1. Классификация методов зоотехнических исследований. Сущность методов

Центральным звеном в подготовке и проведении любого эксперимента является методика исследований, т. е. комплекс и последовательность специфических операций над подопытными животными. В основе зоотехнических опытов заложен метод сравнения, где на основе сходства и равенства между группами всех факторов, за исключением изучаемого, устанавливают его влияние. При этом один из вариантов опыта принимается за контрольный, а другие – за опытные.

Классификация методов постановки опытов

Применяемые в настоящее время схемы зоотехнических исследований основаны на принципах аналогичных групп и групп периодов.

При постановке опытов по принципу групп-аналогов формируют несколько групп животных. Этот метод включает методы обособленных и интегральных групп. Метод обособленных групп подразделяется на методы: однояйцовых двоен, пар-аналогов, сбалансированных групп-аналогов, министада, а метод интегральных групп подразделяется на однофакторный и многофакторный.  

Выбор схемы исследований зависит от цели эксперимента и количества животных имеющихся в распоряжении. Наиболее точным методом из перечисленных является метод однояйцовых двоен, т. к. в опыте находятся животные с одинаковой наследственностью. Этот метод чаще используют при постановке опытов на крупном рогатом скоте, овцах и козах. Преимущество данного метода состоит в том, что в составе контрольной и опытных групп находятся максимально идентичные животные: по генотипу, возрасту живой массе, конституции. Поэтому результаты, полученные в опытах с такими животными, получаются наиболее объективные, так как на их результат в наименьшей степени влияют индивидуальные особенности животных.

Главным недостатком метода является то, что в данном случае очень сложно подобрать пары животных в контрольную и опытную группу одинакового пола и необходимого количества. Можно отобрать лишь две группы – контрольную и одну опытную, и, следовательно, изучить в опыте влияние только одного фактора.

Метод пар-аналогов. Данный метод является основным, наиболее универсальным и широко распространенным методом зоотехнических исследований.

Метод основан на подборе относительно аналогичных пар животных в сравниваемые группы. Основное условие: парная структура в организации опыты, строгая фиксация положения в группе каждого животного по отношению к животным других групп. Число групп зависит от количества изучаемых факторов, причем одна из групп обязательно должна быть контрольной, с которой сравнивают остальные группы. При подборе животных в группы учитывают породу, породность, пол, происхождение, возраст, живую массу, упитанность, продуктивность и др. При этом должна соблюдаться максимальная аналогичность животных в парах – правильно сформированные группы животных не должны иметь достоверных различий между собой по всем параметрам отбора. Степень влияния изучаемого фактора определяют по разнице между контрольной и опытной группой животных. После подбора пар животных в группы, определяют какая из них будет контрольная, а какая или какие опытными. Выбор осуществляют рэндомизировано, т.е. с помощью жеребьевки. Схема опыта приведена в таблице.

Схема организации опыта по методу пар-аналогов

Группа

Уравнительный период

Переходный период

Главный (учетный) период

Контрольная

Основной комплекс (ОК)

Основной комплекс (ОК)

Основной комплекс (ОК)

Опытная

Основной комплекс (ОК)

Постепенный переход на режим опыта

ОК + изучаемый фактор

Минимальная длительность периода

15 суток

7-10 суток

1,5-2 месяца

Метод сбалансированных групп-аналогов. Этот метод применяется в том случае, когда нет возможности отобрать необходимое количество аналогичных пар животных согласно схеме опыта и нет достаточных данных об их происхождении. Поэтому для опыта отбирают примерно одинаковых животных по возрасту, живой массе, т.е. по фенотипическим признакам, в количестве 1,5-2 раза большем, чем нужно для метода пар-аналогов. Этим компенсируется возможные генотипические различия животных. В этом методе соблюдается лишь аналогичность сравниваемых групп по их средним показателям в целом, а не аналогичность отдельных пар животных.  Отобранных для опыта животных по группам распределяют случайным методом (рэндомизировано), что является важным методическим моментом.

Метод групп-аналогов достаточно часто применяется в зоотехнических исследованиях и может дать достаточно обнадеживающие результаты только при высокой степени достоверности сравниваемых показателей (P<0,05 и выше). Для глубоких физиологических и биохимических исследований этот метод не применим.

Метод министада. Если нет возможности провести исследования описанными выше методами используют метод министада. Его используют преимущественно на взрослом крупном рогатом скоте и лошадях. Сущность метода состоит в том, что для изучения какого-либо вопроса отбирают большую группу животных, которая выделяется в производственную единицу. Состав этой группы должен быть копией общего стада по фенотипическим показателям, из которого она выделена, т. е. она должна иметь такую же структуру. Отбор животных в министадо проводят рэндомизированно (т.е. случайно), причем министадо является опытной группой, а основное стадо – контрольной. Формирование поголовья министада осуществляется следующим образом: все поголовье животных хозяйства (на пример коров) разбивают на группы с учетом возраста, породности, живой массы, лактации, продуктивности и т.д., затем от каждой такой группы отбирают по 10-15 % животных в министадо. 

Обычно этим методом изучают технологические вопросы, а также влияние генетических факторов продуктивности.

Вторая разновидность метода основанного на принципе аналогичных групп является метод интегральных групп. Этот метод позволяет получить информацию о влиянии нескольких факторов в одном эксперименте. В данном случае имеется возможность установить влияние их наиболее оптимального соотношения. В исследовательской работе применяется две разновидности этого метода: двухфакторный и многофакторный.

Метод двухфакторного комплекса. Этим методом изучают влияние двух факторов одновременно при разном их уровне. Для этого отбирают необходимое количество групп животных в каждой из которых изучают влияние разных уровней двух факторов (на пример в первой группе скармливают рацион с высоким уровнем протеина и низким уровнем углеводов, во второй – наоборот, а в третьей – с низким уровнем того и другого и т.д.). Отбор животных в группы осуществляют так же, как и в методе групп-аналогов. 

Двухфакторный комплекс

Группы

Изучаемые факторы

Уровень протеина

Уровень углевода

I

Высокий

Низкий

II

Низкий

Высокий

III

Низкий

Низкий

IV

Высокий

Высокий

Метод многофакторного комплекса.  Применяют когда необходимо изучить одновременное влияние многих факторов (более двух) при различных их сочетаниях. Метод имеет такую же схему, что и приведенный выше, но включает в себя большее число групп и, следовательно, является более громоздким, что затрудняет работу исследователя.

Схема проведения опытов с использованием метода интегральных групп.

Многофакторный комплекс

Группы

Изучаемые факторы

Уровень протеина

Уровень углевода

Уровень жира

I

Низкий

Низкий

Низкий

II

Высокий

Низкий

Низкий

III

Низкий

Высокий

Низкий

IV

Высокий

Высокий

Низкий

V

Низкий

Низкий

Высокий

VI

Высокий

Низкий

Высокий

VII

Низкий

Высокий

Высокий

VIII

Высокий

Высокий

Высокий

Второй принцип зоотехнических исследований принцип групп-периодов. Здесь выделяют методы: периодов, параллельных групп-периодов, обратного замещения (стандартный и без контрольной группы), повторного замещения (двукратный и многократный), латинского квадрата (стандартный и по Лукасу).     

Метод периодов. Опыт проводят на одной группе и изучают влияние какого-либо фактора в течение нескольких последовательных периодов. Опыты следует проводить на животных закончивших рост, что бы исключить влияние возрастного фактора. Весь опыт делят на несколько периодов. В первый период изучают продуктивность животных в обычных условиях (в кормленческом опыте – на основном рационе), во второй период – в основной рацион вводят изучаемый фактор и судят о его влиянии на продуктивность. В третий период животных вновь переводят на основной рацион и устанавливают, действительно ли изменения в продуктивности животных было вызвано действием изучаемого фактора, а не случайным стечением обстоятельств.

Преимущества метода заключается в том, что опыты проводят на одних и тех же животных, следовательно, исключается влияние индивидуальных особенностей животных. Недостатки метода – относительно короткие сроки проведения опыта, трудности учета влияния одного рациона на другой. На результаты исследований может влиять так называемый фактор времени, т.е. изменения погодных условий, физиологического состояния (возрастные изменения, изменения, связанные с фазами цикла размножения, лактации). Поэтому этот метод чаще используется при постановке относительно коротких кормленческих опытов.

Схема проведения опытов методом периодов

Предварительный период

Первый опытный период

Второй (главный) опытный период

Переходный период

Заключительный (контрольный) период

Основной рацион (ОР)

Основной рацион (ОР)

ОР + изучаемый фактор

Основной рацион (ОР)

Основной рацион (ОР)

15 суток

25-30 суток

30-60 суток

15 суток

25-30 суток

Метод параллельных групп периодов. Применяют для сравнительного изучения влияния нескольких факторов. Для изучения влияния отдельного фактора выделяют отдельную группу, т.е. от числа изучаемых факторов будет зависеть количество групп. Здесь возможна независимая оценка влияния каждого изучаемого фактора в отдельности, а так же сравнение их отностительной эффективности если опытные группы животных комплектовались аналогичными животными. Применяется редко и, главным образом, в краткосрочных опытах по кормлению.

Организация опыта методом параллельных групп-периодов

Группа

Предварительный период

Первый опытный период

Второй опытный период (главный)

Заключительный (контрольный)

I

Основной рацион (ОР)

Основной рацион (ОР)

ОР+изучаемый фактор 

Основной рацион (ОР)

II

Основной рацион (ОР)

Основной рацион (ОР)

ОР+изучаемый фактор 

Основной рацион (ОР)

 

15 суток

25-30 суток

30-60 суток

25-30 суток

Метод групп-периодов с обратным замещением. Данный метод объединяет два выше приведенных метода. Метод имеет два варианта: стандартный и без контрольной группы. В стандартном методе вводят контрольную группу, во втором – ее исключают. При этом методе сравнивают изучаемые показатели в двух направлениях: между группами животных и между периодами опыта, что обеспечивает получение наиболее достоверных данных. Между первым и вторым (главным) опытным периодами опыта иногда вводят переходный период. Во втором варианте опыта (без контрольной группы) исключают контрольную группу, однако вводят дополнительный контрольный (заключительный) период.

Схема организации опыта по методу групп-периодов с обратным замещением (стандартный)

Группы

Подготовительный (уравнительный) период

Переходный период

Первый опытный период

Второй опытный период

I-Контрольная

Основной рацион (ОР)

Постепенный переход на режим опыта

ОР

ОР

II-опытная

Основной рацион (ОР)

ОР+фактор А

ОР+фактор Б

III-опытная

Основной рацион (ОР)

ОР+фактор Б

ОР+фактор А

 

15 суток

15 суток

30-60 суток

30-60 суток

Схема организации опыта по методу групп-периодов с обратным замещением (без контрольной группы)

Группы

Подготовительный (уравнительный) период

Переходный период

Опытный период

Контрольный период

I

II

I-опытная

ОР

ОР+А

ОР+А

ОР+Б

ОР+А

II-опытная

ОР

ОР+Б

ОР+Б

ОР+А

ОР+Б

 

15 суток

7-10 суток

30-60 сут.

30-60 сут.

25-30 сут.

 

 Метод повторного замещения. Метод разработан для того, что бы многократно оценить справедливость полученных в опыте результатов и учесть влияние фактора времени. Этот метод сочетает достоинства группового метода и метода периодов и позволяет многократно сравнивать полученные результаты. Чаще всего этот метод используется при постановке опытов по кормлению коров. 

Сущность метода состоит в следующем. Формируют три группы животных по пять голов в каждой, причем одна из них контрольная.  В подготовительный период опыта животные контрольной и опытных групп получают основной рацион и по 50 % из двух изучаемых видов корма. Основной период опыта делят на 6 подпериодов и в каждый из подпериодов контроль получает тот же рацион, а животные опытных групп – попеременно один из изучаемых видов кормов. Поэтому за основной период опыта каждый вид корма будет изучен три раза, а в целом по двум группам – 6 раз. Таким способом достигается трехкратная повторность.  При необходимости изучения большего, чем двух, количества факторов формируют соответствующее количество опытных групп (т.е. по группе на фактор) и соответственно увеличивают количество подпериодов в основном периоде опыта. Группы формируют по принципу пар-аналогов или групп-аналогов.

Проведение опытов методом повторного замещения

Периоды опыта

Группы

Контрольная

I-опытная

II-опытная

Подготовительный период (20 дней)

ОР+50 %А+50% Б

Основной период (120 дней)

 

 

 

I опыт (20 дней)

ОР+50 %А+50% Б

ОР+100 % А

ОР+100 % Б

II опыт (20 дней)

 

ОР+100 % Б

ОР+100 % А

III опыт (20 дней)

 

ОР+100 % А

ОР+100 % Б

IV опыт (20 дней)

 

ОР+100 % Б

ОР+100 % А

V опыт (20 дней)

 

ОР+100 % А

ОР+100 % Б

VI опыт (20 дней)

 

ОР+100 % Б

ОР+100 % А

Заключительный период (20 дней)

ОР+50 %А+50% Б

Метод латинского квадрата. Этот метод является дальнейшим развитием метода групп-периодов и позволяет на небольшом числе животных провести опыты по оценке действия различных факторов на хозяйственно-полезные признаки животных и получить достоверные результаты. Стандартный метод латинского квадрата состоит в том, что действие изучаемого фактора оценивается на индивидуальном животном. При постановке опыта по этой схеме необходимо учитывать следующие положения:  

1. Число периодов должно соответствовать числу групп или факторов.

2. Число животных в группах должно быть кратным числу периодов опыта.

3. Все животные, поставленные на опыт должны быть сохранены до конца опытов. В противном случае математическая обработка будет сильно затруднена.    

4. Для комплектования групп подбираются сходные по зоотехническим качествам животные, а их распределение по группам производится случайно.

Схема проведения опытов по методу латинского квадрата

№ животного

Период

Предварительный

I

II

III

1

ОР

ОР+А

ОР+Б

ОР+В

2

ОР

ОР+Б

ОР+В

ОР+А

3

ОР

ОР+В

ОР+А

ОР+Б

Схема латинского квадрата по Лукасу отличается от традиционной тем, что она позволяет устранить последействие изучаемого фактора, путем введения дополнительного экстра периода, который является повторением последнего периода опыта.

Схема проведения опытов методом латинского квадрата по Лукасу

№ животного

Период

Предварительный

I

II

III

Заключительный

1

ОР

ОР+А

ОР+Б

ОР+В

ОР+А

2

ОР

ОР+Б

ОР+В

ОР+А

ОР+Б

3

ОР

ОР+В

ОР+А

ОР+Б

ОР+В

Last modified: Tuesday, 20 March 2018, 2:30 PM