Тема исследования В рамках национального проекта развития сельского хозяйства: Применение метода подбора решения системы двух линейных уравнений с тремя неизвестными для расчёта суточного рациона поросят- сосунов (при имеющихся ресурсах и наименьших затратах фермера). Применение метода подбора решения системы двух линейных уравнений с тремя неизвестными для расчёта суточного рациона поросят- сосунов (при имеющихся ресурсах и наименьших затратах фермера).Подготовили Ученики 11 класса: Кундухов И.И. Катков В.Н. МОУ Луговская СОШ Г.Калининград 2008 год

Цель исследования Разработать рацион питания поросят-сосунов при имеющихся ресурсах и наименьших затратах фермера; Разработать рацион питания поросят-сосунов при имеющихся ресурсах и наименьших затратах фермера; Расчёт себестоимости мясо продукта при снижении затрат фермера. Расчёт себестоимости мясо продукта при снижении затрат фермера.

Научный руководитель Учитель математики: Иваненко Ольга Николаевна

Хочу привести слова из выступления Д.А.Медведева: «В настоящее время мясное животноводство в целом нерентабельно, а производство мяса крупного рогатого скота и свиней – самое убыточное (-31,1% в 2004 году). Развитие животноводства будет способствовать увеличению объемов качественных отечественных продуктов питания на внутреннем рынке.» В рамках национального проекта развития сельского хозяйства, Матрюк Е.А. открыл фермерское хозяйство в пос. Луговое. Он занимается животноводством и растениеводством, но в условиях экономического кризиса разведение свиней стало нерентабельно.

Характеристика исследуемых явлений, процессов и фактов Поэтому фермер, Матрюк Евгений Александрович, предложил нам разработать суточный рацион питания поросят-сосунов при его имеющихся ресурсах и наименьших затратах. Мы принялись за работу: I Мы изучили имеющуюся литературу по ведению животноводства, обязательные животные корма, рацион питания поросят-сосунов в идеальных условиях. Из этой литературы стало известно что для роста и развития животных в первую очередь необходимы: протеины и аминокислоты. Из этой литературы стало известно что для роста и развития животных в первую очередь необходимы: протеины и аминокислоты. Протеины состоят из белков и необходимых соединений. Белок необходим для роста клеток и тканей, и для питания организма. Аминокислоты необходимы для роста и развития животных. Их отсутствие нарушает процесс нормального жизнедеятельности, поэтому нужен хорошо сбалансированный рацион. Протеины состоят из белков и необходимых соединений. Белок необходим для роста клеток и тканей, и для питания организма. Аминокислоты необходимы для роста и развития животных. Их отсутствие нарушает процесс нормального жизнедеятельности, поэтому нужен хорошо сбалансированный рацион.

Растительные корма Содержание в 1 кг корма Протеин (г) Эквивалент 1 к.е. Пшеница 1170,8 Ячмень 810,8 Бобы 2870,9 Содержание в 1 кг корма Протеины (г) эквивалент 1 кормовой ед.(кг) Молоко 3,5% жир. 332,8 молоко 4% жир. 342,7 Обрат 317,7 Животные кормы

Из литературы мы определили, что поросятам необходим прикорм в 1,5 кормовых единиц и содержание протеина 160 г. Из литературы мы определили, что поросятам необходим прикорм в 1,5 кормовых единиц и содержание протеина 160 г. 1 кормовая единица – международная энергетическая питательная единица. По питательным веществам условно приравнена к 1 кг. овса(1 кг. овса содержит 85 г протеина) 1 кормовая единица – международная энергетическая питательная единица. По питательным веществам условно приравнена к 1 кг. овса(1 кг. овса содержит 85 г протеина) II Поскольку у фермера выращено зерно в виде: пшеницы, ячменя и бобов – мы взяли для расчёта именно эти зерновые культуры. Фермер так же выращивает картофель. Фермер так же выращивает картофель.

Методика исследований Таким образом мы пришли к следующей схеме рациона питания: Поросятам требуется: Молоко цельное – 100 г(1 к.е.–2,7 кг–33 г протеина) Молоко цельное – 100 г(1 к.е.–2,7 кг–33 г протеина) Обрат – 300 г(1 к.е.–7,7 кг–31 г протеина) Обрат – 300 г(1 к.е.–7,7 кг–31 г протеина) Картофель – 500 г(1 к.е.–3,3 кг–12 г протеина) Картофель – 500 г(1 к.е.–3,3 кг–12 г протеина) Зерно(размол) - 100–150 г Зерно(размол) - 100–150 г При этом известно, что желудок поросят мал, поэтому они должны из корма (в 1,5 к.е.)получить 160 г протеина. Мы рассчитали, что: 100 г молока соответствует 0,03 к.е. и содержат 0,99 г протеина; 300 г обрата соответствует 0,04 к.е. и содержат 1,24 г протеина; 500 г картофеля соответствует 0,15 к.е и содержат 1,8 г протеина 900 г соответствуют 0,22 к.е. и содержат 4,03 г протеина

На 1,28 к.е. должно быть 155,97 г протеина, размол должен содержать пшеницу, ячмень и бобы(зерновые, выращенные фермером). Пусть следует взять Х к.е. пшеницы, Y к.е. ячменя, Z к.е. бобов, тогда, учитывая, что 1 к.е. пшеницы содержит 117 г протеина, 1 к.е. ячменя 81 г протеина, 1 к.е. бобов–287 г протеина, соответственно составим систему двух линейных уравнений с тремя неизвестными. X+Y+Z= X+81Y+287Z= Известно что такая система имеет бесчисленное множество решений. Решение найдём методом подбора. Пусть Z=t, (т.к. бобы очень калорийные и представляют собой тяжёлый корм) 5) Пусть бобов t=0,08, тогда 287t=22,96 x+y=1,28-0,08 x+y=1,28-0,08 117x+81y=155,97-22,96 117x+81y=155,97-22,96 x+y=1,2 y=1,2-x x+y=1,2 y=1,2-x 117x+81y=133,01 117x+81y=133,01 117x+81y(1,2-x)=133,01 117x+81y(1,2-x)=133,01 117x+97,2-81x=133,01 117x+97,2-81x=133,01 36x=133,01-97,2 36x=133,01-97,2 36x=35,81 36x=35,81 x=0,99 x=0,99 y=1,2-0,99=0,21 y=1,2-0,99=0,21 (0,99;0,21;0,08) (0,99;0,21;0,08) t E [0,04;0,09]

2) Пусть t=0,05, тогда 287t=14,35 x+y=1,28-0,05 x+y=1,28-0,05 177x + 81y=155,97-14,35 177x + 81y=155,97-14,35 x+y=1,23 y=1,23-x x+y=1,23 y=1,23-x 117x+81y=141,62 117x+81y=141,62 117x+81(1,23-x)=141,62 117x+81(1,23-x)=141,62 36x=141,62-99,63 36x=141,62-99,63 36x=41,99 36x=41,99 x=1,17; y=0,06 x=1,17; y=0,06 (1,17;0,06;0,05) (1,17;0,06;0,05) 6) Пусть t=0,09, тогда х+у=1,28-t х+у=1,28-t 117x+81 у=155,97-287t 117x+81 у=155,97-287t х+у=1,19 у=1,19-х х+у=1,19 у=1,19-х 117 х+81 у=155,97-25, х+81 у=155,97-25, х+81(1,19-х)=130, х+81(1,19-х)=130,14 36 х=130,14-81*1,19 36 х=130,14-81*1,19 36 х=130,14-96,39 36 х=130,14-96,39 36 х=33,75 36 х=33,75 х=0,94;у=0,25;t=0,09 х=0,94;у=0,25;t=0,09 (0,94;0,25;0,09) (0,94;0,25;0,09)

Полученные решения системы и следующие данные: 1 к.е. пшеницы соответствует 0,8 кг; 1 к.е. ячменя соответствует 0,8 кг; 1 к.е. бобов соответствует 0,8 кг внесены в таблицу (см.приложение стр.1). Таким образом, при выборе тройки решения системы (0.94;0.25;0.09) мы получаем следующие результаты, Смесь должна содержать Пшеницы 0,94*0,8=0,752 кг 75,2 кг Пшеницы 0,94*0,8=0,752 кг 75,2 кг Ячмень 0,25*0,8=0,2 кг или 20 кг Ячмень 0,25*0,8=0,2 кг или 20 кг Бобов 0,09*0,8=0,072 кг 7,2 кг Бобов 0,09*0,8=0,072 кг 7,2 кг

t 1.28 к.е. Содержание смеси в кг. Содержание в кг. Увеличенное в 100 раз Вывод xyz0.8x0.8y0.8z80x80y80z Очень мало ячменя, очень много пшеницы Мало ячменя, Много пшеницы Недостаточно ячменя, Достаточно бобов, удовл. ячменя, хор.пшеницы Таблица решений системы двух линейных уравнений с тремя неизвестными, а так же содержание зерновой смеси в кг.

Составленная в таком соотношение смесь обеспечивает нужное количества протеина при кормлении поросят- сосунов, т.е. в 1.28 к.е. или в (1.28*0.8=1.024) кг. смеси содержится г. протеина и соответственно в 150 г. зерновой смеси содержится г. протеина, учитывая так же, что теоретически на 1 кг. прироста должно идти 4.5 к.е. при идеальном кормлении, 6.5 к.е. при хорошем и 7.5 к.е. при удовлетворительном кормлении. Мы пришли к выводу, что в сутки поросята должны дать прирост 175 г. (при удовлетворительном кормлении). Вычисления следующие: Если на 7.5 к.е.–1 кг. прироста, то на 1.31 к.е.–Хкг.,откуда получили Х=0.75(кг) или, 175 г. Значит за неделю 2450 г. Полученные результаты собраны в таблицу (см.приложение стр 2.)

Рацион кормления поросят при имеющихся ресурсах и наименьших затратах фермера Молоко цельное Обрат КартофельЗерновая смесь Всего корма Кол- во к.е. Приро ст (теор) в гр. Кол- во гр.проте ина в гр. гр.протеи на в гр. гр.Прот еина в гр. Гр.Протеина в гр. Гр.Проте ина в гр. 1 сут сут

Исследование проводилось в содружестве с фермером Матрюком Евгением Александровичем

После того как мы получили данные рациона питания поросят-сосунов, для размола нам потребовалось: 72,2 кг-пшеницы; 72,2 кг-пшеницы; 20 кг-ячменя; 20 кг-ячменя; 7,2 кг-бобов. 7,2 кг-бобов. Мы предложили фермеру сделать размол в данных соотношениях и отправились на работу с поросятами. Как раз у фермера от 2-х свиноматок был приплод 4-5 ноября. Поэтому нам было не сложно определить две группы: основную и экспериментальную (см.приложение стр 4). Затем мы пометили краской по 3 поросёнка в каждой группе и провели их взвешивание (см. приложение стр 5). И получили следующие результаты:

I группа «Основная» Эта группа родилась г. Зелёный–6 кг Зелёный–6 кг Красный – 5,5 кг Красный – 5,5 кг Коричневый – 6,5 кг Коричневый – 6,5 кг

Зелёный–6,5 кг Зелёный–6,5 кг Красный–7 кг Красный–7 кг Коричневый–6 кг Коричневый–6 кг II «Экспериментальная группа» Эта группа родилась г.

Через 2 недели мы провели повторное взвешивание и получили следующие результаты: Через 2 недели мы провели повторное взвешивание и получили следующие результаты: I группа «Основная» Зелёный – 8 кг Зелёный – 8 кг Красный – 6,5 кг Красный – 6,5 кг Коричневый – 8 кг Коричневый – 8 кг II «Экспериментальная группа» Зелёный – 8 кг Зелёный – 8 кг Красный – 9. 5 кг Красный – 9. 5 кг Коричневый – 7 кг Коричневый – 7 кг

Ещё через две недели мы провели повторное взвешивание и получили повторное взвешивание: I группа «Основная» II «Экспериментальная группа» Зелёный – 10 кг Красный – 9 кг Коричневый – 12 кг Зелёный – 11 кг Красный – 11.5 кг Коричневый – 9.5 кг

Таким образом, полученные результаты занесём в следующую таблицу (см. приложение стр 3). Группа ОсновнаяЭкспериментальная Поросёнок Зелёны й Красны й Коричнев ый Зелёны й Красны й Коричнев ый Начальное взвешиван ие 6 кг.5.5 кг.6.5 кг. 7 кг.6 кг. Через 2 нед. 8 кг 6.5 кг 8 кг 9.5 кг 7 кг Прирост 2 кг.1 кг.1.5 кг. 2.5 кг.1 кг. Через 4 нед. 10 кг.9 кг.12 кг.11 кг.11.5 кг.9.5 кг. Прирост 2 кг.2.5 кг.4 кг.3 кг.2 кг.2.5 Общий прирост 4 кг.3.5 кг.5.5 кг 4.5 кг. 3.5 кг. Средний прирост 4.3 кг.4.2 кг

Что же мы получили практически: Основная группа 4.3 кг. прироста в среднем. Основную группу кормили, так называемым, витаминизированным размолом по цене 10 руб. за 1 кг. Экспериментальную группу кормили предложенной нами зерновой смесью, себестоимость которой примерно = 4.5 руб. за 1 кг. Экономия составляет 5.5 руб за 1 кг. При затратах зерновой смеси 2.1 кг. на одного поросёнка мы получаем прирост 1.7 кг. за две недели, экономия при этом составляет руб. на одного поросёнка в 2 недели и руб. на 10 поросят. По мере роста поросят затрат зерновой смеси будет больше и следовательно возрастёт экономия затрачиваемых средств. Например, известно, чтобы вырастить свинью весом 100 кг., нужно скормить ей примерно 700 кг. размола, тогда экономия составит 3850 руб., значит 1 кг. мяса можно продать приблизительно на 40 руб.дешевле, т.е. не по 180 руб., а по 140 руб. за 1 кг. При этом увеличивается спрос на мясо и возрастает товарооборот в фермерском хозяйстве.

В заключении хочется отметить. Цель, поставленная в исследовательской работе, выполнена. Применяя метод подбора решения системы двух линейных уравнений с тремя неизвестными, нам удалось разработать оптимальное соотношение зерновых культур в смеси и таким образом рацион питания поросят сосунов при имеющихся ресурсах и наименьших затратах фермера. Так же, используя данные исследования, нам удалось сделать расчёт мясопродукции, что приведёт к увеличению товарооборота. Нам было приятно оказать помощь фермеру в развитии его хозяйства. Евгений Александрович пригласил нас в поле. Растаял снежок, было видно, как зеленеют озимые. Значит, на следующий год будут тоже свои корма и в условиях экономического кризиса фермерское хозяйство всё-таки выживет.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ