Имитационное моделирование в молочном животноводстве республики Карелия Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

необходимо учитывать при проведении отбора коров, работе с семействами и который, в свою очередь, определяется многими факторами.

Литература

1. Валитов Х.З., Карамаев C.B. Продуктивное долголетие коров в условиях интенсивной технологии производства молока:Монография. - Самара: РИЦ СГСХА, 2012. - 322 с.

2. Виноградова Н.Д., Падерина Р.В. Влияние некоторых факторов на продуктивное долголетие коров / Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования: Сб. ст. межд. Ч. 1 / СПбГАУ., 2014. -С. 147-149.

3. Виноградова Н.Д., Падерина Р.В. Продуктивное долголетие голштинизированных коров: Мат. межд. конгресса. - СПб.; ЗАО «Экспофорум». - 2014. - С. 94-96.

4. Виноградова Н.Д., Падерина Р.В. Продуктивное долголетие голштинизированных черно-пестрых коров // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2014. - №36. - С. 71-76.

УДК 636.22/28.082:51

Канд. биол. наук Л.Р. МАКСИМОВА

(ФГЪНУ «Карельская ГСХОС», Ьи161 тах(й!таД.га) Доктор с.-х. наук Л.П. ШУЛЬГА

(СПбГАУ, зс1ш^а.39(й)уandex.ru)

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В МОЛОЧНОМ ЖИВОТНОВОДСТВЕ

РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ

Айрширский скот, племенное и товарное стадо, оптимальные модели

В современных условиях перевода молочного скотоводства на промышленную основу созданы условия для комплексной механизации и автоматизации технологических процессов, внедрения прогрессивных форм организации труда и управления. Вместе с тем высокая степень концентрации животных на молочных фермах и комплексах, освоение новых, прогрессивных технологий их содержания и обслуживания усложняют процесс управления производством молока и требуют его совершенствования [1,2].

На экономические и производственные итоги деятельности хозяйства оказывает влияние большое количество различных факторов, в связи с чем переработка возрастающего объема информации, оперативное решение производственных задач, планирование селекционных мероприятий не могут быть реализованы без использования средств современной вычислительной техники и соответствующих программ [4].

Разработка модели молочного стада, имитирующая реальные процессы, происходящие в производственных циклах, необходима для проигрывания ситуаций последствий применения различных систем разведения скота [3]. Использование таких моделей позволит автоматизировать планирование оборота стада, прогнозировать уровень его потенциальной продуктивности, научно обосновать селекционно-технологические варианты оптимальной структуры.

Модель стада имитирует реальные процессы и адаптируется к биологическим, селекционным, технологическим и хозяйственным условиям разведения животных. В процессе разработки модели были приняты основные исходные положения и допущения:

- цикличность изменений и временной шаг модели - 1 месяц;

- в стаде выделено три возрастные группы коров по отелам: «первого», «второго», «третьего и старше»; такая градация соответствует принятым в зоотехническом учете правилам и формам;

- внутри групп животные подразделяются по фазам репродуктивного цикла (нестельные коровы с 1-го по _)-й месяц лактации, стельные коровы с 1-го по 9-й месяц лактации, сухостойные коровы);

- исходное состояние стада фиксируется в виде начального фазового «портрета» на момент начала разработки модели;

- фазовые переводы и выбытия (кроме селекционного брака) осуществляются в модели по коэффициентам, являющимся функциями номера лактации и номера месяца от начала фазы (от 0 до 1);

- селекционная выбраковка производится с учетом вынужденной браковки, ввода первотелок в стадо и требований к поголовью (стабильное, растущее или уменьшающееся), выбытие животных — из числа нестельных коров;

- плодотворное осеменение - на 3-м месяце после отела, средняя продолжительность лактации - 10 месяцев;

- рост продуктивности — при условии полноценного кормления, структура рационов изменяется по фазам лактации и с учетом физиологического состояния коров;

- эффект влияния на продуктивность факторов, не включённых в модель, отражается через взаимосвязи с её параметрами.

Для того чтобы настроить модель на конкретное стадо, необходимо его обследовать и получить требуемую информацию из документов первичного зоотехнического учета, племенных карточек (ф.1- и 2-мол.), данных программы «Селэкс», документов племенной службы республики, племенных и товарных хозяйств.

Для расчета исходного фазового портрета молочного стада необходимо располагать следующей информацией:

наличие поголовья коров I отела, II, III и старше;

из числа первотелок выделить нестельных лактирующих коров на 1-м, 2-м, 3-м и т.д. месяце после отела (считая за 1-й календарный месяц, в котором произошёл отел); выделить стельных лактирующих коров на 1-м, 2-м и т.д. месяце после плодотворного осеменения (считая за 1-й календарный месяц, в котором произошло плодотворное осеменение); выделить стельных сухостойных коров разных месяцев стельности; то же по коровам II отела; то же по коровам III отела и старше.

Для расчета коэффициентов плодотворного осеменения, вынужденной браковки и фазовой структуры селекционной выбраковки коров необходима информация по конкретному стаду за 3 года.

Пример. В стаде ГПЗ «Мегрега» 1200 коров, из них на начало планового периода: I отела -405 гол., II - 315 гол., III и старше - 480 гол. Уровень вынужденного выбытия в среднем за последние три года составляет 13 гол. на 100 первотёлок, 25 гол. - по второму отелу, по III и старше - 27 гол. на 100 коров на начало года.

Таким образом, в планируемом периоде вынужденно будет выбраковано:

4,05 * 13 = 53 первотелки; 3,15 * 25 = 79 коров второго отела и 4,8 * 27 = 130 коров III отела и старше, всего 262 коровы. При вводе 320 первотелок для селекционного брака остается 58 голов.

Пропорция селекционной выбраковки коров I, II, III отела и старше составила 0,24 : 0,33 : 0,43, то есть из 58 голов по 1-му отелу будут выбракованы 14 голов, по П-м - 19 голов, по III и старше - 25 голов. Средняя продолжительность сервис-периода - 130 дней, пребывание в стаде от отела до вынужденной браковки — 123 дня. На основе исходных данных по ГПЗ «Мегрега» рассчитываем коэффициенты распределения выбытия коров по месяцам после отела: 1 — 0.18; 2 — 0.15; 3 — 0.13 .... 8 -0.05; 9-0 .04.

Значит, из 320 первотелок, поступивших в стадо, вынужденно бракуется 58 голов, селекционно - 14 голов, остальные 248 будут плодотворно осеменены и останутся в стаде. Коэффициенты плодотворных осеменений берутся по средней продолжительности сервис-периода, вынужденной браковки — по средней продолжительности пребывания в стаде, пропорции селекционной выбраковки приведены выше. По этим коэффициентам рассчитывается ежемесячное поголовье плодотворно осеменённых коров, вынужденно и селекционно выбракованных. Учитывая эти три пути передвижения коров I отела из группы нестельных лактирующих, рассчитываются рабочие коэффициенты плодотворного осеменения и браковки по месяцам после отёла.

Проведение расчетов требует создания банка данных, коэффициенты и параметры моделей рассчитываются в автоматическом режиме с использованием ПЭВМ.

Для оценки уровня селекционного прогресса стад по молочной продуктивности важное значение приобретает текущее (оперативное) планирование. Определяющими факторами

являются в этом случае размеры выбраковки низкопродуктивных коров и качество вводимых в стадо первотёлок:

- расчёт величины надоя вводимых в стадо первотёлок к среднему по группе выбракованных коров;

- расчёт доли вводимых первотелок на 100 коров;

- расчёт размера племенного ядра для товарных стад;

- расчёт процента ввода первотёлок в племядро;

- расчёт минимального суточного удоя для включения первотелок в племядро.

С использованием алгоритмов, учитывающих взаимосвязи переменных факторов, определяющих структуру стада, оценены различные варианты его ремонта в зависимости от планируемого уровня продуктивности. Моделирование разных темпов увеличения среднего надоя на фуражную корову (+1% - +3%) при разных уровнях общей браковки животных (20 - 30%),

включая селекционные причины (20 - 40%), позволило определить нормативы превосходства первотелок, вводимых в стадо, над выбракованными коровами. Уровень надоя вводимых первотелок в результате модельных расчетов, по данным зоотехнического учета ГПЗ ОАО «Племсовхоз «Мегрега», находился в определенном соотношении с продуктивностью выбракованных коров (табл. 1). Меняется он в зависимости от величины планируемого увеличения продуктивности стада и структуры выбраковки коров. Используя формулу или данные табл.1, можно выбрать тот или иной вариант ремонта дойного стада, исходя из поставленных задач по увеличению продуктивности и реальных возможностей хозяйства.

Таблица 1. Отношение надоя вводимых в стадо первотелок к продуктивности выбракованных коров-первотелок

Уровень планируемого надоя к исходному,% Браковка — всего, % В т. ч. селекционная браковка, %

20 30 40

+1 20 105,8 106,1 106,8

25 104,6 104,9 105,2

30 103,7 104,1 104,3

+2 20 111,6 112,2 112,9

25 109,2 109,8 110

30 107,6 107,9 108,3

+3 20 117,4 118,2 118,9

25 113,8 114,5 114,9

30 111,5 111,9 112,4

Анализ данных зоотехнического учета за ряд лет показал, что продуктивность коров, выбракованных по причинам естественного порядка (заболевания, травмы), в большинстве случаев за последнюю законченную лактацию не ниже средней по стаду, то есть выбывают животные с высоким продуктивным потенциалом.

С использованием алгоритмов была оценена эффективность разных вариантов ремонта стада в зависимости от продуктивности коров. При этом были введены два условия: в племенных хозяйствах система комплектования (ремонта) стада включает в селекционный процесс всё маточное поголовье, часть первотелок выранжировывается (племпродажа), а в товарных стадах ремонт стада осуществляется только телками племенного ядра, оптимальный размер которого определяется для конкретного хозяйства. Кроме того, использован повышающий коэффициент учета влияния на оплодотворяемость степени иммуногенетического сходства родительских пар. В каждом случае было смоделировано от 20 до 40 вариантов ремонта стада. В качестве исходной информации были использованы параметры (коэффициенты), приводимые в табл.2.

Таблица 2. Параметры воспроизводства и ремонта дойного стада

Показатель Символ Значение

Вероятность:

- рождения телок Р1 0,50

- стельности маток Р2 0,80

- стельности с учетом иммуногенетического сходства P2i 0,93

- рождения живых телят РЗ 0,98

- сохранности телок Р4 0,95

- сохранности нетелей Р6 0,99

Отбор телок Р5 0,90

Комплектование племенного ядра и производственной группы коров проводится первотелками, оцененными по продуктивности, основной показатель (нижняя граница отбора) по продуктивности - суточный удой.

Путем имитации условий комплектования племенных и товарных стад - моделированием их селекционной структуры - были разработаны оптимальные варианты ремонта стад (модели стада), ориентированные на достижение максимального увеличения надоя за поколение и средний уровень годового от 5000 до 8500 кг молока на корову (табл.3, 4).

Средний уровень надоя по племенным хозяйствам республики составляет 7200 кг молока на корову с МДЖ 4,2%, по товарным хозяйствам, соответственно, 6100 кг и 4,0%. Таким образом, с учетом реальной ситуации в животноводстве республики и на основе алгоритмов расчетов моделей айрширских стад, в качестве оптимальной для племенного стада с надоем 8000 кг молока предлагается модель со следующими параметрами: выход телят - 80 %, коэффициент репродукции первотелок - 0,43%, их ежегодный ввод в стадо - 26% с последующей выбраковкой 6%, браковка коров второго удоя и старше - 20%, увеличение надоя за поколение - 195 кг молока на корову. Для товарных стад при планируемом надое 7000 кг селекционная структура модельного стада следующая: выход телят - 83%, удельный вес племядра - 75 %, ввод первотелок в стадо - 27% с последующей браковкой 9% и 18% коров второго отела и старше, фенотипический тренд по надою - на уровне 150 кг.

Таблица 3. Оптимальные варианты ремонта стада племенного хозяйства (племзавод, репродуктор)

Средний надой Выход телят Коэф. Ввод Браковка коров, % Увеличение

по стаду, кг на 100 коров выращивания первотелок, первотелок 2 отела и надоя за

первотелок % старше поколение, кг

6000 85 0,453 30 14 16 155

6500 84 0,440 29 12 17 170

7000 83 0,437 29 10 19 185

7500 82 0,433 28 9 19 190

8000 80 0,430 26 6 20 195

8500 80 0,425 25 5 20 201

Таблица 4. Оптимальные модели товарного стада

Средний надой по стаду, кг Выход телят на 100 коров Удельный вес племядра, % Коэф. выращивания первотелок Ввод первотелок, % Браковка коров, % Увеличение надоя за поколение, кг

первотелок 2 отела и старше

5000 90 55 0,398 20 4 16 115

5500 89 60 0,394 22 5 17 130

6000 87 65 0,390 24 6 18 145

6500 85 70 0,386 26 7 19 149

7000 83 75 0,382 27 9 18 152

7500 82 80 0,378 30 11 19 159

Методика расчёта модели стада позволит планировать процессы, происходящие в нём, с использованием метода имитационного моделирования. Она может использоваться при разработке оптимальных моделей молочных стад в автоматизированном режиме с применением ПЭВМ. Принципы моделирования оптимальной структуры молочных стад универсальны и могут быть применены при решении аналогичных задач в хозяйствах, занимающихся разведением молочного скота. Использование таких моделей позволит автоматизировать планирование оборота стада, прогнозировать уровень потенциальной продуктивности, научно обосновать селекционно-технологические варианты его оптимальной структуры.

Литература

1. Артюх В.М. Разработка и внедрение модели устойчивой производственной системы молочного скотоводства (на примере племенного завода колхоза им.Фрунзе Белгородской области): Автореф. дис...доктора, с.-х. наук. - Дубровицы, 2011. - 31 с.

2. Стрекозов Н.И., Легошин Г.П. Концепция развития технологий производства молока и говядины в хозяйствах различных форм собственности // Животноводство России. - 2002. - № 2. - С. 9-15.

3. Тимофеев А.А. Совершенствование информационного обеспечения управления использованием стада на молочных комплексах: Дис... канд. экон. наук. - М., 1982. - 188 с.

4. Чинаров И., Погодаев С. Пути эффективного ведения молочного скотоводства в рыночных условиях // Молочное и мясное скотоводство. - 2005. - № 2. - С. 8-10.

УДК 637.521

Канд. техн. наук А.А. ВЫТОВТОВ (СПбГТЭУ) Соискатель В.Ю. УДАЛОВА

(СПбГТЭУ, V—ikaiSimail.ra) Соискатель C.B. ТОРГАНОВ

(СПбГАУ, 16071961 (amail.ru)

ФУНКЦИОНАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЯСНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ С БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКОЙ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Мясные полуфабрикаты, контроль качества, влагосвязывающая способность, влагоудерживающая способность, шрот расторопши пятнистой, силимарин, колбаски для жарки, жироудерживающая способность

С каждым годом экологическая обстановка становится все более напряженной и опасной для человеческого здоровья. Постоянно увеличивается количество химических веществ техногенного происхождения, попадающих в атмосферу и водные ресурсы, отрицательно влияющих на функционирование всех жизненно важных систем человеческого организма. Прежде всего, страдают дыхательная и пищеварительная системы организма. Печень испытывает небывалые нагрузки от большого количества токсинов, попадающих в организм человека из воздуха, воды, фальсифицированных пищевых продуктов, алкоголя, табака, а также лекарственных препаратов. В связи с этим на первый план выходит задача создания продуктов питания, которые не только обеспечивают энергетические потребности организма и удовлетворяют вкусовые пристрастия людей, но и стимулируют функционирование внутренних защитных систем организма, способствующих улучшению здоровья и долголетию.

С давних времен люди использовали растения для профилактики и защиты организма от болезни и недугов, а также для улучшения общего состояния здоровья. Постоянно возрастающий темп жизни в условиях мегаполиса практически полностью исключает возможность регулярного потребления ценных луговых трав — природных источников здоровья.

Уже несколько тысяч лет плоды расторопши используются в лечебных целях. Расторопша пятнистая (Silybum mariânum) — травянистое, сорное растение семейства астровых, широко распространенное в большинстве регионов России. Все части растения являются не только съедобными, но и обладают уникальными целебными свойствами. Особенно эффективны плоды расторопши, используемые в медицинских целях для восстановления и улучшения функциональной