CC BY
44
ЖИВОТНОВОДСТВО
УДК 636.082
С.С. Крамаренко, С.И. Луговой
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНТРОПИЙНО-ИНФОРМАЦИОННОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ОЦЕНКИ ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ СВИНОМАТОК
Ключевые слова: энтропийно-инфор-
мационный анализ, свиноматка, воспроизводительные качества, возрастная динамика, крупная белая порода, украинская мясная порода.
Введение
Особенности функционирования биологических систем разного уровня с точки зрения теории информации впервые были рассмотрены в работе И.И. Шмальгаузена [1]. Им были введены понятия о каналах прямой и обратной связи, по которым передается генетическая и фенотипическая информация, рассмотрены закономерности кодирования и преобразования биологической информации.
Базисным понятием теории информации является понятие энтропии. Энтропия как мера разнообразия и организованности системы характеризует степень ее неопределенности (детерминированности). Система считается тем детерминированее, чем меньше значение ее энтропии (Н). Это происходит в том случае, если одно из возможных состояний системы имеет очень высокую вероятность (частоту) проявления.
Возможность применения энтропийноинформационного анализа (ЭИА) в различных областях биологической науки была отмечена ранее [2-4]. При этом большинство этих работ демонстрируют примеры применения ЭИА при изучении дискретных (ка-
чественных) признаков, имеющих полиномиальное распределение (для которых исходно были разработаны основные положения теории информации и, в частности, ЭИА).
Модификация ЭИА для количественных признаков, использующая интегральные оценки плотности распределения стандартизированных величин, дала возможность расширить применение данного метода для оценивания различных количественных показателей продуктивности сельскохозяйственных животных [5]. В частности, было проведено изучение уровня детерминированности возрастной динамики живой массы разных видов сельскохозяйственной птицы, толщины скорлупы и индекса формы яиц, характеристики системы по частоте аллелей овопро-теиновых локусов у мясо-яичных кур [6-8]. Дало интересные результаты и применение метода ЭИА при оценке показателей молочной продуктивности крупного рогатого скота [9, 10].
Полученные разными авторами результаты свидетельствуют о перспективности использования данного метода для анализа количественных признаков. Таким образом, учитывая ведущую роль отрасли свиноводства в наращивании производства мяса, можно ожидать, что применение ЭИА при оценке воспроизводительных качеств свиноматок также будет перспективным.
Целью исследований было изучение особенностей возрастной динамики показателей воспроизводительных качеств свиноматок двух разных пород с использованием ЭИА.
Объекты и методы
Для исследований были использованы показатели воспроизводительных качеств свиноматок крупной белой (КБ) и украинской мясной (УМ) пород. Животные принадлежали племенному заводу ООО «Таврийские свиньи» Херсонской области. Для исследований были использованы данные о продуктивности по результатам первых семи опоросов для 150 свиноматок каждой из пород.
Воспроизводительные качества свиноматок оценивали по следующим показателям: общее количество поросят при рождении (ОПР), количество живых поросят при рождении (ЖПР) и количество поросят при отъеме (ПО). Отъем поросят от свиноматок в хозяйстве осуществлялся в возрасте 35 дней.
Кроме непосредственных оценок энтропии, нами также были использованы производные от нее. Меру абсолютной организации системы (О) рассчитывали по формуле: О = Н max- H , а величину относительной организованности системы (R) по формуле:
R = І--
H
H max
Энтропийно-информационный анализ (ЭИА) проведен с использованием модификации для количественных данных, предложенной С.С. Крамаренко [5].
Экспериментальная часть, результаты и их обсуждение
Независимо от породной принадлежности свиноматок возрастная динамика их воспроизводительных качеств имеет общие характерные особенности. В частности, у свиноматок обеих исследованных пород показатель ОПР достигает своего максимума к 4-5 опоросам и в дальнейшем остается практически неизменным (рис. 1).
Количество живых поросят при рождении (ЖПР) достигает своего максимума к
3-4 опоросам, но в дальнейшем наблюдается постепенное снижение данного показателя.
Наблюдаемая ситуация является следствием увеличения количества мертворожденных поросят, которое находится в прямой корреляционной зависимости от возраста свиноматок [11, 12].
Возрастная динамика показателя ПО среди свиноматок обеих пород практически полностью идентична динамике показателя
ЖПР, что свидетельствует об очень слабом влиянии возраста свиноматок на сохранность поросят в подсосный период.
Наименьшей упорядоченностью у свиноматок как крупной белой, так и украинской мясной пород характеризовалась система ОПР, причем отмечено некоторое повышение уровня ее энтропии у животных четвертого опороса и старше (рис. 2).
В частности, средний уровень энтропии по 1-3 опоросам у свиноматок УМ составлял 2,9303 бита, а по 4-7 опоросам — 3,0689 бита. Для животных КБ аналогичные показатели составляли 2,9822 и 3,0907 бит соответственно.
Более детерминированой является система ЖПР. Однако нами отмечены некоторые породные особенности уровня изменчивости данной системы. В частности, у свиноматок УМ до третьего опороса средний уровень энтропии данной системы был практически равен аналогичному показателю системы ОПР и составлял в среднем 2,9030 бит.
С увеличением возраста свиноматок отмечено существенное возрастание уровня детерминированности системы ЖПР. Средний уровень энтропии данной системы по данным 4-7 опоросам составлял 2,7740 бит.
У свиноматок КБ уровень упорядоченности системы ЖПР по 1-3- и по 4-7 опоросам составлял 2,6174 и 3,0339 бит соответственно.
Общей характеристикой для обеих исследованных пород является наивысшая степень упорядоченности системы ПО, по сравнению с другими изученными системами.
Для свиноматок УМ породы отмечается резкое увеличение детерминированности данной системы с первого по третий опорос от 2,8955 до 2,4377 бит. Среднее значение по 1-3 опоросам составило 2,6473 бит. В дальнейшем отмечена стабилизация данного показателя — средний уровень энтропии данной системы по результатам 4-7 опоросам находится на уровне 2,3903 бит.
Аналогичная, хоть и менее ярко выраженная тенденция, отмечена и по данным о количестве отнятых поросят от свиноматок КБ породы. С первого по третий опорос упорядоченность системы ПО для них возрастала от 2,6860 до 2,4913 бит. Средний показатель по 1-3 опоросам составляет 2,5832, а по результатам 4-7 опоросам — 2,5786 бит.
Выявленные межпородные различия в степени детерминированности систем ЖПР и ПО могут быть обусловлены различным уровнем консолидированности генофонда исследуемых пород. Данные различия возможны, поскольку животные УМ породы
уже достаточно длительное время разводятся преимущественно «в себе», в то же время как селекционная работа с КБ породой в значительной мере базируется на интенсивном использовании племенного материала импортного происхождения.
Как и ожидалось, наивысшим уровнем абсолютной организации характеризовалась система ПО, которая не зависела ни от породной принадлежности свиноматок, ни от их возраста (табл.). Кроме того, отмечена тенденция к повышению данного показателя с увеличением возраста животных. Более ярко эта тенденция проявилась у свиноматок УМ породы — средний показатель абсолютной организации системы ПО по 1-3 опоросам составлял 0,6747, а уже по 4-7 опоросам — 0,9316 бита.
Минимальными значениями абсолютной организации у свиноматок обеих пород характеризовалась система ОПР. Причем отмечено снижение данного показателя по мере увеличения возраста свиноматок.
Согласно классификации С. Бира, система, для которой значение относительной организованности системы R<0,1, является вероятностной (стохастической); если R>0,3, то такая система считается детерминированной [13]. И, наконец, система, для которой 0,1 <R<0,3, является квазиде-терминированной (вероятностно-детер-
минированной).
Относительная организованность системы ОПР в среднем по всем учтенным опоросам у свиноматок обеих исследуемых пород была практически одинаковой — 0,08360,0941, что позволяет отнести данную систему к стохастической. Общей для обеих пород является и тенденция к снижению данного показателя с возрастом. Так, средний показатель относительной организованности системы ОПР по 1-3 опоросам свиноматок КБ породы составил 0,1023, а по 4-7 опоросам — 0,0696. Для свиноматок УМ породы эти показатели составляли 0,1179 и
0,0762 соответственно.
Рис. 1. Возрастная динамика воспроизводительных качеств свиноматок:
1 - ОПР; 2 - ЖПР; 3 - ПО
Рис. 2. Возрастная динамика энтропии воспроизводительных качеств свиноматок:
1 - ОПР; 2 - ЖПР; 3 - ПО
Таблица
Оценки абсолютной (О) и относительной (R) организации системы воспроизводительных качеств свиноматок крупной белой и украинской мясной пород
Номер опороса По 0 д 01
КБ УМ
О, бит R О, бит R
Общее количество поросят при рождении (ОПР)
1 0,3980 0,1198 0,3725 0,1121
2 0,2353 0,0708 0,4125 0,1242
3 0,3858 0,1162 0,3899 0,1174
4 0,1819 0,0548 0,2029 0,0611
5 0,2340 0,0705 0,2680 0,0807
6 0,2343 0,0705 0,2800 0,0843
7 0,2746 0,0827 0,2613 0,0787
Количество живых поросят при рождении (ЖПР)
1 0,4069 0,1225 0,4492 0,1352
2 0,4725 0,1422 0,3740 0,1126
3 1,2341 0,3715 0,4336 0,1305
4 0,3737 0,1125 0,5312 0,1599
5 0,2700 0,0813 0,5232 0,1575
6 0,2715 0,0817 0,5737 0,1727
7 0,2368 0,0713 0,5637 0,1697
Количество поросят при отъеме (ПО)
1 0,6364 0,1916 0,4264 0,1284
2 0,7491 0,2255 0,7134 0,2147
3 0,8306 0,2500 0,8842 0,2662
4 0,6657 0,2004 0,9387 0,2826
5 0,6279 0,1890 0,9456 0,2847
6 0,8489 0,2555 0,9288 0,2796
7 0,8309 0,2501 0,9133 0,2749
Система ЖПР по уровню относительной организованности, согласно классификации С. Бира, является квазидетерминированной (вероятностно-детерминированной). Причем, так же как и для системы ОПР нами не отмечено влияния породы на уровень изменчивости данного показателя. Средняя величина относительной организованности системы ЖПР по всем учтенным опоросам у свиноматок КБ и УМ составила 0,1404 и
0,1483 соответственно. Однако при анализе возрастной динамики данного показателя были выявлены также породные особенности. В частности, у свиноматок УМ породы отмечено увеличение относительной организованности системы ЖПР с увеличением номера опороса. Среднее значение данного показателя по 1-3 опоросам для свиноматок данной породы составляло 0,1261, а по 4-7 опоросам — 0,1649. В то же время у свиноматок КБ отмечается противоположная тенденция. Среднее значение относительной организованности системы ЖПР по 1-3 опоросам у них составило 0,2121, а по
4-7 опоросам — 0,0867.
Квазидетерминированной также является и система ПО (табл.). Межпородные отличия уровня относительной организованности данной системы незначительны. В целом, для семи учтенных опросов среди животных
обеих пород данный показатель варьировал в границах 0,2232-0,2473. Причем, для свиноматок КБ породы не было отмечено влияния их возраста на уровень относительной организованности системы ПО, тогда как для животных УМ породы отмечено его повышение с увеличением возраста животных.
Выводы
1. Наименее детерминированным среди показателей воспроизводительных качеств свиноматок является общее количество поросят при рождении (ОПР), причем уровень энтропии данного признака повышается с увеличением возраста животных. Наивысшим уровнем упорядоченности характеризуется показатель количества поросят при отъеме (ПО).
2. Не установлено влияния породной принадлежности животных на относительную организованность систем, однако выявлены некоторые межпородные различия в степени детерминированности воспроизводительных качеств, в том числе и в возрастной динамике.
3. Количество поросят при отъеме целесообразно использовать в качестве основного показателя при оценке воспроизводительных качеств свиноматок.
Библиографический список
1. Шмальгаузен И.И. Кибернетические вопросы биологии. — Новосибирск: Наука, 1968. — 224 с.
2. Герасимов И.Г. Энтропия биологиче-
ских систем // Проблемы старения и долголетия. — 1998. — Т. 7. — № 2. —
С. 119-126.
3. Рябоконь Ю.А., Сахацкий Н.И., Кут-нюк П.И. и др. Информационно-статистический анализ менделирующих и полиген-ных признаков в популяциях сельскохозяйственных птиц: методические рекомендации.
— Харьков, 1996. — 40 с.
4. Нежлукченко Т. І. Використання
інформаційно-статистичних методів оцінки рівня консолідації нового типу овець асканійської тонкорунної породи // Розведення і генетика тварин. — 1999. — Вип. 31.
— 32. — С. 167-168.
5. Крамаренко С.С. Особенности использования энтропийно-информационного анализа для количественных признаков биологических объектов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — 2005. — Т. 7. — № 1. — С. 242-47.
6. Патрєва Л.С., Крамаренко С. С. Ент-
ропійний аналіз кількісних ознак для селекційної оцінки батьківського стада м'ясних курей // Розведення і генетика тварин. — К.: Аграрна наука, 2007. — № 41. —
С. 149-153.
7. Хвостик В. Ентропійно-інформаційний аналіз системи «жива маса» гусей в ран-
ньому онтогенезі // Тваринництво України.
- 2011. - № 5. - С. 21 - 23.
8. Хвостик В.П. Використання ентропійно-го аналізу для характеристики системи за частотою алелей овопротеїнових локусів у м'ясо-яєчних курей різного генезису // Збірник наукових праць Подільського державного аграрно-технічного університету. Серія «Технологія виробництва і переробки продукції тваринництва». — Кам'янець-Подільський: ПДАТУ, 2012. — Вип. 20. — С. 284-285.
9. Гиль М.І. Використання ентропійного
аналізу кількісних ознак молочної худоби різних генотипів / М. І. Гиль // Вісник Подільського ДАТУ: зб. наук. пр. —
Кам'янець-Подільський, 2007. — № 15. — С. 104-111.
10. Гиль М.І. Порівняльна оцінка ефективності використання ЕІА червоної степової та української червоної молочної порід // Аграрні вісті. — 2007. — № 2. — С. 13-17.
11. Risk factors for stillbirth and foetal mummification in four Brazilian swine herds / V. F. Borges, M. L. Bernardi, F. P. Bortolozzo [et al.] // Prev. Vet. Med. — 2005. — Vol. 70. — P. 165-176.
12. Knol E.F., Ducro B.J., M J. A. van Arendonk et al. Direct, maternal and nurse sow genetic effects on farrowing-, preweaning- and total piglet survival // Livest. Prod. Sci. — 2002. — Vol. 73. — Р. 153-164.
13. Бир С. Кибернетика и управление. — М.: ИЛ, 1963. — 168 с.
+ + +
УДК 636.4.033 Т.Ю. Животова,
И.Ф. Горлов, Д.В. Николаев, Л.А. Сюльев
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СОДЕРЖАНИЯ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОДСВИНКОВ
Ключевые слова: мясная продуктивность, среднесуточный прирост, длина туши и беконной половинки, мышечный глазок убойный выход.
Введение
Для дальнейшей интенсификации отрасли свиноводства необходимо вести работу не только по использованию высокопродуктивных животных, но и по улучшению условий содержания и кормления, что особенно важно на крупных свиноводческих предпри-
ятиях, занимающихся промышленным производством свинины [1-3].
Развитие свиноводческой отрасли тесно связано с изучением передового опыта не только отечественных, но и зарубежных исследователей. При промышленной технологии выращивания свиней пород йоркшир, ландрас и дюрок удалось достичь высоких приростов при малых затратах кормов на единицу продукции [4, 5].
Изучение влияния различных технологий откорма на продуктивность подсвинков
