Оптимизация генетических и технологических факторов при разведении молочного скота в условиях малых и средних предприятий

Актуальность темы

Современные методы популяционной генетики позволяют с большой точностью определять эффективные пути совершенствования животных на основании индивидуальной и групповой оценки их племенных качеств, что превращает селекцию, по словам Н. И. Вавилова, в «область знания, направляемую волей человека».

Дальнейшее развитие методов популяционного анализа молочных стад в форме систем информационного обеспечения отрасли предусмотрено Постановлением Правительства Российской Федерации № 446 от 14 июля 2007 года «О Государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008; 2012 годы» и Федеральным законом «О развитии малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации».

Определенную роль в исследование проблем генетического анализа популяций и определение средовых модификаций внесли ведущие российские и зарубежные ученые — JI.K. Эрнст, Н. И. Стрекозов, В. Н. Виноградов, Н. З. Басовский, Э. Х. Гинзбург, Е. К. Меркурьева, Н. Г. Дмитриев, В. М. Кузнецов, Д. В. Карликов, Ю. Н. Григорьев, П. Н. Прохоренко, Ж. Г. Логинов, H.A. Попов, A.B. Баранов, В. И. Цысь, Ф. М. Мухамедгалиев, и др., а также P.M. Van Randen, G.R. Wiggans, H.D. Norman, R.L. Powell, K.A. Weigel.

Основными производителями продукции животноводства в Российской Федерации являются крупные и сверхкрупные предприятия с одной стороны, и мелкие и средние хозяйства с другой. По данным зоотехнического учета племенных хозяйств Московской области, разводящих скот черно-пестрой породы, 42% из них имеют в среднем поголовье молочных коров 360,8 голов, 34% хозяйств — 788,5 коров, и только 24% хозяйств содержат 1226,8 и более голов коров.

Выявление и использование в молочном скотоводстве закономерностей одновременного влияния генетических и технологических факторов позволяет повысить общую эффективность производственной деятельности небольшых хозяйств.

Вместе с тем анализ деятельности животноводческих предприятий АПК России в условиях рыночной экономики показал, что, не смотря на использование различных методов изучения эффективности разведения молочных стад, в аграрном секторе еще не определены технологические параметры оптимальных молочных ферм.

Актуальность работы заключается в определении проблем производственных отношений в небольшом животноводческом предприятии, интенсивности использования высокоценных животных, кормовых, трудовых и др. ресурсов для разработки системы мониторинга эффективности внедрения наукоемких низкозатратных технологий при разведении молочного скота.

Цель и задачи исследований. Целью исследований являлась разработка системы мониторинга эффективной деятельности небольших предприятий по разведению молочного скота, определение ее свойств на основе интенсивного использования генетических, кормовых, трудовых и др. ресурсов при создании и совершенствовании высокопродуктивных стад, с применением эффективных генетических и технологических режимов и оптимальных стоимостных параметров в производственном процессе.

В задачи исследований входило:

— изучить возможности эффективного разведения крупного рогатого скота на малых молочных фермах с поголовьем до 500 коров, и средних фермах с поголовьем до 1000 коров, для определения оптимальной численности и улучшения генофонда животных;

— выяснить эффективность подборов по системам кроссов, внутрилинейных, инбредных и неродственных спариваний, проявления гетерозиса, и других методов накопления генетической изменчивости, для использования полученных параметров, отражающих микроэволюцию в стадах небольших хозяйств;

— определить по линейной характеристике тип экстерьера и связь его отдельных параметров с молочной продуктивностью у дочерей быков-производителей для включения в комплексную оценку и модель желательного типа экстерьера молочного скота;

— выявить особенности организации кормовой базы, оптимальные затраты кормов, возможности корректировки рационов кормления, а также оптимальных условий содержания, оздоровления и ухода за скотомрассчитать стоимостные параметры эффективного использования генетических ресурсов, технологических факторов предприятия и отдельных производственных операций в условиях частной собственностиразработать пути ускоренного формирования оптимальной агроинфраструктуры небольшого хозяйства по производству молока, для повышения экономической эффективности отрасли молочного скотоводства при внедрении программ разведения скота для отдельных стад- - разработать предложения по оптимизации и моделированию условий эффективной хозяйственной деятельности на небольших фермах и адаптации вариантов технологий разведения молочного скота для улучшения информационного обеспечения отрасли.

Научная новизна проведенных исследований заключается в разработке генетико-технологической модели для системы мониторинга и одновременного совершенствования племенных, продуктивных качеств животных, а также организации эффективных технологических режимов хозяйственной деятельности на малых и средних фермах, разводящих молочные породы скота с использованием мирового генофонда. Обоснованы оптимальные условия использования генетических и технологических параметров для программ эффективного разведения молочного скота на малых и средних предприятиях и улучшения информационного обеспечения отрасли.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту :

1. Разработка единого алгоритма генетических и паратипических факторов, учитывающего степень влияния отдельных факторов и возможность их регулирования для рентабельного ведения отрасли молочного скотоводства на малых фермах, с поголовьем не более 500 коров, и средних фермах с поголовьем не более 1000 коров, допускает рассмотрение альтернативных решений, связанных с наличием имеющихся ресурсов, определенных в процессе исследований;

2. Обоснование оптимальной численности скота для небольших предприятий с учетом оперативности управления селекционными и технологическими процессами производства, учитывает непрерывность генетической изменчивости и нелинейную связь между признаками в данной популяции, позволяет выбирать оптимальный вариант производства молока на перспективу и контролировать зависимость рентабельности от величины отдельных параметров;

3. Генетико — технологическая модель малых и средних предприятий по разведению молочного скота с изменяемыми параметрами подбора по системам кроссов, внутрилинейных спариваний, вариантов инбредных и неродственных спариваний, проявлением гетерозиса, и другими методами накопления генетической изменчивости в молочном скотоводстве, учитывает тип экстерьера молочных коров и его связь с молочной продуктивностью, что позволяет определить пути ускоренного формирования оптимальной агроинфроструктуры небольшой фермы по производству молока;

4. Программы развития стад с оптимизацией процессов хозяйственной деятельности небольших ферм при моделировании параметров основных факторов разведения молочного скота и их составляющих, способствуют ускоренному внедрению передовых технологий, ускорению генетического прогресса в стадах, оперативности управления на всех этапах производства и улучшению информационного обеспечения отрасли.

Практическая значимость исследований заключается в дифференциации и мониторинге основных и. второстепенных генетико-статистических и технологических факторов, способствующих улучшению условий производства и совершенствованию племенной работы, а также в определении эффективности от внедрения новых технологий в кормлении, содержании, оздоровлении молочного скота и по уходу за ним. Проведенные исследования послужили основой для дальнейшего совершенствования теории и практики племенного дела путем использования модели эффективной хозяйственной деятельности, позволяющей предприятиям получать дополнительную продукцию за счет оптимизации генетических и технологических факторов при внедрении индивидуальных программ развития молочных стад. Результаты использованы при разработке программ и планов разведения скота в стадах колхоза им. Дзержинского Люберецкого района, государственного племенного завода «КраснаяНива» Мытищинского района, общества с ограниченной ответственностью «Совхоз «Архангельский» Наро-Фоминского района Московской области Российской Федерации, сельскохозяйственного кооператива «Машиноиспытательная станция» (далее СХК МИС) Иссык-Атинского района, государственного племенного завода им. Стрельниковой Аламединского района Чуйской области Кыргызстана и др.

Совместно с учеными и специалистами — животноводами созданы стада голштинизированного скота черно-пестрой породы с уровнем молочной продуктивности 5,5 — 6,5 тыс кг молока за лактацию, с содержанием жира 3,6 -4,1%, живой массой коров 485−550 и более кг.

Апробация работы. Материалы исследований обсуждались на международных семинарах и круглых столах, в том числе: в рамках программ секции биопромышленных проектов американского Фонда гражданских исследований и развития «U.S Civilian Research and Development Foundation» (2005), Международного научно-технического центра «ISTC» (2002;2006), Фонда «Soros Foundation-Kyrgyzstan» (2003), американской программы поддержки ученых «Fulbreitscolarship» (2005), Международного Совета по научным исследованиям и обменам «IREX» (2003;2005), в сельскохозяйственном колледже Висконсинского университета США (2002). Основные положения диссертационной работы доложены на международных научно-практических конференциях (2003, 2005, 2006, 2007 гг.), научных конференциях ВИЖа (2003, 2005, 2007, 2008), на производственных совещаниях специалистов базовых хозяйств Московской области и Кыргызской Республики (1987;2007), а также использовались при подготовке отчетов НИР ГНУ ВНИИЖ Россельхозакадемии за 2004 — 2008 гг.

Публикация результатов. Всего опубликовано 55 работ, в том числе по материалам исследований 35.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 312 страницах, содержит разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований, заключение, выводы, сведения о практическом использовании научных результатов, практические предложения производству, список литературы, включающий 380 наименований, в том числе 71 на иностранных языках, приложения. Работа содержит 71 таблицу, 25 рисунков, 18 моделей, 13 примеров, 14 приложений.

5.ВЫВОДЫ.

1. Оптимизация одновременного использования генетических и технологических факторов, определяющих направления селекционно-племенной работы по накоплению генетической изменчивости в молочных стадах и режимы хозяйственной деятельности по кормлению, содержанию, оздоровлению молочного скота и уходу за ним, позволяет выявить наиболее выгодные варианты их внедрения, посредством включения в программы и планы развития мелких и средних хозяйств по разведению крупного рогатого скота.

2. Для улучшения хозяйственной деятельности малых и средних предприятий по производству молока определена генетико-технологическая модель и установлены ее составляющие 0,25 х + 0,15 у +0,2 z +0,2 к +0,2 w =1, где х — генетические факторы, у — факторы систем содержания скота, z — факторы кормления, к — факторы оздоровления, w — человеческий фактор. Модель учитывает и позволяет оптимизировать затраты по данным факторам в конкретных условиях производства, а также рассчитывать затраты при внедрении инновационных проектов и научно-исследовательских разработок на перспективу.

3. Установлена отрицательная корреляция между количеством коров на фермах и величиной их молочной продуктивности. Коэффициент корреляции между поголовьем дойных коров в стадах Российской Федерации с поголовьем от 40 до 863 голов коров продуктивностью 5001 — 6715 кг молока составил г = -0,6, между аналогичными показателями хозяйств Кыргызской республики, при продуктивности 2042,2 — 3379,2 кг за лактацию г = - 0,489.

4. Оптимальный размер стада голштинекого скота США, со средним удоем на корову 8578 кг молока за лактацию составляет 109 голов, в Кыргызстане- 29 голов при удое 4574,7 кг, а в Московской области -580 коров с удоем 6516 кг молока за стандартную лактацию.

5. Среди факторов, влияющих на генетическую изменчивость в стадах — кроссов линий (Cv=l 1,8−15,33%), инбридинга (Cv=6,36−13,l%), гетерозиса (Cv= 12,6−21,62%), племенной ценности быков (Cv=10,5.

15,22%) и др., наиболее информативными являются признаки телосложения скота (Су=1 8,3−42,5%), которые позволяют моделировать и выводить молочных коров не только с определенным типом экстерьера, но и с заданными параметрами продуктивности и другими качествами фенотипа.

6. Анализ показателей удоя и содержания жира в молоке коров выведенных в кроссах линий быков селекции США и Российской Федерации, не выявил между ними достоверной разности. Многочисленность одновременного использования производителей, неравномерность генеалогической структуры, частое кроссирование линий, снижает ценность отдельных генеалогических линий в стадах. Отдаленность быка от родоначальника линии в поколениях положительно связана и тесно ранжирует с параметрами удоя и содержания жира у потомства (соответственно г5= 0,8 — 0,5).

7. Использование в зоне действия ОАО «Головной центр по воспроизводству» линейной оценки экстерьера повлекло к увеличению удоев в среднем по хозяйствам на 290 кг молока, а в стадах, подконтрольных Голштинской ассоциации США — на 367,4 кг.

8. Тип голштинской коровы селекции США в наибольшей степени коррелирует с показателями обильномолочности, а у коровы, выведенной в России — с показателями продолжительности жизни. Коэффициенты ранговой корреляции между соотношением признаков экстерьера у быков-производителей голштинской породы и продуктивными качествами их дочерей в России, составили по удою 0,9, а по жирности молока 0,4. Выявлена значительная взаимосвязь между уровнем удоя и отдельными признаками телосложения коров при линейной оценке, которая достигает величины г= +0,34, + 0,63.

9. При скрещивании быков голштинской черно-пестрой породы с матками местных пород среди потомства молочного скота Российской Федерации, Кыргызской. республики и США не обнаружено проявление гетерозиса по признаку удоя за 305 дней лактации. Вместе с тем, в стаде сельскохозяйственного кооператива МИС Кыргызстана выявлено превосходство помесей алатауских х голштинских черно-пестрых животных ^1) над чистопородными голштинами по живой массе при рождении и в возрасте 6, 12 мес., соответственно на 41,7%, на 16,1%, на 7,7%, и на 16,1%.

10. Параметры удоев оказались достоверно выше у дочерей неинбредных быков-производителей: 6577 кг молока против 6394 кг (Р < 0,01) от инбредных, при этом дочери инбредных отцов (III-III и выше) оказались более жирномолочными — 3,99% против 3,95%.

11. Молочная продуктивность матерей быков-производителей не является основным показателем их ранжирования по племенной ценности (ПЦ). Взаимосвязь удоя и жирности молока матерей и племенной ценности быков — производителей составила в стадах ОАО «ГЦВ» соответственно г=+0,1 и г= - 0,05, а в стадах Голштинской ассоциации +0,08 и +0,33. Взаимосвязь ПЦ отцов с удоями и жирностью молока дочерей в условиях России равнялась соответственно +0,22 и +0,57, а в условиях США +0,938 и + 0,74.

12. Не обнаружено достоверной разницы (Р>0,05) по показателям воспроизводства телок и коров, выращенных на крупных и малых предприятиях, при средней продолжительности произволе i венного использования коров в условиях Российской Федерации 2,7 лактаций. i В условиях США средняя продолжительность хозяйственного использования коров составляет — 2,0.

13. Обеспечение технологических условий организации кормовой базы, размещения, доения, движения, оздоровления скота и ухода за ним являются процессами, которые обуславливают на небольшой ферме до 75% затрат на производство молока. Использование составляющих этих факторов позволяет вести отбор эффективности производства в необходимом направлении, а также оптимизировать основные затраты предприятия с учетом имеющихся производственных ресурсов хозяйства.

14. Моделирование различных форм разведения молочного скота показало его влияние на реализацию генетического потенциала стада, а также оптимизацию режимов хозяйственной деятельности. Выбор оптимальных вариантов хозяйственной деятельности при моделировании производственных процессов позволяет одновременно улучшать приемы племенной работы и налаживать экономное расходование финансовых и материальных средств на конкретном предприятии.

6. СВЕДЕНИЯ О ПРАКТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НАУЧНЫХ.

РЕЗУЛЬТАТОВ.

Результаты исследований доложены и одобрены на Ученых советах ГНУ ВНИИЖ Россельхозакадемии по отчетам НИР за 2003; 2008 годы, использовались в годовых отчетах научно-исследовательских работ по лаборатории генетики и морфологии животных Института биотехнологии Национальной академии наук Кыргызстана, при разработке Планов селекционно-племенной работы хозяйств Московской области и стад пригородной зоны молочного скотоводства Кыргызской республики.

7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Результаты исследований позволяют рекомендовать специалистам хозяйств, государственных племенных служб, частным организациям при разработке планов и программ разведения молочного скота, организации государственной поддержки региональных целевых проектов использовать систему мониторинга деятельности небольших предприятий по генетико-технологической модели: 0,25 g + 0,20 х + 0,15 у + 0,20 к + 0,20 = 1, где gгенотип, х — кормление, у — содержание, к — оздоровление, — человеческий фактор.

2. Племенным службам и региональным селекционным центрам в программах разведения стад и региональных популяций использовать параметры признаков телосложения для совершенствования молочного типа скота. Осуществлять мониторинг признаков типа телосложения и вносить в каталоги быков-производителей параметры их оценок для направленного формирования типов молочных коров.

3. При разработке нормативных документов для молочного скотоводства учитывать параметры суточного удоя коров, пожизненного удоя коров, валового удоя коров на фермах, а также поголовье короврекордисток и коровдолгожительниц для оптимизации размера и модульности предприятий, развития информационного обеспечения и дальнейшей интенсификации отрасли в условиях рыночной экономики.

4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В сельском хозяйстве страны в социалистическую эпоху превалировали крупные сельскохозяйственные предприятия, с поголовьем дойного стада 2000 и более коров. В эпоху реформ, вызванных жестоким кризисом агропромышленного комплекса, одной из важнейших целей стало формирование многоукладного аграрного сектора, создание равных условий для хозяйств различной производственной мощности, многие из которых в скотоводческом секторе экономики имеют небольшой размер и содержат в среднем по Российской Федерации 630 коров.

На основании Федерального закона «О развитии малого и среднего предпринимательства в Российской Федерации» малыми считаются сельскохозяйственные предприятия со среднегодовой численностью занятых в производстве работников до 100 человек, средними — до 250 человек, крупными — более 250 человек. По количеству коров стада малой производственной мощности включают в себя поголовье до 500 голова средней производственной мощности-до 1000.

Мелкие и средние предприятия наряду с крупными и сверхкрупными являются эффективными производителями сельскохозяйственной продукции. За период 1999; 2005 годов численность малых и средних предприятий в России возросла с 25,4 тыс до 33,2 тыс, а крупных и сверхкрупныхуменьшилось с 27,3 до 22,3 тыс. Удельный вес убыточных производств среди малых и средних предприятий ниже, чем среди крупных, что позволяет считать малые и средние производства наиболее динамично развивающимися и устойчивыми (10, 44, 228 и др.).

Малый сектор не стал ведущим в сельском хозяйстве России, как ожидалось. В* настоящее время здесь производится только 5,9% валовой продукции. Однако успехи животноводческой отрасли невозможны без его активной производственной деятельности. Поэтому в условиях рыночной экономики было особенно актуально изучение закономерностей организации производственных отношений в небольшом животноводческом хозяйстве, возможности эффективного использования здесь высокоценных животных, кормовых, трудовых и др. ресурсов, а также результатов внедрения новейших методов селекционно-племенной работы и передовых технологий кормления, содержания, оздоровления и ухода за скотом.

В зарубежных странах с высокоразвитым молочным скотоводством сельскохозяйственное производство осуществляется преимущественно в секторе малого бизнеса, хотя за последние десятилетия здесь наметилась явная тенденция к укрупнению производств. Например, в зонах традиционных молочных областей США прекратили существование как неэффективные 40% молочных ферм с оголовьем до 500 голов. Общее количество ферм с поголовьем, меньшим, чем 100 коров в указанном регионе за период с 1997 по 1999 годы снизилось с 11 100 до 6200. За этот же период количество ферм с поголовьем дойных коров, большим, чем 100 голов, возросло со 100 до 2000. Однако, как сообщил д-р К. Hoffman (332), укрупнение стад поставило перед селекционерами США проблемы генетического характера: теряя небольшие стада, бывшие основными источниками генетического разнообразия голштинской породы, скотоводы США получили крупные массивы животных, управление генетической ситуацией в которых крайне затруднено и неэффективно.

Между тем, как определили д-р L. Tauer (357) и др., небольшое производство может быть рентабельным. Более того, все основные рекорды молочной продуктивности голштинской породы были получены в стадах малой производственной мощности. Об этом также сообщали Mitzal I., Weigel К.А., Lawor Т. Ц340), Gengier N., Wiggans G.R., Wright J.R., Norman-H.D., Wolfe G.W. (325), Roningen R.,(350), Wiggans G.R., Van Raden P.M.(377), Wiggans G.R., Van Raden P.M., Powell R.L., (378) и др. Средняя продуктивность коров (п=4,5 млн) в малых стадах Голштинской ассоциации.

США, со средним размером стада 109 коров, составила в среднем 8578 кг молока с 3,74% жира и 3,24% белка по данным отчетов за 2003 год.

В условиях Московской области 42% хозяйств (п=21), имеют в среднем поголовье молочных коров — 360,8 голов, 34% хозяйств (п=17) — 788,5 коров, и только 24% хозяйств (п=12), содержат в среднем 1226,8 голов коров. Средняя молочная продуктивность на малых и средних хозяйствах достигает величины 6516 кг молока жирностью 4,1% за лактацию, что только на 38 кг молока меньше, чем в крупных хозяйствахпо содержанию жира в молоке превосходство малых хозяйств перед крупными достигает +0,12%.

Малые и средние предприятия Российской Федерации являются в основном частными. В свое время Л. К. Эрнста и др., (300) и др., также сообщали о высоких производственных показателях в небольших частных хозяйствах, которые превышали в 4,5- 5,5 раз результаты деятельности крупных общественных производств.

Основными поставщиками племенного материала высокого класса в Российской Федерации являются ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» (ОАО «ГЦВ» — бывшая ЦСИО) и ОАО «Московское» по племенной работе. Подконтрольные стада этих племпредприятий были сформированы в результате целенаправленной племенной работы и обновления генофонда за счет лучших племенных ресурсов России, Канады, Голландии, США, Германии и др. стран. Средняя продуктивность коров (п=4026), полученных от быков-производителей в 2007 году составляла 6390 кг молока жирностью 3,92%, а продуктивность матерей быков, их отцов равнялась 9053,1 кг молока жирностью 4,35%.

Малые предприятия актуальны и для стран СНГ. В Кыргызстане доля малого сектора экономики в животноводстве в 2006 году составила 95% и только 5% поголовья приходилось на крупные молочные фермы и комплексы.

Закономерности селекционно-генетических процессов на небольших фермах Кыргызстана изучали в различные годы О. Д. Дуйшекеев, (101), С. Б. Калыкова (125), А. К. Кыдырмаев (157), и др., результаты исследований которых подтверждали наши данные о том, что продуктивность коров кыргызской черно-пестрой породы (п=3427), разводимых на небольших фермах была в среднем на +1258 кг молока больше, чем в среднем по республике.

Основным хозяйством-репродуктором по распространению голштинского скота кыргызской селекции в Кыргызстане является СХК МИС (с 2009 года — ОАО МИС). В создании этого стада принимали непосредственное участие российские ученые. Хозяйство реализует племенной молодняк кыргызской черно-пестрой породы, полученный на основе использования голштинских быков селекции России, Германии, Италии, Англии, Израиля, США и др. стран, в качестве улучшающей породы. Средняя продуктивность чистопородных голштинских первотелок (п=216) в стаде СХК МИС по данным 2006 года составила 4917 кг молока жирностью 3,94%, живая масса коров 495 — 550 кг.

Разработка генетико-технологической модели. Для повышения эффективной деятельности малых и средних производств разных форм собственности — акционерных обществ, фермерских хозяйств, сельскохозяйственных производственных кооперативов и др., были необходимы программы и планы их развития. Прежде для животноводческой практики они не разрабатывались, однако сегодня на основании применения передового научного опыта хозяйствования, они позволили выявить факторы доходности и убыточности производства и проводить текущий контроль хозяйственной деятельности как рентабельных 28% - 55%, так и убыточных предприятий. Оптимизация и одновременное совершенствование организации селекционно-племенной работы и технологических процессов стала необходимостью в суровых условиях рыночной экономики.

Исследования по изучению адаптации программ мониторинга племенной работы, и хозяйственной деятельности были проведены в период 1987 — 2007 годов в небольших стадах Московский области Российской Федерации и СНГ Кыргызстана. В России исследования проводились в 1990.

2008 годах, в стадах к-за им. Дзержинского Люберецкого района (ЗАО АФ «Нива»), ГПЗ «Красная Нива» Мытищинского района (СПК к-з «Красная Нива»), ООО «Совхоз «Архангельский» Наро-Фоминского района Московской области и др. В Кыргызской Республике за период 1987 — 2008 годы были изучены хозяйства СХК МИС, ГПЗ им. Стрельниковой, СПК «Жениш», СК «Майский, МФ «Ирина», МФ «ЛБКА» и др. В процессе работы созданы стада голштинизированных коров кыргызской черно-пестрой породы со средней продуктивностью 4,5 — 5,5 тыс кг молока за стандартную лактацию.

Стада чистопородных голштинских коров селекции США были изучены за период 1987;2007 годов и включены в обработку для определения закономерностей, обуславливающих их высокий удой и возможности использования полученных выводов в отечественном скотоводстве.

Анализ генетических и технологических параметров для подготовки программ разведения молочного скота показал, что взаимосвязь между количеством поголовья скота на предприятии и количеством производимого молока чаще всего отрицательная. В условиях Российской Федерации ее величина равнялась — 0,6, а в стадах пригородной зоны г. Бишкека, области молочного скотоводства Кыргызской Республики СНГ ее величина оказалась равна -0,489, а в условиях Московской области -0,2.

Необходимо было определить причины различий, установить их происхождение и возможность регулирования и контроля. Таким образом вопрос изучения генетических условий производства молока на небольшом предприятии оказался тесным образом связан с вопросами хозяйственной деятельности небольшого животноводческого предприятия, и действующими здесь технологическими процессами.

На. молочную продуктивность, влияет ряд наследственных и ненаследственных факторов, и их доля неодинакова. По расчетам российских ученых доля условий кормления и содержания ненаследственных факторов, составляет 59%, а величина генетическихнаследственных факторов равняется 24%. По сообщению специалистов Голштинской ассоциации США основными факторами изменчивости удоя в породе являлись уровень кормления и оптимум системы содержания, на долю которых приходилось 35%, на генотип животного — 25%, на состояние здоровья — 25%, на год и сезон отела — 15% (6, 147, 207, 299 и др.).

Требовались новые знания, позволяющие связать разрозненные факторы селекционно-племенной работы и технологии эффективного проведения производственных процессов на молочных фермах, в стройную систему. Она должна отражать возможности направлений совершенствования стад и способствовать в конечном счете улучшению общей деятельности предприятий. Впервые в зоотехнической практике поставлена цель объединить функции всех отраслей в единый генетико-технологический процесс, эффективность которого определяется удачным сочетанием всех имеющихся ресурсов, позволяющих повысить удойза стандартную лактацию до 5,0 тыс кг молока и более, иполучать пожизненный удой от коров величиной 27 тыс кг молока и более.

И российские, и зарубежные ученые в необходимых случаях использовали результаты данных других авторов для теоретического обоснования своих выводов. В частности, Хейзель в свое время применил путевые коэффициенты Райта, анализ коварианс Фишера и множественную корреляцию Лаша для получения уравнений множественной линейной регрессии с целью прогнозирования общей племенной ценности быков-производителей по всей имеющейся информации и т. д. Поэтому, за основу при проведении исследований нами была взята американская модель, со средним количеством коров в стаде до 500 голов, как в наибольшей степени отвечающая процессам, имеющим место в условиях небольших производств Российской Федерации.

Между тем в условиях малых и средних стад России не было выявлено достоверного влияния сезона отела на молочную продуктивность коров, который в американских стадах определяет до 15% эффективности производства молока. Изменения, связанные с годом отела, здесь определялись племенной ценностью используемых быков и генетическим трендом в популяциях голштинской породы, а не сезонными факторами. В приводимой американской модели, также вызывала сомнения низкая величина влияния генетических факторов, по сравнению с величиной негенетических факторов кормления и содержания -25% против 35%. А ведь известно, что перекорм низкопродуктивного скота, не способствует получению большого количества дополнительного молока, так как их взаимосвязь в этом случае равняется -0,8 -0,9. Исследования по определению возможности разделения единого фактора кормление и содержание на два самостоятельных поставило все на свои места. Полученные факторы имели соответственно величины 15% и 20%, то есть достоверно не различались между собой, но каждый из них по своему значению был ниже* величины генетического фактора — 25%.

Исследование фактора стресса, как определяющего здоровье и долголетие молочного скота Голштинской ассоциации, показало его неактуальность в условиях небольшого предприятияодновременно был раскрыт и определен в математическом выражении так называемый человеческий фактортворческое, добросовестное отношение к труду персонала по уходу за животными, который может изменять эффективность производства молока при различных технологиях на величину 20%. Это позволило приобщить к анализу важный показатель, связанный с успешностью производства на небольшом животноводческом предприятии и который прежде относился к разряду неучтенных.

В результате была получена генетико-техно логическая модель процентно-долевого влияния разных факторов на производство молока, а именно: 25% - генетические факторы, 20% - кормление молочных коров, 15%.

— содержание молочных коров, 20% - здоровье, 20% - человеческий фактор: 0,25 g + 0,20 х + 0,15 у + 0,20 к + 0,20 = 1, где g — генотип, х — кормление, у.

— содержание, к — оздоровление, V/ - человеческий фактор.

Посредством использования разработанной генетико-технологической модели определялась степень взаимовлияния различных факторов, и была обусловлена величина количественного выражения этого воздействия. Все полученные основные факторы процентно-долевого влияния на производство молока оказались равнозначно важны для небольшого производства, но между закономерностями, происходящими в большинстве стад, и в отдельном стаде существали различия, которые необходимо не только определять, но и максимально использовать. В связи с этим был выделен второй информативный уровень модели, а именно — составляющие основных факторов. Они включали параметры эффективной деятельности малых хозяйств и неучтенные факторы, величина которых достигала 70%) и более. Вместе с тем их можно было регулировать в соответствии с имеющимися генетическими и технологическими ресурсами на каждом конкретном производстве.

Выделение второго информационного уровня модели позволило одновременно использовать результаты анализа племенной работы со стадом и режимов производственных процессов производства, причем в их взаимодействии вскрывалось огромное количество факторов влияния на производство молока, определяющих в конечном счете его эффективность.

Применение генетико-технологической модели. Посредством разработанной системы мониторинга контролировалось оптимальное число дойных коров в хозяйстве, а также с учетом в среднем по стадам выращивание молодняка — на 1,5% и более, использование быков-производителей — на 4−6% и более, воспроизводства стада — на 6,5%, кормление — на 4,5 — 22% и более, содержание 19−28%, ветобработки до — 20 услуг персонала — до 20% и т. д. При этом учитывался валовый удой предприятия, для избежания проблем, возникающих с хранением и реализацией молока. В соответствии с величиной оптимального валового удоя, параметры которой были различными у хозяйств, включенных в эксперимент, определялась величина удоя рентабельной, то есть окупающей затраты на свое кормление и содержание молочной коровы за стандартную лактацию.

Если предприятие имело все производственно-физиологические группы скота (нетели, сухостойные коровы и др.), которые в настоящее время не доились, но являлись экономически необходимыми для хозяйства, и количество дойных коров составляло 40−45−65% от их общего поголовья в стаде, величина оптимизированного удоя, например 5,0 тыс кг молока, равнялась уже соответственно 2000, 2250, 3250 кг молока, а величина эффективного удоя была равна 8000, 7750 и 6750 кг молока за лактациютаким образом увеличение поголовья дойного скота, как и его уменьшение способствовало повышению эффективности производства, и эффективность производства молока и производственной деятельности небольшой фермы оказывались тесно взаимосвязанными (10, 109, 198, 205, 228, 282, 295 и др).

Основным источником увеличения молочной продуктивности в стадах является наличие резервов генетической изменчивости. Среди факторов увеличения генетического разнообразия в молочном скотоводстве в отечественных литературных источниках приводятся такие, как эффективное влияние улучшающей породы, кроссы линий, инбридинг, гетерозис, племенная ценность быков-производителей и др.

Анализ данных по большому массиву животных в Российской Федерации (п=1853) и США (п=16 776) не выявил достоверного превосходства каких-либо кроссов линий в голштинской черно-пестрой породе, тогда как внутри линий просматривалось значительное влияние отдельных производителей, которое в большей мере определяло продуктивные качества дочерей. Полученные данные согласовались с исследованиями П. Н. Прохоренко, Ж. Г. Логинова (224), Н. З. Басовского (27), В. М. Кузнецова (150) и др.

При скрещивании различных пород, на поголовье 423 голов был обнаружен гетерозис в размере от 7% до 16% по признакам развития живой массы, однако по удою ярко выраженного гетерозиса обнаружено не было.

Что касается инбридинга, то как показали наши исследования, величина удоя дочерей инбредных быков (п=186) никогда не превышала показатели обильномолочности потомков аутобредных отцов (п=670). В подконтрольных стадах Московской области продуктивность по удою составила у дочерей неинбредных быков 6577 кг молока против 6394 кг молока у инбредных (Р < 0,01). Дочери инбредных быков оказались более жирномолочными — 3,99% против 3,95%.

По воспроизводительным признакам, а именно живой массе коров и телок, величине сухостойного периода и сервис-периода и др. значительной разницы между животными, содержащимися на малых (п=435) и крупных (п=2256) предприятиях Российской Федерации обнаружено не было (Р > 0,05).

Основным фактором генетического разнообразия в стадах Голштинской ассоциации США является племенная ценность быков-производителей. Однако, как показали наши исследования, племенные ресурсы и прогресс племенных качеств быков по ряду признаков оказались не бесконечны, о чем свидетельствовал анализ списка 100 лучших быков США, а также исследования Norman H.D., Waite L.G., Wiggans G.R., Walton L.M., (344) — Van Randen P.M., Wiggans G.R., Norman H.D., Powell R.L., (364), и др. Так, индекс общей племенной ценности лучшего быка голштинской породы О-В ее Manfred Justice-et 122 358 313на сентябрь 2005 года составлял + 1276, а средний общий индекс племенной ценности всех быков списка равнялся + 1200.

Исследования показали, что в стадах Голштинской ассоциации (п=1497) быки-производители отбирались с учетом отцовской части родословной, а материнская часть родословной практически не учитывалась — взаимосвязь между удоем дочерей и матерей быков равнялась -0,4. В российских стадах (п=1671) при отборе производителей учитывалась как отцовская, так и материнская части родословной — взаимосвязь удоя дочерей и матерей быков равнялась 0,27. О высокой интенсивности отбора быков-производителей по обильномолочности в стадах Голштинской ассоциации сообщали многие авторы (96 и др.), однако она не способствовала консолидации признака жирности молока в этой популяции молочного скота.

В этой связи весьма важен поиск других ресурсов увеличения необходимой для прогресса генетической изменчивости в стадах молочного крупного рогатого скота. Наилучшим образом это можно сделать на современном этапе, исследуя в сочетании признаки удоя и телосложения молочных коров. Признаки телосложения скота позволяют моделировать и выводить молочных коров не только с определенным типом экстерьера, но и с заданными параметрами продуктивности и другими качествами фенотипа, так как они являются наиболее информативными и определяющими возможность накопления генетической изменчивости в стадах: Су=18,3−42,5%, против — кроссов линий: Су=1 1,8−15,33%), инбридинга: Су=6,36−13,1%, гетерозиса: 0=12,6−21,62%, племенной ценности быков: Су=Ю, 5−15,22% и др.

В странах с высокоразвитым молочным скотоводством с 1978 года применяется линейное определение типа экстерьера, где признаки глазомерной оценки телосложения животных выражаются в баллах. Насколько эта оценка эффективна, говорил уже тот факт, что за период ее использования в подконтрольных стадах Голштинской ассоциации средняя продуктивность животных (п= 16 776) увеличилась на 367,4 кг, а в условиях Российской Федерации — на + 290 (п=1628).

В наши исследования были включены потомки от 52 быков-производителей ОАО «ГВЦ» — основного предприятия по распространению высокоценного генетического материала среди хозяйств, включенных в эксперимент. Наилучшую балльную оценку среди них по телосложению -5,39 баллов, имели дочери быков, завезенных из Германии (п=2244). Потомки быков США (п=2463) имели среднюю оценку 5,36, производителей, завезенных из Канады (п=1539) — 5,2, выведенных в России (п=64) — 5,32. Величина изменчивости признаков телосложения дочерей быков селекции разных стран имела различные, достоверно (Р<0,05) различающиеся между собой показатели: Германия — 5,46, США — 4,82, Канада — 4,55, Россия — 2,37.

Анализ взаимосвязи признаков телосложения позволил сделать вывод, что одни из них связаны между собой более значительно, а другие менее, что можно наблюдать по величине коэффициентов корреляции. Основными следует признать те признаки телосложения, величина которых имеет первую значащую цифру после запятой (например, 0,9), не основные признаки имеют вторую и третью значащую цифру (например, 0,09 и 0,009). Это разделение позволило вести селекцию по определенным параметрам, с учетом влияния сопряженных признаков: ведь признаки, отличающиеся высокой степенью взаимосвязи, наследуются в большей степени, и могут быть улучшены в последующих поколениях с высокой степенью вероятности.

При анализе признаков телосложения голштинского скота российской и американской селекции было установлено, что средний габитус американских голштинских коров (п=16 776) £г=27,8 превосходит аналогичный показатель российских аналогов (п=1090) £г=12,93, разница достоверна при 0,001. По отклонению от идеальной модели молочной коровы средняя величина суммы, а (£а) составляла у американских голштинских коров 17,4, против 33,7 у российских (Р<0,05).

Наилучшая взаимосвязь с молочной продуктивностью у голштинского скота США (п=16 776) наблюдалась по таким статям, как глубина туловища (г=0,13), молочный тип (г=0,34), ширина вымени сзади (г=0,13) -признакам, определяющим обильномолочность и угол зада (г=0,22) -признаку, определяющему воспроизводительные свойства. Можно сделать вывод, что все усилия американских селекционеров были направлены на развитие основных органов по производству молока — вымени и молочной системы.

Американские селекционеры разработали и получили на практике тип молочной коровы, наилучшим образом связанный с обильномолочностью. Приоритет признаков телосложения голштинского скота США определял в основном обильномолочность коров (? г = 0,51, ср. +0,03), а не был направлен на увеличение содержания жира в молоке (? г= -1,74, ср. -0,1).

У российских голштинизированных коров (п=1090) наилучшим образом удой был сопряжен с такими признаками телосложения (? г =1>94, ср. + 0,11), как задние ноги, вид сзади (1−0,63) — признаком, определяющим продолжительность использования в стаде, глубина груди (г=0,34), молочный тип (г=0,29) — признаками, определяющими обильномалочность, положение зада (г=0,33) — признаком, определяющим воспроизводительные качества (Табл. 32).

Жирность молока в наибольшей степени коррелировала с такими статями (£г =3,98, ср.+0,23), как высота пятки (г=0,52), прикрепление передних долей вымени (г=0,55), высота вымени сзади (г=0,42) и глубина вымени (г=0,51).

Было очевидно, что взаимосвязь признаков экстерьера зависела от уровня удоя (п=2221). Чем выше уровень удоя, тем сильнее он был связан с признаками телосложения. Если при уровне продуктивности 5−6 тыс кг молока за лактацию взаимосвязь удоя с ростом имела величину 0,06, то при продуктивности свыше 7 тыс кг молока за лактацию, она уже равнялась 0,9. Сумма коэффициентов корреляции (£г) по группам с различным уровнем удоя 5,5 тыс, 6,5 тыс и 7,5 тыс кг молока составила соответственно — 0,12, + 1,176, +3,82, при средних значениях -0,01, +0,10, +0,23 (п=2220).

Было также установлено, что экстерьер производителя в большей степени определяет племенные качества потомков, чем их собственное телосложение. Среди статей экстерьера отцов были выделены такие, которые в наибольшей степени влияют на продуктивность дочерей — например, рост, глубина груди и косая длина туловища. Коэффициенты ранговой корреляции признаков телосложения быков с удоем дочерей составили 0,9, а с жирностью молока дочерей 0,4. Быки-производители селекции разных стран имели вместе с тем неодинаковое влияние на продуктивные и экстерьерные признаки потомков. С удоем дочерей генотип быка был связан следующим образом: Англия + 2,57, Канада — 2,29, Россия -0,01, Германия +1,41, Эстония +0,53.

Таким образом взаимосвязь телосложения быков с удоем и жирностью молока коров позволяла разрабатывать программы и планы улучшения генофонда стад, выведения коров-рекордисток с повышенными показателями удоя +1,5 -2 а по стаду, и коров-долгожительниц, с количеством л актаций 5 и более, ранней оценки быков по телосложению и развитию дочерей в возрасте 6−10 мес., по 1-й лактации и ранее, и т. д., путем использования взаимосвязи статей экстерьера, обуславливающих эти признаки селекции. Подобные процессы были также изучены Дж.Ф. Лэсли (173) — Р. Мансфилдом (177), Ф. Ф. Эйснером (296), Б. П. Завертяевым (114) — П. Н. Прохоренко, Ж. Г. Логиновым, (218), Л. К. Эрнстом и др., (300), К. К. Аджибековым, Н. И. Ерохиным (2), Н. И. Стрекозовым, С. Ф. Погодаевым (260), H.A. Поповым (214) и др.

Исследуя негенетические факторы, удалось определить, что составляющие основных факторов являются производственными процессами, которые в условиях отдельных хозяйств бывали высокозатратными или низкозатратными. Посредством применения генетико-технологической модели их стоимость могла быть скорректирована по основным факторам, правильным использованием и соотношением собственных и приобретаемых ресурсов. Так, в случаях, когда цена на землю, где располагается животноводческое предприятие, сравнительно высока, рентабельность ведения отрасли составляла при использовании собственных кормов 50%, а с частичным использованием привозных 20% .

А.Ф.Трофимов, В. Н. Тимошенко, А. А. Музыка, А. В. Коробко (267) сообщали, что системы содержания молочного скота определяются окружающим природным агроландшафтом и финансово-экономическими условиями хозяйства. Составляющие фактора содержание животных, такие, как размещение животных, доение животных, движение животных и уборка навоза также могут являться доходными или расходными для хозяйства, причем при моделировании этих процессов выявляются значительные резервы экономии финансовых и материальных средств и получения прибыли от 1,5 до 3,5 млн рублей.

Человеческий фактор в исследованиях определен, как творческое отношение к труду. Его составляющими являются: повышение надоев без применения селекционно-генетических мероприятий, экономный менеджмент, наличие дешевой, стабильной рабочей силы, использование квот, льгот, кредитов и дотаций, наличие и использование подсобных производств и мини-цехов. Эффективное использование человеческого фактора давало до 3-х рублей прибыли на каждый вложенный в производство 1 рубль.

Эффективность коррекции основных факторов определялась при таком моделировании различных ситуаций, когда взаимосвязь между поголовьем скота на ферме и его продуктивностью должна приблизиться к положительному значению. Это позволяло сделать ферму модульной, то есть имеющей возможность адекватно окружающим условиям увеличивать или уменьшать поголовье скота на определенную величину без ущерба для производства.

Свойства генетико-технологической модели. На основе генетико-тенологической модели определялись условия доходности и убыточности небольшого животноводческого производства, возможности их регуляции, закономерности общих сторон и различий в проведении селекционно-племенных мероприятий на малых и крупных массивах молочного скота, возможности использования новых резервов увеличения генетической изменчивости в стадах дойных коров, а также оптимизации производственных режимов хозяйственной деятельности производств.

В проведенных исследованиях был выделен такой признак селекции, как пожизненный удой, который тесно связан с продолжительностью жизни коров, а также использована величина валового удоя, как показателя эффективности молочного предприятия в условиях рыночной экономики. Кроме этого исследования позволили разработать классификацию наиболее характерных признаков составляющих, характерных для различных факторов эффективного предприятия малой производственной мощности.

Разработанная система деятельности малого и среднего предприятий проста и надежна, она способствует внедрению передовых технологических решений, содействующих реализации и в большей мере ускорению генетического прогресса в стадах, за счет оперативности и своевременности принятия решений на всех уровнях производства. Более того, модель предусматривает использование 25% денежных средств производства на внедрение в производственный процесс инновационных технологий без ущерба для остальных статей расходов — на кормление, содержание, оздоровление скота и оплату персонала.

Представленная генетико-технологическая модель гибко отражает генетические процессы, происходящие в небольшом стаде, изменяющиеся пропорционально изменению факторов влияния условий окружающей среды. Оптимальное соотношение процентно-долевого взаимодействия основных факторов, и их составляющих, обусловлено многообразными генетическими связями и средовыми влияниями между ними. Информация об изменении реализации конкретного признака (удой, содержание жира или белка, признаки телосложения и др.) уточнялась по соответствующему изменению его формы. В частности, изменчивость телосложения молочных коров определялась в наибольшей мере под влиянием как генетических, так и негенетических факторов — кормления, содержания и др., в связи с чем был актуален отбор наиболее адаптированных особей к имеющимся условиямотбор по технологическим признакам, в частности, добронравия и развития пищеварительной системы организма.

Основные факторы процентно-долевого влияния в малочисленном стаде, сгруппированные в информационные блоки с одной стороны являлись самостоятельными в своей основе, а с другой стороны, при эффективной производственной деятельности предприятия, они оказываюлись связанными друг с другом. В определенных сочетаниях этих многообразных связей развитие инфраструктуры внутри одних блоков способствовало развитию других, пока они уже не могли развиваться самостоятельно.

Генетико-технологическая модель успешной деятельности небольшого предприятия позволяла учесть большинство факторов влияния на производство молока, и рассмотреть необходимое количество вариантов, для принятия оптимального решения. Модель допускала рассмотрение альтернативных решений, обусловленных множеством факторов влияния, а ограниченность выбора оказывалась связанной с наличием имеющихся ресурсов. В качестве критерия оптимальности рассматривался результат достоверной разности между величинами, определенными в процессе исследования.

В разработанной системе мониторинга молочных стад представлены основные методы племенной работы по управлению генетическими процессами, происходящими на небольшоих предприятиях, и определена их эффективность с учетом факторов средового (негенетического) влияния. Полученные результаты в том числе позволяют сделать предприятие-способным к укрупнению за счет увеличения поголовья дойного стада с использованием собственных ресурсов без ущерба для производства молока, то есть модульным.

Анализ результатов позволял сделать выбор оптимального варианта эффективной деятельности предприятия по ' производству молока на перспективу, с учетом использования собственных сельхозугодий, или привозных кормов, эффективного использования трудовых, кормовых, земельных и др. ресурсов, объема кормов для различных половозрастных групп животных, а также реализации навоза, продуктов деятельности подсобных производств, мини-цехов и т. д.

Генетико-технологическая модель имела преимущество перед математическим линейным программированием, при исследовании систем подобного рода. Линейная математическая модель не раскрывала всей динамики явлений ввиду нелинейного характера изменения большинства зависимостейв ней также отсутствовала непрерывность изменения параметров. Генетико-технологическая модель легко комплексно отображает процессы и явления в динамике, с учетом всех зависимостей, что выражается максимальным выходом продукции при минимальных затратах, в единой взаимосвязанной системе.

Таким образом посредством использования генетических и негенетических факторов и их составляющих разработана и применена к использования в условиях конкретных производств базовая условнооптимальная модель системы перспективного хозяйства с определением зависимости рентабельности от уровня выражения признака. Как и величина рентабельности, так значения параметров основных факторов в различных хозяйствах оказались неодинаковыми. Вместе с тем просматривалась устойчивая закономерность, то есть рентабельность производства выше там, где выше значение основного фактора «Генотип». Так, при рентабельности производства 55,7% в стаде ООО «Совхоз «Архангельский» (п=890) величина фактора генотип равнялась 39%, рентабельность 28,9% СХК МИС (п=521) была обусловлена фактором генотип на 35%, а рентабельность 22,5% к-за им. Дзержинского (п=250) была обусловлена факторами генетического влияния на 18%, то есть в 2 раза меньше.

В отличие от большинства аналогичных методов представленные методы не требовали трудоемких вычислений, были просты и наглядны, и по существу заключались в сравнении заданных параметров с границами допуска, выявлением наиболее важных факторов, выделением и контролем случайных и неслучайных отклонений от оптимального варианта, для мониторинга этой ситуации в малочисленных стадах.

Данные исследований и моделирования в отдельных ситуациях могут быть использованы: в планах селекционно-племенной работы со стадами, в республиканских и областных программах развития животноводства регионовучитываться при организации государственной поддержки малого и среднего бизнесараспределении средств между хозяйствами различных категорийразработке долгосрочных региональных целевых проектов. Использование концепций моделирования в программах и планах развития малых и средних предприятий позволяет также с учетом имеющихся внутренних резервов оптимизировать взаимосвязи между факторами племенной работы и технологическими режимами для увеличения производства молока.