МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАСХОДА КОРМОВ И ПРИРОСТА ЖИВОЙ МАССЫ МОЛОДНЯКА КРОЛИКОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ МОДУЛЕ

means of energy supply of agricultural enterprises is a key area for reducing energy intensity of agricultural production]. Vestnik VIESH. 2018. No. 1

9. Ivanov S. I., Gerasimova O. A., Solov'ev S. V. Sozdanie optimal'nogo mikroklimata v svinarnike s ispol'zovaniem estestvennogo kholoda [Creating an optimal microclimate in a pigsty using natural cold]. In: Intellektual'nyi potentsial molodykh uchenykh kak draiver razvitiya APK [Intellectual potential of young scientists as a driver for the development of the agro-industrial complex]. Proc. Int. Sci. Prac. Conf. of Young Scientisits and Students

10. Ivanov S. I. Energosberegayushchaya ustanovka dlya sozdaniya optimal'nogo mikroklimata v svinarnike [Energy-saving installation for creating the optimal microclimate in the pigsty]. In: Molodye issledovateli agropromyshlennogo i lesnogo kompleksov - regionam [Contribution of young researchers of the agro-industrial and forestry complexes to the regions]. Vologda: VGMKhA named after N.V.Vereshchagin. 2021. Vol. 2:47-51

УДК 631.22

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАСХОДА КОРМОВ И ПРИРОСТА ЖИВОЙ МАССЫ МОЛОДНЯКА КРОЛИКОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ МОДУЛЕ

A.В. Трифанов, канд. техн. наук И.Е. Плаксин, канд. техн. наук

B.И. Базыкин А.М. Соколов

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

К 2020 году объём рынка мяса кролика в Российской Федерации вырос до 20 тыс. тонн. В структуре совокупного производства хозяйства населения с большой долей использования ручного труда занимают более 88%. Неудовлетворенный спрос на мясо кролика в России составляет более 300 тыс. т в год, что равноценно примерно 22,5 кг в расчете на одного жителя страны. Текущий же уровень потребления мяса кроликов составляет 0,009 кг на человека в год, тогда как в европейских странах эта цифра доходит до 2 кг на человека в год. Разработка технологических модулей для содержания и выращивания кроликов на сегодняшний день является перспективным направлением в кролиководстве ввиду недостатка технико-технологических и планировочных решений для мелкотоварного производства мяса кролика. Полученные в исследовании математические модели позволяют определить количество корма и прирост живой массы молодняка в зависимости от времени содержания кроликов в

156

технологическом модуле с регулируемым микроклиматом. Учитывая, что на закупку кормов приходится более 70 % от общих производственных затрат, точное определение обозначенных параметров играет важную роль в получении хозяйством конечной прибыли от реализации готовой продукции. Математические модели позволяют своевременно выявить отклонение в потреблении кормов и прироста живой массы молодняка в любой момент цикла выращивания кроликов и своевременно принять меры по устранению обнаруженных несоответствий, что способствует предотвращению перерасхода производственных ресурсов и позволяет увеличить рентабельность производства кролиководческого предприятия.

Ключевые слова: кролиководство, животноводческая ферма, математическая модель, модуль, технология, сельское хозяйство

Для цитирования: Трифанов А.В., Базыкин В.И., Плаксин И.Е., Соколов А.М. Mатематические модели расхода кормов и прироста живой массы молодняка кроликов при выращивании в технологическом модуле // АгроЭкоИнженерия. 2022. № 2(111). С.

MATHEMATICAL MODELS OF FEED CONSUMPTION AND LIVE WEIGHT GAIN OF YOUNG RABBITS GROWT IN A TECHNOLOGICAL MODULE

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

By 2020, the volume of the rabbit meat market in the Russian Federation has grown to 20 thousand tons. In the total production structure, the population households with a large share of manual labour occupy above 88%. The unsatisfied demand for rabbit meat in Russia exceeds 300 thousand tons per year that is equal to about 2 to 2.5 kg per a country's resident. The current level of rabbit meat consumption in this country is 0,009 kg per person per year, whereas in the European countries it reaches 2 kg per person per year. Development of technological modules for rabbit housing and growing is currently a promising direction due to the lack of technical, technological and planning solutions for the small-scale production of rabbit meat. The mathematical models obtained allow determining the amount of feed and the live weight gain of young animals depending on their housing period in a technological module with the controlled microclimate. Accurate estimation of these indicators is very important for the farm to earn the final profit from the sale of the end products since the feed purchases account for above 70% of the total production costs. The created mathematical models allow giving early warning of deviations in feed consumption and the live weight gain of young animals at any point in the rabbit breeding cycle and taking timely measures to rectify the identified non-compliance. This would help to prevent overspending of production resources and to increase the profitability of the rabbit breeding farm.

Keywords: rabbit husbandry, livestock farm, mathematical model, module, technology, agriculture.

For citation: Trifanov A.V., Bazykin V.I., Plaksin I.E., Sokolov A.M. Mathematical

157

156-167

A.V. Trifanov, Cand. Sc. (Engineering); V.I. Bazykin;

I.E. Plaksin, Cand. Sc. (Engineering); A.M. Sokolov

models of feed consumption and live weight gain of young rabbits grown in a technological module. AgroEkoInzheneriya. 2022. No. 2

Введение

Ёмкость российского рынка мяса кролика в 2020 году составила 20 тыс. тонн. Разведением кроликов в стране традиционно занимаются хозяйства населения, на долю которых приходится 88% производства [1, 2]. Неудовлетворенный спрос на мясо кролика в России составляет более 300 тыс. т в год, что равноценно примерно 2-2,5 кг в расчете на одного жителя страны. Текущий же уровень потребления мяса кроликов составляет 90г на человека, тогда как в европейских странах эта цифра доходит до 2 кг в год.

При применении интенсивной технологии выращивания кроликов на эффективность производства влияют определенные факторы: кормление - 65-70%, порода и методы работы с ней - 20-25%, условия содержания - 10-15% [3, 4, 5, 10].

Имеющиеся проекты, предназначенные для мелкотоварных кролиководческих предприятий, обладают рядом недостатков, не позволяющих производить конкурентоспособную продукцию, основными из которых являются: низкий уровень механизации, отсутствие современный наукоемких технических средств для производства продукции, а также высокий процент заболеваемости и падежа кроликов.

Разработка технологических модулей для содержания и выращивания кроликов на сегодняшний день является перспективным направлением ввиду недостатка технико-технологических и планировочных решений для мелкотоварного производства продукции кролиководства.

Исходя из этого в ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ разработан проект технологического модуля для содержания и выращивания кроликов [6, 7].

Согласно «Нормам технологического проектирования звероводческих и кролиководческих ферм. НТП-АПК 1.10.06.001-00» и методических рекомендаций по технологическому проектированию звероводческих и кролиководческих ферм крестьянских (фермерских) хозяйств РД-АПК 1.10.06.02-13 ранее были определены основные технологические показатели расчетным методом [8, 9].

Целью исследования является определение расхода кормов и прироста живой массы молодняка кроликов при выращивании в технологическом модуле.

Материалы и методы

Объект исследований - репродукторная секция технологического модуля содержания кроликов.

Технологический модуль для разведения и откорма кроликов выполнен в виде блок-контейнера габаритными размерами 6*2,4*2,5 м (рис. 1), разделён на две части (секции). В первой части расположены клетки для кроликоматок 5 и новорожденных кроликов, каждый из отсеков данной клетки оборудован бункерными кормушками 8 и ниппельными поилками 9, для притока свежего воздуха предусмотрены приточные вентиляционные окна 2. Удаление отработанного воздуха осуществляется за счет вытяжных вентиляторов 1. Во второй части модуля расположены клетки для откормочного молодняка 6, каждый из отсеков которой также оборудован бункерными кормушками и ниппельными поилками. Приток свежего и вытяжка отработанного

158

воздуха осуществляется аналогично первой части модуля за счет приточных окон и вытяжных вентиляторов. Для обогрева в обоих частях технологического модуля установлены тепловентиляторы 7 с термостатом, автоматически поддерживающим заданную температуру.

Рис. 1. Технологический модуль для разведения и откорма кроликов: 1-вытяжные вентиляторы; 2-приточные окна; 3-дверь; 4-водонакопительные баки; 5-клетка для кроликоматок; 6- клетка для откормочного молодняка; 7-тепловентилятор; 8-бункерные кормушки; 9-ниппельные поилки

Исследования проводились в соответствии с утвержденными программой и методикой выполнения экспериментальной научно-исследовательской работы «Опытно-производственная проверка работы технологического модуля для содержания кроликов».

Факторы, подлежащие исследованию: расход кормов, прирост живой массы молодняка.

Расход кормов определялся взвешиванием выдаваемой порции на лабораторных весах CAS SW-1. Остатки корма за предыдущие сутки не взвешивались. Корм засыпался в индивидуальные бункерные кормушки ежедневно до полного заполнения кормушки.

Прирост живой массы определялся еженедельным взвешиванием молодняка на лабораторных весах CAS SW-1. Все показания заносились в журнал наблюдений.

Результаты исследований обрабатывались с использованием программных средств: MC Excel и MC Word.

Результаты и обсуждение

Репродукторная секция технологического модуля для разведения и откорма кроликов работает следующим образом. В 8 клетках секции, совмещенных с ящиками-гнездами, размещены самки, а в 9 клетке - самец. По достижении самок веса в 5 кг

159

осуществляется двухкратное последовательное их оплодотворение. Через 28 - 32 дня после оплодотворения происходит окрол. Далее в течение месяца самки содержатся вместе с молодняком. Когда молодняк достигает возраста 28 дней, осуществляется следующее оплодотворение самки. В 42-45 дней происходит отъем молодняка и перевод его в откормочную секцию.

В соответствии с производственным календарем размещение самок и молодняка в репродукторной секции в марте приведено в таблице 1.

Таблица 1

Размещение самок с молодняком в марте

№ клетки 1 клетка 3 клетка 5 клетка 7 клетка

Поголовье Самка + 6 крольчат возрастом 12-43 дня Самка + 3 крольчат возрастом 6-37 дня Самка + 6 крольчат возрастом 0-31 дня Самка + 6 крольчат возрастом 8-39 дня

№ клетки 2 клетка 4 клетка 6 клетка 8 клетка

Поголовье Самка + 6 крольчат возрастом 11-42 дня Самка Самка + 9 крольчат возрастом 10-41 дня Самка

В секции находились 6 лактирующих самок с приплодом (от 3 до 9 крольчат) и 2 сукрольные самки.

Потребление комбикормов самками и молодняком в репродукторной секции в марте представлено на рис. 2. Среднее ежедневное потребление кормов составило 4,002 кг, при общем потреблении в 124,04 кг в месяц.

Потребление корма в сутки, г 6000 -

5000 -

4000 3000 2000 1000 0

Дата

11 клетка В 2 клетка В3 клетка В 4 клетка В 5 клетка В 6 клетка В 7 клетка

18 клетка

Рис. 2. Потребление кормов в репродукторной секции в марте 2022 года

При этом потребление самками и молодняком корма происходило с разной интенсивностью. На рис. 3 представлены зависимости потребления кормов самками нарастающим итогом в течение марта.

г

22000 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

Сутки

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 крольчиха 2 крольчиха 3 крольчиха 4 крольчиха

5 крольчиха 6 крольчиха 7 крольчиха 8 крольчиха

Рис. 3. Потребление кормов самками в репродукторной секции в марте 2022 года

Потребление корма сукрольными самками составило 141,58 и 216,88 граммов в сутки и описывается уравнениями:

у = 216,88х, Я2 = 0,9765 у = 141,58х, Я2 = 0,9835 161

Согласно нормам технологического проектирования звероводческих и кролиководческих ферм НТП-АПК 1.10.06.001-00 потребление сукрольными самками составляет 220 граммов в сутки. В нашем случае получилось потребление в марте от 65 до 98% от норматива.

Потребление корма лактирующей самкой с 3 крольчатами составило 339,58 грамма в сутки и описывается уравнением:

у = 339,58х, Я2 = 0,98

Потребление корма лактирующими самками с 6 крольчатами составило от 568,76 до 681,71 грамма и описывается уравнениями:

у = 681,71х, R2 = 0,9975

у = 648,73х, R2 = 0,9944

у = 574,27х, R2 = 0,9962

у = 568,76х, R2 = 0,9944

Потребление корма лактирующей самкой с 9 крольчатами составило 653,13 грамма в сутки и описывается уравнением:

у = 653,13х, Я2 = 0,998

Согласно нормам технологического проектирования звероводческих и кролиководческих ферм НТП-АПК 1.10.06.001-00 потребление лактирующими самками составляет от 330 до 700 граммов в сутки. В нашем случае все самки в этом диапазоне.

В соответствии с производственным календарем размещение самок и молодняка в репродукторной секции в апреле приведено в таблице 2.

Таблица 2

Размещение самок с молодняком в апреле

№ клетки 1 клетка 3 клетка 5 клетка 7 клетка

Поголовье Самка Самка + 15 дней 3 крольчат возрастом 38-53 дня Самка + 15 дней 6 крольчат возрастом 32-47 дня Самка

№ клетки 2 клетка 4 клетка 6 клетка 8 клетка

Поголовье Самка Самка + 9 крольчат возрастом 0-30 день Самка Самка+ 6 крольчат возрастом 0-30 день

В секции находились 4 лактирующих самок с приплодом (от 3 до 9 крольчат) и 4 сукрольные самки.

Потребление комбикормов самками и молодняком в репродукторной секции в апреле представлено на рис. 4. Среднее ежедневное потребление кормов составило 3,213 кг, при общем потреблении в 96,39 кг в месяц.

Потребление

корма в сутки, г 6000 -

5000 4000 3000 2000 1000 0

I

I

II

а ^ csV

I

а ^ csV

:

V V 'v' V nr v . v TT Ir TT nr

дТ? & # ^ & ^ ^ $ <> ^ У ^ & & $

1 Клетка В 2 клетка В3 клетка В 4 клетка В 5 клетка В 6 клетка В 7 клетка В 8 клетка

Рис. 4. Потребление кормов в репродукторной секции в апреле 2022 года

При этом потребление самками и молодняком корма также происходило с разной интенсивностью. На рис. 5 представлены зависимости потребления кормов самками нарастающим итогом в течение апреля.

Г

18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

Дни

• 1 крольчиха 5 крольчиха

2 крольчиха

6 крольчиха

3 крольчиха 7 крольчиха

4 крольчиха 8 крольчиха

Рис. 5. Потребление кормов самками в репродукторной секции в апреле 2022 года

Потребление корма сукрольными самками составило от 215,51 до 319,93 граммов в сутки и описывается уравнениями:

у = 319,93х, Я2 = 0,9723

у = 242,02х, Я2 = 0,9425

у = 230,76х, Я2 = 0,916

у = 215,51х, Я2 = 0,9297

Согласно нормам технологического проектирования звероводческих и кролиководческих ферм НТП-АПК 1.10.06.001-00 потребление сукрольными самками составляет 220 граммов в сутки. В нашем случае получилось потребление в апреле от 97 до 145 % от норматива.

Потребление корма лактирующей самкой с 3 крольчатами составило 186,51 грамма в сутки и описывается уравнением: у = 186,51х, Я2 = 0,9505

Потребление корма лактирующими самками с 6 крольчатами составило 471,54 и 478,77 грамма и описывается уравнениями:

у = 478,77х, Я2 = 0,9289

у = 471,54х, Я2 = 0,9937

Потребление корма лактирующей самкой с 9 крольчатами составило 554,67 грамма в сутки и описывается уравнением:

у = 554,67х, Я2 = 0,9977

Согласно нормам технологического проектирования звероводческих и кролиководческих ферм НТП-АПК 1.10.06.001-00 потребление лактирующими самками составляет от 330 до 700 граммов в сутки. В нашем случае все самки в этом диапазоне, кроме самки с 3 крольчатами.

На рис. 6 представлены графики прироста живой массы молодняка. Для построения графиков взвешивался весь молодняк в гнезде и делился на количество голов, получали средний вес 1 крольчонка в гнезде.

Согласно произведенным замерам, средний вес крольчонка у разных самок в возрасте 45 дней составил от 1100 до 1485 граммов.

Прирост живой массы молодняка запишем в виде полиномиальной регрессии 2 степени:

у = 0,5475х2 + 5,9104х + 61,202, R2 = 0,9932 у = 0,4061х2 + 11,905х + 58,758, R2 = 0,9964 у = 0,2854x2 + 10,045х + 75,156, R2 = 0,9928 у = 0,3398x2 + 11,524х + 64,439, R2 = 0,994 у = 0,2135х2 + 13,868х + 38,071, R2 = 0,9996

г

Возраст, дни

< 1 крольчиха < 2 крольчиха < 6 крольчиха < 7 крольчиха > 3 крольчиха

Рис. 6. Графики прироста живой массы молодняка

Выводы

Полученные математические модели позволяют определить расход корма и прирост живой массы молодняка в зависимости от времени содержания кроликов в технологическом модуле. Основное влияние на расход кормов оказывают биологические периоды самок, возраст молодняка и его количество. Потребление кормов сукрольными самками составил от 141,58 до 319 г в сутки, лактирующими самками от 186,51 до 681,71 г в сутки. Средний вес молодняка у разных самок в возрасте 45 дней составил от 1100 до 1485 граммов.

Учитывая, что на закупку кормов приходится 65-70 % от общих производственных затрат, точное определение обозначенных параметров играет важную роль в получении хозяйством конечной прибыли от реализации готовой продукции. Разработанные математические модели позволяют своевременно выявить отклонение в потреблении кормов и прироста живой массы молодняка в любой момент цикла выращивания кроликов и своевременно принять меры по устранению обнаруженных несоответствий, что способствует предотвращению перерасхода производственных ресурсов и позволяет увеличить рентабельность производства кролиководческого предприятия.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Комлацкий В. И., Логинов С. В., Комлацкий Г. В., Игнатенко Я. А. Эффективное кролиководство: Учебное пособие. Ростов-на-Дону: ООО «Феникс», 2013. 224 с.

2. Шаклеин К. И., Шаклеина М. В. Стратегические приоритеты развития отрасли кролиководства в России до 2030 г. // Экономические стратегии. 2017. Т. 19. № 5(147). С. 226-240.

3. Велькина Л. В. Мировые и отечественные тенденции развития мясного кролиководства / Доклады ТСХА, Москва, 02-04 декабря 2020 г. Москва: РГАУ -МСХА им. К.А. Тимирязева, 2021. Вып. 293, часть II. С. 26-29.

4. Чутчева Ю. В., Велькина Л. В. Оценка рыночного потенциала кролиководческой продукции / Доклады ТСХА, Москва, 03-05 декабря 2019 г. Москва: РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева, 2020. Вып. 292, часть III. С. 120-123.

5. Зверева Г. Н., Гребнева Д. А. Органическое кролиководство как перспективный вид деятельности на рынке аграрной продукции // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2021. № 4(64). С. 188-200. - DOI 10.32786/2071-9485-2021-04-20.

6. Плаксин И. Е., Трифанов А. В. Модульные технологии содержания и выращивания сельскохозяйственных животных и птиц на мелкотоварных предприятиях. СПб: ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 2021. 136 с.

7. Плаксин И. Е., Трифанов А. В. Модульная кроликоферма. Патент РФ на изобретение № 2747698, заявл. 28.09.2020, опубл. 12.05.2021.

8. Плаксин И. Е., Трифанов А. В. Определение необходимого воздухообмена каждой секции технологического модуля для содержания и выращивания кроликов // Аграрный вестник Верхневолжья. 2020. № 4(33). С. 78-84. DOI 10.35523/2307-5872-2020-33-4-7884.

9. Плаксин И. Е., Трифанов А. В. Обоснование технико-экономических показателей технологического модуля для разведения и откорма кроликов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 2(99). С. 317-326. DOI 10.24411/0131-5226-2019-10178.

10. Закиров В. В., Лопаева Л. Н. Влияние микроклимата на содержание кроликов // Молодежь и наука. 2021. № 3. Порядковый номер 35.

REFERENCES

1. Komlatskii V. I., Loginov S. V., Komlatskii G. V., Ignatenko Ya. A. Effektivnoe krolikovodstvo: Uchebnoe posobie [Effective rabbit breeding: Textbook]. Rostov-on-Don: Fenix Publ., 2013. 224 p.

2. Shaklein K. I., Shakleina M. V. Strategicheskie prioritety razvitiya otrasli krolikovodstva v Rossii do 2030 g. [Strategic priorities for developing the rabbit breeding industry in Russia until 2030]. Ekonomicheskie strategii. 2017. Vol. 19. No. 5

3. Velkina L. V. Mirovye i otechestvennye tendentsii razvitiya myasnogo krolikovodstva [World and national trends in the development of meat rabbit breeding]. In: Doklady TSKhA [Reports of the TSKhA]. Moscow, 02-04 December 2020. Moscow: RSAU - MSAA named after K.A. Timiryazev, 2021. Vol. 293, part II: 26-29

4. Chutcheva Yu. V., Velkina L. V. Otsenka rynochnogo potentsiala krolikovodcheskoi produktsii [Assessment of the market potential of rabbit product]. Doklady TSKhA, [[Reports of the TSKhA]. Moscow, 03-05 December 2019]. Moscow: RSAU - MSAA named after K.A. Timiryazev, 2020. Vol. 292, part III: 120-123

166

5. Zvereva G. N., Grebneva D. A. Organicheskoe krolikovodstvo kak perspektivnyi vid deyatel'nosti na rynke agrarnoi produktsii [Organic rabbit husbandry as a perspective activity in the agricultural products market]. Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. 2021. No. 4(64): 188-200 (In Russian) DOI 10.32786/2071-9485-2021-04-20.

6. Plaksin I. E., Trifanov A. V. Modul'nye tekhnologii soderzhaniya i vyrashchivaniya sel'skokhozyaistvennykh zhivotnykh i ptits na melkotovarnykh predpriyatiyakh [Modular technologies for housingg and growing farm animals and poultry at small-scale enterprises]. Saint Petersburg: IEEP - branch of FSAC VIM, 2021. 136 p.

7. Plaksin I. E., Trifanov A. V. Modul'naya krolikoferma [Modular rabbit farm]. Patent RF on invention № 2747698. 2020

8. Plaksin I. E., Trifanov A. V. Opredelenie neobkhodimogo vozdukhoobmena kazhdoi sektsii tekhnologicheskogo modulya dlya soderzhaniya i vyrashchivaniya krolikov [Determining the required air exchange in each section of the technological module for housing and growing of rabbits]. Agrarnyi vestnik Verkhnevolzh'ya. 2020. No. 4(33): 78-84 (In Russian) DOI 10.35523/2307-5872-2020-33-4-78-84.

9. Plaksin I. E., Trifanov A. V. Obosnovanie tekhniko-ekonomicheskikh pokazatelei tekhnologicheskogo modulya dlya razvedeniya i otkorma krolikov [Justification of technical and economic performance of the technological module for rabbit growing and fattening]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. No. 2(99): 317-326 (In Russian) DOI 10.24411/0131-5226-2019-10178.

10. Zakirov V. V., Lopaeva L. N. Vliyanie mikroklimata na soderzhanie krolikov [Influence of microclimate on the keeping of rabbits]. Molodezh' i nauka. 2021. No 3:35