Economic and mathematical approaches to the organisation of rational feeding of pigs

Abstract

В умовах зростаючих вимог до продовольчої безпеки, ефективності виробництва та сталого розвитку сільського господарства, економіко-математичні підходи до організації раціональної годівлі свиней набули актуальності як інструмент для прийняття обґрунтованих управлінських рішень у галузі тваринництва. Метою статті була розробка та обґрунтування економіко-математичних моделей і методів оптимізації процесу годівлі свиней з урахуванням біологічних потреб тварин, ефективного використання кормових ресурсів та принципів сталого розвитку свинарської галузі. У дослідженні використано загальні та спеціальні методи економічного аналізу: монографічний, аналізу і синтезу, діалектичний, статистичний та абстрактно- логічний. У результатах дослідження висвітлено стан виробництва свинини у світі та Україні, зокрема, за 2015- 2023 роки. Розглянуто моніторинг цін на свинину за період січень 2023-березень 2025 року. Окреслено основні напрямки розвитку кормовиробництва й оптимізації годівлі свиней для забезпечення сталого розвитку галузі в великотоварних та фермерських господарствах, господарствах населення. Визначено принципи формування оптимізованого раціону свиней в умовах високопродуктивного виробництва. Розраховано рівняння оптимізації раціону за поживними речовинами та вмістом сухої речовини. Визначено допустимі межі кормових інгредієнтів з урахуванням потреб свиней в обмінній енергії, сирому та перетравному протеїні, амінокислотах (лізин, метіонін + цистин, триптофан), сирій клітковині, сухій речовині, кальції та фосфорі. Оптимізація процесу годівлі дозволила мінімізувати вартість раціону. У дослідженні, для годівлі свиней групи гровер було рекомендовано використовувати: пшеницю – 0,5 кг, ячмінь – 0,3 кг, тритикале – 0,3 кг, соєву макуху – 0,481 кг, премікс Нутрімін – 0,068 кг. Було визначено, що вартість добового раціону становила 16,09 грн, або 9,76 грн за 1 кг, також раціон був збалансований за поживними речовинами та мікроелементами.

In the context of increasing demands for food security, production efficiency, and sustainable agricultural development, economic and mathematical approaches to organising rational pig feeding were becoming increasingly relevant as tools for making sound management decisions in the livestock sector. The aim of this article was to develop and substantiate economic and mathematical models and methods for optimising the pig feeding process, taking into account the biological needs of animals, the efficient use of feed resources, and the principles of sustainable development in the pig industry. The study used general and specific methods of economic analysis: monographic, analysis and synthesis, dialectical, statistical, and abstract-logical methods. The results presented an overview of pork production in the world and in Ukraine, particularly for the period 2015-2023. A monitoring of pork prices was conducted for January 2023-March 2025. The main directions for the development of feed production and optimisation of pig feeding were outlined to ensure sustainable development of the industry in large-scale, farm, and household operations. The principles for forming an optimised pig diet under high-performance production conditions were identified. Equations for optimising the diet based on nutrient composition and dry matter content were calculated. The permissible ranges of feed ingredients were determined considering pigs’ requirements for metabolisable energy, crude and digestible protein, amino acids (lysine, methionine + cystine, tryptophan), crude fiber, dry matter, calcium, and phosphorus. Optimisation of the feeding process made it possible to minimise the cost of the diet. For the grower group of pigs, the following feeding composition was recommended: wheat – 0.5 kg, barley – 0.3 kg, triticale – 0.3 kg, soybean meal – 0.481 kg, and Nutrimin premix – 0.068 kg. It was determined that the cost of the daily diet was UAH 16.09, or UAH 9.76 per 1 kg, and the diet was balanced in terms of nutrients and microelements