Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
ИССЛЕДОВАНИЕ in silico РАСШИРЕННОГО ВОСПРОИЗВОДСТВА ПРИ ЗАКРЫТОМ РАЗВЕДЕНИИ МОЛОЧНОГО СКОТА
- Номер: 3
- Страницы: 54-86
Журнал: Проблемы биологии продуктивных животных
Аннотация:
Цель работы – изучить влияние комплекса био-зоотехнических параметров (БЗП) на возможности расширенного воспроизводства отечественного молочного скота с использованием вычислительной модели и производственных данных по Кировской, Ленинградской, Московской областей и Российской Федерации. Прогнозирование динамики стада осуществляли на потоковой модели методом итераций с дискретной шкалой времени. Варьируемые БЗП – уровень ежегодной браковки коров (CCOW), продолжительность сервис-периода (DO), возраст тёлок при зачатии (AFH), уровень мёртворождаемости (DOA), уровень выбраковки тёлок до года (CH1) и старше года (CH2), доли рождаемых тёлок (PBH); выходные характеристики – среднегодовой темп прироста/сокращения поголовья коров (ΔY). При закрытом разведении модельного стада с исходным поголовьем 1000 коров снижение базовой величины CCOW на 10% увеличивало ΔY на 26%. Аналогичные изменения базовых величин DO, AFH, DOA, CH1 и CH2 увеличивали ΔY на 4,4, 8,3, 1,4, 1,3 и 0,7%, соответственно, повышение PBH от 50% до 60% – на 26,2%. В стаде с предельно «плохими» БЗП коровы имели в среднем 2,5 отёла, выход телят – 58%, поголовье сокращалось на 4% в год. В стаде с предельно «хорошими» БЗП коровы в среднем имели 5 лактаций , выход телят – 97%, рост поголовья составлял 21% в год. Повышение РВН до 60% обеспечило простое воспроизводство в стаде с предельно «плохими» БЗП, в стаде с предельно «хорошими» БЗП темп прироста численности стада повышался на 25%. Фактические значения БЗП трёх реальных стад с поголовьем 450, 1300 и 1200 коров потенциально могут обеспечить расширенное воспроизводство на уровне 7, 5 и 10% в год. Снижение CCOW на 2-5 п.п. (процентных пункта), DO – на 10-30 дней, AFH – на 2 мес. приводит к повышению ΔY до 10-12% в год. В Кировской области при реальных БЗП возможен прирост поголовья коров на 0,7% в год (фактический – 1,1%); в Ленинградской области – на 2,2%/год (2,9%), в Московской области – сокращение коров на 2% (-2,6%), в целом по популяции РФ – сокращение на 2,2% в год (-0,8%). Если во всех (суб)популяциях снизить CCOW до 30%, DO – до 110 дней, AFH – до 16 мес., то поголовье коров может увеличиваться на 6-8% в год. Заключили, что при факторе реализации прогнозных оценок 75% можно рассчитывать на вполне достижимый 4-6%-ный темп ежегодного прироста поголовья российских стад и популяций молочного скота при их закрытом разведении. Это ускорит решение проблемы импортозамещения и самообеспечения населения страны молоком и говядиной, будет способствовать сохранению и восстановлению отечественного генофонда.
Литература:
1. Абилов А.И. Конференция к 70-летию открытия В.К. Милованова, И.И. Соколовской, И.В. Смирнова // Молочное и мясное скотоводство. – 2017. – № 4. – С. 23-25.
2. Алиев Т.И. Основы моделирования дискретных систем. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – 363 с.
3. Амерханов Х. Племенная база молочного и мясного скотоводства Российской Федерации и перспективы её развития // Молочное и мясное скотоводство. – 2010. – № 8. – С. 2-5.
4. Арсюхин Е. Почему сто тысяч импортных коров не перевернули российское животноводство // Главный зоотехник. – 2009. – № 7. – С. 4-6.
5. Басовский Н.З., Кузнецов В.М. Методические рекомендации по разработке и оптимизации программ селекции в молочном животноводстве. – Л.: ВНИИГРЖ, 1977. – 87 с.
6. Басовский Н.З., Кузнецов В.М. Методические рекомендации по генетико-экономической оптимизации программ крупномасштабной селекции в молочном скотоводстве. – М.: ВАСХНИЛ, 1982. – 35 с.
7. Бондарчук С.С., Перевозкин В.П. Математическое моделирование в популяционной экологии. –Томск: Томский ГПУ, 2014. – 233 с
8. Борунова С.М. Новый взгляд на семя: российская наука обеспокоена заморскими новинками // Ветеринария и жизнь. – 2018. – № 1(8). – С. 5-7.
9. Виноградов В., Стрекозов Н. Разведение высокоудойных коров // Животноводство России. – 2004. – № 5. – С. 30-31.
10. Воскобойник В.Ф. Организационно-технологический справочник ветеринарного специалиста. – М.: Росагропромиздат, 1991. – 318 с.
11. Галанина О.В. Имитационное моделирование восстановления молочного стада крупного рогатого скота: автореф. дисс.... к.э.н. – СПб., 2002. – 24 c.
12. Давыдов М., Лисичкин В. Этюды о прогностике. – М.: Знание, 1977. – 96 с.
13. Данкверт С.А., Холманов А.М., Осадчая О.Ю. Международная торговля живыми сельскохозяйственными животными. – М.: «Экономика», 2014. – 247 с.
14. Дроздов Н.Д. Основы системного анализа. − Тверь: ТГУ, 2002. − 90 с.
15. Дунин И.М. Перспективы и риски развития племенного животноводства в Российской Федерации // Мат. межд. науч.-практ. конф.: «Современное состяние чёрно-пёстрой породы в России и пути её совершенствования». – СПб.: ВНИИГРЖ, 2012. – С. 8-11.
16. Дунин И., Данкверт А., Кочетков А. Перспективы развития молочного скотоводства и конкурентоспособность молочного скота, разводимого в Российской Федерации // Молочное и мясное скотоводство. – 2013. – № 3. – С. 1-5.
17. Егиазарян А.В., Синицина Н.Г., Никитин Н.С., Нам И.Я., Заякин В.В., Смазнова И.А., Курдеко А.П., Коваленок Ю.К., Тлеуленов Ж.М., Сагинбаев А.К. Внедрение сексированного семени для ускоренного воспроизводства племенного поголовья в молочном скотоводстве России // Мат.I Евраз. науч.-практ. конф.: «Инновационные агробиотехнологии в животноводстве и ветеринарной медицине». – Брянский ГУ, 2015. – С. 104-106.
18. Ерохин А.С., Дунин М.И. Использование разделённого по полу семени в практике животноводства // The Dairy News [Электрон. журн.]. – 2010.
19. Ескин Г.В., Комбарова Н.А., Гуськова С.В. Сексированное семя или волюнтаризм зоотехнического менеджмента. – М., 2017. – НАЦПЛЕМСОЮЗ. Информационный бюллетень № 2. – С. 19-25.
20. Жданова О.Л., Фрисман Е.Я. Моделирование эволюции популяции с двумя возрастными классами // Моделирование систем. – 2013. – № 2. – С. 36-45.
21. Журавлёва М.Е., Сударев Н.П., Шаркаева Г.А., Абылкасымов Д., Прокудина О.П., Кузнецова Ю.С. Резервы повышения эффективности молочного животноводства // Молочное и мясное скотоводство. – 2015. – № 4. – С. 25-26.
22. Киселёв В.Г. Исследование свойств динамической модели животноводства. – М.: ВЦ АН СССР, 1990. – 22 с.
23. Киселёв В.Г. Потоковая модель динамики стада домашних животных // В cб.: Биомоделирование. – М.: ВЦ РАН, 1993. – С. 3-15.
24. Клименко А.И., Мустафин З.С., Чеканцев А.Д., Зудин Р.К., Матушкин Ю.Г., Лашин С.А. Современные подходы к математическому и компьютерному моделированию в микробиологии // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2015. – Т. 19. – № 6. – С. 745752.
25. Комлацкий В., Куликова Н. Новые методы селекции в скотоводстве // Животноводство России. – 2008. – № 11. – С. 47-48.
26. Контэ А.Ф., Харитонов С.Н., Сермягин А.А., Ермилов А.Н., Янчуков И.Н., Зиновьева Н.А. Изменчивость селекционно-генетических параметров линейной оценки типа телосложения дочерей быков популяции голштинизированного чёрно-пёстрого скота // Молочное и мясное скотоводство. – 2017. – № 8. – С. 3-9.
27. Корниенко А.В., Можаев Е.Е., Можаев А.Е. Состояние, тенденции и меры по повышению продовольственной безопасности России // Зоотехния. – 2015. – № 7. – С. 2-4.
28. Кузнецов В.М. Методические основы разработки и оптимизации программ селекций в молочном скотоводстве: автореф. дисс. ...к.с.-х.н. – Л., 1979. – 24 с.
29. Кузнецов В.М. Математическая имитация селекционного процесса в стаде молочного скота // Генетика. – 1988. – Т. 24. – № 12. – С. 2243-2252.
30. Кузнецов В.М. Методы повышения генетического прогресса в молочном скотоводстве: автореф. дисс. ... д.с.-х.н. – Санкт-Петербург-Пушкин, 1992. – 23 с.
31. Кузнецов В.М., Князева Т.А. Моделирование селекционного процесса в стаде красной степной породы // Доклады Россельхозакадемии. – 1993. – № 1. – С. 82-89.
32. Кузнецов В.М. Разработка оптимальных программ селекций в молочном скотоводстве // Зоотехния. – 1996. – № 1. – C. 5-13.
33. Кузнецов В.М. Прогноз инбридинга в популяциях с перекрывающимися поколениями // Доклады Россельхозакадемии. – 1999. – № 4. – С. 30-33.
34. Кузнецов В.М. Современные методы анализа и планирования селекции в молочном стаде. – Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2001. – 116 с.
35. Кузнецов В.М. Имитационное моделирование линейного разведения в генофондных популяциях // Доклады Россельхозакадемии. – 2005. – № 6. – С. 37-40.
36. Кузнецов В.М. Моделирование селекционного процесса в локальных популяциях крупного рогатого скота // Доклады Россельхозакадемии. – 2007. – № 1. – С. 37-40.
37. Кузнецов В.М., Вахонина Н.В. Влияние интродукции на инбридинг и эрозию генофонда местной породы КРС // Вестник Россельхозакадемии. – 2012а. – № 1. – С. 36-39.
38. Кузнецов В.М., Вахонина Н.В. Влияние интрогрессии на генетическую структуру и продуктивность трансграничной породы: моделирование // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2012б. – № 1. – С. 75-82.
39. Кузнецов В.М. Разведение по линиям и голштинизация: методы оценки, состояние и перспективы // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2013. – № 3. – С. 25-79.
40. Кузнецов В.М. Исторические тренды в молочном скотоводстве России и США. – Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2015. – 64 с.
41. Кузнецов В.М. Система рекуррентного разведения для вытесняемых пород молочного скота // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2016. – № 4. – С. 56-68.
42. Кузнецов В.М. Снижает ли кроссбридинг генетическое разнообразие? или Разведение и сохранение пород молочного скота в России. – Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2017. – 104 с.
43. Кундышев П. Зачем России развивать инфицированное животноводство? // FERMER.RU 18.08.2011
44. Кундышев П. Здоровье нации – забота государства // Животноводство России. – 2012. – № 11. – С. 2-4 (также № 12. – С. 9-15).
45. Лашин С.А., Мамонтова Е.А., Матушкин Ю.Г., Колчанов Н.А. Компьютерное моделирование механизмов формирования и распространения социально-биологических связей и динамики поведения // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2014. – Т. 18. – № 4/3. – С. 1289-1298.
46. Максимова Л.П., Жукевич А.А. Оптимальные модели племенного и товарного стада айрширского скота Карелии // Молочное и мясное скотоводство. – 2014. – № 6. – С. 28-31.
47. Мезенцева Л.В., Перцов С.С. Математическое моделирование в биомедицине // Вестник новых медицинских технологий. – 2013. – Т. 20. – № 1. – С. 11-14.
48. Михайленко И.М. Управление жизненным циклом лактирующих коров на основе вероятностно-статистических и динамических моделей // Сельскохозяйственная биология. – 2015. – Т. 50. – № 4. – С. 467-475.
49. Новосельцев В.Н. Математическое моделирование организма // Наука в России. – 2003. – № 1. – С. 52-58.
50. Паронян И.А., Прохоренко П.Н. Проект целевой программы по сохранению и совершенствованию генофонда пород крупного рогатого скота отечественной селекции. – СПб-Пушкин: ВНИИГРЖ, 2017. – С. 16.
51. Племяшов К.В., Сакса Е.И., Барсукова О.В. Селекция голштинского скота при чистопородном разведении // Генетика и разведение животных. – 2016. – № 1. – С. 8-15.
52. Прокопцев В.М., Кузнецов В.М. Оценка эффективности использования свиноматок на репродукторных фермах промышленных свиноводческих комплексов // Сб. науч. тр. ВНИИРГЖ «Повышение продуктивности свиней в условиях интенсификации отрасли». – Л., 1981. – Вып. 32. – С. 85-95.
53. Прокопцев В.М., Кузнецов В.М., Григорьева С.М. Математическая модель оценки влияния биотехнологических факторов на эффективность использования свиноматок // Вестник сельскохозяйственной науки. – 1985. – № 6. – С. 113-116.
54. Прошина О.В., Лоскутов Н.А. Воспроизводство стада – борьба с призраками. [Электронный ресурс] (дата обращения: 29.03.2011).
55. Решетникова Н., Ескин Г., Комбарова Н., Порошина Е., Шавырин И. Современное состояние и стратегия воспроизводства стада при повышении молочной продуктивности крупного рогатого скота // Молочное и мясное скотоводство. – 2012. – № 3. – С. 2-4.
56. Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б. Математические модели биологических продукционных процессов. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 302 с.
57. Ризниченко Г.Ю. Популяционная динамика. (дата обращения: 18.09.2015).
58. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. – М.: Физматлит, 2001. – 320 с.
59. Сарсадских А.А., Абрамов С.В. Регуляция воспроизводства крупного рогатого скота с помощью гормональных препаратов на основе бусерелина и D-клопростенола // Молочное и мясное скотоводство. – 2018. – № 1. – С. 39-42.
60. Сергиенко А.В. Продуктивные и воспроизводительные качества голштинского скота в условиях Краснодарского края // Генетика и разведение животных. – 2014. – № 2. – С. 57-61.
61. Стрекозов Н.И., Сельцов В.И. Разведение молочного скота // В кн.: Молочное скотоводство России. – М.: Агронаучсервис, 2013. – С. 78-125.
62. Стрекозов Н.И., Сивкин Н.В. Продуктивное долголетие коров при голштинизации чёрно-пёстрого скота // Генетика и разведение животных. – 2014. – № 2. – С. 11-16.
63. Сударев Н.П., Шаркаева Г.А., Абылкасымов Д., Прокудина О.Н., Кузнецова Ю.С. Разведение крупного рогатого скота голштинской и чёрно-пёстрой пород в хозяйствах России, Центральном Федеральном округе и Тверской области // Зоотехния. – 2015. – № 2. – С. 7-8.
64. Сударев Н.П., Шаркаева Г.А., Абылкасымов Д., Прокудина О.П., Кузнецова Ю.С. Разведение крупного рогатого скота голштинской и чёрно-пёстрой пород в хозяйствах России, Центрального федерального округа и Тверской области // Зоотехния. – 2016. – № 3. – С. 2-4.
65. Суровцев В.Н., Никулина Ю.Н. Концентрация поголовья в молочном скотоводстве и проблемы её оптимизации // Молочное и мясное скотоводство. – 2015. – № 6. – С. 2-6.
66. Суровцев В.Н., Никулина Ю.Н., Гордеев В.В., Хазанов В.Е. Эффективность технологической модернизации молочного скотоводства // Молочное и мясное скотоводства. – 2017. – № 4. – С. 5-10.
67. Тарасевич Ю.Ю. Математическое и компьютерное моделирование. – М.: Едиториал УРСС, 2004. – 152 с.
68. Тарасенко Ф.П. Прикладной системный анализ (Наука и искусство решения проблем). – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. – 186 с.
69. Текучев И.К., Текучева М.С. Оптимизация размера предприятий по производству молока // Российская сельскохозяйственная наука. – 2017. – № 4. – С. 71-73.
70. Усенко В.В., Кощаев А.Г., Лихоман А.В., Литвинов Р.Д. Опыт и перспективы использования сексированного семени для увеличения поголовья молочных коров на Кубани // Научный журнал КубГАУ – 2014. – № 101(07) – С. 953-967.
71. Фисинин В.И., Дунин И.М., Амерханов Х.А. и др. Рекомендации по стабилизации поголовья крупного рогатого скота и реализации его генетического потенциала в хозяйствах Российской Федерации. – М., ФГНУ «Росинформагротех», 2006. – 60 с.
72. Фисинин В.И. Научное обеспечение развития животноводства России // В сб.: «Дальневосточная наука – агропромышленному производству региона». – Владивосток: Дальнаука, 2008. – С. 7-37.
73. Черепанов Г.Г., Богданова Н.А., Макар З.Н. Анализ эффективности производства молока с учетом возрастной динамики молочной продуктивности и параметров обновления стада (эскизная модель) // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2013. – № 1. – С. 100-113.
74. Черепанов Г.Г. Обоснование концепции о ключевой роли конститутивной резистентности для жизнеспособности и длительности использования высокопродуктивных животных // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2014. – № 4. – С. 5-34.
75. Черепанов Г.Г. Прогнозирование пожизненной молочной продуктивности коров в стаде, неоднородном по динамике выживаемости: исследования in silico // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2018. – № 1. – С. 102-111.
76. Чинаров В.И., Стрекозов Н.И., Чинаров Ю.И., Конопелько Е.И., Баутина О.В. Экономические механизмы повышения конкурентоспособности молочного скотоводства // В кн.: «Молочное скотоводство России». – М.: Агронаучсервис, 2013. – С. 579-607.
77. Чинаров В.И., Стрекозов Н.И., Чинаров А.В. Окупаемость затрат и получение дохода от импортной молочной коровы // Молочное и мясное скотоводство. – 2017. – № 7. – С. 16-19.
78. Шаркаева Г. Мониторинг импортированного на территории Российской Федерации крупного рогатого скота // Молочное и мясное скотоводство. – 2013. – № 1. – С. 14-16.
79. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем – искусство и наука. – М.: Мир, 1978. – 419 с.
80. Щепкин С.В., Кузнецов А.В., Каталупов А.Г. О сохранности молочных стад // Молочное и мясное скотоводство. – 2014. – № 3. – С. 4-6.
81. Щукина И.В., Кощаев А.Г. Моделирование свободного и ограниченного роста популяции мясного скота // Зоотехния. – 2015. – № 4. – С. 24-27.
82. Яшин А.И., Украинцева С.В. Новые идеи, методы и проблемы в моделировании демографических и эпидемиологических проявлений старения // Проблемы управления. – 2004. – № 4. – С. 18-26.
83. DeLorenzo M.A., Spreen T.H., Bryan G.R., Beede D.K., Van Arendonk J.A.M. Optimizing model: Insemination, replacement, seasonal production, and cash flow // J. Dairy Sci. – 1992. – Vol. 75. – No. 3. – P. 885-896.
84. Groenendaal H., Galligan D.T., Mulder H.A. An economic spreadsheet model to determine optimal breeding and replacement decisions for dairy cattle // J. Dairy Sci. – 2004. – Vol. 87. – No. 7. – P. 2146-2157.
85. Grohn Y.T., Rajal-Schultz P.J., Allore H.G., Delorenzo M.A., Hertle J.A., Galligan D.T. Optimizing replacement of dairy cows: modeling the effects of diseases // Prev. Vet. Med. – 2003. – Vol. 61. – No. 1. – P. 27-43.
86. LeBlanc S.J., Lissemore K.D., Kelton D.F., Duffield T.F., Leslie K.E. Major advances in disease prevention in dairy cattle // J. Dairy Sci. – 2006. – Vol. 89. – No. 4. – P. 1267-1279.
87. Lindhe B. Model simulation of AI-breeding within a dual purpose breed of cattle // Acta Agr. Sc. – 1968. – Vol. 18. – No. 1-2. – P. 33-41.
88. Roche J. Transition cow nutrition // DairyNZ / Technical Series Online Issue. – 26 June 2015. – P. 1-9.
89. Seidel G.E. New technologies for reproduction in cattle // Proc. conf.: applied reproductive strategies in beef cattle. – Billings, Montana, 2007. – P. 285-291.
90. Skjervold H. Den optimale utformningen ov seminaveln // SHS. – Hällsta, Sverige, 1965. – Meddelande nr 3.
91. St-Pierre N.R. A model for projecting animal numbers in a closed herd // In: Research and Reviews: Dairy (Special Circular 163-99). – The Ohio State University, Department of Animal Sciences, 1998. – Bull. 163. – Р. 37-43.
92. St-Pierre N.R., Jones L.R. Forecasting herd structure and milk production for production risk management // J. Dairy Sci. – 2001. – Vol. 84. – No. 8. – P. 1805-1813.
93. Syrstad O. Effects of intensive culling in dairy herds // Acta Agr. Sci. – 1972. – Vol. 22. – No. 1. – P. 25-28.
94. Weber F. Selektionsalternativen bei Kühen und ihr Einfluss auf den Altersaufbau der Bestände, den genetischen Trend und den Herdendurchschnitt // Z. Tierzücht. Züchtungsbiol. – 1976. – Vol. 93. – No. 2. – P. 156-168.