Адаптивная математическая модель применения флавоноидов как фактора повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и снижения себестоимости продукции животноводства

Введение

Современное интенсивное скотоводство сталкивается с достаточно выраженным фундаментальным противоречием между необходимостью постоянного наращивания высоких объемов производства продукции, в частности молока и биологическими пределами возможности организма животного. Высокопродуктивные породы коров, в частности Голштинская, демонстрируют предельно высокий уровень метаболического стресса, который напрямую конвертируется в экономические потери животноводческого предприятия. Это происходит через снижение иммунитета, сокращение сроков хозяйственного использования и падение воспроизводительных качеств. [2,3].

Следует отметить, что в данный период времени животноводство сталкивается с глобальным трендом на отказ от синтетических стимуляторов роста и других компонентов разного действия. Ограничения, вводимые Евразийским экономическим союзом, вынуждают животноводов искать безопасные альтернативные пути для поддержания высокой продуктивности поголовья [5,6]. Одним из наиболее перспективных направлений современного интенсивного скотоводства является использование флавоноидов из растительного сырья, представляющих собой большую группу полифенольных соединений, обладающих антиоксидантной, противовоспалительной и гепатопротекторной активностью, в составе кормовых комплексов [3,4].

На сегодня, четко целостно - сформулированной и выведенной адаптивной модели в постоянное применение флавоноидов в корм сельскохозяйственным животным, как таковой нет. Не происходит полное отслеживание зависимости положительного влияния распада флавоноидов (степень гликозилирования) и ростом микробиоты. В основном все параметры фиксируется по количеству привеса у животных. Связав действие флавоноидов как антиоксидантов с введением расчетной концентрации их в состав кормового комплекса, получим более точный показатель прироста массы и расхода корма.

Внедрение дорогих натуральных экстрактов требует систематической экономической верификации их окупаемости в условиях реального производственного цикла [5].

Целью исследования является оценка и обоснование алгоритма комплексного влияния флавоноидов растительного происхождения в рационах на производственные показатели стада для расчета изменения структуры себестоимости готовой продукции и определения экономического порога целесообразности его применения.

Научная гипотеза заключается в построении адаптивной математической модели оценки окупаемости кормового комплекса, содержащего в своей структуре флавоноиды, учитывающей нелинейную зависимость между дозировкой компонентов, динамикой живой массы животного и сезонными колебаниями закупочных цен на молоко базисной жирности. Впервые посчитали, окупаемость вложений в кормовые компоненты. Для этого использовали не только стандартный показатель возврата на инвестиции, но и учли риски, связанные с сезонными скачками цен на корма. Такой кормовой комплекс может иметь высокий запрос на животноводческих предприятиях различной интенсификации производства, что является научной новизной данного исследования и обеспечивает с точки зрения экономики рынок востребованным продуктом.

Материалы и методы

Методическая основа исследования в статье была представлена моно-графическим, сравнительным методом, специфическими методами анализа выделения биофлавоноидов в модифицированном сельскохозяйственном сырье, а также методами, применяемыми в разработках элементов технологического процесса.

Для оценки эффекта была сформирована опытная и контрольная группа (по n=120 голов голштинской породы). Животные были разделены на две группы методом пар-аналогов:

Контрольная группа (К): основной хозяйственный рацион.

Опытная группа (О): основной хозяйственный рацион + компонент, содержащий флавоноиды в количестве 15 г/гол в сутки (доза компонента варьируется опытным путем и для исследований была взята максимально усредненное значение). В связи, с подачей заявки на патент, состав компонента, содержащего флавоноиды, не приводится.

Учет молочной продуктивности проводился ежедекадно. Перевариваемость сухого вещества определялась методом общих маркеров. Экономический анализ выполнен на основе фактических калькуляций предприятия с использованием метода дисконтирования денежных потоков для планирования в один год.

Для расчета изменения себестоимости использована формула (1) совокупных затрат на производство 1 кг молока (Ctotal):

Ctotal=(FC+VC)−Vby/Q (1)

где:

ME=ΔTR−ΔVC (2)

Результаты исследования

Действие флавоноидов направлено на 3 векторы (рис. 1)

Рисунок 1. Биохимический механизм флавоноидов

Источник: составлено авторами

За период постановки опыта среднесуточный удой в контрольной группе составил 29,8 ± 0,4 кг, в опытной — 32,0 ± 0,5 кг. Разница статистически достоверна (p<0,05). Содержание жира в молоке (массовой доли жира) в опытный период увеличилось с 3,85% до 4,02%, белка (массовая доля белка)— с 3,20% до 3,28%.

Далее рассчитали коэффициент конверсии корма (как отношение потребленного сухого вещества к произведенному молоку), который составил:

по контрольной группе - 0,689

по опытной – 0,631

Снижение показателя коэффициента конверсии корма на 8,4% свидетельствует также, о повышении метаболической доступности энергии рациона под воздействием вводимых флавоноидов, которые ингибируют патогенную микрофлору кишечника у животных. Является очень важным процессом.

Определили, что переменные затраты на корма составляют в среднем 58% в структуре переменных затрат. Стоимость суточной дозы, используемого в исследованиях компонента в составе кормового комплекса составила 28 рублей на голову.

Определены базовые переменные затраты:

на 1 голову в контрольной группе составили 345 рублей в сути;

на 1 голову в опытной группе 378 рублей в сутки.

Однако, следует отметить, что при проведении опыта, потребление основного концентрата снизилось на 0,6 кг на голову в сутки, за счет лучшей поедаемости объемистых кормов, что привело к экономии 14,4 рублей в сутки.

Таким образом рассчитали, чистый прирост операционных затрат составил: 13,6 рублей на голову в сутки

Прирост выручки от реализации сырого молока составил: ΔQ=32,0−29,8=2,2 кг в сутки.

При цене на реализацию — 36,5 руб./кг., получили ΔTR=2,2×36,5=80,3 руб. на голову в сутки.

Далее определили предельный экономический эффект на одну голову, который составил 66,7 руб. в сутки. За лактационный период, который составляет 305 дней, дополнительная прибыль составила по совокупности всех данных: 66,7×305=20 343,5 руб. на одну голову.

В контрольной группе полная себестоимость 1 кг сырого молока составляла 28,9 руб. В опытной группе общие затраты выросли на 4148 руб. на голову за счет введения компонента, содержащего флавоноиды, соответственно валовое производство выросло на 671 кг. Удельные дополнительные затраты на 1 кг сырого молока составляют 0,425 руб. Фактическое снижение себестоимости составило 4,1 рубля на килограмм (14,2%).

В процессе исследований смоделировали комплексную экономическую модель на 1000 голов.

Средний годовой экономический эффект для животноводческого комплекса на 1000 фуражных коров и периода кормления компонентом, содержащим в составе флавоноидами в составе примем за 305 дней. Таким образом, годовой экономический эффект составит 18864000 руб. в год.

В процессе постановки и проведения опыта также отмечено не только прямое увеличение надоев, но и сокращение сервис-периода у первотелок опытной группы на 18 дней, что косвенно уменьшило долю постоянных затрат, относимых на незавершенное воспроизводство.

Заключение

Применение исследуемого компонента в составе кормового комплекса , содержащего флавоноиды, в рационе высокопродуктивных коров оправдано физиологически и экономически. Достигнуто увеличение удоя на 7,4% за период проведения опыта и улучшение качественных показателей молока в приросте (жир +1,7%, белок +2,5%). Использование предложенной адаптивной математической модели доказывает, что положительный финансовый результат достигается не только за счет прямой прибавки количества молока по средним удоям, но и за счет синергетического эффекта: улучшения конверсии корма (-8,4%) и сокращения потребности в других более дорогостоящих концентратах. Экономический порог прогнозируемого исследования находится на уровне цены компонента свыше 35 рублей на голову в сутки. При текущей рыночной позиции внедрение отечественных флавоноидсодержащих комплексов является эффективным инструментом для корректировки рисков роста цен на зерновую составляющую рационов.