CC BY
14
УДК 636.2.082.2
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ ПРИЗНАКОВ ОЦЕНКИ СОБСТВЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ СВИНЕЙ ОТЦОВСКИХ И МАТЕРИНСКИХ ПОРОД
Н. М. ХРАМЧЕНКО, А. В. РОМАНЕКО, И. А. ЕРАХОВЕЦ, А. И. КОНЕК
РУП «НПЦ НАН Беларуси по животноводству», г. Жодино, Минская обл., Республика Беларусь, 222163
(Поступила в редакцию 17.01.2017)
Резюме. В статье представлена система стандартизации толщины шпика признаков оценки собственной продуктивности свиней отцовских и материнских пород.
Коэффициенты пересчета для пород йоркшир-ландрас по толщине шпика 1—0,08 мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг, толщине шпика 2 — 0,07мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг, по высоте длиннейшей мышцы спины — 0,13 мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг. Разработана линейная модель прогнозирования толщины шпика хрячков 1 группы пород крупная белая-белорусская мясная, коэффициент пересчета составил 0,2 мм на 1 кг ж. м. от 95 до 105 кг. По породам белорусская черно-пестрая и дюрок доступный объем информации не позволяет разработать устойчивую и достоверную модель стандартизации признаков оценки по собственной продуктивности ввиду чрезвычайно небольшого объема выборки.
Ключевые слова: свиньи, коэффициенты пересчета, толщина шпика, выход постного мяса.
Summary. The article presents a system for standardization of backfat thickness traits for evaluation of self-performance ofpigs ofpaternal and maternal breeds.
The conversion factors for Yorkshire-Landras breeds by backfat thickness 1 — 0.08 mm per 1 kg of body weight from 90 to 110 kg, backfat thickness 2 — 0.07 mm per 1 kg of body weight from 90 to 110 kg, by height of the longest back muscle — 0.13 mm per 1 kg of body weight from 90 to 110 kg. A linear model was developed for predicting backfat thickness 1 of a group of boars of Large white-Belarusian meat breeds, conversion factor made 0.2 mm per 1 kg of body weight from 95 to 105 kg. By breeds of Belarusian black-motley and Duroc the available data does not allow to develop a stable and reliable model for standardization of evaluation traits by self-performance due to the extremely small sample size.
Key words: pigs, conversion factors, backfat thickness, lean meat yield.
Введение. Стандартизация как вид целенаправленной деятельности человека используется во всех сферах его жизни. Она направлена на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного применения в отношении реально существующих или потенциальных задач.
История современной цивилизации убедительно свидетельствует о том, что стандартизация является логическим и неизбежным следствием объективных законов развития науки и технологий. Именно с помощью
стандартизации существует возможность сознательно и целенаправленно регулировать любого рода деятельность с целью обеспечения необходимого уровня эффективности. Стандартизация является основой различных производств, в том числе селекции сельскохозяйственных животных. С ее помощью обеспечивается единый порядок оценки племенной ценности животных; внедрение прогрессивных норм, требований и методов селекции, типовых методик измерения признаков племенной ценности, стандартной приборной базы, комплексной автоматизации процесса.
Генетическое совершенствование свиней означает больше, чем усовершенствование производства свинины. Для того чтобы гарантировать выживание свиноводства, обязательным является как улучшение качества продукции, так и повышение эффективности производства. Для достижения этих целей необходима разработка организованных, систематических программ селекции свиней. Основными компонентами программ по усовершенствованию являются: точное измерение уровня экономически значимых признаков; использование универсальной процедуры генетической оценки и компьютерного анализа данных и использование полученных результатов в селекции свиней. Никакой генетический прогресс не может быть достигнут, если селекционеры не используют точно оцененных, генетически выдающихся животных. Никакой генетический прогресс не может быть реализован, если производители не используют потомков этих же животных в своей программе по разведению.
Анализ источников. В Советском Союзе существовала научно обоснованная и хорошо функционировавшая на протяжении 30 лет система стандартов в области племенного свиноводства, венцом которой была «Инструкция по бонитировке свиней» 1976 года. Целью данной инструкции было дать всестороннюю оценку продуктивным и племенным качествам свиней и определить их производственное назначение. За последние годы произошло смещение приоритетов селекции, а достигнутый за последние 40 лет генетический прогресс, (а именно столько не пересматривались принципы стандартизации признаков племенной ценности) сделали неактуальными математические и статистические модели, заложенные в основу стандартизации признаков племенной ценности. Кроме этого, в племенном свиноводстве республики осуществлен переход на новые принципы оценки племенной ценности свиней, в оценку введено много новых, ранее не используемых признаков оценки, проведено разделение племенных свиней по направлениям продуктивности. В результате остро стоит вопрос о разработке и внедрении в информационную систему «Племенное свиноводство» единой системы стандартизации признаков оценки племенной ценности свиней и установки целевых значений селекции.
Отсутствие унификации и стандартизации методологии зоотехниче-
ского и племенного учета, а также целевых значений селекции приводит к сложности создания универсальной системы оценки племенной ценности животных. Эта же проблема не позволяет перейти на метод оценки племенной ценности БЬЦР, предполагающий использование единой системы статистики по всей стране. Проектировщики программного обеспечения сталкиваются с проблемой отсутствия единой централизованной базы стандартов учета в сфере свиноводства, правилам и вариациям, параметрам учета на племенных предприятиях различной структуры.
В странах с развитым свиноводством в программах по сбору и обработке данных зоотехнического и племенного учета широко используются научно обоснованные методики стандартизации признаков, входящих в оценку племенной ценности животных. Данные методики представлены в виде справочников, которые пересматриваются в зависимости от прогресса популяций пород. Для примера, в США стандартизации учетных записей продуктивности подлежат все животные, участвующие в программе генетической оценки национальной программы совершенствования свиней, основными компонентами которой является точное измерение уровня экономически значимых признаков, использование универсальной процедуры генетической оценки и компьютеризованного анализа данных, использование полученных результатов в селекции племенных свиней.
Цель работы - разработать систему стандартизации признаков оценки по собственной продуктивности хрячков и свинок отцовских и материнских пород Республики Беларусь.
Материал и методика исследований. Научно-исследовательская работа по выполнению текущего этапа проводилась с использованием всех доступных данных оценки признаков племенной ценности племенных хозяйств республики, занимающихся оценкой по собственной продуктивности свиней с помощью ультразвуковых приборов, материнских пород свиней: ландрас, йоркшир, белорусская мясная, крупная белая, белорусская черно-пестрая.
Определение признаков племенной ценности осуществлялось согласно Положению об определении племенной ценности свиней Закона о племенном деле Республики Беларусь № 24-3 от 20 мая 2013 г [1].
Проведен анализ данных, регрессионное моделирование признаков продуктивности племенных животных, расчет селекционно-генетических параметров электронного банка данных оценки собственной продуктивности разводимых в Республике Беларусь пород свиней с использованием статистической среды Я [2].
Результаты исследований и их обсуждение. Основным показателем стандартизации среднесуточного прироста служил показатель возраста достижения живой массы 100 кг. Стандартизация этого признака основана на
использовании приростов, полученных при последнем взвешивании, которые на элевере проводились ежемесячно. В настоящее время элеверов в хозяйствах нет и индивидуальную перевеску осуществляют единичные хозяйства и в основном хрячков. Использование линейных функций, основанных на более ранних приростах для построения графиков роста фактического и теоретического (построенного на основании предыдущего привеса), дает большую погрешность при пересчете массы на 100 кг из-за большой разницы наклона прямых. В результате принято решение использовать в качестве меры оценки интенсивности роста фактический прирост животного от рождения до оценки по собственной продуктивности.
На основании анализа всех доступных данных оценки признаков племенной ценности в племенных хозяйствах республики, занимающихся оценкой по собственной продуктивности свиней с помощью ультразвуковых приборов, создан электронный банк данных материнских пород ланд-рас, йоркшир, белорусская мясная, крупная белая, белорусская черно-пестрая, содержащий оценку 10490 животных: белорусская черно-пестрая -90, белорусская мясная - 668, крупная белая - 807, ландрас - 2783 и йоркшир - 6142 голов из них свинок 6764 и 3726 хрячков, живой массой от 80 до 120 кг, толщиной шпика от 6 до 38 мм, высотой мышцы от 32 до 60 мм.
На основе анализа графиков плотности распределения (рис. 1) исследуемых пород по признакам толщины шпика и высоты мышцы установлено, что признаки имеют нормальное или близкое к нормальному распределение, о чем свидетельствует колоколообразная форма графиков.
Показатели распределения продуктивности пород йоркшир и ландрас абсолютно повторяют друг друга. Распределение подсвинков белорусской черно-пестрой породы имеет уникальный растянутый вид с большим средним значением, что подтверждает выдвинутую по результатам дисперсионного анализа гипотезу.
Графики плотности распределения показателей толщины шпика и высоты мышцы у пород белорусская мясная и крупная белая близки друг к другу, но не имеют абсолютно одинаковую кривизну. Не смотря на это, графики данных пород ближе друг к другу, чем к породам ландрас-йоркшир и белорусской черно-пестрой, что в совокупности с близостью средних дает нам основание отнести их к одной группе пород.
Проведенный анализ половых различий по толщине шпика и высоте мышцы по исследуемым породам не выявил значительных различий по породам ландрас и йоркшир разница составила в пределах одного миллиметра. По белорусской черно-пестрой породе разница доходила до 3 мм по толщине шпика 2, в то время как по толщине шпика 1 и высоте мышцы была в пределах 1 мм.
THP - толщина шпика в точке 1, THP1 - толщина шпика в точке 2, THP2 - высота мышцы
Р и с. 1. Графики плотности распределения оценок животных по породам
Таким образом, на основании поискового анализа установлено, что по развитию признаков собственной продуктивности исследуемые генотипы имеют стойкие различия в развитии признаков: импортные породы (йоркшир, ландрас) толщина шпика - 9,53-10,66 мм, высота мышцы - 46,6248,01 мм, отечественные породы (белорусская мясная, крупная белая) -13,86-20,77 мм, 41,21-43,10 мм и белорусская черно-пестрая порода -23,32-24,34 мм, 39,34 мм, соответственно; распределения по выделенным группам исследуемых признаков были также идентичны или близки к идентичным. На основании изложенного стандартизацию необходимо проводить в соответствии с выделенными группами пород.
Сформирован банк данных оценки собственной продуктивности свиней отцовских пород, включающий оценку 431 животных пород дюрок -411, пьетрен - 20, из них свинок 0 и хрячков 431, живой массой от 56 до 262 кг, толщиной шпика от 6 до 24 мм, высотой мышцы от 34 до 71 мм. Стоит отметить, что в Республике Беларусь основу отцовской породы представляют животные породы дюрок. Порода пьетрен встречается крайне редко - 19 оцененных по собственной продуктивности животных находились за пределами исследуемых весовых кондиций. Таким образом было принято решение направить исследования на анализ более многочисленной породы дюрок.
На основе анализа графиков размаха установлено, что по породам
йоркшир, ландрас, крупная белая и белорусская мясная, белорусская черно-пестрая для моделирования процесса формирования мясности лучше использовать весовые кондиции 90-110 кг.
Для установления зависимости признаков мясных качеств от живой массы сформированный банк данных от 90 до 110 кг в разрезе групп пород йоркшир-ландрас разделен на семь весовых интервалов с шагом 3 кг.
По толщине шпика в обеих точках отмечена зависимость, близкая к линейной (рис. 2). По высоте мышцы только в первом весовом интервале наблюдалось отклонение среднего значения от графика линейной функции, что может быть вызвано относительно небольшим количеством данных в этом весовом интервале - 156 измерений. Таким образом, можно заключить, что по породам йоркшир и ландрас установлена выраженная зависимость массы тела с толщиной шпика и высотой мышцы.
Йоркшир ландрас Йоркшир п.ндр.о
12 3 4 5 6 7 1 2 Э 4 Ь 6 7
Интервалы Интервалы
Йоркшир ландрас
1 2 Э 4 5 в 7
интервапы
Р и с. 2. Зависимость признаков оценки по собственной продуктивности от весовых кондиций пород йоркшир и ландрас
Средние значения развития признаков собственной продуктивности группы пород йоркшир-ландрас имели высокую достоверность. Так, с вероятностью 95 % полученные средние значения по оцениваемым интервалам находятся в пределах 0,154-0,625 мм по толщине шпика 1, 0,1350,504 мм - по толщине шпика 2, 0,348-1,411 мм - по высоте мышцы, что свидетельствует о том, что в девяноста пяти случаях из ста средние значения по оцениваемым интервалам окажутся в пределах «плюс-минус» максимум 0,312 мм по толщине шпика и 0,705 мм по высоте мышцы.
Это значит, что линейная функция и, как следствие, угол наклона прямой, описывающей зависимость, будут достаточно устойчивы к набору данных, послуживших основой для формирования модели. Таким образом, на основе проведенных анализов установлено, что электронный банк
данных оценки племенной ценности свиней групп пород йоркшир-ландрас соответствует гипотезе и отвечает требованиям для построения линейной модели.
Для установления зависимости признаков мясных качеств по группе пород крупная белая-белорусская мясная сформированный банк данных разделили на 5 весовых интервалов, что связанно с тем, что по этим породам исследуемая совокупность находилась в пределах 95-105 кг. Таким образом, шаг интервала составил около 2 кг.
Анализ графиков (рис. 3) зависимости массы тела и признаков собственной продуктивности был весьма неоднозначен. Так по толщине шпика 1 отмечена ярко выраженная зависимость, близкая к линейной от 19 до 21,5 мм. В то время как по толщине шпика 2 не отмечено взаимосвязи массы тела с толщиной шпика, более того толщина шпика изменялась от 14 до 15,6 мм, что полностью не согласуется с развитием толщины шпика 1. По высоте длиннейшей мышцы спины наблюдалась нисходящая динамика, что полностью не согласуется выдвинутой гипотезой линейной зависимости.
Крупная белая белорусская мясная Кру(жая белая белорусская
1 2 3 4 5
Интервалы
Р и с. 3. Зависимость признаков оценки по собственной продуктивности от весовых интервалов группы пород крупная белая-белорусская мясная
При детальном анализе признаков установлено, что различия между средними значениями признаков толщины шпика 2 и высоты длиннейшей мышцы спины, исследуемых интервалов, находились в узких пределах -от 14,701 до 15,629 мм и от 41,868 до 42,186 мм соответственно или - до 1,2 мм. Таким образом, можно заключить, что для данных пород в весовых кондициях 95-105 кг различия между весовыми категориями по при-
знакам толщины шпика 2 и высоты мышцы несущественны и не требуют пересчета. Данное обстоятельство, возможно, вызвано тем, что в исследованиях использовались данные исключительно некастрированных ремонтных хрячков, свинки в Республике Беларусь не оцениваются, следовательно, для выявления закономерности необходимы дополнительные исследования в области физиологии по группе пород крупная белая-белорусская мясная.
Анализ доверительных интервалов средних значений весовых интервалов показал достаточно высокую однородность данных внутри исследуемых весовых групп. Так, вероятные средние значения по толщине шпика 1 находились в пределах 0,559-1,432 мм, по толщине шпика 2 - 0,5041,338 мм, высота длиннейшей мышцы спины - 0,487-1,329 мм, что свидетельствует о достоверности используемых средних значений интервалов.
Ввиду крайне малого количества значений оценки собственной продуктивности по белорусской черно-пестрой породе достоверность моделирования будет весьма низкой. Так, доверительные интервалы средних значений весьма широки и находятся в пределах 7,3162-20,324 мм, 7,11917,086 мм и 3,861-13,185 мм соответственно для толщины шпика 1 и 2 и высоты длиннейшей мышцы. Вероятное попадание средних значений по некоторым весовым интервалам достигает ±10 мм, что сопоставимо с 50 % средней величины признака.
Из-за большой вероятности изменения средних значений весовых категорий, а следовательно и угла наклона линейной функции при моделировании увеличения жировой и мышечной ткани считаем нецелесообразным проводить стандартизацию данных признаков по белорусской черно-пестрой породе до накопления необходимой информации первичного зоотехнического учета. Аналогичная закономерность выявлена и по породе дюрок.
Таким образом, можно заключить, что по породам белорусская черно-пестрая и дюрок доступный объем информации не позволяет разработать устойчивую и достоверную модель стандартизации признаков оценки по собственной продуктивности ввиду чрезвычайно небольшого объема выборки.
На основании банков данных оценки собственной продуктивности молодняка свиней материнских пород был проведен однофакторный регрессионный анализ (табл. 2 и 3), из которого были определены формулы пересчета оценки толщины шпика и высоты мышечного глазка на 100 кг живой массы пород йоркшир и ландрас (формулы 1, 2, 3) и крупная белая и белорусская мясная (формулы 4, 5).
Толщина шпика 1 ! _ 10,563762* х1 , (1)
Х'00 _ 0,078491* Р + 2,71714 или 0,08 мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг
Толщина шпика 2
9,855093* х2 , (2)
0,069216* Р + 2,939380 или 0,07 мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг
Высота мышцы
о _ 47,871808* хм , (3)
Х100 _ 0,128105*Р + 35,061337 или 0,13 мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг;
где: х1, х2, Xм - промеры толщины шпика и высоты мышцы, Р - масса тела в момент оценки, х1оо - толщина шпика в точке 1 на 100 кг, х2 - толщина шпика в точке 2 на 100 кг, х1оо - высота мышцы на 100 кг.
Из данных регрессионного анализа признаков толщины шпика по породам йоркшир и ландрас следует, что разработанная линейная модель весьма достоверна, коэффициенты детерминации составили 0,943, 0,964 и 0,750 для толщины шпика 1, 2 и высоты мышцы, соответственно, и адекватна исходным данным. Так, квантиль распределения Фишера был ниже расчетного значения при уровне значимости 0,001-0,01. В целом расчетный уровень достоверности составил не менее 99,8 %.
Из данных регрессионного анализа признаков толщины шпика по породам крупная белая и белорусская мясная следует, что только по толщине шпика 1 мы получили уравнение линейной модели с высокой достоверностью 99,3 % и разработанная линейная модель весьма достоверна, коэффициенты детерминации составили 0,866 и адекватна исходным данным.
Близкая к достоверной была модель по признаку высоты мышцы - коэффициент детерминации 0,750, расчетный уровень значимости - 0,03, однако график рассчитанной модели имел очень небольшой и нисходящий угол наклона относительно оси X, что свидетельствует о близких к нулю коэффициентах пересчета. В результате при пересчете на каждый килограмм живой массы высота мышцы изменялась всего на 0,029 мм, за 10 кг на 2,9 мм - что весьма мало относительно средней величины признака при живой массе 100 кг - 42,03 мм.
Толщина шпика 1 ! 20,587191* х1 , (4)
Х100 _ 0,202177* Р + 0,045894 или 0,2 мм на 1 кг ж. м. от 95 до 105 кг
Толщина шпика 2 2 _ 15,305313* х2 , (5)
Х100 _ 0,075580* Р + 7,748319
или 0,08 мм на 1 кг ж.м. от 95 до 105 кг где: х1, х2, Xм - промеры толщины шпика и высоты мышцы, Р - масса тела в момент оценки, х1оо - толщина шпика в точке 1 на 100 кг, х2 - толщина шпика в точке 2 на 100 кг.
Ввиду высокой точности проведенных ранее расчетов моделирования содержания постного мяса, согласно прибору PigLog-105, установлено, что в разрабатываемой системе следует использовать следующую формулу расчета содержания постного мяса (формула 6):
Пересчет содержания мяса в туше на 100 кг живой массы Х% =-0,44603* х;оо - 0,50992* х200 + 0,1284716* х°00 + 63,84435 (6); где: х1 - толщина шпика в точке 1 пересчитанная на 100 кг,
х
100 ,2 100
- толщина шпика в точке 2 пересчитанная на 100 кг,
Х100 - высота мышцы пересчитанная на 100 кг,
Х% - содержание постного мяса в 100 кг живой массы.
Заключение. Разработана система стандартизации признаков оценки по собственной продуктивности хрячков и свинок материнских пород Республики Беларусь. Разработанные линейные модели достоверны, коэффициенты детерминации составили 0,75-0,964, расчетный уровень достоверности составил не менее 99,8 %. Коэффициенты пересчета составили по породам йоркшир-ландрас для толщины шпика 1 - 0,08 мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг, толщине шпика 2 - 0,07 мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг, высота длиннейшей мышцы спины - 0,13 мм на 1 кг ж. м. от 90 до 110 кг.
Разработанная линейная модель прогнозирования толщины шпика 1 хрячков группы пород крупная белая-белорусская мясная имела коэффициент детерминации 0,964, достоверность не менее 99,8 %. В результате коэффициент пересчета составил 0,2 мм на 1 кг ж. м. от 95 до 105 кг. Из-за отсутствия оценки по собственной продуктивности свинок данных пород в весовых кондициях 90-110 кг, а также необходимости дополнительных исследований по физиологии формирования мясных качеств у некастрированных хрячков живой массой 95-105 кг стандартизация толщины шпика 2 и высоты длиннейшей мышцы спины невозможна.
ЛИТЕРАТУРА
1. Закон Республики Беларусь от 20 мая 2013 г. № 24-З О племенном деле в животноводстве Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь, 22.05.2013, 2/2022.
2. Мастицкий С. Э., Шитиков В. К. (2014) Статистический анализ и визуализация данных с помощью R. - Электронная книга, адрес доступа: http://r-analytics.blogspot.com.
