Теоретичне обґрунтування і розробка методів раннього прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби

Розробка методів і моделей прогнозування господарсько-корисних ознак на базі перспективних комплексів показників телиць з використанням найефективніших процедур обробки. Організація відтворення стада при застосуванні пропонованого методу добору.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 27.07.2015
Размер файла 183,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

22

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 636.2.03.082
ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ І РОЗРОБКА МЕТОДІВ РАННЬОГО ПРОГНОЗУВАННЯ ГОСПОДАРСЬКО-КОРИСНИХ ОЗНАК МОЛОЧНОЇ ХУДОБИ
06.02.01 - розведення та селекція тварин
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора сільськогосподарських наук
ШАБЛЯ ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ
Херсон 2010
Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті тваринництва Національної академії аграрних наук України

Науковий консультант - доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент НААНУ Коваленко Віталій Петрович, ДВНЗ “Херсонський державний аграрний університет”, завідувач кафедри генетики і розведення сільськогосподарських тварин

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент НААНУ Ладика Володимир Іванович, Сумський національний аграрний університет, ректор, завідувач кафедри спеціальної зоотехнії

доктор сільськогосподарських наук, професор Підпала Тетяна Василівна, ДВНЗ “Миколаївський державний аграрний університет”, завідувач кафедри технології зберігання і переробки продукції тваринництва

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, доцент Хомут Іван Семенович, Одеський інститут агропромислового виробництва НААНУ, завідуючий науково-технологічним відділом консультаційного, інформаційного забезпечення, трансферу інновацій

Захист відбудеться “ 30 “ червня 2010 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 67.830.02 у ДВНЗ “Херсонський державний аграрний університет” (73006, м. Херсон, вул. Рози Люксембург, 23, ХДАУ, ауд. 92 головного навчального корпусу).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці ДВНЗ “Херсонський державний аграрний університет” за адресою 73006, м. Херсон, вул. Рози Люксембург, 23, ХДАУ, головний навчальний корпус

Автореферат розісланий “ 28 “ травня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої Вченої ради Н. М. Корбич

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Фундаментом розведення й селекції тварин є вірогідний прогноз їх цінності на основі точних методів оцінки. Він дає змогу впроваджувати обґрунтовані селекційні заходи, ефект від яких буде одержано в майбутньому. Особливої гостроти проблема отримання вірогідних прогнозів набуває в умовах господарювання, що змінилися, коли застосування старих, високовитратних, екстенсивних методів сільськогосподарського виробництва призводить до його низької ефективності, а то і збитковості.

У зв'язку з цим доводиться переходити до ефективніших і дешевших прийомів, заснованих на методах, що дають можливість при незначних витратах праці та засобів досягти вагомого ефекту, інтенсифікувати виробництво. У тваринництві одним з таких методів могло б стати прогнозування господарсько-корисних ознак у ранньому віці.

Проте на даний час достатньо точні методи прогнозування ще не розроблені. При цьому найскладнішою і не вирішеною є проблема вибору таких показників телиць, які, будучи достатньо простими у визначенні, дозволяли б отримувати точний прогноз.

Актуальність теми. На нагальну необхідність розробки ефективних методів прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби вказують провідні селекціонери України М.Я.Єфіменко (1974), М.В.Зубець, Й.З.Сірацький, Я.Н.Данилків (1994), В.П.Буркат (2004), Ю.Д.Рубан (2004, 2005) та інші. Проте нині недостатньо інформації щодо порівняльної ефективності існуючих методів.

Однією з головних перешкод на шляху застосування раннього прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби є те, що розроблені до теперішнього часу окремі методи прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби мають недостатні точність і надійність. Вони не можуть бути використані для проведення раннього добору телиць в необхідних кількостях. Тому на практиці оцінку проводять за результатами першої лактації, що спричиняє непродуктивні витрати кормів, праці та коштів на утримання малоцінних тварин приблизно протягом року.

З огляду на це, актуальність досліджень полягає в удосконаленні існуючих і розробці нових методів раннього прогнозування господарсько-корисних ознак, проведенні їх порівняльної оцінки. Методи, що базуються на нових сукупностях непрямих (таких, які можуть бути визначені в ранньому віці) показників, перевершують існуючі за точністю, дають змогу проводити ефективний ранній добір телиць. У цілому дисертаційна робота вирішує важливу науково-прикладну проблему раннього прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана робота є складовою частиною досліджень, виконаних автором в Інституті тваринництва НААНУ за період із 1989 по 2009 роки:

№ держ. реєстрації UA010001316P, завдання Д.01.02.02.01 “Розробити методику оцінки і прогнозування продуктивного потенціалу молочної худоби в ранньому (допродуктивному) віці” - здобувач був виконавцем;

Договір з Міністерством науки України № 2/1028-97, науково-технічна робота 3.06/04463 - “Розробити селекційні, генетичні і біотехнологічні методи відтворення і підвищення продуктивності тварин нових порід” - здобувач був виконавцем;

№ держ. реєстрації 0196U011388, проблема 1, завдання 02.01 “Розробити систему прогнозування продуктивної, адаптивної і племінної цінності молочної худоби в ранньому віці на основі екстер'єрних, гістологічних і фізіологічних показників” - здобувач був керівником і відповідальним виконавцем;

№ держ. реєстрації 0101U003311, завдання 01.11 “Розробити методичні підходи по прогнозуванню господарсько-корисних ознак молочної худоби для різних середовищних умов” - здобувач був керівником і відповідальним виконавцем;

№ держ. реєстрації 0106U006920, науково-дослідна робота “Оцінка продуктивності і племінної цінності великої рогатої худоби”, в тому числі розробки Державних стандартів України: ДСТУ “Велика рогата худоба. Методи оцінки продуктивності та племінної цінності телиць і нетелей”; ДСТУ “Велика рогата худоба. Оцінювання племінної цінності бугаїв-плідників методом BLUP”. Робота виконана за договором №68с/54 від 06.07.2006 з Міністерством аграрної політики України - здобувач був керівником і відповідальним виконавцем;

№ держ. реєстрації 0106U010682, завдання 28.02.08 / 005 “Провести порівняльну оцінку фізіолого-біохімічних показників крові ВРХ та розробити тести для прогнозування продуктивності, адаптаційної і репродуктивної здатності” - здобувач був керівником і відповідальним виконавцем;

№ держ. реєстрації 0106U010681, завдання 26.01.16 / 018 “Розробити та впровадити методи оцінки і консолідації молочної худоби за ознаками природної резистентності, екстер'єру та іншими показниками раннього онтогенетичного розвитку” - здобувач є керівником і відповідальним виконавцем;

№ держ. реєстрації 0106U010679, завдання: 30.01/040ж-02 “Розробити оптимізовані схеми росту телиць та визначити можливості прогнозування господарсько-корисних ознак на базі динаміки живої маси на вирощуванні”; 30.01.02 “Удосконалити технологію вирощування ремонтного молодняку на основі використання оптимізованих схем росту, прогнозування господарсько-корисних ознак та біологічних особливостей телиць при різних способах утримання”; 30.01/040а-01 “Обґрунтувати співвідношення галузей, розробити основні організаційно-виробничі параметри та нормативи великотоварних підприємств і ферм з виробництва молока при різному рівні продуктивності корів в Поліссі України та удосконалити прийоми організації високоефективного ведення галузі на основі добору молочної худоби з урахуванням комплексу технологічних і селекційних ознак” - здобувач є керівником і відповідальним виконавцем;

№ держ. реєстрації 0108U009448, науково-технічна робота із стандартизації “Розробка Державного стандарту України ДСТУ “Велика рогата худоба. Система організації оцінювання племінної цінності бугаїв-плідників за якістю потомства. Основні вимоги”. Робота виконана за договором №68с/118 від 11.09.2008 з Міністерством аграрної політики України - здобувач є керівником.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є обґрунтування, розробка і порівняльне випробування ефективності різних методів і моделей прогнозування рівня господарсько-корисних ознак худоби молочного напряму продуктивності на основі комплексів показників телиць.

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання досліджень:

Теоретично обґрунтувати потенційну придатність показників телиць до прогнозування рівня їх майбутніх господарсько-корисних ознак.

Визначити потенційно найперспективніші для прогнозу сукупності непрямих показників телиць, а в подальшому оцінити величини основних господарсько-корисних ознак цих тварин.

Визначити методи опрацювання первинних даних, які дадуть змогу, з одного боку, виявляти найбільш придатні для прогнозування показники телиць, а з іншого - об'єднувати їх у єдиний індекс, що враховує значущість кожного з цих показників.

Розробити методи і моделі прогнозування господарсько-корисних ознак на базі перспективних комплексів показників телиць з використанням найефективніших процедур обробки.

Здійснити порівняльну оцінку різних методів і моделей прогнозування за характеристиками точності та вірогідності, а також за можливостями проведення раннього добору телиць.

Виділити та проаналізувати основні тенденції залежності господарсько-корисних ознак від найбільш значущих показників телиць. Оскільки в більшості випадків однозначне визначення причинно-наслідкових, функціональних залежностей утруднене, основну увагу приділяти виявленню і характеристиці найбільш вагомих, статистично значущих імовірнісних зв'язків.

Провести перевірку створених моделей з метою з'ясування ступеня їх придатності для практичного використання в селекції.

Встановити можливості організації відтворення стада при застосуванні пропонованого методу добору за прогнозом на основі екстер'єрних показників телиць.

Оцінити селекційну та економічну ефективність раннього добору телиць з використанням розроблених моделей прогнозування господарсько-корисних ознак.

Об'єкт дослідження - розробка ефективних методів і моделей прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби, придатних для раннього добору телиць.

Предмет дослідження - закономірності формування молочної, м'ясної продуктивності, відтворювальної здатності, технологічних ознак корів у зв'язку з їх екстер'єрними, інтер'єрними, племінними та іншими характеристиками, оціненими в ранньому віці.

Методи дослідження. Для отримання та аналізу інформації про телиць щодо показників, потенційно придатних до прогнозування майбутніх господарсько-корисних ознак, використовували наступні методи: зоотехнічні - оцінка промірів та індексів будови тіла, живої маси, кровності за поліпшуючими породами, моделювання добору, визначення параметрів руху поголів'я у стаді; гістологічні - відбір зразків, виготовлення гістологічних препаратів, візуальна оцінка зрізів під мікроскопом, вимірювання елементів гістоструктури; фізіологічні - визначення динаміки температурних реакцій-відповідей на впливи. стадо теплиця обробка відтворення

З метою розробки і порівняльної оцінки методик, методів і моделей прогнозування господарсько-корисних ознак застосовували такі методи: статистичні - множинний регресійний, кореляційний, дисперсійний, дискримінантний аналізи, метод “нейронних мереж”; економічні - визначення затрат, прибутку, рентабельності при використанні пропонованих методів і моделей.

Таким чином, дослідження виконані на трьох рівнях:

- тканинному (гістологічні дослідження);

- організменому (характеристика онтогенезу та реакцій на впливи);

- популяційному (стада, популяції).

Наукова новизна отриманих результатів. Уперше розроблено концепцію та систему методів прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби з використанням багатомірної статистики на основі наступних комплексів показників телиць: екстер'єрних (деклараційні патенти 29989 А, 32746 А); гістологічних (деклараційний патент 32747 А); реакцій на впливи (патенти 23826 А 16938); обхватів зачатків вимені (патент 15318 А). Визначено селекційну та економічну ефективність раннього добору телиць із застосуванням цих методів. Проведено їх різносторонню порівняльну оцінку, перевірку та апробацію.

Розроблено стратегію використання запропонованих методів, яка вказує на оптимальні шляхи їх практичного застосування для надраннього прогнозування, вибраковування гірших телиць, формування племінного ядра. Визначено умови досягнення високої ефективності методів, а також методики підтримки дієздатності моделей прогнозування господарсько-корисних ознак.

Розроблено універсальну модель прогнозування надою за показниками екстер'єру телиць, яка придатна для використання в стадах широкого спектра порід і умов із продуктивністю до 6 - 7 тисяч кілограмів молока за лактацію.

Удосконалено процедуру порівняльної оцінки залежностей між екстер'єрними, гістологічними, іншими непрямими показниками телиць, з одного боку, та їх майбутніми господарсько-корисними ознаками, з іншого. Ця процедура передбачає урахування множинності та нелінійності зв'язків. Встановлено вірогідність, силу й форму залежностей, їх значущість для прогнозування.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень впроваджено у 15 господарствах Харківської, Полтавської, Сумської, Чернівецької, Тернопільської, Херсонської та Хмельницької областей України при прогнозуванні господарсько-корисних ознак та проведенні раннього добору телиць; отримано економічний ефект від 70 до 625 грн. на оцінену телицю. Розроблені моделі придатні для використання в більшості стад молочної худоби, а методи прогнозування - для розробки моделей, призначених для будь-яких молочних стад.

Методи прогнозування використовуються Інститутом тваринництва НААНУ, Інститутом тваринництва степових районів “Асканія-Нова” НААНУ, Тернопільським і Буковинським інститутами агропромислового виробництва НААНУ для розробки моделей прогнозування господарсько-корисних ознак, адаптованих до умов різних природно-кліматичних зон України, рівнів годівлі, способів утримання, а також моделей, призначених для певних порід і генетичних груп молочної худоби.

Розроблені методи прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби рекомендовані до впровадження в господарствах України Вченою радою Інституту тваринництва НААНУ, протокол № 2 від 25 січня 2001 року, Науково-технічною радою Міністерства аграрної політики України, протокол № 5 від 18 грудня 2001 року.

Матеріали дисертаційної роботи покладено в основу розроблених під керівництвом здобувача ДСТУ:2006 “Велика рогата худоба. Методи оцінки продуктивності та племінної цінності телиць і нетелей”; ДСТУ:2006 “Велика рогата худоба. Оцінювання племінної цінності бугаїв-плідників методом BLUP”; ДСТУ:2008 “Велика рогата худоба. Система організації оцінювання племінної цінності бугаїв-плідників за якістю потомства. Основні вимоги”.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем розроблено методику досліджень, проведено літературний і патентний пошуки, здійснено експериментальні дослідження, зібрано зоотехнічну інформацію про дослідних тварин, проведено статистичне опрацювання, розроблено методи та методику прогнозування господарсько-корисних ознак за непрямими показниками телиць, створено моделі прогнозування, проведено їх перевірку, опис, аналіз та узагальнення, сформульовано висновки та пропозиції виробництву. Опрацьовані у співавторстві матеріали задекларовано у “Списку опублікованих праць за темою дисертації”.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень і основні положення дисертації викладені, обговорені й отримали позитивну оцінку на щорічних координаційно-методичних нарадах і звітних наукових конференціях в Інституті тваринництва НААНУ (Харків, 1992 - 2009), Інституті розведення і генетики тварин НААНУ (Київ, 1992 - 2008) та Інституті біології тварин НААНУ (Львів, 2006-2008), на наукових та науково-практичних конференціях “Нове в методах зоотехнічних досліджень” (Харків, 1992), “Наукові розробки - агропромисловому комплексу” (Нижні Ворота, 1993), “Селекційно-біотехнологічні методи використання генетичного потенціалу сільськогосподарських тварин” (Київ, 1994), “Генетика продуктивності тварин” (Київ, 1994), “Теоретичні й практичні аспекти породоутворювального процесу у молочному та м'ясному скотарстві” (Київ, 1995), “Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва та формування продовольчого ринку України в нових умовах господарювання” (Харків, 1995), “Наукова спадщина І.В.Бельговського і сучасні проблеми зоотехнії та ветеринарії” (Харків, 1995), “Генофонд порід тварин і методи його використання” (Харків, 1995), “Основоположник зоотехнічної науки П.Н.Кулешов і перспективи розвитку спеціальностей по зоотехнії і ветеринарії” (Харків, 1995), “Ефективність методів інтенсифікації виробництва продуктів тваринництва” (Харків, 1996), “Нові методи селекції і відтворення високопродуктивних порід і типів тварин” (Київ, 1996), “Теорія і практика племінної справи в тваринництві” (Харків, 1996), “Методи створення порід і використання сільськогосподарських тварин” (Харків, 1998), “Шляхи підвищення ефективності використання кормів” (Харків, 1998), “Конференції молодих учених Інституту тваринництва УААН” (Харків, 1998), “Сучасні проблеми зооінженерії та шляхи їх вирішення” (Львів, 1999), “Сучасний стан і перспективи розвитку селекції сільськогосподарських тварин” (Київ, 1999), 49-й щорічній конференції Європейської Асоціації по тваринництву (Цюріх, 1999), конференції, присвяченій 95-річчю з дня народження академіка ВАСГНІЛ Й.А.Даниленка (Харків, 1999), конференціях “Фізіологія і біохімія сільськогосподарських тварин” (Львів, 2000), “Нарощування генетичного потенціалу сільськогосподарських тварин у реформованих підприємствах” (Черкаси, 2000), конференції, присвяченій 80-річчю зооінженерного факультету ХЗВІ (Харків, 2000), конференціях “Нові методи досліджень у тваринництві” (Харків, 2001), “Проблеми становлення галузі тваринництва в сучасних умовах” (Вінниця, 2005), “Сучасний стан і перспективи розвитку генетики сільськогосподарських тварин” (Київ, 2006), “Внесок молодих учених у науково-технічний прогрес галузі тваринництва” (Харків, 2006), “Тваринництво XXІ сторіччя: новітні технології, досягнення та перспективи” (Харків, 2006), “Сучасні методи репродукції сільськогосподарських тварин: стан і перспективи розвитку” (Харків, 2008), “Селекція тварин на сучасному етапі розвитку біологічної науки” (Київ, 2009), “Сучасні технології у тваринництві та їх адаптація до світових вимог” (Харків, 2009), “Методологія наукових досліджень з питань селекції, генетики та біотехнології у тваринництві“ (Чубинське, 2010), “Сучасні технології у тваринництві та їх адаптація до світових вимог” (Харків, 2010).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковано у 86 наукових працях, зокрема: в одній монографії, 3 Національних стандартах України, 3 Державних книгах племінних тварин (ДКПТ), одній брошурі, одних методичних рекомендаціях, 45 статтях у фахових наукових виданнях, 5 статтях у ДКПТ, 20 матеріалах і тезах конференцій, 7 патентах. Із указаних друкованих праць 42 одноосібних.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з таких структурних елементів: вступ, огляд літератури і вибір напрямів досліджень, загальна методика й основні методи досліджень, результати власних досліджень, аналіз і узагальнення результатів досліджень, висновки, пропозиції виробництву, додатки, список використаних джерел. Обсяг дисертації - 427 сторінок комп'ютерного тексту, в тому числі основної частини - 274 сторінки. Дисертація містить 113 таблиць, 44 рисунків, 8 додатків. Список використаних джерел включає 780 найменувань, у тому числі 306 - іноземними мовами.

ЗАГАЛЬНА МЕТОДИКА Й ОСНОВНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Біологічною передумовою використання характеристик телиць для прогнозування є цілісність організму тварини, яка передбачає тісний взаємозв'язок усіх його частин і функцій. Виявлення найбільш істотних сукупностей показників, які обумовлюють майбутні господарсько-корисні ознаки, здійснювалося на основі гіпотези про те, що застосування однакових процедур множинної регресії різних комплексів непрямих показників телиць на господарсько-корисну ознаку дасть змогу за ступенем адекватності отриманих при цьому моделей судити про значущість досліджуваних показників для її прогнозування.

Робота була проведена в три етапи (табл. 1).

Таблиця 1

Етапи проведення досліджень

Етап

Господарства

Обсяг вибірки, голів

Зміст досліджень

І

д/г “Українка”

104

Порівняльна оцінка сукупностей непрямих показників телиць. Розробка методики і методів прогнозування. Оцінка потенційних можливостей моделей.

ІІ

5 господарств

805

Випробування різних методів прогнозування. Розробка універсальних моделей прогнозування надою за екстер'єром. Перевірка методів і моделей прогнозування надою.

ІІІ

ДП ДГ “Кутузівка”

247

Апробація методу і універсальної моделі прогнозування надою за екстер'єром на сучасній вибірці

Усього в процесі досліджень було задіяно 1052 тварини. На першому етапі у фіксованих сприятливих умовах була проведена порівняльна оцінка різних сукупностей непрямих показників телиць на предмет їх придатності до раннього прогнозування господарсько-корисних ознак.

На другому етапі досліджень по тваринах п'яти господарств була здійснена розробка і перевірка різних методів і моделей прогнозування надою на основі найперспективніших екстер'єрних показників.

Третій етап - апробація запропонованого нами (деклараційний патент 29989 А) методу і універсальної моделі прогнозування надою на сучасній вибірці.

Матеріалом для першого етапу досліджень (рис. 1) послужили дані, отримані в результаті експериментів, проведених на тваринах дослідного господарства “Українка” Харківського району Харківської області в 1989 - 1998 роках, а також дані виробничого й зоотехнічного обліку в цьому господарстві за ряд років.

Для визначення потенційних можливостей прогнозування господарсько-корисних ознак за показниками телиць була сформована дослідна група тварин. До неї увійшли 104 телиці раннього віку максимально близьких термінів народження. Це дало змогу мінімізувати відмінності між тваринами, обумовлені впливом середовищних чинників.

Досліджувані тварини були в основному висококровними за поліпшуючими породами помісями, отриманими в результаті складного відтворного схрещування. За період вирощування до 18-місячного віку середньодобові прирости складали 640 грамів, а жива маса в зазначеному віці - 374 кг. Основні характеристики тварин за першу лактацію були отримані на кормовому фоні 65 ц кормових одиниць на 1 корову за рік. Середні надої дослідних тварин, які мали закінчену (270 днів і вище) першу лактацію, становили 5921 кг.

Нами був проведений пошук сукупностей показників, придатних для створення вірогідних моделей прогнозування господарсько-корисних ознак, із наступною розробкою методики та методів побудови на їхній основі моделей, власне створенням моделей, їхньою перевіркою і з'ясуванням характеру, ступеня й основних тенденцій впливу окремих непрямих показників, їхніх груп і блоків. У результаті цієї роботи з множини потенційних наборів обумовлюючих ознак були виділені наведені нижче найбільш перспективні:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Екстер'єрні проміри та індекси. Нами визначено й захищено двома деклараційними патентами України сукупність екстер'єрних показників, достатніх для прогнозування, способи їхньої попередньої обробки і віковий аспект (Шабля В. П., 2000, 2001).

ь Гістологічна структура шкіри кінчика вуха. Нами розроблено ряд нових показників, що характеризують залозисту систему; вони об'єднані з традиційними показниками в комплекс, що забезпечує адекватне прогнозування. Методика запатентована (Шабля В. П., 2001).

ь Температурна реакція-відповідь на холодовий і механічний впливи на вухо телиць. Нами розроблені методики і техніка проведення даних досліджень, способи попередньої обробки і віковий аспект. Дані методики захищені двома патентами (Агафонов Б. О., Шабля В. П., 1997; Шабля В. П., Погорелов О. С., 1998).

ь Обхват зачатків молочної залози телиць раннього віку. Поряд із використанням традиційного способу (Колта Н.М., 1978), нами розроблений, випробуваний і запатентований новий спосіб вимірювання зачатків вимені, що сприяє значному підвищенню точності вимірювання (Шабля В.П., 1997).

Як сукупності непрямих показників, що випробовуються, використовували також:

- Господарсько-корисні ознаки матерів і матерів батьків.

- Живу масу телиць при народженні, у 6-, 12- і 18-місячному віці.

- Кровність (частки спадковості) за основними поліпшуючими породами.

Як обумовлені показники виступали такі господарсько-корисні ознаки первісток: показники молочної продуктивності за 305 днів лактації - сумарна кількість молочного жиру і білка, надій, вміст жиру в молоці, вміст білка в молоці, а також вік першого отелення, тривалість лактації, міжотельний період, сервіс-період, інтенсивність молоковіддачі, жива маса.

У результаті пошуку адекватних підходів використання отриманої інформації нами була розроблена нова методика прогнозування господарсько-корисних ознак телиць на основі непрямих показників (Шабля, 1995), що дає змогу, виходячи з експериментальних досліджень, проведених у ранньому віці, одержувати вірогідні й адекватні моделі, придатні для добору. На основі даної методики розроблені методи прогнозування господарсько-корисних ознак, суть яких полягає у використанні пропонованих нами комплексів індивідуальних, інструментально визначених характеристик (наведених вище) як предикторів, а фактичних господарсько-корисних ознак - як предиктантів при проведенні передбачених методами зоотехнічних, статистичних та інших процедур.

При цьому кожний метод прогнозування використовує певну комбінацію предикторів (екстер'єрні проміри, гістологічні показники тощо), предиктанта (надій, вміст жиру в молоці тощо), зоотехнічної (визначення індексів будови тіла тощо) та статистичної процедур (множинна регресія, дискримінантний аналіз, “нейронні мережі”). На першому етапі досліджень застосовували методи прогнозування господарсько-корисних ознак, що використовують кроковий множинний регресійний аналіз.

На основі методів створювали моделі прогнозування господарсько-корисних ознак. Адекватність методів і моделей спочатку оцінювали за ступенями вірогідності, коефіцієнтами кореляції між прогнозованими і фактичними господарсько-корисними ознаками та за стандартними помилками передбачення.

Дослідження проводили у двох варіантах:

1. Із залученням до обробки даних тільки по дослідних тваринах, що мали прогнозовану господарсько-корисну ознаку.

2. Із залученням даних по всіх без винятку дослідних тваринах. Цей варіант застосовувався для прогнозування надою, кількості молочного жиру і білка, а також тривалості лактації. У випадку відсутності досліджуваної господарсько-корисної ознаки (якщо тварина не дожила до отелення, або не лактувала) фактичне значення цієї ознаки приймали за нуль.

При остаточній оцінці методів і моделей прогнозування ґрунтувалися на тому, що головним їх призначенням є ефективне застосування в селекційному процесі, тобто для результативного добору. Тому при характеристиці методів і моделей в першу чергу звертали увагу на їх здатність встановлювати порівняльну цінність кожної телиці по відношенню до інших телиць, тобто правильно ранжирувати тварин за досліджуваною ознакою, обґрунтовано відносити телиць або до ремонтної, або до вибракуваної груп. У зв'язку з цим цінність розробленої моделі для селекційних цілей визначали шляхом моделювання добору за прогнозами, отриманими на базі застосування цієї моделі. Для цього досліджувану вибірку сортували за прогнозованими надоями у порядку їх зростання. При моделюванні добору до групи “брак” відносили певний відсоток (інтенсивність бракування) перших (найгірших за прогнозом) тварин відсортованої вибірки. Решту тварин відносили до групи “ремонт”.

Визначали ефективність добору різної інтенсивності за прогнозом шляхом порівняння фактичних господарсько-корисних ознак тварин вказаних груп. При цьому встановлювали величини та вірогідності різниць між цими групами за середніми надоями, а також селекційні диференціали.

Крім того, ефективність роботи моделі визначали, обчислюючи простий коефіцієнт кореляції (r) між прогнозованими і фактичними значеннями господарсько-корисної ознаки. Точність і адекватність моделі оцінювали також за коефіцієнтом детермінації (R2), множинним коефіцієнтом кореляції (R), стандартною помилкою передбачення (SE) і вірогідністю (Р).

Виявляли залежності між показниками телиць і майбутніми господарсько-корисними ознаками. Визначали характерні риси кращих і гірших телиць.

Матеріалом для проведення другого етапу досліджень (рис. 2) - розробки й перевірки ефективності різних методів і моделей прогнозування надою первісток - послужила вибірка, сформована з 805 тварин 5 господарств України. Досліджувана група складалася з тварин широкого спектра порід і помісей.

За період вирощування до 18-місячного віку середньодобові прирости телиць знаходилися в межах від 300 до 800 грамів. Рівні годівлі корів становили від 30 до 65 центнерів кормових одиниць на 1 корову за рік. Середній надій дослідних первісток, які мали закінчену першу лактацію тривалістю не менше 270 днів, становив 3913 кг.

Випробовували методи прогнозування надою за екстер'єром телиць з використанням множинного регресійного, дискримінантного аналізів, і “нейронних мереж”. За допомогою цих методів розробляли моделі прогнозування надою (або наявності лактації при дискримінантному аналізі).

Із цією метою використовували дані про тварин, у яких екстер'єрні показники були визначені двічі (у віці близько 100 днів і близько року), а дані зоотехнічного обліку давали змогу прослідкувати подальше використання тварини (750 голів).

Для проведення перевірки кожного методу прогнозування використовували два варіанти. Перший варіант полягав у перевірці шляхом випадкового поділу усієї вибірки на навчальну (2/3 вибірки) й екзаменаційну (1/3 вибірки) з наступною перевіркою ефективності роботи моделі, розробленої по навчальній вибірці, на тваринах екзаменаційної вибірки.

Другий варіант передбачав поділ тварин одного господарства на навчальну та екзаменаційну вибірки за періодами народження таким чином, що розробка моделі здійснювалася по даних за попередній період (270 голів), а її тестування - на вибірці наступного періоду (186 голів). Такий варіант цілком відповідав реальному варіанту використання моделі в стаді. До обробки залучали усіх тварин, що мали дворазове екстер'єрне дослідження, незалежно від наявності лактації.

Кожний варіант передбачав спочатку розробку найбільш повної моделі прогнозування надою по всіх тваринах вибірки. Потім тим самим методом розробляли модель на певній частині тварин (навчальній вибірці).

Розроблену по навчальній вибірці модель перевіряли на тваринах екзаменаційної вибірки. Для цього індивідуальні значення екстер'єрних показників телиць цієї вибірки підставляли в розроблену модель. Отримані прогнозовані надої (або наявності лактації) по екзаменаційній вибірці порівнювали з фактичними.

Визначали ефективність добору різної інтенсивності за прогнозом шляхом його моделювання на тваринах екзаменаційної вибірки. Віднесення тварин до груп “брак” і “ремонт” та визначення ефективності добору проводили так, як описано вище для першого етапу досліджень.

На третьому етапі досліджень була проведена апробація методу прогнозування надою за екстер'єром телиць (рис. 3) на сучасній вибірці тварин ДП ДГ “Кутузівка” 1999-2000 років народження (247 голів).

З цією метою використовували розроблену шляхом застосування цього методу універсальну модель. Було спрогнозовано надої тварин даної вибірки за допомогою вказаної моделі.

Потім було змодельовано добір різної інтенсивності за отриманими у такий спосіб прогнозованими надоями, а також оцінено фактичні надої ремонтної та вибракуваної груп аналогічно до того, як це описано вище.

Обробку й аналіз матеріалів досліджень виконували за допомогою стандартних пакетів прикладних статистичних програм SPSS - 12.0, Statіstіca - 5.5, Table Curve 2D-v.5.01.

РЕЗУЛЬТАТИ ВЛАСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Розроблені на першому етапі досліджень методи прогнозування забезпечують отримання моделей, які мають такий аналітичний вигляд:

Y = b0 + b1x1 + b2x12+ b3x2 + b4x22+...+ b2n-1xn+b2nxn2, (1)

де Y - прогнозоване значення господарсько-корисної ознаки (предиктанта);

x - значення непрямих показників телиць (предикторів);

b0 - вільний член;

b - приватні коефіцієнти регресії.

Порівняльна оцінка потенційних можливостей різних методів прогнозування. У процесі випробування досліджуваних сукупностей непрямих показників установлено, що всі вони є значимими для прогнозування. У більшості випадків на їхній основі були розроблені вірогідні моделі прогнозування господарсько-корисних ознак. Однак методи прогнозування, що базуються на показниках живої маси телиць, кровності за поліпшуючими породами, фенотипу жіночих предків, температурних реакцій на впливи, обхвату зачатків вимені, забезпечують отримання моделей, які описують до 30 % мінливості господарсько-корисних ознак (табл. 2).

Таблиця 2

Коефіцієнти кореляції між прогнозованими за допомогою різних методів і фактичними господарсько-корисними ознаками

Господарсько-корисні ознаки корів

Методи прогнозування на базі показників телиць

жива

маса

кровність

фенотип

родичів

температурна

реакція на вплив

обхват зачатків вимені, виміряний способом

холо-довий

меха-нічний

тради-ційним

пропо-нованим

Кількість молочного жиру

і білка, кг

-

0,336**

0,463***

0,293*

0,290

-

0,403*

Надій, кг

-

0,349**

0,463***

0,351*

0,178

-

0,402*

Вміст жиру, %

0,242*

-

-

0,308

0,297

0,544*

-

Вміст білка, %

0,398*

0,179

-

0,204

0,296*

0,410

-

Вік 1 отелення, днів

0,549***

0,170

-

0,333**

0,289*

0,453

-

Тривалість лактації, днів

0,260*

0,285*

0,220

0,197*

0,247

-

-

Міжотельний період, днів

-

0,197

-

-

0,233

0,438

-

Сервіс-період, днів

0,249

0,205

-

0,361

0,355

-

-

Інтенсивність молоковіддачі, кг/хв.

0,426**

0,283*

0,307*

0,365**

0,244

-

0,561*

Жива маса, кг

0,241

0,221

-

-

0,355*

0,395

-

Примітка. * - P?0,95; ** - P?0,99; *** - P?0,999

Отже, їх доцільно використовувати поряд з іншими методами оцінки та прогнозування для уточнення цінності телиць. У той же час проведення раннього добору винятково на базі зазначених моделей пов'язано з великим ризиком неточної оцінки майбутніх господарсько-корисних ознак. Наведені аргументи дають підстави віднести розглянуті сукупності непрямих показників до недостатньо ефективних із прогностичної точки зору.

Гістологічні показники. Більш суттєві результати отримані при використанні характеристик залозистої тканини кінчика вуха телиць (табл. 3). Прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби за гістологічними показниками є традиційним напрямом для вітчизняної зоотехнічної науки і засноване на спільності походження потових і молочних залоз.

Таблиця 3

Порівняльна оцінка моделей прогнозування на основі гістологічних показників телиць

Господарсько-корисні

ознаки

Моделі, розроблені на вибірках тварин, що мали прогнозовану господарсько-корисну ознаку (1-й варіант)

Моделі, розроблені на всіх (n=102) дослідних тваринах

(2-й варіант)

кореляція прогноз - факт, r *

стандартна помилка передбачення, SE

кореляція прогноз -факт, r *

стандартна помилка передбачення, SE

Кількість молочного жиру і білка, кг

0,833

105,0

0,751

147,9

Надій, кг

0,799

1483

0,756

1999

Вміст жиру, %

0,885

0,234

-

-

Вміст білка, %

0,824

0,049

-

-

Тривалість лактації, днів

0,835

98,6

0,764

136,0

Вік першого отелення, днів

0,771

102,0

-

-

Сервіс-період, днів

0,745

73,9

-

-

Міжотельний період, днів

0,732

56,9

-

-

Інтенсивність молоковіддачі, кг/хв

0,885

0,161

-

-

Жива маса, кг

0,847

27,2

-

-

Примітка. * - вірогідності всіх коефіцієнтів кореляції P>0,999

Однак, на відміну від досліджень інших авторів, які намагалися прогнозувати продуктивні ознаки переважно на основі лише одного гістологічного показника - кількості просвітів потових залоз на певній ділянці зрізу кінчика вуха тварин, - нами розроблено і запропоновано розширений спектр гістологічних показників. До числа останніх були віднесені площа залозистої тканини, середній діаметр просвітів потових залоз, абсолютні та питомі (на 1 мм2 площі залозистої тканини) кількість і сума діаметрів просвітів у цілому по зрізу і на кожній з чотирьох його фіксованих ділянок.

Ґрунтуючись на гістологічних показниках телиць 100-денного віку, вдалося розробити досить точні та вірогідні моделі прогнозування всіх досліджуваних господарсько-корисних ознак. Про це свідчать високі коефіцієнти детермінації (до R2 = 0,78) і рівні вірогідності (P>0,999), а також низькі стандартні помилки передбачення. Коефіцієнти кореляції між прогнозованими на основі гістологічних показників і фактичними значеннями господарсько-корисних ознак у переважній більшості випадків становили порядку r=0,7…0,8. Причому моделі прогнозування продуктивних ознак (2-й варіант), призначені для добору на вибірці, що включає усіх без винятку телиць (тобто для проведення реального раннього вибраковування телиць), забезпечували вірогідний (P>0,999) зв'язок на рівні r = 0,751 - 0,756.

Найбільш ефективними моделями, заснованими на гістологічних показниках телиць 100-денного віку, необхідно визнати моделі прогнозування продуктивних ознак (особливо призначених для прогнозу на всіх без винятку телицях), а також інтенсивності молоковіддачі і живої маси після отелення. Такий висновок зроблено в силу того, що основні їхні характеристики в порівнянні з аналогічними характеристиками моделей, що базуються на інших непрямих показниках, виглядають переважніше.

Моделювання добору за прогнозом, проведене з метою з'ясування ступеня ризику виведення зі стада цінних тварин і доцільності вибраковування за прогнозом незадовільних, показало, що особливо ефективним є добір до 20 % кращих, або такої ж частки гірших телиць. Перший варіант моделей доцільно використовувати при ранньому формуванні племінного ядра, а другий - при вибраковуванні телиць незадовільної якості.

Так, наприклад, при моделюванні добору за прогнозом надою на базі гістологічних показників телиць у всіх варіантах аналізу встановлені вірогідні різниці між ремонтною і вибракуваною групами за фактичними надоями (табл. 4). Модель, призначена для застосування на всіх телицях, забезпечує при вибраковуванні за прогнозом до 20 % тварин продуктивність групи “брак” до 11 % від середнього надою всієї дослідної групи без добору. При виділенні за допомогою першого варіанту моделі у племінне ядро 10 % кращих за прогнозом надою телиць їх середні фактичні надої за 305 днів першої лактації становили 6340 кг при селекційному диференціалі SD = 1931 кг.

Таблиця 4

Середні надої (кг) тварин ремонтної та вибракуваної груп при моделюванні добору за прогнозом на базі гістологічних показників (n = 102)

Групи

Інтенсивність бракування за прогнозом, %

0

5

10

15

20

30

40

50

60

70

80

90

95

Ремонт

3156

3318

3499

3640

3862

4343

4605

4868

5269

5457

5711

5559

5614

Брак

0

1

2

348

261

437

999

1444

1735

2151

2533

2895

3029

Д

3317

3497

3292

3601

3906

3606

3424

3534

3306

3178

2664

2585

SD

162

343

484

706

1187

1449

1712

2113

2301

2555

2403

2458

P

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,99

0,98

Примітки: тут і нижче Д - різниця між фактичними надоями груп “ремонт” і “брак”, кг;

SD - селекційний диференціал, кг; P - рівень вірогідності відмінностей між групами.

Найбільш зв'язаним із передбаченим надоєм гістологічним показником є сума діаметрів просвітів потових залоз на всьому зрізі Е. Так, приватні коефіцієнти кореляції між цим показником і надоєм становили 0,609 (P>0,999) для лінійної і -0,518 (P>0,999) для квадратичної складових моделі. Аналіз виділеної залежності показав, що за інших рівних умов, більш молочними є тварини, які в ранньому віці характеризуються високою сумою діаметрів просвітів потових залоз на всьому зрізі. У той же час темпи росту надоїв у процесі збільшення даного гістологічного показника сповільнюються.

Таким чином, гістологічні показники телиць 100-денного віку характеризуються досить великими потенційними можливостями в плані надраннього прогнозування господарсько-корисних ознак.

Екстер'єрні показники. Використання для прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби таких промірів телиць, як висота в холці (ВХ), висота в крижах (ВК), глибина грудей (ГГ), ширина грудей (ШГ), ширина в маклаках (ШМ), коса довжина тулуба (КДТ), обхват грудей (ОГ), обхват п'ястка (ОП), а також індексів будови тіла - довгоногості (ДН), розтягнутості (РТ), грудного (ГР), перерослості (ПР), збитості (ЗБ), костистості (КТ), тазо-грудного (ТГ) та масивності (МС) - є найбільш доступним для застосування у практиці та досить ефективним. У той же час точність прогнозу різних ознак суттєво відрізняється, що зумовлює низку особливостей при веденні селекційної роботи із залученням результатів прогнозування.

Проведено порівняльну оцінку створених моделей прогнозування 10 господарсько-корисних ознак на базі промірів та індексів телиць. Встановлено, що найефективнішими є методи, засновані на двократному, в різному віці, визначенні екстер'єрних показників телиць (табл. 5). Так, моделі раннього прогнозування господарсько-корисних ознак, отримані з використанням таких методів, забезпечували кореляційні зв'язки між прогнозованими і фактичними значеннями цих ознак від r=0,505 до r=0,886 (P>0,99), що свідчить про їх досить високу точність.

Таблиця 5

Порівняльна оцінка моделей прогнозування на основі екстер'єрних показників телиць

Господарсько-корисні

ознаки

Моделі, розроблені на вибірках тварин, що мали прогнозовану господарсько-корисну ознаку (1-й варіант)

Моделі, розроблені на всіх

(n = 94) дослідних тваринах

(2-й варіант)

кореляція прогноз-факт, r *

стандартна помилка передбачення, SE

кореляція прогноз-факт, r *

стандартна помилка передбачення, SE

Кількість молочного жиру

і білка, кг

0,622

123,7

0,597

160,9

Надій, кг

0,637

1687

0,564

2246

Вміст жиру, %

0,642

0,282

-

-

Вміст білка, %

0,638

0,061

-

-

Тривалість лактації, днів

0,505

129,0

0,547

156,9

Вік першого отелення, днів

0,812

80,3

-

-

Сервіс-період, днів

0,792

72,4

-

-

Міжотельний період, днів

0,886

56,9

-

-

Інтенсивність молоковіддачі, кг/хв

0,536

0,324

-

-

Жива маса, кг

0,793

37,5

-

-

Примітка. * - вірогідності всіх коефіцієнтів кореляції P>0,999

За основними характеристиками вони значно випереджають аналогічні моделі, засновані на однократному вимірюванні екстер'єрних показників, моделі на основі характеристик температурних реакцій та інших сукупностей непрямих показників. Якщо порівнювати їх із моделями, заснованими на гістологічних показниках, то можна констатувати, що за адекватністю й ефективністю при доборі вони в масі знаходяться приблизно на одному рівні з цими моделями.

У цілому, з урахуванням високої ефективності та практичної доступності, дворазове екстер'єрне дослідження телиць було визнане нами як одне з найбільш перспективних для прогнозування. Сукупність екстер'єрних промірів та індексів телиць, визначених спочатку у віці близько 100 днів, а потім близько року, володіє високими потенційними можливостями щодо прогнозування господарсько-корисних ознак молочної худоби.

На наш погляд, найбільш цінною з розглянутих є модель, призначена для прогнозування сумарної кількості молочного жиру і білка (табл. 6), що є найефективнішою з усіх створених моделей прогнозування даної продуктивної ознаки при вибраковуванні до 15 % гірших телиць.

Таблиця 6

Модель прогнозування кількості молочного жиру і білка на основі екстер'єрних показників телиць, розроблена на всій вибірці (n = 94)

Предиктори *

Коефіцієнти регресії

Рівень вірогід-

ності, P

Ступінь

впливу,

з2

Приватний коефіцієнт

кореляції, r

простий, b

помилка b

стандартизо-

ваний, в

b0

33048,909

21119,02

0,878

ДН100

-306,545

143,922

-3,738

0,964

0,055

-0,234

ЗБ100

-326,630

110,046

-9,275

0,996

0,101

-0,319

МС100

-112,957

54,257

-2,631

0,959

0,053

-0,229

ГГ1002

-4,519

2,175

-4,180

0,959

0,052

-0,229

ОГ1002

0,616

0,307

3,175

0,951

0,049

0,221

ЗБ1002

1,408

0,479

9,195

0,996

0,100

0,316

ШМ365

619,778

272,284

6,741

0,974

0,062

0,250

ОП365

1830,829

963,678

6,885

0,939

0,044

0,210

ГГ3652

0,344

0,129

0,481

0,991

0,083

0,288

ШМ3652

-7,652

3,473

-6,493

0,969

0,059

-0,242

ОП3652

-58,879

29,777

-7,157

0,948

0,048

-0,218

ДН365

-789,794

466,304

-7,615

0,906

0,035

-0,188

ТГ365

168,532

76,222

5,166

0,970

0,059

0,243

ДН3652

8,318

4,743

7,946

0,917

0,038

0,195

ТГ3652

-0,923

0,426

-5,084

0,967

0,057

-0,239

Так, при моделюванні добору 15 % телиць за прогнозом (табл. 7) на всій вибірці встановлено, що в 93 % випадків вибраковування було виправданим. При цьому ремонтна група перевершувала вибракувану за даною продуктивною ознакою на 256,6 кг, або майже в 10 разів. Крім того, дана ознака є інтегральною і визначальною при доборі за результатами першої лактації.

Поряд із вищевказаною, доцільно широко використовувати моделі передбачення міжотельного, сервіс-періодів і віку першого отелення, які також є кращими з розроблених за основними характеристиками адекватності.

Таблиця 7

Середня кількість молочного жиру і білка (кг) тварин ремонтної та вибракуваної груп при моделюванні добору за прогнозом на базі екстер'єрних показників (n = 94)

<...

Групи

Інтенсивність бракування за прогнозом, %

0

5

10

15

20

30

40

50

60

70

80

90

95

Ремонт

248,3

262,2

274,1

286,5

292,6

305,7

329,3

336,8

358,6

370,8

405,7

412,3

360,1

Брак

-

0,2

3,9

29,9

73,2


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.