вона призначена для ознайом-лення користувача зi структурою системи та !! мож-ливостями. Тут викладено також послщовшсть робо-ти з системою.
На другiй сторiнцi метиться таблиця бази даних про корми, що можуть використовуватися для годiвлi свиней. Для кожного корму в базi збeрiгаеться шфор-
Таблиця 1
База даних для обчислення рацюну годiвлi свиней
мащя про вмют в 1 кг поживних речовин макро- та мжроелеменпв. В стартовому варiантi бази даних характеристики кормiв ввдповщають стандарту для захiдного регiону Укра!ни, зокрема для зони Полюся (табл. 1). При робот! з системою базу даних можна актуатзувати, вносячи в не! для кожного корму ввд-поввдш характеристики, що одержан! в результат! лабораторних анал!з!в вмюту в корм! поживних речовин. При робот! системи шформащя з друго! стор!нки використовуеться для автоматичного пвдрахунку вмь сту в рацюш речовин, за якими балансуеться рацюн та варт!сть добового рац!ону год!вл! свиней.
На трет!й стор!нц! мютиться таблиця бази даних про норми год!вл! р!зних статево-в!кових груп свиней. Кожна стр!чка таблиц! в!дпов!дае однш з таких груп. Якщо в подальшому, при робот! з системою, виявить-ся, що користувач мае потребу в обчисленш рац!он!в год!вл! для !нших груп свиней, вш може доповнити базу, сформувавши вщповщш нов! стр!чки.
Вмiст поживних речовин в 1 кг корму
Назва корму Кормовi одинищ Обмшна енерпя Суха речовина Сирий проте!н Перетр. проте!н Сира кликов. Лiзин Кальцш фосфор
кг МДж г г г г г г г
Горох 1,18 13,06 850 218 192 54 14,2 2 4,3
Овес 1 10,78 850 108 79 97 3,6 1,5 3,4
Пшениця 1,28 13,56 850 133 106 17 3 0,8 3,6
Ячмшь 1,15 12,7 850 113 85 49 4,1 2 3,9
Кукурудза 1,33 13,67 850 103 73 38 2,1 0,5 5,2
Висшки пшeничнi 0,75 9,28 850 151 97 88 5,4 2 9,6
Макуха соняшник 1,08 12,25 900 405 324 129 13,4 5,9 12,9
Вика 0,17 1,99 220 49 33 59 2,2 2,4 0,8
Конюшина 0,2 2,13 235 39 27 61 1,5 3,7 0,6
Люпин 0,19 2,25 200 43 31 57 1,9 1,9 0,5
Люцерна 0,22 1,99 250 50 38 68 1,9 4,5 0,7
Картопля сира 0,3 3,19 220 18 10 8 1 0,2 0,5
Картопля варена 0,32 3,34 230 18 11 8 1 0,1 0,5
Буряк кормовий 0,12 1,74 120 13 9 9 0,4 0,4 0,5
Морква 0,14 1,74 120 12 8 11 0,5 0,9 0,6
Жом свiжий 0,12 1,74 112 12 6 33 1,2 1,5 0,14
Дрiжджi сухi 1,19 14,69 900 455 419 2 30,9 3,85 14,9
Молоко цiльнe 0,3 2,88 130 35 33 0 2,8 1,3 1,2
Вiдвiйки свiжi 0,13 1,51 90 37 35 0 2,9 1,4 1
Сироватка свiжа 0,13 1,1 59 10 9 0 0,6 0,4 0,5
Мука м'ясо-кiстк. 1,04 11,5 900 401 341 0 21,7 143 74
Четверта сторшка мютить розрахункову таблицю, за допомогою яко! формуеться рацiон годiвлi для тварин вiдповiдно! статeво-вiково! групи (табл. 2). Формування рацiону здшснюеться шляхом подбору вмiсту в ньому певно! кiлькостi вiдповiдних кормiв за алгоритмом, наведеним на рис. 1.
З третьо! сторiнки в стачку "Норми годiвлi" роз-рахунково! таблиц треба коп1ювати стрiчку, яка мю-
тить норми годiвлi для вщповщно! статево-вжово! групи свиней.
Результати обчислень вносяться у вцщовццн кль тини рядка "Разом" розрахунково! таблицi. Далi система обчислюе ввдхилення вмiсту j-! поживно! речо-вини вiд задано! норми i вносить !х у стачку '^зни-ця".
Таблиця 2
Таблиця для виконання обчислень
Назва корму Вм1ст Вмгст Корм Обмш. Суха Сирий Перетр. Сира Л1зин Кальцш Фосфор
один. енергш речов. проте!н протеш клик.
% к.о. кг кг МДж г г г г г г г
Горох 15 0,28 0,33 3,652 237,71 60,966 53,695 15,1 4 0,559 1,203
Овес 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Пшениця 35 0,602 0,77 8,157 511,33 80,008 63,766 10,23 1,8 0,481 2,166
Ячмшь 45 0,861 0,99 10,93 731,74 97,278 73,174 42,18 3,5 1,722 3,357
Кукурудза 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Виавки пш. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Макуха сон. 5 0,102 0,11 1,248 91,667 41,25 33 13,14 1,4 0,601 1,314
Вика 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Конюшина 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Люпин 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Люцерна 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Картопля ср. 5 0,367 0,11 1,17 80,667 6,6 3,6667 2,933 0,4 0,073 0,183
Картопля вр. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Буряк корм. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Морква 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Жом св1жий 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Др1ждж1 сух. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Молоко цш. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Вщвшки св. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Сироватка.св. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Мука м.-юст. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Разом 105 2,21 2,31 25,16 1653,1 286,10 227,30 83,58 11,04 3,44 8,22
Норма 2,2 24,2 1900 287 209 125 13,3 16 13
Р1зниця 0 кг 0,11 0,96 -246,8 -0,90 18,30 -41,4 -2,26 -12,56 -4,78
Осшльки ва обчислення здiйснюються практично миттево пiсля задання процентного вмюту i-го корму в стовпчику "Вмют %", то протягом короткого про-мiжку часу користувач може знайти таке поеднання кормiв в рацюш, при якому ввдхилення вмюту основ-них поживних речовин в1д норми не перевищуе допу-стимих меж i, отже, одержати добре збалансований рацюн.
Таблиця 3
Результати обчислень рацюну свиней
Вид корму Вмгст (кг) Вид корму Вмют (кг) Параметр Од. вим1р. Вмют в рацюш Норма Р1зниця
Горох 0,28 Картопля сира 0,37 Кормов! одинищ кг 2,31 2,2 0,11
Овес 0 Картопля варена 0 Обмшна енергш Мдж 25,16 24,2 0,96
Пшениця 0,60 Буряк кормовий 0 Суха речовина г 1653,11 1900 -246,89
Ячмшь 0,86 Морква 0 Сирий проте!н г 286,10 287 -0,90
Кукурудза 0 Жом св1жий 0 Перетр.проте!н г 227,30 209 18,30
Виавки пше-ничш 0 Др1ждж1 сух! 0 Сира клггковина г 83,58 125 -41,42
Макуха со-няшник. 0,10 Молоко цшьне 0 Л1зин г 11,04 13,3 -2,26
Вика 0 В1двшки св1ж1 0 Кальцш г 3,44 16 -12,56
Конюшина 0 Сироватка св1жа 0 Фосфор г 8,22 13 -4,78
Люпин 0 Мука м'ясо-юсткова 0
Люцерна 0 Разом 2,21
Закшчивши обчислення, слад перейти до п'ято!' сторшки, яка мютить таблицю к1нцевих результапв розрахунку рацюну, що автоматично формуеться системою на основ! розрахунково! таблиц (табл. 3). Таблицю п'ято! сторшки можна видрукувати на принтер! стандартним для Excel-97 способом.
Треба мати на уваз1, що приклад розрахунку ращ-ону, який наведено в таблицях 1-3, використовуеться тут лише для пояснення принципу роботи програми. Реально система обчислення рацюну год1вл1 свиней дозволяе балансувати рацюн за будь-якою кшьшстю показник1в, що мютяться в баз1 даних корм1в та в баз1 норм год1вл1 тварин. Показники, яш не вдаеться звес-ти до норми кормами, слад балансувати за допомогою ввдповвдних добавок (Polishchuk & Ви^кша, 2010), шлькосп яких визначаються вщ'емними значеннями стовпчика "Р1зниця" таблиц 3.
Систему розрахунку рацюшв год1вл1 тварин потрь бно доповнити сторшками, за допомогою яких можна обчислити розм1ри поавних площ кормових культур для год1вл1 ввдповвдно! шлькосл тварин р1зних стате-во-вжових груп. Наприклад, для системи розрахунку рацюшв год1вл1 свиней це буде сторшка 6 - розрахун-кова таблиця обчислення поавних площ.
Розглянемо послщовшсть такого розрахунку на основ1 запропонованого алгоритму (див. рис. 1).
1. Обчислюемо рацюни год1вл1 тварини для р1з-них Г! ф1з1олог1чних сташв, наприклад, для свиноматок - холоста, супоросна, лактуюча, або для р1зних пер1од1в в1дгод1вл1 свиней, наприклад, для маси 30 кг, 60 кг, 90 кг. Результат кожного розрахунку переносимо у ввдповщний стовпчик сторшки 6 системи.
2. Задаемо тривалють кожного перюду протягом року (в днях або у ввдсотках ввд 365 дшв у рощ) - при
цьому система автоматично обчислюе р1чну потребу в кормах для одше1 тварини.
3. Задаемо шльшсть тварин, що утримуються протягом року - при цьому система автоматично обчислюе р1чну потребу в кормах для задано1 групи тварин.
4. Задаемо середнш вихвд корму з урожаю для кожно1 кормово1 культури, виходячи з досвщу роботи даного господарства, а також коефщенти ризику (R > 1), яш враховують можлив1 несприятлив1 погодш - шсля цього система автоматично обчислюе площ1 пос1в1в кормових культур.
На цьому зашнчуеться робота 3i сторшкою 6 системи. Автоматично формуеться сторiнка, на якiй вщображаються кiнцевi результати обчислень.
References
Kozii, B., Kravtsiv, R., Kyryliv, Ya., & Pankiv, I. (2001). Rozrakhunky u tvarynnytstvi zasobamy tablychnoho protsesora Excel. L.: TeRus na zamovlennia "Triada-plius" (in Ukrainian). Polishchuk, A.A., & Bulavkina, T.P. (2010). Suchasni kormovi dobavky v hodivli tvaryn i ptytsi. Visnyk Poltavskoi ahrarnoi akademii, 2, 63-66 (in Ukrainian). Tsereniuk, O.M., Akimov, O.V., & Kosov, M.O. (2015). Povnotsinna hodivlia svynei. Suchasne tvarynnytstvo, 6(301), 56-58 (in Ukrainian).
