Введение
Личное подсобное хозяйство есть, наверное, в каждой сельской семье. Сельские жители держат кур, коров, свиней, выращивают картофель и овощи. Но, как правило, люди не применяют знания математики для эффективного управления своим хозяйством.
Актуальность: Тема актуальна, и может представлять интерес для того, у кого есть свое личное подсобное хозяйство, а также любителям математики.
Гипотеза: Если применить в управлении личным подсобным хозяйством строгие математические методы, то это повысит его эффективность и позволит сэкономить ресурсы.
Объект исследование: личное подсобное хозяйство
Цель работы: Используя математику, научиться определять суточную и годовую потребность в кормах для молочной коровы, планировать затраты при закупке кормов.
Задачи:
Научится определять потребность животного в питательных веществах с учетом массы и планируемого годового удоя.
Научиться определять массу коровы при помощи обмеров.
Научиться планировать годовой удой.
Узнать стоимость основных кормов, используемых в нашем личном подсобном хозяйстве.
Рассчитать количество кормов, необходимых в год, а также их стоимость.
Методы исследования: анализ литературы по скотоводству, опрос населения (для определения стоимости кормов), вычислительные методы.
При написании данной работы, мы использовали следующую литературу:
Николай Григорьевич Дмитриев «Приусадебное животноводство» (справочник), 1985 г.
Журнал: Математика в школе № 5, 1987 г.
Журнал: Первое сентября. Математика. №7, 2009 г.
Часть 1:Расчет годовой потребности в кормах для молочных коров
Годовая потребность животных в кормах рассчитывается на основании норм потребности их в питательных веществах (см. таблицу №1). [1]
Таблица № 1
Годовой удой молока кг. |
Живая масса коровы кг. |
Требуется |
|
Кормовых единиц |
Переваримого Протеина кг. |
||
2000 |
300-400 |
2600-2800 |
281-302 |
2500 |
350-425 |
2950-3150 |
322-344 |
3000 |
400-450 |
3300-2500 |
363-385 |
3500 |
425-500 |
3650-3850 |
406-428 |
4000 |
450-500 |
4000-4200 |
448-470 |
4500 |
500-575 |
4300-4500 |
488-511 |
5000 |
550-600 |
4600-4800 |
529-552 |
Расчёт годовой потребности в кормах делается в таком порядке. Сначала по таблице определяют норму кормовых единиц и переваримого протеина; далее определяют среднюю дачу сена, силоса, корнеплодов и зелёных кормов, а также продолжительность их скармливания; затем подсчитывают количество каждого корма, которое будет израсходовано за год.
Для составления кормового рациона необходимо знать массу коровы, а также предполагаемый удой за период лактации.
Узнать массу коровы без использования весов можно пользуясь таблицей (см. приложение №1). С помощью рулетки или измерительной ленты измеряют обхват туловища за лопатками и косую длину от переднего выступа плечевого сустава до седалищного бугра. Далее в таблице (см. приложение №1) находят показатели обхвата груди и косой длины туловища, полученного при измерении коровы, и на линиях пересечения от этих показателей по горизонтали и вертикали находят число, соответствующее массе коровы.
Предполагаемый удой за период лактации можно рассчитать зная закономерность изменения удоев в течении лактации. Эта закономерность выглядит следующим образом (см. таблица №2). [1]
Таблица №2
Месяц лактации |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Годовой удой |
% от годового удоя |
14,5 |
13,7 |
12,6 |
11,5 |
10,5 |
9,6 |
8,6 |
7,4 |
6,2 |
5,1 |
100 |
Зная закономерность изменения удоев в течении лактации, можно по одному суточному удою вычислить примерный годовой удой. Для этого воспользуемся таблицей №3 [1]
Таблица № 3
Суточный удой по месяцам лактации |
Предполагаемый Удой за 305 дней лактации |
|||||||||
1-й |
2-й |
3-й |
4-й |
5-й |
6-й |
7-й |
8-й |
9-й |
10-й |
|
5 |
6 |
6 |
5 |
5 |
4 |
4 |
3 |
2 |
- |
1200 |
6 |
7 |
7 |
6 |
6 |
5 |
5 |
4 |
3 |
1 |
1500 |
8 |
9 |
8 |
7 |
7 |
6 |
5 |
4 |
4 |
2 |
1800 |
9 |
10 |
9 |
8 |
8 |
7 |
6 |
5 |
5 |
3 |
2100 |
10 |
11 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
3 |
2400 |
11 |
12 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
4 |
2700 |
12 |
13 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
6 |
5 |
3000 |
13 |
14 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
7 |
5 |
3300 |
14 |
15 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
8 |
6 |
3600 |
16 |
16 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
10 |
9 |
7 |
3900 |
17 |
17 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
11 |
10 |
8 |
4200 |
18 |
18 |
19 |
17 |
16 |
15 |
14 |
12 |
10 |
9 |
4500 |
19 |
19 |
20 |
19 |
17 |
16 |
14 |
13 |
11 |
9 |
4800 |
20 |
20 |
21 |
20 |
18 |
17 |
15 |
14 |
12 |
10 |
5100 |
21 |
22 |
22 |
21 |
19 |
18 |
16 |
15 |
13 |
11 |
5400 |
22 |
24 |
24 |
22 |
20 |
19 |
17 |
15 |
14 |
12 |
5700 |
24 |
25 |
25 |
23 |
21 |
20 |
18 |
16 |
14 |
12 |
6000 |
25 |
27 |
26 |
24 |
22 |
21 |
19 |
17 |
15 |
13 |
6300 |
26 |
28 |
27 |
25 |
23 |
22 |
20 |
18 |
16 |
14 |
6600 |
27 |
29 |
28 |
26 |
25 |
23 |
21 |
19 |
17 |
14 |
6900 |
28 |
30 |
29 |
27 |
26 |
24 |
22 |
20 |
18 |
15 |
7200 |
По приложению №2 в котором приведено содержание питательных веществ в кормах, определяем, сколько содержится питательных веществ в каждом используемом корме, а также общую сумму кормовых единиц и переваримого протеина во всех кормах. Если полученные показатели не совпадают с кормовыми нормами, рассчитанными на год (см. таблицу №1) , то недостающее количество кормовых единиц и переваримого белка восполняют, включая в рацион концентрированные корма.
Потребность в кормах молодняка крупного рогатого ската рассчитывается так же, как и для коров.
Сначала по таблице №1 находят годовую норму кормовых единиц и переваримого протеина, затем выписывают из схем кормления молодняка, сколько содержится переваримого протеина в молоке, обрате, сене и сочных кормах. Сопоставляют количество питательных веществ с годовой нормой и недостаток восполняют, включая в рацион концентраты.
Примеры расчёта приведены в таблице № 4 [1]
Таблица № 4
Корм |
Средняя суточная дача кг. |
Продолжительность периода кормления, дней |
Требуется на весь период кг. |
Содержится |
|
Кормовых единиц |
Перевираемого протеина кг. |
||||
Сено луговое |
8 |
210 |
1680 |
882 |
100,8 |
Свекла кормовая |
10 |
200 |
2000 |
240 |
18 |
Зелёные корма |
50 |
155 |
7750 |
1627 |
163 |
Концентраты |
4 |
365 |
1470 |
1351 |
205 |
Итого |
4080 |
486,8 |
|||
Требуется по норме |
- |
- |
- |
4100 |
460 |
Также необходимо знать нормы подстилки для животных. Подстилка меняется каждый день. Суточная потребность животных в подстилке указана в таблице № 5 [1]
Таблица № 5
Возрастная группа |
Солома (кг) |
Торф (кг) |
Опилки, стружки (кг) |
Коровы |
2,5-3 |
2-3 |
3-6 |
Молодняк : |
|||
Старше 1 года |
1,5-2 |
1,2-2 |
2-4 |
До 1 года |
1,2-1,8 |
1-1,5 |
2-3 |
Часть 2: Составление примерного кормового рациона для молочной коровы личного подсобного хозяйства, и расчет его стоимости.
Первым делом определяем массу коровы с помощью обмеров. Измерения производим с помощью измерительной рулетки. Массу коровы определяем по таблице (см. приложение 1). Полученные результаты вносим в таблицу:
Таблица № 6
Обхват груди за лопатками коровы |
196 см |
Косая длина туловища |
162 см |
Масса коровы |
523 кг |
Следующий шаг – определение предполагаемого удоя за период лактации. Определяем его по суточному удою пользуясь таблицей №3. В течении 1 месяца лактации корова давала приблизительно 18 литров молока в сутки. Это соответствует приблизительно 4500 л молока за 305 дней лактации.
Итак, по полученным данным, определяем годовую потребность коровы в кормах. Пользуясь таблицей №1 определяем, что необходимо 4300 – 4500 кормовых единиц в год, и 488 – 511 кг переваримого протеина.
Перед тем, как составить приблизительный рацион, необходимо определиться какие это будут корма. Для нашего подсобного хозяйства, это:
Сено луговое
Солома пшеничная
Картофель сырой
Картофельные очистки
Пшеница (дробленка)
Ячмень (дробленка)
Рацион в период лактации отличается от рациона в сухостойный период. Кроме того надо учесть, что в летний период корова содержится на подножном корму, в ее рацион добавляется только картофель и пшеничная дробленка. Составим календарь сезонного кормления (см. таблица № 7)
Таблица № 7
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
31 |
28 |
31 |
30 |
31 |
30 |
31 |
31 |
30 |
31 |
30 |
31 |
Сухостойный период |
Отел, начало периода лактации |
Период лактации |
|||||||||
Стойловый период |
Выгон на подножный корм, прикорм |
Содержание на подножном корму |
Стойловый период |
Предположим, что корове каждый месяц необходимо одно и то же количество кормовых единиц.
4500 : 12 = 375 – кормовых единиц в месяц
511 : 12 = 42,5 кг – перевариваемого протеина в месяц
В сухостойный период (январь, февраль) корова получает корм исключительно в виде сена. Рассчитаем, сколько необходимо килограмм сена за этот период:
Сено луговое: в 1 кг содержится 0,45 кормовых единиц, и 48 г протеина. (см. приложение № 5)
375 : 0,45 = 833 кг сена необходимо корове за 1 месяц сухостойного периода.
При этом корова получает:
833 * 48 = 39984 г = 40 кг – перевираемого протеина, что почти соответствует норме (42,5 кг)
Итого за 2 месяца:
833 * 2 = 1666 кг сена
Суточная норма сена равна 833 : 30,5 = 20,3 кг.
В период лактации, до выпаса на подножный корм (март, апрель, октябрь, ноябрь, декабрь), корова получает ежедневно 2 кг пшеничной дробленки, и 4 кг сырого картофеля. Это соответствует:
1 кг пшеницы: 1,17 кормовых единиц, 94 г перевираемого протеина.
1 кг картофеля: 0,30 кормовых единиц, 18 г перевираемого протеина. (см. приложение № 5)
2 * 1,17 = 2,34 кормовых единиц в сутки от пшеницы
4 * 0,30 = 1,2 кормовых единиц в сутки от картофеля
В течении месяца:
2,34 * 30,5 = 71,37 кормовых единиц от пшеницы в месяц
1,2 * 30,5 = 36,6 кормовых единиц от картофеля в месяц
375 – 71,37 – 36,6 = 267, 03 кормовых единиц корова должна получить от сена
267,03 * 0,45 = 593,4 кг сена в месяц необходимо корове в период лактации до выпаса на подножний корм.
В сутки корова должна получать 593,4 / 30,5 = 19,5 кг сена
Рассчитаем теперь, сколько при таком кормлении корова получает периваемого протеина в месяц.
30,5 * 94 * 2 = 5734 г – от пшеницы.
30,5 * 18 * 4 = 2196 г – от картофеля.
30,5 * 48 * 19,5 = 28548 г – от сена.
Всего: 36478 г = 36,5 кг протеина.
Поскольку эта 36,5 кг ниже нормы, (а норма равна 42,5кг), то необходимо как то восполнять этот недостаток. Можно изменить нормы кормления: давать больше пшеницы, и меньше картофеля. Поскольку в пшенице содержится в 5 раз больше протеина, то увеличение нормы выдачи пшеницы восполнит недостаток, но увеличит стоимость кормления.
Итого за 5 месяцев корове необходимо:
5 * 593,4 = 2967 кг сена
5 * 30,5 * 2 = 305 кг пшеницы
5 * 30,5 * 4 = 610 кг картофеля.
В течении мая начинается выпас коровы на подножный корм. При этом сокращается выдача сена в 2 раза, но сохраняется норма выдача картофеля и пшеницы. Недостающие кормовые единицы корова получает на выпасе:
Итого за май
293,4 : 2 = 146,7 кг сена в месяц
30,5 * 2 = 61 кг пшеницы
30,5 * 4 = 122 кг картофеля
В течении 4 месяцев (июнь, июль, август, сентябрь) корова получает питательные вещества исключительно в виде травы. Проконтролировать получение кормовых единиц невозможно.
Оформим примерный годовой рацион в виде таблицы:
Таблица № 8
№ |
Название корма |
Масса корма |
Цена (руб/кг) |
Стоимость (руб) |
1 |
Сено луговое |
4779,7 |
6 |
28678,2 |
2 |
Картофель |
732 |
- |
- |
3 |
Пшеница (дробленка) |
366 |
7 |
2562 |
ИТОГО |
31240,2 |
В данной таблице не указана стоимость картофеля, так как мы его выращиваем самостоятельно. Однако необходимо заранее запланировать большую площадь для посадки картофеля. Попробуем рассчитать; какую площадь дополнительно нужно засадить картофелем. При нашем способе посадки картофеля, который используется в нашей семье, на 1 м2 огорода, располагается 6 гнезд. С каждого гнезда, при хорошем урожае, получаем приблизительно 2,8 кг картофеля. Итого с 1 м2 получаем 6 * 2,8 = 16,8 кг картофеля. Значит, для содержания коровы в течении года, необходимо дополнительно засаживать картофелем не менее 732 : 16,8 = 43,6 м2 огорода.
Итогом нашей работы можно считать календарь кормления, с которым можно ознакомиться в приложении № 3
Заключение
В данной работе я использовал математику для расчета количества кормов, необходимых для нашего подсобного хозяйства, и рассчитал его стоимость. Обобщил результаты своей работы в календарь кормления. С помощью этого календаря, можно определить, сколько и какой корм необходимо корове в сутки в тот или иной месяц. Это позволит исключить перекорм и недокорм, что одинаково вредно. Кроме того, знание норм кормления позволяет экономить корма. Также в календаре указано, сколько кормов необходимо в год. Это поможет запланировать расходы при покупке кормов.
Конечно, эту работу можно будет расширить. Например, дополнить расчетом площади сенокоса, с которого можно накосить нужное количество сена. Или составить таблицу замены кормов, когда один корм по какой-то причине заменяется другим. В будущем, я планирую это сделать.
Список литературы
Николай Григорьевич Дмитриев «Приусадебное животноводство» (справочник), 1985 г.
Журнал: Математика в школе № 5, 1987 г.
Журнал: Первое сентября. Математика. №7, 2009 г.
Приложение 1
Определение живой массы крупного рогатого скота, кг.
Обхват груди за лопатками, см |
Косая длина туловища, см |
|||||||||||||||||
122 |
126 |
130 |
134 |
138 |
142 |
146 |
150 |
154 |
158 |
162 |
166 |
170 |
174 |
178 |
182 |
186 |
190 |
|
120 |
143 |
|||||||||||||||||
124 |
156 |
163 |
||||||||||||||||
128 |
170 |
176 |
180 |
|||||||||||||||
132 |
183 |
189 |
193 |
195 |
||||||||||||||
136 |
194 |
202 |
206 |
213 |
220 |
|||||||||||||
140 |
210 |
218 |
223 |
231 |
236 |
244 |
||||||||||||
144 |
222 |
230 |
237 |
243 |
250 |
258 |
266 |
|||||||||||
148 |
235 |
244 |
250 |
259 |
265 |
274 |
282 |
289 |
||||||||||
152 |
247 |
257 |
262 |
270 |
278 |
287 |
296 |
303 |
311 |
|||||||||
156 |
260 |
272 |
277 |
287 |
295 |
304 |
313 |
320 |
329 |
337 |
||||||||
160 |
286 |
289 |
300 |
307 |
317 |
327 |
334 |
345 |
352 |
362 |
||||||||
164 |
306 |
317 |
325 |
334 |
345 |
354 |
364 |
372 |
382 |
391 |
||||||||
168 |
334 |
341 |
351 |
364 |
373 |
383 |
391 |
404 |
413 |
422 |
||||||||
172 |
356 |
368 |
379 |
388 |
399 |
409 |
419 |
429 |
440 |
450 |
||||||||
176 |
386 |
399 |
408 |
420 |
429 |
441 |
452 |
463 |
474 |
484 |
||||||||
180 |
418 |
428 |
443 |
450 |
464 |
475 |
486 |
497 |
508 |
520 |
||||||||
184 |
445 |
458 |
468 |
481 |
493 |
503 |
516 |
528 |
540 |
549 |
||||||||
188 |
480 |
490 |
504 |
516 |
529 |
541 |
553 |
567 |
576 |
591 |
||||||||
192 |
509 |
523 |
536 |
549 |
561 |
574 |
589 |
599 |
613 |
|||||||||
196 |
549 |
561 |
574 |
587 |
600 |
609 |
627 |
642 |
||||||||||
200 |
583 |
597 |
610 |
624 |
640 |
652 |
668 |
|||||||||||
204 |
630 |
637 |
649 |
660 |
678 |
698 |
||||||||||||
208 |
659 |
674 |
691 |
704 |
720 |
Приложение №2 Содержание питательных веществ в 1 кг корма |
||||||
Корм |
Сухое вещество, кг |
Кормовые единицы |
Переваеваемый протеин (г) |
Кальций, г |
Фосфор, г |
Каротин, мг |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Сено: |
||||||
Луговое |
0,95 |
0,45 |
48 |
6,4 |
1,8 |
11 |
Клеверное |
0,88 |
0,50 |
81 |
12,9 |
3,4 |
25 |
Люцерновое |
0,83 |
0,49 |
101 |
13,7 |
2,1 |
20 |
Викоовсяное |
0,81 |
0,47 |
56 |
5,8 |
2,5 |
25 |
Овсяногороховое |
0,83 |
0,57 |
63 |
5,0 |
1,8 |
10 |
Солома: |
||||||
Овсяная |
0,81 |
0,23 |
10 |
2,9 |
1,1 |
0 |
Пшеничная |
0,86 |
0,30 |
5 |
2,3 |
0,7 |
0 |
Просяная |
0,85 |
0,43 |
14 |
4,0 |
5,4 |
0 |
Ячменная |
0,88 |
0,35 |
9 |
2,7 |
0,9 |
0 |
Мякина пшеничная озимая |
0,84 |
0,43 |
22 |
4,5 |
2,9 |
4 |
Веточный корм (сухая берёза с листьями) |
0,14 |
0,16 |
10 |
6,0 |
1,6 |
- |
Трава луговая |
0,30 |
0,23 |
25 |
2,9 |
0,7 |
30 |
Клевер |
0,20 |
0,17 |
25 |
3,2 |
0,7 |
50 |
Люцерна |
0,25 |
0,17 |
40 |
4,7 |
0,7 |
65 |
Ботва свеклы кормовой |
0,16 |
0,13 |
22 |
10,1 |
0,8 |
40 |
Свекла кормовая |
0,16 |
0,14 |
10 |
0,4 |
0,5 |
0 |
Брюква |
0,10 |
0,13 |
9 |
0,6 |
0,5 |
0 |
Морковь: |
||||||
красная |
0,19 |
0,16 |
11 |
0,6 |
0,3 |
85 |
кормовая |
0,15 |
0,14 |
9 |
0,9 |
0,6 |
30 |
Картофель сырой |
0,23 |
0,30 |
18 |
0,2 |
0,9 |
0 |
Турнепс |
0,15 |
0,10 |
7 |
0,3 |
0,4 |
0 |
Топинамбур |
0,20 |
0,27 |
13 |
- |
0,6 |
0 |
Арбуз кормовой |
0,10 |
0,09 |
6 |
0,4 |
0,2 |
25 |
Капуста кормовая |
0,13 |
0,13 |
14 |
4,1 |
0,6 |
30 |
Зерно: |
||||||
кукурузы |
0,85 |
1,28 |
68 |
0,8 |
3,0 |
2-10 |
пшеницы |
0,85 |
1,17 |
94 |
0,6 |
4,3 |
- |
Ржи |
0,87 |
1,14 |
78 |
0,1 |
0,3 |
- |
Сорго |
0,85 |
1,15 |
96 |
0,1 |
2,4 |
- |
Ячменя |
0,87 |
1,21 |
75 |
1,6 |
4,0 |
- |
Овса |
0,87 |
0,96 |
87 |
1,5 |
3,4 |
- |
Отруби: |
||||||
пшеничные |
0,85 |
0,71 |
114 |
2,0 |
9,6 |
0 |
Ржаные |
0,86 |
0,76 |
112 |
0,1 |
0,9 |
0 |
Молоко цельное 3,5 (коровье) |
0,12 |
0,34 |
33 |
1,2 |
1,0 |
2 |
Обрат: |
||||||
свежий |
0,09 |
0,20 |
31 |
1,2 |
1,0 |
1 |
сушеный |
0,90 |
1,29 |
280 |
1,2 |
1,0 |
0 |
Пахта свежая |
0,1 |
0,21 |
35 |
0,8 |
1,0 |
1 |
Очистки сырые картофельные |
- |
0,22 |
10 |
0,3 |
0,4 |
0 |
Крошки хлебные |
- |
1,02 |
96 |
0,8 |
0,3 |
0 |
Остатки хлебные |
- |
0,94 |
73 |
0,2 |
0,8 |
0 |
Пищевые отходы столовых |
- |
0,26 |
32 |
3,0 |
8,4 |
0 |
Месяц |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
|
Суточная норма кормов (кг) |
Сено |
20,3 |
20,3 |
19,5 |
19,5 |
9,75 |
- |
- |
- |
- |
19,5 |
19,5 |
19,5 |
Пшеница |
- |
- |
2 |
2 |
2 |
- |
- |
- |
- |
2 |
2 |
2 |
|
Картофель |
- |
- |
4 |
4 |
4 |
- |
- |
- |
- |
4 |
4 |
4 |
|
Месячная норма (кг) |
Сено |
833 |
833 |
593,4 |
593,4 |
593,4 |
- |
- |
- |
- |
593,4 |
593,4 |
593,4 |
Пшеница |
- |
- |
61 |
61 |
61 |
- |
- |
- |
- |
61 |
61 |
61 |
|
Картофель |
- |
- |
122 |
122 |
122 |
- |
- |
- |
- |
122 |
122 |
122 |
|
Необходимо в год (кг) |
Сено |
4779,7 |
|||||||||||
Пшеница |
366 |
||||||||||||
Картофель |
732 |
Приложение № 3
Календарь кормления
Приложение №4
Наименование |
В день (кг) |
За период лактации (кг) |
Кормовых единиц |
Перевариваемого протеина |
Цена |
Стоимость |
Солома ячменная |
35 |
10675 |
3774,1 |
448,17 |
2 |
21350 |
Морковь красная |
1 |
305 |
48,8 |
3,355 |
||
Турнепс |
3 |
915 |
91,5 |
6,405 |
||
Овёс дробленный |
2 |
610 |
585,6 |
53,07 |
7 |
4270 |
ИТОГО |
25620 |
Наименование |
В день (кг) |
К.Е |
Перевариваемого протеина |
Стоимость в день |
Сено луговое |
20 |
120 |
||
Морковь красная |
0,5 |
0,8 |
5,5 |
|
Топинамбур |
0,5 |
0,135 |
6,5 |
3,5 |
Ячмень |
1 |
1,21 |
75 |
|
Дроблена |
2 |
1,42 |
228 |
14 |
Силос |
5 |
1,2 |
125 |
40 |
Итого |
54137,5 |
17