CC BY
83
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
УДК 631.171
В.В. КАЛЮГА, д-р техн. наук; А.В. ТРИФАНОВ, канд. техн. наук
РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРОИЗВОДСТВА СВИНИНЫ В СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ РЕГИОНЕ РОССИИ
Представлена история развития научных исследований технологий и технических средств производства свинины в Северо-Западном регионе России.
При реорганизации в 1958 году отделов механизации и электрификации сельского хозяйства Северо-Западного НИИСХ в СевероЗападное отделение Всероссийского НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства (СЗО ВНИИМЭСХ) была создана лаборатория механизации животноводческих ферм. Первым заведующим этой лаборатории был Владимир Леонтьевич Алчиев.
Группа механизации технологических процессов в свиноводстве была организована в составе лаборатории механизации животноводства в 1963 году. Ее первым руководителем был В.Ф. Чеберко, а одним из первых сотрудников - В.К. Найденко, ныне кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории.
Научные исследования были направлены на изучение и обобщение передового опыта приготовления кормовых смесей с использованием в рационах пищевых отходов. По результатам этих исследований, выполненных инженерами-конструкторами В.К. Найденко, В.К. Филиповым и руководителем группы В.Ф. Чеберко, была разработана технологическая часть проекта кормоцеха для откормочной свинофермы на 25 тыс. свиней в совхозе «Детскосельский». В 1964-1968 гг. проект был реализован в совхозах «Детскосельский» и «Ручьи» Ленинградской области.
В 1969 году в группу пришли молодые энергичные специалисты - аспиранты И.Д. Красехин, В.Н. Афанасьев, М.Ф. Харитонов, В.И. Яблочков, руководитель группы В.В. Калюга. Этот период в нашей стране характеризовался специализацией, концентрацией и интенсификацией сельскохозяйственного производства, проектированием и строительством первых крупных животноводческих предпри-
100
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
ятий, переводом животноводства на промышленную основу. Ленинградская область была опытной строительной площадкой.
Первенцем в семье предприятий по промышленному откорму свиней стал в Советском Союзе свинооткормочный комбинат «Новый свет» на 150 тыс. свиней в год, введенный в эксплуатацию в 1970 году. Освоение его продолжалась в течение 1970-1972 годов. Первыми талантливыми руководителями этого крупнейшего не только в Советском Союзе, но ив Европе предприятия были молодые инженеры B.C. Бахрах и трагически погибший в 1972 году А.Н. Найденышев.
Строительству свинооткормочного комбината и переводу животноводства на промышленную основу большое внимание уделяли руководящие сельскохозяйственные, советские и партийные органы. Конечно, символически, но по праву «главным прорабом» строительства называли первого секретаря Ленинградского обкома партии B.C. Толстикова, который по сути дела являлся начальником штаба строительства этой крупнейшей стройки. Достаточно сказать, что еженедельно он лично проводил планерки попеременно - непосредственно на строительной площадке и в Смольном.
Директором строительства был выдающийся военный строитель, полковник запаса, чудеснейший человек Н.В. Ефимов. Самое непосредственное, активное и деятельное участие в проектировании, строительстве и освоении «первенца» принимал институт, группа молодых специалистов.
Перевод свиноводства на промышленную основу в Ленинградской области и других областях Северо-Западной зоны обусловил необходимость создания в институте лаборатории механизации свиноводства, которая и была организована в 1970 году. Первым ее руководителем стал один из авторов настоящей статьи - В.В. Калюга.
Лаборатория вошла в состав отдела технологий и технических средств производства продукции животноводства. Руководителем отдела был назначен известный учёный, д-р технических наук, профессор Евгений Ефимович Хазанов.
Новые технологии производства свинины и технические средства для их реализации определили тематику исследований и диссертационных работ:
- Исследование процессов гидротранспорта кормовых смесей применительно к условиям специализированных свиноводческих ферм Северо-Западной зоны (В.Ф. Чеберко, 1970 г.).
101
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
- Исследование процессов пневмотранспортирования навоза на специализированных свиноводческих фермах (И.Д. Красехин, 1972 г.).
- Исследование процесса вытеснения кормосмеси из кормопровода сжатым воздухом на свинокомплексах промышленного типа (В.Н. Афанасьев, 1973 г.).
- Исследование процессов течения навоза в трубах гидроустановок свиноводческих ферм и изыскание методов определения реологических констант (В.К. Найденко, 1973 г.).
- Исследование местных потерь напора при гидротранспортировании жидких кормов и свиного навоза по трубам (М.Ф. Харитонов, 1973 г.).
- Экспериментально-теоретическое исследование самотечной системы удаления навоза на свинокомплексах промышленного типа (В.В. Калюга, 1974 г.).
- Исследование процесса выделения дисперсных частиц из свиного навоза центрифугированием (В.И. Яблочков, 1974 г.).
- Исследование распределения вредностей и обоснование схемы воздухообмена в свинарниках-откормочниках в условиях комбината «Новый свет» Ленинградской области (Н.В. Максимов, 1975 г.).
- Исследование и разработка автоматической системы управления температурно-влажностными процессами свинарников-откормочников промышленного типа (Н.П. Козлова, 1975 г.).
При вводе в эксплуатацию свинооткормочного комбината «Новый свет» стало очевидно, что предусмотренная проектом комплектация комбината молодняком из репродукторных хозяйств Ленинградской и других областей Северо-Западной зоны не отвечает санитарно-ветеринарным требованиям и является не эффективной. Была поставлена задача перевода промышленного свиноводства в области на замкнутый цикл производства, а это означало проектирование и строительство в совхозе «Новый свет» двух репродукторных свиноферм по воспроизводству и выращиванию 75 тыс. поросят в год каждая.
Одновременно была разработана программа индустриализации свиноводства Ленинградской области, предусматривающая проектирование и строительство свинокомплекса по воспроизводству, выращиванию и откорму 108 тыс. свиней в год в совхозе «Восточный», свинокомплекса по воспроизводству, выращиванию и откорму 216 тыс. свиней в год в совхозе «Романовка», а затем - «Спутник»
102
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
_________ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.______
(с очередностью строительства 2 комплексов по 108 тыс. свиней в год), племенных реподукторных ферм по воспроизводству и выращиванию племенного молодняка в совхозах «Спиринский» и «Дружба» (по две фермы одинаковой мощности, на 20 тыс. поросят в год, в каждом из хозяйств).
Разработки лаборатории и других подразделений института нашли широкое применение при проектировании и строительстве предусмотренных программой свиноводческих предприятий. Однако перевод промышленного свиноводства в области и зоне на замкнутый цикл производства поставил перед исследователями новые задачи: обоснование параметров и конструкции станочного оборудования для опороса свиноматок на племенных и товарных свинофермах, разработка поточной технологии воспроизводства, выращивания и откорма свиней, обоснование новых объёмно-планировочных решений основных производственных зданий, совершенствование микроклимата, решение проблемы утилизации навоза и охраны окружающей среды.
В ограниченные сроки было разработано станочное оборудование для опороса свиноматок на племенных свинофермах типа «Ленинградский» - СОИЛ-1 и на товарных свинофермах - СОИЛ-2. Были предложены новые объемно-планировочные решений свинарников-маточников, где предусматривалось использовать разработанное станочное оборудование, для репродукторных ферм в совхозах «Спирин-ский», «Дружба», «Новый свет» (фермы № 1 и № 2) и поточную технологию выращивания племенного и откормочного молодняка на этих фермах.
Широкая программа строительства крупных свиноводческих предприятий в Ленинградской области и внедрение новых технологических и технических решений потребовали создания при объединении свиноводческих совхозов «Новый свет» отдела внедрения, который возглавили сначала Г.Н. Быбко, а затем А.И. Баскалов. Следует отметить, что большую заинтересованность в организации проведения исследований и внедрении в производство оказывал генеральный директор объединения, доктор с.-х. наук Александр Михайлович Васильев.
На основе станочного оборудования СОИЛ-1 было разработано станочное оборудование ОСМ-60, которое в 1973-1974 годах успешно прошло приёмочные государственные испытания на Подоль-
103
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
ской МИС, одобрено научно-техническим советом Минсельхоза СССР и серийно производилось на заводе «Рожищеферммаш» (Украина).
Эксплуатация крупных свинокомплексов потребовала совершенствования применяемых на них технологических и технических решений, что и обусловило тематику дальнейших исследований и диссертационных работ:
- Транспортирование кормовых смесей пониженной влажности по трубам с использованием шаровых резиновых разделителей (С.А. Цветков, 1983 г.).
- Г идравлическая система удаления навоза и его осадка на свинокомплексах промышленного типа (А.И. Поляков, 1983 г.).
- Режимы работы биотехнической системы и средства обеспечения микроклимата в животноводческих помещениях (В.Б. Скуратов, 1983 г.).
- Параметры и режимы работы универсальной самотечной системы удаления навоза из свинарников (В.В. Гордеев, 1989 г.).
Лаборатория активно участвовала в проектировании, строительстве и освоении свинокомплексов «Восточный», «Спутник», свиноферм в совхозах «Тихвинский», «Культура» и др. Ленинградской области, «Новгородский» Новгородской области, «Псковский» Псковской области, «Великий Октябрь» Воронежской области и др.
В это время при конструкторском бюро института было организовано проектно-технологическое бюро, которое также включилось в работу по реализации обширной программы проектирования свиноводческих предприятий.
Активное участие сотрудников лаборатории в освоении новых свинокомплексов позволило разработать предложения по совершенствованию существующего и разработке нового оборудования для этих комплексов: поточной линии приготовления, транспортирования и дозированной раздачи кормов пониженной влажности (государственные испытания на свинокомплексах «Восточный» и «Спутник»), бесканальной системы навозоудаления (государственные испытания на свинокомплексах «Восточный», «Спутник» Ленинградской области и «Лазаревский» Тульской области), новой четырехфазной технологии производства свинины, станочного оборудования, поточных автоматических линий приготовления, транспортирования и дозированной раздачи кормов, самотечной системы удаления навоза непрерывного
104
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
действия (государственные испытания на экспериментальном свинокомплексе на 54 тыс. свиней в год «Маркулешты» в Молдавии).
В результате проведенных в лаборатории исследований станочного оборудования и двухъярусных клеточных батарей конвейерного типа для опороса свиноматок и доращивания поросят организовано производство станочного оборудования на Сосновоборском опытном специализированном заводе, а совместно с гскб по машинам для свиноферм (г. Умань), ВНИИКОМЖ, ЦНИПТИМЭЖ, ВНИИМЖ и «Комплектживмаш» (г. Кишинев) разработано, прошло приемочные испытания и поставлено на серийное производство следующее оборудование: станочное оборудование для опороса свиноматок СОС-Ф-35, станочное оборудование для опороса свиноматок и доращивания поросят ОСМ-Ф-2, одноярусные клеточные батареи для доращивания поросят КГО-Ф-10 и КГО-Ф-25, двухъярусные клеточные батареи для доращивания поросят БКП-2,0 (на сухих кормах) и БКВ-2,0 (на влажных кормах).
В связи с длительной эксплуатацией и соответственно износом и старением крупных свинокомплексов остро встала проблема их ремонта, реконструкции и технического перевооружения. Учитывая это, лабораторией были обоснованы рекомендации по ремонту, реконструкции и техническому перевооружению свинокомплексов по воспроизводству, выращиванию и откорму свиней на 54-108 и 216 тыс. голов в год без остановки производства и снижения мощности комплексов. Рекомендации рассмотрены и одобрены Научно-техническим советом Минсельхоза СССР, они стали основой для проектов реконструкции ряда свинокомплексов.
Анализ работы отрасли свиноводства в России, в том числе и в Нечерноземной зоне РФ, показал, что около 70% производства свинины сосредоточено на малых и средних по мощности свинофермах, а уровень комплексной механизации таких ферм не достигает и 50%. Поэтому была разработана комплексная программа НИОКР по совершенствованию существующих и разработке новых технологий и технических средств, обеспечивающих комплексную механизацию технологических процессов и повышение продуктивности животных не менее чем на 10%.
В результате реализации этой программы выполнены следующие разработки. Обоснована новая бесстрессовая технология выращивания и откорма свиней, обеспечивающая поэтапное выращивание
105
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
свиней от опороса до завершения откорма и самостоятельное непринудительное перемещение животных по стадиям технологического процесса, что позволяет повысить продуктивность животных не менее чем на 10%, полностью исключить затраты труда на перемещение животных. Новая технология и технические средства для ее реализации защищены патентом России.
На условиях государственного контракта с Главмехэлектро Минсельхозпрода РФ (Депмехэлектро) разработан, изготовлен и прошел приемочные государственные испытания комплект станочного оборудования для опороса свиноматок, доращивания поросят и откорма свиней в условиях бесстрессового содержания. Оборудование рекомендовано к серийному производству.
Разработан, изготовлен и прошел в условиях свинокомбината «Новгородский» приемочные государственные испытания опытный образец универсальной координатной системы транспортировки и раздачи кормов (рельсовый и безрельсовый варианты). Оборудование рекомендовано к серийному производству. Применение координатной системы позволяет в 4-6 раз сократить количество кормораздатчиков и решить вопросы комплексной механизации этих процессов.
Разработаны, изготовлены и прошли приемочные государственные испытания в условиях свинокомплекса «Восточный» опытные образцы универсальных сосковых автопоилок для поения свиней всех половозрастных групп. Автопоилки рекомендованы к серийному производству. Применение универсальных автопоилок обеспечивает дозированное автопоение животных и позволяет в 5 и более раз сократить потери воды.
Опыт выполнения НИОКР и внедрения их результатов на свиноводческих предприятиях Ленинградской области был одобрен объединенным научно-техническим советом Минсельхозпрода Союза.
К сожалению, за годы реформирования сельскохозяйственного производства в1990-2005 гг. по сути дела ликвидирована отрасль свиноводства в Ленинградской области и ряде областей Нечернозёмной зоны, разрушена её материально-техническая база, прекращено производство технологического оборудования для свиноводства.
Так, если в 1986 году на свиноводческих предприятиях Ленинградской области было произведено 76,8 тыс. тонн свинины, то в 1996 году только около 7 тыс. тонн, т.е. производство снижено в 10 раз. Лучший в России свинокомплекс «Восточный», на котором
106
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
был достигнут среднесуточный прирост живой массы 640 г, а годовое производство свинины составило 14 тыс. тонн вместо 12,6 тыс. тонн по проекту, в 1996 году произвёл менее 3,0 тыс. тонн свинины при среднесуточном приросте живой массы 379 г, а в 2006 году прекратил своё существование.
Производство свинины в стране к 2005 году сократилось в 2,5 раза, а в Ленинградской области до 3000 тонн.
Несмотря на тяжёлое положение с развитием свиноводства в стране и в Ленинградской области, в институте продолжались научные исследования технологий и технических средств производства свинины и технологических планировочных решений, что и обусловило тематику дальнейших исследований и диссертационных работ:
- Повышение эффективности производства свинины путём оптимизации технологий и технических средств (А.В. Трифанов, 2004 г.).
- Обоснование технологических планировочных решений при реконструкции свиноводческих предприятий (И.Г. Туинов, 2006 г.). Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет (СПбГАУ)» и в ГНУ Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии).
- Повышение эффективности работы самотечной системы удаления навоза путем оптимизации ее конструктивных и технологических параметров (А.Н. Тропин, 2011 г.).
В 2004 году заведующим лабораторией назначен молодой инициативный сотрудник, один из авторов настоящей статьи - кандидат технических наук А.В. Трифанов.
Результаты выполненных исследований реализованы при реконструкции свиноферм в СПК «Агрофирма «Красная звезда» Вологодской области, свиноводческих комплексов «Русбелго», «Новый свет», «Животноводческий комплекс «Бор», репродукторной свинофермы агрохолдинга «Пулковский», а также на свиноферме с законченным циклом производства «Восход» Калининградской области.
В целом по результатам исследований за рассмотренный период опубликовано 10 книг, значительное количество научных статей и получено более 50 авторских свидетельств и патентов.
В 2009 году Минсельхозом Российской Федерации была утверждена отраслевая целевая Программа «Развитие свиноводства в
107
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Российской Федерации на 2009-2012 годы» (приказ от 30 ноября 2009 г. № 567). Целью Программы является развитие свиноводческого подкомплекса России и увеличение производства свинины с 2,04 млн т в 2008 году, до 2,7 млн т в убойной массе в 2012 году, с перспективой доведения к 2020 году производства мяса в убойном весе при умеренном сценарии до уровня 3,96 млн т и при инновационном сценарии до 5,6 млн т.
Для достижения этой цели планируется увеличить среднегодовое поголовье свиней к 2012 году до 23,3 млн гол. против 16,2 млн гол. в 2008 году, а к 2020 году до 35 млн гол. при умеренном сценарий и до 45 млн гол. при инновационном сценарии (таблица) [1].
Как следует из таблицы в планируемый период значительно увеличится среднегодовое поголовье свиней на малых свинофермах мощностью менее 6 тыс. голов и в крестьянских и фермерских хозяйствах. Увеличение строительства малых свиноферм позволит более равномерно сосредоточить их на земельных угодьях, что обеспечит более эффективное использование навоза в качестве органического удобрения и повысит плодородие почвы.
Кроме того, на основе создания высокоэффективных малых (семейных) ферм будет обеспечено формирование среднего класса товаропроизводителей на селе.
С учётом этого учёными ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакаде-мии и СПбГАУ разработан типоразмерный ряд малых свиноводческих ферм мощностью от 100 до 3000 свиней с законченным циклом производства с поточными бесстрессовыми технологиями воспроизводства, выращивания и откорма свиней.
На основании проведённых исследований разработан проект малой свинофермы по воспроизводству, выращиванию и откорму 500 свиней в год с применением 5-фазного бесстрессового способа содержания свиней.
В 2011 году этот проект реализован в дер. Козлово, Андреа-польского района Тверской области в хозяйстве Дмитрикова В.С. Построенная свиноферма в декабре 2011 года введена в эксплуатацию и будет объектом испытаний новой технологии содержания свиней.
108
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
План-прогноз увеличения среднегодового поголовья свиней в России в 2009-2012 годах и на период до 2020 года в тыс. гол.
Тип предприятия 2008 (факт) 2009 2010 2011 2012 2020 -умеренный сценарий 2020 -иннова-цион-ный сценарий
Федеральные селекционно- генетические центры - 56 264 697 1000 2000 2268
Свиноводческие комплексы: 4516 5677 6340 6993 7393 9929 16079
— мощностью 216 тыс. голов 674 855 1094 1350 1563 1771 2627
— мощностью 108 тыс. голов 608 727 891 1065 1198 1875 2814
— мощностью 54 тыс. голов 822 1311 1419 1625 1800 1400 3940
— мощностью от 6 до 54 тыс. голов 2412 2784 2936 2953 2832 4883 6698
С.-х. предприятия с мощностью по свиноводству менее 6 тыс. голов 3618 3716 3941 4167 4489 11364 12195
Крестьянско- фермерские хозяйства 1465 1668 1912 2021 2326 3289 5263
Личные подсобные хозяйства 6565 6737 7044 7466 8148 8418 9195
Всего 16164 17854 19501 31344 23356 35000 45000
109
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
В разработанной программе принята стратегия развития свиноводства в нашей стране, разработанная институтами Россельхозака-демии, в том числе ГНУ СЗНИИМЭСХ. Суть её заключается в следующем:
- при реконструкции существующих свиноводческих предприятий использовать свиней с высоким генетическим потенциалом, обеспечивающих среднесуточный прирост живой массы на откорме не менее 750 г;
- обеспечить кормление всех половозрастных групп свиней полноценными, сбалансированными по питательной ценности комбикормами, обеспечивающие конверсию корма не более 3,5 ц. к. е на 1 ц свинины и полную реализацию генетического потенциала свиней;
- применять современные энерго- и ресурсосберегающие технологии, обеспечивающие механизацию, автоматизацию и компьютеризацию технологических процессов, создание комфортных условий содержания всех половозрастных групп свиней и полную реализацию их генетического потенциала, гарантирующих достижение товарной массы свиней в 165-200 дней;
- создание глубокоинтегрированных свиноводческих предприятий, холдингов, концернов, производящих комбикорма, выращивающих племенных и товарных свиней; осуществляющих убой, переработку и реализацию готовой продукции; рациональное использование отходов производства и охрану окружающей среды;
- защита товаропроизводителей свиноводческой продукции на внутреннем рынке и квотирование импортной продукции;
- дотирование и государственная поддержка товаропроизводителей свиноводческой продукции;
- обеспечение строящихся и реконструируемых свиноводческих предприятий высокотехнологическим оборудованием и племенными животными, субсидированными кредитами.
Реализация разработанных программ и приоритетного Национального проекта «Ускоренное развитие животноводства» позволили увеличить производство свинины в России в 20011 году до 2212 тыс. тонн в убойной массе, в Ленинградской области - поголовье свиней до 270 тыс. голов, а производство свинины до 24,6 тыс. тонн в живой массе.
110
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2012. Вып. 83.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Отраслевая целевая Программа «Развитие свиноводства в Российской Федерации на 2009-2012 годы», приказ Минсельхоза Российской Федерации от 30 ноября 2009 г. № 567.
V.V. KALIUGA, DSc (Engineering);
A.V. TRIFANOV, Cand Sc (Engineering)
STUDY OF TECHNOLOGIES, MACHINES AND EQUIPMENT FOR PIG PRODUCTION IN THE NORTH-WEST OF RUSSIA
The papers deals with the history of investigations concerning the practices of pig housing and related machines and equipment in the NorthWest region of the Russian Federation.
УДК 631.171
В.В. КАЛЮГА, д-р техн. наук; А.В. ТРИФАНОВ, канд. техн. наук;
В.И. БАЗЫКИН
МАЛАЯ СВИНОФЕРМА
С БЕССТРЕССОВЫМ СПОСОБОМ СОДЕРЖАНИЯ СВИНЕЙ
Рассмотрена свиноферма по воспроизводству, выращиванию и откорму 500 свиней в год как объект испытаний новой технологии с бесстрессовым способом содержания свиней на малых свинофермах
Повышенный интерес к развитию свиноводства в последние годы связан с тем, что правительство России всё большее внимание уделяет решению наиболее острых социально-экономических проблем, что находит своё выражение в разработке и реализации приоритетных национальных проектов и долгосрочных целевых программ развития отрасли свиноводства.
111
