Використання математичних моделей для оцінки лактаційних кривих корів різних порід і типів

Размещено на http://www.allbest.ru/

* - науковий керівник:д. с.-г. н., професор Гиль М.І.

ВИКОРИСТАННЯ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦІНКИ ЛАКТАЦІЙНИХ КРИВИХ КОРІВ РІЗНИХ ПОРІД І ТИПІВ

Каратєєва О.І.

В роботі висвітлено результати оцінювання лактаційних кривих худоби молочного напряму продуктивності за різних типів інтенсивності формування організму на основі моделі Д. Мак-Неллі. Остання завдяки отриманим показникам співвідносної мінливості дає змогу досить чітко і точно описати тип лактаційної кривої, її динаміку.

Ключові слова: лактаційна крива, інтенсивність формування організму, моделювання лактаційних кривих, модель Д. Мак-Неллі

лактаційний худоба молочний продуктивність

Постановка проблеми. Останніми роками дослідники різних галузей науки не рідко звертаються до модернізованих прийомів і методів оцінки. Не становить виключення і молочне скотарство, в якому все частіше використовуються сучасні досягнення біоінженерії і біокібернетики, зокрема математичне прогнозування і моделювання продуктивності корів з використанням різних генетико-математичних моделей [2].

Стан вивчення проблеми. Існуючі оцінки лактаційних кривих є досить суб'єктивними і малоінформативні, що значно гальмує підвищення точності оцінки генотипу [1, 3, 6]. Тому все більше вчених звертаються до нових генетико-математичних прийомів, які дозволяють аналізувати онтогенез лактаційної діяльності корів, як у генетичному відношенні, так і власної конкретної лактації [8, 9, 10]. А самі генетико-математичні моделі дозволяють математично виразити теоретичні криві лактацій, їх швидкість нарощування та спаду на різних періодах лактаційної діяльності корови [1, 3, 7]. Тому виходячи з вищезазначеного, нами було здійснено оцінку особливостей продукування надоїв молока протягом окремих лактацій корів різних порід і типів формування організму з використанням найбільш адекватних математичних моделей.

Матеріал і методика дослідження. Роботу було проведено в умовах: ДП «Племрепродуктор «Степовий» та ПСГП «Козирське» Миколаївської області. В дослідження було включено показники інтерпольованих надоїв 189 племінних тварин червоної степової (ЧС), української чорно-рябої молочної (УЧРМ) та української червоної молочної (УЧМ) порід у розрахунку за 305 дн. лактації (першої, другої, третьої та вищої) за С.С. Крамаренком [5], а також за щомісячними надоями. Групи тварин в межах кожної породи було розподілено за методикою В.П. Коваленка на два типи інтенсивності формування організму [4]. За контрольну групу було взято середні дані по породах.

Характеристику динаміки місячних надоїв корів різних груп розподілу і побудову теоретичних кривих лактацій проведено з використанням моделі Д. Мак-Неллі [1]. Використано кореляційний аналіз та проведено апроксимацію з визначенням коефіцієнта фенотипової кореляції (r_р±Sr_р ) та детермінації (R²) при залученні прикладних програм MathCad та MS Excel.

Результати досліджень. Встановлено, що менша швидкість нарощування надоїв (е) за моделлю Д. Мак-Неллі характерна для представниць повільної інтенсивності росту у першу, другу, третю і вищу лактації (ЧС) і другу, третю, вищу лактації (УЧРМ) та для ровесниць повільного типу формування організму УЧМ худоби у першу і другу лактації. А найнижча кінетична константа (е) відмічається майже у всіх породах і типах формування організму під час вищої лактації (табл. 1). Дана модель свідчить, що експоненційна константа (л) щомісячних надоїв більше виражена у представниць ЧС худоби швидкої інтенсивності росту, при чому з віком у них вона падає. Вищий надій за 305 днів лактації у корів УЧМ породи у ровесниць швидкого типу розвитку лише у першу лактацію. По групі корів УЧРМ худоби експоненційна константа у худоби швидкого темпу росту навпаки, лише за першу лактацію поступається ровесницям з повільним формуванням організму, а далі - з віком - перевищує у тварин з прискореним темпом росту.

Таблиця 1

Коефіцієти параметрів Д. Мак-Неллі корів різних порід залежно від типу інтенсивності формування їх організму

Слід відмітити, що за використання даної моделі отримані найнижчі співвідношення е/л переважно за рахунок низьких значень, як е, так і л і здебільшого у представниць повільної швидкості росту - від 1,550 до 6,291 (ЧС), від 0,494 до 8,055 (УЧМ) і від 2,931 до 4,935 (УЧРМ). Отже, співставлення кінетичної і експоненційної констант в більшості випадків є тотожними за максимальними й мінімальними рівнями по відношенню до порядку лактації і типів формування організму по всіх генотипах тварин.

Оцінка відхилення (Sr) теоретичної і фактичної кривих вказує, що застосування моделі Д. Мак-Неллі забезпечує за всіма генотипами рівень від 1,74% (ЧС, повільний тип, ІІ лактація) до 6,91% (УЧРМ, швидкий тип, І лактація). При чому вищі значення відхилення теоретичної і фактичної кривих спостерігається серед корів УЧРМ породи, хоча з віком відмічається тенденція зниження, але все ж таки залишається достатньо високою - 4,47% (ІІІ лактація). Також, досить високі значення цих показників зазначаються серед корів іншої нової української худоби, що на нашу думку пояснюється глибоким потенціалом у двох останніх породах, в плані збільшення і реалізації своїх генетичних ресурсів.

За моделлю Д. Мак-Неллі було вивчено кореляційні зв'язки параметрів моделі з надоєм за 305 днів лактації. Виявлено високу позитивну співвідносну мінливість ознаки та кінетичної константи (0,887 ….. 1,0; R² =1), експоненційної константи (0,829 …. 0,999; R² =1 і співвідношення е/л (0,933 …. 0,999; R² =1) з врахуванням фенотипів та віку тварин, але без врахування типу інтенсивності формування організму, що дозволяє судити про специфічність залежності надою від констант і самої математичної моделі, а також і порядкового номера лактації тварин (особливо це проявляється у представниць УЧРМ породи).

Висновки

1. Математична модель Д. Мак-Неллі (її кінетична і експоненційна константи та їх співвідношення) дозволяє достовірно описувати характер лактаційних кривих у червоних і чорно-рябих порід різної інтенсивності формування організму за окремі лактації.

2. Дана модель високоадекватно описує фактичну криву, особливо періоди початку нарощування лактації та її спаду.

3. Форма лактаційних кривих за моделлю Д. Мак-Неллі є типовою для всіх досліджених порід худоби молочного напряму продуктивності не зважаючи на характеристику їх ростових процесів під час вирощування.

4. Виявлена висока позитивна кореляція між основними параметрами моделі та надоєм, що вказує на специфічність залежності ознаки від констант і самої моделі та віку тварин. Це дає підставу стверджувати про можливість застосування даної моделі для прогнозування молочної продуктивності корів.

Література:

1. Гиль М.І. Використання математичних моделей для оцінки лактаційних кривих корів різних генотипів / М.І. Гиль // Науковий вісник НАУ : зб. Наук. Праць. - К., 2007. - Вип. 114. - С. 31-44.

2. Гиль М.І. Нові методи оцінки лактаційних кривих корів різних заводських типів з використанням математичних моделей / М.І. Гиль // Проблеми зооінженерії та ветеринарної медицини : Зб. Наук. Праць. - Харків, 2007. - Т.2, Вип. 15(40), Ч.1. - С .72-81.

3. Коваленко В.П. Прогнозирование племенной ценности птицы по интенсивности процессов раннего онтогенеза / В.П. Коваленко, С.Ю. Болелая, В.П. Бородай // Цитология и генетика. - 1998. - Т. 32, №3. - С. 88 - 92.

4. Коваленко В.П. Молочна продуктивність корів в залежності від інтенсивності їх росту / В.П. Коваленко // Науково-технічний бюлетень. Харків, 2001. - №30. - С. 71 - 73.

5. Крамаренко С.С. Нові методи математичного моделювання лактаційних кривих за допомогою інтерполяції / С.С. Крамаренко // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції «Новітні технології скотарства у ХХІ столітті». - Миколаїв, 2008. - С. 159-164.

6. Сметана О.Ю. Селекційно-генетична оцінка продуктивних ознак корів голштинської породи за умов дії стабілізуючого відбору : дис. кандидата с.-г.н. : 06.02.01. / Олександр Юрійович Сметана. - Чубинське, 2011. - 184 с.

7. Степаненко Н.В. Математичні моделі для комплексної оцінки батьківських форм бройлерних кросів / Н.В. Степаненко // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. праць ХДАУ, 2001. - №18. - С. 134-137.

8. Heinrichs A.J. Growth oh Holstein dairy heifers in the United States / A.J. Heinrichs and W.C. Losinger // J. Animal Science, 1998. - Vol.76. - P. 1254-1260.

9. Lombaard C. S. Hierarchical Bayesian modeling for the analysis of the lactation of dairy animals / C. S. Lombaard // University of the free state Bloemfontein, 2006. - 265 p.

10. Sherchand L. Selection of a mathematical model to generate lactation curves using daily milk yields of Holstein cows / L. Sherchand, R. W. McNew, D.W. Kellogg, Z. B. Jonson // Journal of Dairy Science, 1995. - № 78. - P. 2507- 2513.

Размещено на Allbest.ru