CC BY
269
УДК 631.171:636.4.001.891
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
В СВИНОВОДСТВЕ
Л.М. Цой
В статье изложены инновационные решения, применяемые при технологической и технической модернизации свиноводства, анализ зарубежного опыта механизации технологических процессов при производстве свинины, разработки ГНУ ВНИИМЖ по импортозамещению оборудования для содержания и кормления свиней.
Ключевые слова: технология, механизация, система кормления, автоматизация, конверсия корма, эффективность, трудоемкость.
Важнейшая задача отечественного свиноводства - это переход на инновационную систему его функционирования. Результаты научных исследований, а также обобщение опыта действующих свиноводческих комплексов позволяют сформулировать основные принципы инновационного ведения свиноводства:
- организация ритмичного воспроизводства и комплектования стада крупными однородными технологическими группами и переход на этой основе к непрерывно-поточному производству;
- углубление специализации по стадиям технологического процесса, концентрация производства и внедрение поточно-цеховой организации производства;
- дифференцированный уход, содержание и полноценное кормление животных в соответствии с их физиологическим состоянием на основе однородных и стабильных технологических групп;
- переход к новым объемно-планировочным решениям производственных зданий, обеспечивающим наикратчайшие и непересекающиеся пути перемещения животных, кормов и готовой продукции и отходов производства, а также надежную изоляцию разных технологических групп;
- переход к звеньевой и бригадной формам организации труда при высокой материальной заинтересованности работников в конечных результатах про -изводства и соблюдении жесткой технологической дисциплины.
Внедрение в свиноводство современной системы машин сопровождалось коренным совершенствованием всего производственного процесса и, прежде всего, переходом на круглогодовое ритмичное производство в отличие от сезонного, с туровыми опоросами свиней. На каждом этапе приоритет в развитии свиноводства приобретает различные факторы. На современном этапе в повышении эффективности свиноводства ведущая роль принадлежит технологическим факторам и, прежде всего, технологии кормления. Однако по мере повы-
шения продуктивности животных все большее значение будет отводиться селекции. Из технологических факторов на нынешнем этапе следует выделить два основных: уровень использования свиноматок и конверсию корма.
Важное место в повышении эффективности свиноводства отводится организации технологического процесса при производстве свинины. Основными признаками, характеризующими современные инновационные технологии, считаются:
- поточность производства с соблюдением принципа «все пусто - все занято»;
- продолжительность подсосного периода от 21 до 42 дней;
- биотехнологические методы управления воспроизводством свиней;
- содержание животных в помещениях с регулируемым микроклиматом, полностью механизированными производственными процессами и автоматизированной системой управления производством;
- высокая эффективность использования маток (два опороса в год и более), интенсивное выращивание и откорм поголовья (среднесуточный прирост свиней от рождения до реализации 500 г и более);
- раздельно-цеховая организация производства.
Одним из важных моментов внедрения инновационных ресурсосберегающих технологий является снижение затрат кормов и энергоресурсов на производство свинины, на долю которых приходится сейчас в среднем около 85% всех затрат в отрасли. Ситуация с ценами на энергоносители такова, что свиноводам трудно рассчитывать на их снижение в ближайшей и отдаленной перспективе. Именно сюда: в энерго- и кормосбережение, повышение конверсии корма в первую очередь должны направляться инвестиции.
Ресурсосберегающие технологии находят успешное применение не только в системах отопления производственных помещений и кормления, но и в создании микроклимата, в навозоудалении. Как показывает практика использование современных инновационных технологий и оборудования позволяет сократить расход электроэнергии в 5 раз, воды в 9 раз, кормов в 2-3 раза, при этом создаются условия для повышения продуктивности и сохранности животных.
На сегодняшний день, очевидно, что базовые технологии воспроизводства, выращивания и откорма свиней хорошо отработаны в странах с развитым свиноводством и в значительной степени унифицированы. Однако в мире идет постоянный процесс совершенствования систем кормления, селекции, содержания, вентиляции и отопления помещений, навозоудаления, решение проблем экологии. Оптимальное биологически обоснованное кормление свиней, соответствующее их генотипу, является огромным резервом ресурсосбережения.
Выполнение этих требований в странах с развитым свиноводством осуществляется на базе созданных новых приоритетных технических средств для кормления свиней сбалансированными по питательности комбикормами, унифицированных систем содержания свиней.
Технология содержания свиней различных половозрастных групп состоит из четырех основных блоков:
1) технология содержания свиноматок в отделении супоросных свиноматок;
2) технология содержания свиноматок с подсосными поросятами в отделении опороса;
3) технология содержания поросят-отъёмышей в отделении доращива-
ния;
4) технология содержания откормочного поголовья в отделении откорма.
Особенностью содержания супоросных свиноматок является комбинирование свободного и индивидуального клеточного содержания свиноматок, поскольку для ветеринарного контроля существует необходимость фиксировать свиноматку в отдельных боксах (рис. 1).
Рис. 1. Станки для содержания супоросных свиноматок
2. Содержание свиноматок с поросятами
Комплектация сектора: ярмо опоросного станка оцинкованное; сосковая поилка; чашечная поилка для поросят; кормушка для поросят, прицепляемая к решетке; дозатор подачи корма 6л+труба 2м; перегородка пластиковая; облучатель; обогревательная плита + блок управления; излучатель (рис. 2).
Рис. 2. Станки для содержания свиноматок с поросятами
Сектор выполнен из пустотелого пластика, внутри установлен станок для свиноматки и домик для поросят. Свиноматку переводят в сектор за 1 неделю до опороса и держат там 4 недели после опороса (период лактации) с поросятами. Созданы благоприятные условия для содержания поросят - устанавливается домик с микроклиматом (для обогрева - плита и инфракрасная лампа), отдельной чашечной поилкой из нержавеющей стали и кормушкой для приучения поросят к сухим кормам.
Станок предотвращает давку поросят свиноматкой на 95%.
Индивидуальное кормление и поение.
Пол комбинированный: пластиковые и чугунные решетки.
3 . Содержание поросят на доращивании
Сектор выполнен из пустотелого пластика (3 панели в высоту), крепится в металлические стойки, оцинкованные или из нержавеющей стали (рис. 3).
Доращивание - от 7 до 35 кг Содержание групповое (25-30 голов).
Рис. 3. Станки для содержания поросят-отъемышей
4. Содержание поросят на откорме
Откорм — от 35 до 110 кг.
Результаты откорма во многом зависят от количества животных в группе, оказывающего влияние на состояние их нервной системы, взаимоотношения и поведенческие реакции. При определении производственных групп следует исходить из того, что наиболее подходящие условия, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организма, создаются при индивидуальном размещении, что уже давно точно установлено многими исследованиями (рис. 4).
Однако свиноводы всегда будут вынуждены считаться с экономикой откорма, ухудшающейся в зависимости как от увеличения капиталовложений на обустройство скотомест, так и от снижения уровня продуктивности животных по мере увеличения производственных групп.
Рис. 4. Станки для содержания свиней на откорме
Взаимоотношение животных в группах в равных зоогигиенических условиях, включая площадь станка, фронт кормления и поения, проявляется в изменении состояния нервного возбуждения, стереотипа поведения животных, в уровне потребления корма, а, следовательно, и в показателях повышения продуктивности. Индивидуальное кормление сокращает колебания в показателях роста генетически сходных свиней, что в значительной степени можно объяснить существенными отклонениями в потреблении корма у животных, доходящими до ±10 % от нормы. С увеличением численности животных в группе эти отклонения увеличиваются, а с уменьшением - сокращаются.
На современном этапе приоритетным направлением в механизации процесса кормления свиней являются стационарные системы транспортирования и раздачи кормов на базе различных технологических решений. В целом эти стационарные системы можно условно разделить на два блока: системы кормления сухими кормами и системы кормления жидкими кормами.
Среди специалистов нет единого мнения по типу кормления - сухой или жидкий. Но в любом случае оборудование для сухого типа кормления легче в эксплуатации и обслуживании, а также значительно дешевле, чем оборудование для жидкого кормления. Тем более, что большинство современных кормушек оснащено ниппелями для поения и свинья легко может попить, смочить корм, сделав его влажным. Сухой тип кормления отличают более низкие инвестиционные затраты и высокое санитарно-гигиеническое состояние свинарника. В Канаде и Европе сухое кормление предпочитают 80% свиноводческих ферм. Однако жидкие корма позволяют добиться более высоких привесов, т.к. они соответствуют физиологии животных. При жидком типе кормления легче вводить дополнительные компоненты в скармливаемую смесь.
Если в базовую комплектацию оборудования для сухого типа кормления входит бункер для хранения корма, транспортеры и кормушки, то при жидком типе кормления понадобится кормоприготовительная станция, насосы для перекачки жидкой массы, громоздкая система трубопроводов и все те же кормушки. Следствием этого является то, что увеличиваются эксплуатационные издержки (обслуживание оборудования, его промывка, охлаждение корма).
Использование жидкого типа кормления в климатических условиях России может быть затруднено. Например, вызванная таким типом кормления повышенная влажность в помещении, особенно в холодный период, способствует возникновению легочных и других заболеваний у животных. Тем не менее, практика показывает, что преимущественного распространения не имеет ни одна система. Применение систем сухого кормления обеспечивает получение привесов немного меньших по сравнению с системами жидкого кормления. Однако они обеспечивают хорошую сохранность поросят за счет скармливания корма небольшими порциями, а установка ниппелей, вмонтированных в кормушку, позволяет организовать кормление поросят кашеобразным кормом, что, по мнению специалистов, является наиболее приемлемым.
Вместе с тем оборудование обеих типов кормления должно удовлетворять следующим требованиям:
обеспечение кормления поросят мелкими порциями с постоянным увеличением размера порции в первые две недели для последующего перехода к кормлению вволю;
обеспечение постоянного неограниченного доступа к воде; трех- и более кратная раздача порций корма;
синхронизация кормления (обеспечение кормом группы поросят одновременно как при использовании продольных кормушек, так и при использовании круглых кормушек);
механизация и автоматизация процесса раздачи корма; простота конструкции, обеспечивающая для поросят легкость получения корма, а для персонала - легкость обслуживания;
высокая функциональная надежность и долговечность оборудования. Главное же требование к системе раздачи кормов на свиноводческих фермах - это гигиеничность, доступность кормов для животных, беспрепятственное поступление, эргономичность, экономичность и удобство обслуживания.
Инновационные системы раздачи жидких кормов. Простейшие системы для раздачи жидкого корма включают резервуар для замешивания корма с мешалкой, подающий насос, кольцевой трубопровод с клапанами для подачи корма, управляемыми вручную. При использовании для приготовления жидкого корма мукообразных или гранулированных кормов применяются медленно вращающиеся (60-100мин-1) лопасти больших размеров. Они обеспечивают более качественное перемешивание, потребляя при этом меньше энергии, чем скоростные мешалки (1400-1500мин-1).
Качество приготовленной смеси зависит не только от того, насколько равномерно перемешаны ее компоненты, но и от точного соотношения компонентов в ней. Для обеспечения этого служат дозаторы. Существовавшие до недавнего времени весовые системы заменяются электронными и электромеханическими датчиками. Наибольшее распространение получили электронные системы, у которых в качестве преобразующих элементов используются прутки или анероидные коробки. Как правило, количество датчиков, которыми оснащается смесительный резервуар, колеблется от 1 до 3. Использование этих дозаторов обеспечивает точность взвешивания ±5%, при этом их технические возможности таковы, что достижимыми отклонениями являются ±1.. ,2%о.
В последнее время прослеживается тенденция отказа от насосного оборудования. Так у некоторых немецких изготовителей, например, «Silohaake», «Weda», «Шlscher&Leuschner», «Tewe» смесительный бункер является одновременно и напорным котлом. После перемешивания корма бункер плотно закрывается и туда подается сжатый воздух. Созданное избыточное давление транспортирует корм по трубопроводам в кормушки. Очистка трубопроводов
производится вдуваемым водяным туманом. Данное техническое решение позволяет смешивать и дозировать даже небольшие порции для отдельных кормушек без ухудшения санитарного состояния установок. Системы транспортирования жидкого корма используются в сочетании с длинными корытообразными кормушками. Их размер выбирается таким образом, чтобы к началу периода до-ращивания соотношение животное/кормоместо составляло 1:1. При этом фронт кормления на каждого поросенка весом 7.. .8 кг составляет 8.. .10 см.
В последние годы в качестве альтернативы сложным и дорогостоящим системам с централизованным приготовлением кормосмеси предлагаются системы смешивания корма и жидкости в кормушке. Они имеют накопительный бункер для сухого корма, загрузка которого осуществляется при помощи спиральных, цепных или тросошайбовых транспортеров. Дозирование корма и воды регулируется электронными приборами. Их смешивание производится непосредственно в кормушке. Управление процессом - с помощью сенсорных датчиков. К этому типу могут быть отнесены системы Duplexx (фирма «AcoDuro-farm», Германия), Ferkelfeeder (фирма «MollAnlagen GmbH&Co KG», Германия), Relaxfeeder (фирма «Buschhoff», Германия), VitalFeed (фирма «Laake GmbH», Германия). Преимущество этих систем состоит в том, что дозирование сухого корма и воды отделено во времени от транспортировки и приготовления. Это позволяет готовить меньшие порции корма и сокращать интервалы между кормлениями.
Инновационные системы раздачи сухого корма. Наиболее современными, гигиеничными, простыми в эксплуатации, а потому менее трудозатрат-ными являются системы сухого кормления. Их производством в Западной Европе заняты фирмы «Egebjerg», «Funki», «Durofarm» (Дания), «Big Dutchman», «Stalltechnic Langenhorst», «Schwienhorst» (Германия), «Roxell» (Бельгия) и др.
Использование существующих тросово-шайбовых транспортеров с кормушками нового типа нецелесообразно и не приносит значительной экономии средств, так как стоимость современного шнекового (спирального) транспортера составляет всего 10.15% стоимости комплекта оборудования для раздачи кормов. Шнековые (спиральные) и цепочно-шайбовые транспортеры закрытого типа (в пластмассовой или металлической трубе) надежнее, легче в обслуживании, чем тросово-шайбовые. Благодаря тому, что транспортер располагается в замкнутом контуре, корм защищается от прикосновения с внешней средой и не доступен для несанкционированного изъятия. Такие кормопроводы достаточно гибки и эластичны. Они могут изгибаться до 900, что позволяет размещать их в здании любой конфигурации.
По сравнению с шайбовыми, шнековые транспортеры надежнее в случае, если в комбикорм попадают посторонние предметы (камни, болты и др.). Шайбовый транспортер при этих обстоятельствах может легко заклинить, что приведет к поломке звена, разрыву троса или даже выводу из строя электродвигателя. Такая схема транспортировки сухих комбикормов представлена на рис. 5.
Рис. 5. Типичная схема транспортировки сухих комбикормов
С учетом того, что на современном этапе приоритетным направлением в механизации процесса кормления свиней являются стационарные системы раздачи сухих кормов, в ГНУ ВНИИМЖ активно ведутся работы по разработке комплектов оборудования автоматизированной линии приготовления, транспортирования и раздачи кормов на базе новых технологических решений. Реализация этих разработок позволит создать отечественную технику для механизации кормления свиней не уступающую зарубежным аналогам.
К основным достоинствам автоматизированной системы раздачи сухого корма следует отнести экономичность и ресурсосбережение, простоту эксплуатации, значительное сокращение доли ручного труда, возможность работы в автоматическом режиме от встроенного программатора. На рисунке 6 представлена технологическая схема автоматизированной системы раздачи сухих кормов с использованием качающегося транспортера технологически и конструктивно вписанная в станочное оборудование для погнездного бесстрессового содержания поросят-отъемышей.
Рис. 6. Технологическая схема автоматизированной системы содержания и кормления поросят-отъемышей при их погнездном содержании
В настоящее время кормление из длинных кормушек практически не применяется. Наиболее предлагаемыми на рынке свиноводческого оборудования являются кормушки с дозаторами и встроенными ниппелями. Их конструкции практически идентичны: рама с круглым или прямоугольным основанием (кормовой лоток), на которое высыпается корм, и закрепленная на ней емкость для корма в виде трубы или перевернутого конуса с расположенным внизу дозатором. Оптимально, чтобы одна кормушка на откорме и доращивании обслуживала не менее 60 голов. Это снижает затраты на установку всей системы кормления.
В отличие от кормушек традиционной прямоугольной формы с одним или двумя кормовыми местами, круглые позволяют кормить до 70 голов. К тому же потери корма снижаются до 0,5-1%, а гранулированного - практически до нуля. Ограждение кормовой тарелки не позволяет животным заступать на нее. Расположение ниппельной поилки под углом 450 и на технологической высоте над тарелкой 45 и 65 см, дает возможность избежать ухудшения ветеринарной обстановки в свинарнике. А наличие в тарелке дренажных отверстий позволяет держать ее сухой. По-другому кормят свиноматок с подсосными поросятами и холосто-супоросных свиноматок. У первых простая кормушка (поддон), закреплена в ограждении, и в определенное время через дозатор туда подается корм. Так же кормят холосто-супоросных свиноматок при индивидуальном содержании.
Современные дозирующие устройства позволяют учитывать особенности каждого животного и не только отмерять адекватную дозу корма, но и добавлять ветпрепараты. Несколько сложнее технология кормления свиноматок при групповом содержании. Главная ее особенность - четко скармливать каждому животному отмеренной дозы в строго определенное время. При этом необходимо избежать оттеснения более сильными особями животных от их кормовых мест. Для чего систему кормораздачи оборудуют индивидуальными дозирующими устройствами: они поедают корм с такой скоростью, что свиноматка поедает его без возможности отхода к другой кормушке.
Система поения свиней
В последние годы при выборе поилок для свиней предпочтение отдается ниппельным (сосковым) поилкам по сравнению с чашечными. Чашечные же поилки используются обычно для поросят при доращивании, им проще привыкнуть к таким поилкам. Существует множество ниппельных поилок, различающихся толщиной резьбы, диаметром корпуса и ниппеля, местом крепления (на спуске водопровода или в кормушке). Изготавливают их из нержавеющей стали или из комбинации стали, латуни и бронзы. Чашечные поилки изготавливают из нержавейки или чугуна.
Специалисты считают, что поилки разных фирм мало отличаются друг от друга. Разница только в цене. Если клапан в ниппельной поилке не из резины, а латунный, то она обойдется покупателю на 10% дороже (таблица 1).
Таблица 1. Стоимость поилок различных производителей
Наименование производителя Стоимость поилок, руб.
ниппельные (сосковые) чашечные
Dutchman (Германия) 115-180 337-674
Cavenco (Испания) 118-269 375-841
JMPEX (Голландия) 126-176 н/д
Monofio 109-127 н/д
Roxell (Бельгия) 168-202 н/д
Snevia (Германия) 170-200 570-1143
Позитрон (Россия) 90-141 320-490
Навозоудаление в свинарниках
Системы навозоудаления оказывают серьезное влияние на микроклимат в свинарнике. Установка такой системы способствует снижению заболеваемости животных, сокращению трудо- и энергозатрат на свинокомплексе, а, следовательно, и увеличению эффективности производства предприятия. Система на-возоудаления - жизненная необходимость. Навоз на свинофермах удаляют через щелевые полы в двух вариантах, с применением скребкового транспортера ТС-1 и гидросливом.
Установки УСН-8 и ТС-1 благодаря большой длине могут собирать навоз из двух или более рядом стоящих животноводческих помещений. В этом случае участки канала между помещениями должны быть надежно утеплены на зимний период. Кроме того, необходимо предусмотреть подачу внутрь каналов теплого воздуха из животноводческого помещения или от калорифера для предотвращения замерзания в них массы. Транспортировать навоз влажностью 7691% за пределы территории фермы или комплекса в навозохранилище целесообразно с помощью установок УТН-10. Напорный трубопровод изготавливается из стальных труб диаметром 300 мм и располагается ниже уровня промерзания грунта. Главным достоинством поршневых установок является возможность транспортирования густого подстилочного навоза и подача его в навозохранилище снизу, что предотвращает промерзание навоза.
Для удобства обслуживания и ремонта поршневых установок их целесообразно устанавливать выше нулевой отметки, что особенно важно в зонах с высоким стоянием грунтовых вод. Для подачи навоза из приямка поперечного коллектора в горловину насоса можно использовать наклонные транспортеры типа ТСН при подстилочном содержании животных, а при бесподстилочном -ковшовые транспортеры НПК-30 или шнековые. Самосплавная система навозо-удаления - наиболее актуальный вариант навозоудаления для современных условий с минимальным количеством использования воды. Система может быть установлена как в маленьких помещениях, так и в крупных корпусах. Система предполагает более редкое количество вывозов экскрементов из временных отстойников в основные по сравнению с гидросмывом (рис. 7).
Рис. 7. Технологическая схема самосплавной системы навозоудаления
Сепаратор в автоматизированном процессе разделяет жидкий навоз на твердую и жидкую фракции. В результате сепарирования получается вода -идеальное удобрение для полива и сухая фракция - компост без запаха и не создающий проблем при хранении. Результаты разделения зависят от различных факторов: состав корма животных, ингредиенты навоза, температура, срок хранения навоза, его вязкость и т.д. Резервуары для навоза могут быть как открытыми, так и закрытыми, изготавливаются из стали или бетона.
Самосплавная система с бетонными ваннами
Системы навозоудаления оказывают серьезное влияние на микроклимат в свинарнике и эффективность производства предприятия. Навозоудаление по принципу гидросмыва или механического удаления навоза через узкие каналы в странах с развитым свиноводством уже давно не применяется в силу своей неэкономичности и неэффективности. Поголовье там содержится в основном на щелевом полу над навозонакопительными ваннами, которые опорожняются не реже 1 раза в 14 дней. Предлагаемые нами системы навозоудаления включают в себя ванны для накопления, трубы для сплава навоза и закрывающие клапаны, а также комплекс насосных устройств, необходимых для закачки навоза в навозохранилище. В настоящее время наибольшее распространение в свиноводческих хозяйствах стран Европы и Северной Америки получила самосплавная система навозоудаления с использованием бетонных ванн (рис. 8).
шшш
Рис. 8. Самосплавная система навозоудаления с использованием бетонных ванн
В предлагаемой системе навоз удаляется без гидросмыва или использования скребковых транспортеров. Система проста в установке и может быть применена в зданиях любой конфигурации. Система самосплава экономит воду и трудозатраты.
Литература:
1. Ежедневное аграрное обозрение. URL: http://agroobzor.ru/svin/a-168.html/
2. Научный отчет ГНУ ВНИИМЖ за 2007 г. Подольск, 2007.
3. Шарнин В.А. Организационно-экономические основы повышения эффективности свиноводства в Российской Федерации: дис. ... канд. экон. наук. М., 2011. 146с.
Цой Леонид Максимович, доктор экономических наук, профессор, зав. отделом ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии Тел. 8(495)8679967 E-mail: vniimzh@mail.ru
The paper presents innovative solutions used in technological and technical modernization of pig production, analysis foreign experience mechanization of production processes in the production of pork, development GNU VNIIMZH on imports of еquipment for maintenance and feeding pigs.
Keywords: technology, mechanization, feeding system, automatizing, feed conversion, efficiency, complexity.
