Алгоритм моделирования оптимальных вариантов ремонта стада молочных пород крупного рогатого скота

Введение. Одной из главных задач при селекции скота молочного направления продуктивности является повышение удоев. При решении этой задачи немаловажное значение имеет отбор животных. Для успешной работы необходимо моделирование селекционных процессов в стаде, которое дает возможность при постановке задачи рассмотреть подходы и варианты отбора, а также оценить результативность предлагаемых моделей. Моделирование имитирует реальные процессы в стаде и адаптируется к биологическим, селекционным, технологическим и хозяйственным условиям разведения животных [1]. Для этого требуется оптимизация методов селекции, способствующих реализации генетического потенциала животных. Моделирование параметров отбора позволяет ускорить селекционный процесс, что на сегодняшний момент является первостепенной задачей в отрасли скотоводства.

Цель исследований : разработка алгоритма моделирования вариантов ремонта стада первотелками с продуктивностью выше среднего по стаду на 10 % с учетом возраста коров в лактациях и породной принадлежности для совершенствования молочного скота и эффективного ведения отрасли скотоводства в условиях Красноярского края.

Задачи исследований: проанализировать уровень молочной продуктивности коров молочных пород; разработать формулу для расчета ожидаемого увеличения удоя по группам и стаду; выбрать и рекомендовать оптимальные варианты ввода первотелок с продуктивностью выше среднего по стаду на 10 %; оценить экономическую эффективность предлагаемых моделей ремонта стада.

Материалы, объекты и методы исследований. Исследования выполнены на основании данных по племенным хозяйствам Красноярского края: АО «Березовское», ФГУП «Курагин-ское», СПК «Алексеевский», ООО «Ильечев-ское», ЗАО «Сибирь-1», ЗАО Племзавод «Крас-нотуранский», АО «Тубинск»; ОАО «Канская сортоиспытательная станция», ОАО Племзавод «Красный маяк», ЗАО «Солгонское», ООО Племзавод «Таежный».

Объект исследования : коровы краснопестрой породы (n = 5571), енисейского типа красно-пестрой породы (n = 5110), чернопестрой породы (n = 1768), красноярского типа черно-пестрой породы (n = 1751).

Для расчета ожидаемого увеличения удоя по группам и стаду нами была разработана формула

(УВ×КВ)+(УП×КП)

ОУ= _КК , (1)

где ОУ – ожидаемый удой, кг; УВ – фактический удой в группе после выбраковки и выранжиров-ки, кг; КВ – фактическое количество коров в группе после выбраковки и выранжировки, гол.; УП – удой вводимых в стадо первотелок, кг; КП – количество вводимых в стадо первотелок, гол.; КК – количество коров в группе, гол.

Экономическую эффективность производства молока определяли по общепринятой методике [2].

Результаты исследований и их обсуждение . Для изучения возможности обеспечения ремонта стада высокопродуктивными первотелками (продуктивность выше 10 % среднего по стаду) Голов 500

было проведено распределение коров-первотелок по удою, полученные данные приведены на рисунке 1.

—■—красно-пестрая порода

—♦—енисейский тип красно-пестрой породы

—*—черно-пестрая порода

—•—красноярский тип черно-пестрой породы

Рис. 1. Распределение первотелок по удою, кг

В красно-пестрой породе 25,4 % первотелок с удоем выше среднего по стаду на 10 %, в енисейском типе красно-пестрой породы – 21 %. Количество первотелок с удоем выше среднего по стаду на 10 % черно-пестрой породы и красноярского типа черно-пестрой породы соответственно 15,6 и 16,7 %.

Таким образом, в хозяйствах Красноярского края имеются условия для проведения отбора первотелок по собственной продуктивности и обеспечения ремонта стада первотелками с продуктивностью выше среднего по стаду на 10 %.

Коровы разных пород и типов молочного скота Красноярского края обладают продуктивнобиологическими особенностями, которые необходимо учитывать при их разведении. Моделирование оптимальных вариантов ремонта стада проводили с учетом породы, при этом был выбран односторонний отбор по удою, так как этот признак имеет более широкий диапазон изменчивости, что подтверждается рядом авторов [3–5]. Разработка и выбор оптимальных моделей ввода первотелок в стадо были произведены по алгоритму, который включал в себя следующие действия и условия:

• 1.    Мониторинг продуктивности животных в стаде.

• 2.    Оценка молочной продуктивности первотелок и отбор животных с удоем выше среднего по стаду на 10 %.

• 3.    Объединение коров внутри породы в три возрастные группы: первой, второй, третьей и старше лактации.

• 4.    Подсчет количества коров в каждой группе и определение средней продуктивности на начало разработки моделей.

• 5.    Варианты интенсивности отбора в различных возрастных (по лактациям) группах коров могут быть любыми, необходимыми для хозяйства. В нашей работе для примера мы использовали 5, 10, 15 % выбраковку худших коров.

• 6.    Выбраковка производится с учетом вынужденной браковки, выбытие животных – из числа не стельных коров с учетом номера лактации.

• 7.    Определение удоя и числа коров в группе после выбраковки и выранжировки.

• 8.    Выбор оптимальных вариантов ремонта стад (модели), направленных на достижение максимального увеличения надоя.

Данный алгоритм может быть применен как к хозяйству, так и к отдельному стаду и породе в

В таблице 1 приведены результаты примера расчета модели. Средний удой составлял 6124 кг, количество коров – 5771 гол. После разбивки животных по лактациям определяли их фактическое количество.

целом.

Пример расчета выбора оптимальных вариантов ремонта стад

Таблица 1

Показатель	По породе	Лактация
		1	2	3
Удой за 305 дн., кг	6124	6019	6218	6156
Удой вводимых первотелок, кг	6621
Количество коров, гол.	5771	2125	1735	1905
Из них выбракованных и выранжированных:
%	11,9	15	10	10
гол.	683	319	174	190
Количество коров после выбраковки и выранжировки, гол.	5082	1806	1561	1715
Удой после выбраковки, кг	5650	6338	6498	6422
Ожидаемый результат, кг	6433	6380	6510	6442

В нашем примере из группы коров по первой лактации выбраковывали и выранжировывали 15 %, или 319 голов, второй и третьей лактации – по 10 %, или 174 и 190 голов соответственно, что в сумме составило 11,9 %, или 683 коровы. Следовательно, для ремонта стада необходимо 683 первотелки с удоем 6621 кг, что выше среднего по стаду на 10 %. Ожидаемый средний удой по стаду после применения предложенного варианта моделирования окажется равным 6433 кг (см. табл. 1).

Таким образом, алгоритм моделирования оптимальных вариантов ремонта стада универсален и может быть применен при решении аналогичных задач в хозяйствах, занимающихся разведением молочного скота. Использование предложенных математических расчетов позволит оптимизировать оборот стада и прогнозировать уровень молочной продуктивности.

Моделирование оптимальных вариантов ремонта стада красно-пестрой породы приведено в таблицах 2 и 3. Мониторинг молочной продуктивности показал, что средний удой по породе составлял 6124 кг при массовой доле жира и белка 4,06 и 3,1 % соответственно (данные представлены в таблице 2).

Наивысшая молочная продуктивность коров наблюдалась по второй лактации и составляла 6218 кг при массовой доле жира 4,1 %. Содержание белка в молоке на протяжении трех лактаций оставалось постоянным – 3,1 %. Согласно проведенным расчетам, в стадо рекомендуется вводить первотелок с удоем 6621 кг, что на 10 % выше среднего по породе.

Для красно-пестрой породы из пяти предложенных моделей оптимальной является четвертая (табл. 3).

Процент выбраковки коров составил по первой лактации – 15 %, второй – 10 % и третьей – 10 %. Ожидаемое увеличение молочной продуктивности на одну корову составит 433 кг молока, что позволит получить 6433 кг молока.

В таблице 4 приведена продуктивность коров енисейского типа красно-пестрой породы, которая составляла 6422 кг с жирно- и белковомо-лочностью 4,09 и 3,1 % соответственно. Наибольшей молочностью отличались коровы третьей лактации – 6702 кг, что на 280 кг больше, чем среднее по породному типу.

Таблица 2

Показатель	Удой за 305 дней, кг	МДЖ, %	МДБ, %
Средняя продуктивность по породе	6124±16,9	4,06±0,003	3,1±0,001
Продуктивность коров:
1-й лактации	6019±27,9	4,06±0,004	3,1±0,001
2-й лактации	6218±29,7	4,1±0,005	3,1±0,002
3-й лактации	6156±30,1	4,03±0,006	3,1±0,002
Продуктивность вводимых первотелок (>10 % среднего по стаду)	6621	4,06	3,1

Таблица 3

Показатель	Модель
	1	2	3	4	5
Процент выбраковки коров:
1-й лактации	5	10	10	15	10
2-й лактации	5	5	10	10	10
3-й лактации	10	10	10	10	15
Ожидаемый удой за 305 дней, кг	6322	6365	6403	6433	6430

Таблица 4

Показатель	Удой за 305 дней, кг	МДЖ, %	МДБ, %
Средняя продуктивность по породе	6422±18,5	4,09±0,002	3,1±0,001
Продуктивность коров:
1-й лактации	6114±24,7	4,11±0,004	3,1±0,002
2-й лактации	6451±37,3	4,1±0,007	3,1±0,002
3-й лактации	6702±39,7	4,08±0,005	3,1±0,002
Продуктивность вводимых первотелок (≥10 % среднего по стаду)	7065	4,09	3,1

Показатели продуктивности коров красно-пестрой породы

Модели ввода первотелок красно-пестрой породы

Показатели продуктивности коров енисейского типа красно-пестрой породы

По результатам моделирования для енисейского типа красно-пестрой породы оптимальной принята четвертая модель (табл. 5). Процент выбраковки коров в четвертой модели составлял по первой лактации – 15 %, второй – 10 и третьей – 10 %.

Ожидаемый результат по молочной продуктивности – 6784 кг молока.

В таблицах 6 и 7 приведено моделирование ввода в стадо первотелок черно-пестрой породы. В среднем удой по породе составлял 5780 кг с массовой долей жира в молоке 3,9 % и массовой долей белка 3,05 %.

Для черно-пестрой породы оптимальной явилась пятая модель, представленная в таблице 7.

Таблица 5

Показатель	Модель
	1	2	3	4	5
Процент выбраковки коров:
1-й лактации	5	10	10	15	10
2-й лактации	5	5	10	10	10
3-й лактации	10	10	10	10	15
Ожидаемый удой за 305 дней, кг	6633	6688	6736	6784	6771

Таблица 6

Показатель	Удой за 305 дней, кг	МДЖ, %	МДБ, %
Средняя продуктивность по породе	5780±23,2	3,9±0,002	3,05±0,001
Продуктивность коров:
1-й лактации	5552±34,3	3,9±0,003	3,06±0,002
2-й лактации	6020±45,4	3,9±0,004	3,05±0,002
3-й лактации	5825±39,5	3,89±0,005	3,06±0,00,
Продуктивность вводимых первотелок (≥10 % среднего по стаду)	6358	3,9	3,05

Таблица 7

Показатель	Модель
	1	2	3	4	5
Процент выбраковки коров:
1-й лактации	5	10	10	15	10
2-й лактации	5	5	10	10	10
3-й лактации	10	10	10	10	15
Ожидаемый удой за 305 дней, кг	5937	5989	6018	6050	6073

Модели ввода первотелок енисейского типа красно-пестрой породы

Показатели продуктивности коров черно-пестрой породы

Модели ввода первотелок черно-пестрой породы

В этой модели процент выбраковки коров по первой лактации – 10 %, второй – 10 % и третьей – 15 %. Ввод в стадо первотелок с удоем 6358 кг позволит получить увеличение молочной продуктивности на 293 кг молока.

Анализ данных таблицы 8 показывает, что коровы красноярского типа черно-пестрой породы являются наиболее продуктивными среди других пород и типов молочного направления продуктивности в Красноярском крае.

Удой в среднем составляет 7003 кг. Массовая доля жира и белка в молоке 3,8 и 3,1 % соответственно. Для достижения желательного результата необходимо вводить в стадо первотелок с удоем 7703 кг.

Для стада коров красноярского типа чернопестрой породы оптимальным является процент выбраковки и выранжировки по 1-й лактации – 15 %, 2-й – 10 и 3-й – 10 % (четвертая модель), что будет способствовать повышению удоя до 7393 кг (табл. 9).

Таблица 8

Показатели продуктивности коров красноярского типа черно-пестрой породы

Показатель	Удой за 305 дней, кг	МДЖ, %	МДБ, %
Средняя продуктивность по породе	7003±18,5	3,84±0,002	3,10±0,001
Продуктивность коров:
1-й лактации	6566±44,5	3,85±0,005	3,10±0,002
2-й лактации	7240±63,1	3,83±0,006	3,10±0,003
3-й лактации	7350±64,1	3,85±0,008	3,11±0,004
Продуктивность вводимых первотелок (≥10 % среднего по стаду)	7703	3,84	3,1

Таблица 9

Модели ввода первотелок красноярского типа черно-пестрой

Показатель	Модель
	1	2	3	4	5
Процент выбраковки коров:
1-й лактации	5	10	10	15	10
2-й лактации	5	5	10	10	10
3-й лактации	10	10	10	10	15
Ожидаемый удой за 305 дней, кг	7199	7302	7344	7393	7384

Таким образом, четвертая модель является оптимальной для одной породы (краснопестрой) и двух типов (енисейского и красноярского). Для коров черно-пестрой породы рекомендована пятая модель. Данные модели могут быть применены в хозяйствах с учетом продуктивности коров и их возраста в лактациях.

Эффективность предлагаемых вариантов ремонта стада для разных пород и типов молочного скота Красноярского края представлена в таблице 10.

Таблица 10

Показатель	Порода, тип
	Красно-пестрая	Енисейский	Чернопестрая	Красноярский
Удой за 305 дней, кг	6124	6321	5780	7003
Ожидаемый удой за 305 дней, кг	6433	6784	6073	7393
Удой за 305 дней в базисной жирности, кг	7313	7604	6630	7909
Ожидаемый удой за 305 дней в базисной жирности, кг	7682	8161	6966	8350
Себестоимость 1 ц молока, руб.	2106	2020	2228	1839
Цена реализации 1 ц молока, руб.	3250	3250	3250	3250
Прибыль, тыс. руб.:
при существующем удое	83,6	93,5	67,8	111,6
при ожидаемом удое	87,9	100,4	71,2	117,9
Уровень рентабельности, %	54,3	60,9	45,9	76,8

Экономическая эффективность предлагаемых моделей

Оценка экономической эффективности предлагаемых моделей ремонта стада показала, что проведение одностороннего отбора по удою способствует увеличению молочности коров разных пород и внутрипородных типов на 293–463 кг молока. Получение прибыли от реализации молока при пересчете на базисную жирность (3,4 %) составит от 71,2 до 117,9 тыс. руб., рентабельность производства молока – 45,9–76,8 %.

Выводы . Молочное скотоводство является динамично развивающейся отраслью сельского хозяйства Красноярского края. Оно представлено уникальными породами и внутрипородными типами, отличающимися высоким продуктивным потенциалом.

Оценка вариантов ремонта стада показала, что четвертая модель является оптимальной для одной породы (красно-пестрой) и двух типов (енисейского и красноярского). Пятая модель рекомендована для черно-пестрой породы.

Применение моделирования ремонта стада позволит увеличить удои на 293–463 кг и достичь рентабельности производства молока в базисной жирности 45,9–76,8 %.

Для эффективного ведения отрасли скотоводства специалистам необходимо использовать алгоритм моделирования оптимальных вариантов ремонта стада, независимо от их породной принадлежности, численности и продуктивности.