Научная статья на тему 'АНАЛИЗ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ'

АНАЛИЗ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
34
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
методика / информационная технология / геоинформационная система / объект животноводства / methodology / information technology / geo-information system / livestock production object

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Александр Юрьевич Брюханов, Эдуард Вадимович Васильев, Эдуард Александрович Папушин

Сбор данных о фактическом экологическом состоянии животноводческих объектов является важным элементом разрабатываемой «Интеллектуальной аналитической программной платформы для оценки экологической безопасности, прогнозирования и управления сельскохозяйственными экосистемами». Для получения оперативной информации о животноводческих объектах необходимо разработать новую методику, обеспечивающую получение данных о местоположении и направлении деятельности предприятия, о поголовье животных/птицы, размерах ферм, навозохранилищ и др., и основанную на использовании геоинформационных систем. Цель исследования – обзор методов мониторинга животноводческих объектов из литературных источников и Интернет-ресурсов и формирование методики оценки животноводческих объектов для получения оперативной информации. Предложен алгоритм рассмотрения объектов животноводства с использованием геоинформационных систем, предусматривающий подбор и анализ исходных данных и сравнение их с нормативными данными. Разработанная методика позволяет определить поголовье животных/птицы, выход навоза и количество навозохранилищ на рассматриваемых животноводческих объектах. Использование геоинформационных систем дает возможность моделировать развитие экологической ситуации на сельскохозяйственных объектах и исследовать зависимости состояния экосистемы от характеристик источников загрязнений, а также получать комплексную оценку состояния объектов на основе разнородных данных. Дальнейшее совершенствование методики заключается в накоплении данных (дешифровочных признаков производственных зданий, навозохранилищ) и формировании экологической оценки сельскохозяйственной деятельности, разработке автоматизированной самообучающейся системы для экологической оценки сельскохозяйственных объектов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Александр Юрьевич Брюханов, Эдуард Вадимович Васильев, Эдуард Александрович Папушин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF LIVESTOCK FACILITIES USING GEO-INFORMATION SYSTEMS

An important element of the “Intelligent analytical software platform for environmental safety assessment, forecasting and management of agricultural ecosystems” under development is to collect the data on the actual ecological status of livestock facilities. To get the latest related information requires new methods which would supply the data on the farm location, its specialization, number of animals/poultry, the size of livestock houses, manure storages, etc. with the use of geographic information systems. The purpose of the study was to review the relevant monitoring practices from literary sources and Internet resources and to design a method for assessing the livestock facilities. The study suggested an algorithm for considering the livestock production facilities using geographic information systems, which involved selecting and analyzing the source data and comparing them with the standards. The developed methodology makes it possible to determine the number of animals/poultry, manure yield and the number of manure storage facilities at the livestock farms under consideration. The use of geographic information systems allows simulating the progress of ecological situation on agricultural objects and studying the dependence of the ecosystem’s status on the characteristics of pollution sources, as well as getting a comprehensive assessment of the state of objects based on heterogeneous data. Further improvement of the methodology includes the data accumulation concerning the decipherable signs of livestock houses and manure storage facilities and formation of an environmental assessment of agricultural activities, the development of an automated self-learning system for such an assessment.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ»

РАЗДЕЛ 2. ЭКОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Научная статья УДК 636.2

АНАЛИЗ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1 2 Александр Юрьевич Брюханов , Эдуард Вадимович Васильев , Эдуард Александрович

Папушин3н

12 3

' ' Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

^п^уапёех.ш, https://orcid.org/0000-0003-4963-3821 282пи6@уапёех.гц, https://orcid.org/0000-0002-5910-5793 [email protected], https://orcid.org/0000-0001-7035-4654

Аннотация. Сбор данных о фактическом экологическом состоянии животноводческих объектов является важным элементом разрабатываемой «Интеллектуальной аналитической программной платформы для оценки экологической безопасности, прогнозирования и управления сельскохозяйственными экосистемами». Для получения оперативной информации о животноводческих объектах необходимо разработать новую методику, обеспечивающую получение данных о местоположении и направлении деятельности предприятия, о поголовье животных/птицы, размерах ферм, навозохранилищ и др., и основанную на использовании геоинформационных систем. Цель исследования - обзор методов мониторинга животноводческих объектов из литературных источников и Интернет-ресурсов и формирование методики оценки животноводческих объектов для получения оперативной информации. Предложен алгоритм рассмотрения объектов животноводства с использованием геоинформационных систем, предусматривающий подбор и анализ исходных данных и сравнение их с нормативными данными. Разработанная методика позволяет определить поголовье животных/птицы, выход навоза и количество навозохранилищ на рассматриваемых животноводческих объектах. Использование геоинформационных систем дает возможность моделировать развитие экологической ситуации на сельскохозяйственных объектах и исследовать зависимости состояния экосистемы от характеристик источников загрязнений, а также получать комплексную оценку состояния объектов на основе разнородных данных. Дальнейшее совершенствование методики заключается в накоплении данных (дешифровочных признаков производственных зданий, навозохранилищ) и формировании экологической оценки сельскохозяйственной деятельности, разработке автоматизированной самообучающейся системы для экологической оценки сельскохозяйственных объектов.

Ключевые слова: методика, информационная технология, геоинформационная система, объект животноводства

Для цитирования: Брюханов А.Ю., Васильев Э.В., Папушин Э.А. Анализ животноводческих объектов с использованием геоинформационных систем // АгроЭкоИнженерия. 2023. № 4(117). С. 72- 84 https://doi.org/

Research article

Universal Decimal Code 636.2

ANALYSIS OF LIVESTOCK FACILITIES USING GEO-INFORMATION SYSTEMS Aleksandr Yu. Briukhanov1, Eduard V. Vasilev2, Eduard A.Papushin3^

12 3

' ' Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) -branch of Federal Scientific Agroengineering Center VIM, Saint Petersburg, Russia

[email protected], https://orcid.org/0000-0003-4963-3821 [email protected], https://orcid.org/0000-0002-5910-5793 [email protected], https://orcid.org/0000-0001-7035-4654

Abstract. An important element of the "Intelligent analytical software platform for environmental safety assessment, forecasting and management of agricultural ecosystems" under development is to collect the data on the actual ecological status of livestock facilities. To get the latest related information requires new methods which would supply the data on the farm location, its specialization, number of animals/poultry, the size of livestock houses, manure storages, etc. with the use of geographic information systems. The purpose of the study was to review the relevant monitoring practices from literary sources and Internet resources and to design a method for assessing the livestock facilities. The study suggested an algorithm for considering the livestock production facilities using geographic information systems, which involved selecting and analyzing the source data and comparing them with the standards. The developed methodology makes it possible to determine the number of animals/poultry, manure yield and the number of manure storage facilities at the livestock farms under consideration. The use of geographic information systems allows simulating the progress of ecological situation on agricultural objects and studying the dependence of the ecosystem's status on the characteristics of pollution sources, as well as getting a comprehensive assessment of the state of objects based on heterogeneous data. Further improvement of the methodology includes the data accumulation concerning the decipherable signs of livestock houses and manure storage facilities and formation of an environmental assessment of agricultural activities, the development of an automated self-learning system for such an assessment.

Key words: methodology, information technology, geo-information system, livestock production object

For citation: Briukhanov A. Yu., Vasilev E. V., Papushin E. A. Analysis of livestock facilities using geo-information systems. AgroEcoEngineering. 2023; 4(117): 72-84. (In Russ.) https://doi.org/

Введение. Уровень развития информационных технологий дал толчок формированию геоинформационных

систем (ГИС), позволяющих осуществлять сбор, хранение, обработку и отображение пространственных данных в различных отраслях производства. В сельском

хозяйстве ГИС стали неотъемлемой частью процессов планирования и управления. Их применение способствует повышению эффективности работы за счет оптимизации использования ресурсов и снижения затрат.

Использование геоинформационных систем позволяет:

проводить анализ и оценку земельных ресурсов: ГИС дают возможность определить наиболее подходящие для сельского хозяйства земли, учитывать их плодородие и наметить меры повышения урожайности; планировать и контролировать выполнение сельскохозяйственных работ от обработки почвы и посева до сбора урожая, и его транспортировки; моделировать и прогнозировать изменения в окружающей среде: оценивать влияние различных факторов, таких как климатические изменения, эрозия почв, загрязнение водоемов и др., на урожайность и принимать соответствующие решения; анализировать и контролировать распространение вредителей и болезней: ГИС-анализ позволяет выявить зоны повышенного риска и своевременно принять меры по борьбе с вредителями и болезнями; создавать электронные карты полей: это упрощает процесс учета, контроля и анализа урожайности, а также обеспечивает более точный расчет объема удобрений и средств защиты

растений;

- вести

учет

и

контроль

сельскохозяйственной техники,

оборудования и материалов.

Существуют следующие методы мониторинга животноводческих объектов: - наземные методы, основанные на визуальном мониторинге

(фотовидеосъемка) [1], эти методы предполагают непосредственный

контакт с объектом мониторинга;

дистанционные методы:

мониторинг с использованием

беспилотных летательных аппаратов

(БПЛА) [2, 3]; в работах [2, 3] рассматриваются возможности

применения БПЛА для контроля загрязнений воздуха, почвы, водных источников продуктами

жизнедеятельности животных,

нерационального использования

удобрений и техники.

- аэрокосмические, космические, авиационного базирования, мониторинг с использование геоинформационных систем [4-7].

В целом, системы мониторинга могут существенно улучшить управление и контроль над сельскохозяйственными процессами, обеспечивая более эффективное и устойчивое развитие отрасли.

Цель исследований - анализ методов мониторинга и разработка алгоритма оценки животноводческих объектов для получения оперативной информации.

Материалы и методы. При рассмотрении мониторинга объектов животноводства были применены методы системного и структурного анализа на основе литературных источников [6 -11], ГИС-анализа, дешифрирования

космических снимков, цифровой обработки изображений, распознавания образов.

Объектами мониторинга были здания для содержания животных и птицы, территория рядом с фермами и комплексами, поля, навозохранилища и т. д.

Основными источниками

информации при проведении анализа сельскохозяйственных объектов были:

- картографическая информация на основе имеющихся топографических и тематических карт;

- дистанционная аэро- и космическая информация (данные дистанционного зондирования Земли - ДДЗ);

- информация полевых обследований с инструментальной пространственной привязкой;

- статистическая информация;

- литературная, фондовая и архивная информация;

- информация из проектной документации.

Для определения количественных характеристик навоза/помета

использовалась методика расчета количественных характеристик навоза из [12].

Геоинформационный мониторинг сельскохозяйственных объектов имеет единую принципиальную схему (рис. 1), состоящую из сбора данных, их обработки, анализа, моделирования и представления информации. Он объединяет в себе локальное и экологическое направления.

Сбор данных об объекте

ТУ

Оценка состояния

О

Визуализация

Данные ДЗЗ Ко смоснимки Кадастровые данные

* СУБД

^ Облачные сервисы

^ Привязка ^ Интеграция ^к Тематическая обработка

Определение размеров Сопоставление данных ^ Геоинформационный анализ

^ Выявление нарушений

Расчет экологической нагрузки

^ Картографические материалы ^ Таблицы

^ Аналитические материалы

Рис. 1. Принципиальная схема анализа сельскохозяйственных объектов Fig. 1. Schematic diagram of agricultural objects analysis

Результаты. Анализ

животноводческих сельскохозяйственных объектов осуществлялся по алгоритму, позволяющему выполнить их

количественную оценку с учетом эколого-

экономических и природно-климатических условий на исследуемой территории.

Работа алгоритма описывается следующим образом.

1. Задается подлежащая анализу территория (ГИС координаты).

2. Определяется исходная информация (наименование сельскохозяйственных предприятий, направления деятельности) из достоверных источников (данные Росстата - Единая межведомственная информационно-статистическая система (ЕМИСС), интернет-сайт Министерства сельского хозяйства РФ, сайты

региональных Комитетов

агропромышленного комплекса, из Информационно-аналитической системы «СЕЛЭКС»).

З.На рассматриваемой территории выявляются сельскохозяйственные

объекты

(животноводческий/свиноводческий/птице водческий комплекс, навозохранилища) (рис. 2)

Рис. 2. Сельскохозяйственные объекты на карте ГИС 1, 2, 3, 4, 5 - помещения для содержания КРС Fig. 2. Agricultural objects on the GIS map 1, 2, 3, 4, 5 - premises for cattle housing

4. По геометрическим признакам, составу, структуре и размещению объектов определяется направление деятельности комплекса, фермы (КРС, свиноводство, птицеводство) (рис. 3)

Рис. 3. Сельскохозяйственные объекты на карте ГИС a) - здания свинофермы; б) - комплекс КРС. 1 - вентиляционные системы на крыше здания; 2 - галерея в здании содержания

КРС.

Fig.3. Agricultural objects on the GIS map a) - buildings of a pig farm; b) - cattle complex 1 - ventilation systems on the building roof; 2 - gallery in the cattle house

1

Основные признаки для

определения направления деятельности анализируемого объекта:

- наличие галереи говорит о содержании КРС;

- наличие вентиляционных систем на крыше зданий характерно для птицефабрик;

- узкогабаритные здания характерны для свиноводческих помещений.

5. По геометрическим признакам, составу, структуре и размещению объектов с использованием инструментов измерения на карте ГИС определяются количественные значения объектов (количество голов, объем навозохранилищ, площадь компостных площадок и т.д.) (рис. 4), (табл. 1).

№ п/п

Номенклатура

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

производственных

зданий

Вместимость, гол

Геометрические

(размеры, форма)

Состав

(количество объектов)

Структура

Размещение

Габаритные размеры, д лина*ширина (м)

Коровник с привязным содержанием коров

100

90*12

78*21

400

Коровник с беспривязным 400 содержанием коров 600

800 1200

120*21

114*27, 144*21 126*35

120*30, 96*28 168*36, 80*42

Рис. 4. Определение количества голов по геометрическим размерам на карте ГИС Fig. 5. Determining the number of animal head by the dimensions on the GIS map

Пример (рис. 4) показывает, что размер животноводческого здания длиной 78 м и шириной 21 м соответствует коровнику с вместимостью 200 голов.

Размеры навозохранилищ и их вместимость определяются на карте с помощью инструмента измерения. Анализ и расчет проводится с учетом нормативных документов АПК

Минсельхоза РФ19,20. Пример анализа навозохранилищ представлен в таблице.

19 РД-АПК 1.10.15.02-17. Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/495876346

20 РД-АПК 1.10.01.01-18. Методические рекомендации по технологическому проектированию ферм и комплексов крупного рогатого скота [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/560851915

1

2

Таблица. Определение количественных характеристик навозохранилищ с помощью ГИС Table. Quantification of manure storage facilities using GIS

Класс объекта

1. Наземное

закрытое

навозохранилище

цилиндрической

формы

2.

Навозохранилище секционное лагунного типа

Образец

Характеристика по ГИС

4 штуки H > 5 м D=44 м V = 7 600 м3 М = 6 080т £M = 24 320

2 секции H (высота) > 3 м

V = 10 800

3

м

М = 8 640 т £M = 17 280

Сравнение

Погрешность ±10%

Погрешность

± 10%

Пример

расчета:

на

животных/птицы, определенному

т

т

сельскохозяйственном предприятии

имеются 4 наземных навозохранилища цилиндрической формы с диаметром 44 м и высотой 5 м, что соответствует вместимости 24 320 т навоза.

6. Определение количественных характеристик навоза/помета

осуществляется по методике расчета из [12].

Выполняется расчет выхода навоза/помета по количеству

с

использованием ГИС, и анализируется соответствие с имеющимися

навозохранилищами.

Пример (таблица 1): хозяйство 1 занимается выращиванием 18 500 голов свиней, выход навоза составляет 49 539 т/год, в наличии имеются 4 наземных навозохранилища цилиндрической формы общей вместимостью 24 320 т.

Блок-схема алгоритма анализа животноводческих объектов с использованием ГИС представлена на рисунке 5.

Название организации Местоположение на карте Направление деятельности

Анализ не картографической информации

Ф

да

Рис. 5. Блок схема алгоритма анализа животноводческих сельскохозяйственных

объектов с использованием ГИС Fig. 5. Block diagram of the algorithm for analyzing livestock facilities using GIS

Обсуждение. В связи с интенсификацией производства в животноводстве и усилением его воздействия на окружающую среду вопросы мониторинга

сельскохозяйственных объектов требуют все большего внимания.

В работах [1, 2] рассмотрены подходы по использованию БПЛА для

мониторинга животноводческих объектов и подчеркнута необходимость активизации научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию специализированных комплексов

измерительных средств параметров среды.

В настоящей работе рассмотрены методы и представлен алгоритм анализа животноводческих сельскохозяйственных

объектов с использованием ГИС. Использование этого алгоритма позволяет оценивать:

- поголовье животноводческих/птицеводческих предприятий, гол;

- выход навоза/помета, т;

- количество и объём навозохранилищ.

- соответствие имеющихся на сельскохозяйственном предприятии навозохранилищ выходу навоза/помета.

Выводы. 1. Разработанный алгоритм анализа сельскохозяйственных объектов с использованием

геоинформационных систем позволяет определить поголовье животных, птицы, выход навоза и количество

навозохранилищ на анализируемом сельскохозяйственном предприятии.

2. Использование геоинформационных систем позволяет моделировать развитие экологической ситуации на сельскохозяйственных объектах, получать комплексную оценку состояния объектов на основе разнородных данных.

3. Дальнейшее развитие методов анализа животноводческих объектов заключается в накоплении данных (дешифровочных признаков производственных зданий, навозохранилищ), разработке автоматизированной самообучающейся системы по экологической оценке сельскохозяйственных объектов.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Kirichek R., Pham V.D., Kolechkin A., Al-Bahri M., Paramonov A. Transfer of Multimedia Data via LoRa. In: Galinina, O., Andreev, S., Balandin, S., Koucheryavy, Y. (eds.) Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. Springer, Cham. 2017. P. 708-720. https://doi.org/10.1007/978-3 -319-67380-6_67

2. Вторый В.Ф., Вторый С.В. Экологический мониторинг животноводческих объектов беспилотными летательными аппаратами // АгроЭкоИнженерия. 2021. № 2 (107). С.125-137. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46302064

3. Вторый В.Ф., Вторый С.В. Перспективы экологического мониторинга сельскохозяйственных объектов с использованием беспилотных летательных аппаратов // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. №. 92. С. 158-165. URL: https ://elibrary. ru/item .asp?id=30258921

4. Белянина Н. В. Организация и функционирование геоинформационной системы экологического мониторинга на основе распределенных вычислений. М.: Синергия, 2014. 396 c.

5. Бешенцев А.Н. Геоинформационная оценка природопользования: монография. М.: БНЦ СО РАН, 2018. 120 с.

6. Блиновская Я.Ю. Введение в геоинформационные системы. Учебное пособие. М.: Инфра-М, Форум, 2018. 685 с.

7. Захаров М.С. Картографический метод и геоинформационные системы в инженерной геологии. Учебное пособие. М.: Лань, 2017. 435 с.

8. Лурье И. К. Геоинформационное картографирование: монография. М.: КДУ. 2017. 424 с.

9. Лурье И.К. Геоинформационное картографирование: методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков. М.: КДУ, 2016. 424 с.

10. Битюков Н. А. Геоинформационные системы: монография. М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2015. 364 c.

11. Ивакин Я.И. Интеллектуализация геоинформационных систем. М.: LAP - Lambert Academic Publishing, 2015. 332 c.

12. Шалавина Е. В., Уваров Р. А., Васильев Э. В. Методика расчета распределения общего азота и общего фосфора между фракциями свиного навоза // Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32, № 1. С. 54-70. https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202201.054-070

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

REFERENCES

1. Kirichek R., Pham V.D., Kolechkin A., Al-Bahri M., Paramonov A. Transfer of Multimedia Data via LoRa. In: Galinina, O., Andreev, S., Balandin, S., Koucheryavy, Y. (eds.) Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. Springer, Cham. 2017: 708-720 (In Eng.) https://doi.org/10.1007/978-3-319-67380-6_67

2. Vtoryi V.F., Vtoryi S.V. Ecological monitoring of livestock facilities using unmanned aerial vehicles. AgroEkoInzheneriya = AgroEcoEngineering. 2021; 2(107): 125-137 (In Russ.) URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46302064

3. Vtoryi V.F., Vtoryi S.V. Prospects for environmental monitoring of agricultural facilities using unmanned aerial vehicles. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva = Technologies, machines and equipment for mechanised crop and livestock production. 2017; 92: 158-165. (In Russ.) URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=30258921

4. Belyanina N. V. Organisation and functioning of the geoinformation system of environmental monitoring based on distributed computing. Moscow: Synergy Publ. 2014. 396 p. (In Russ.)

5. Beshentsev A.N. Geoinformation assessment of nature management: a monograph. M.: Buryatia Scientific Center of Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 2018. 120 p. (In Russ.)

6. Blinovskaya Y.Yu. Introduction to geoinformation systems. Study guide. Moscow: Infra-M, Forum, 2018. 685 p. (In Russ.)

7 Zakharov M.S. Cartographic method and geoinformation systems in engineering geology. Study guide. Moscow: Lan Publ. 2017. 435 p. (In Russ.)

8. Lurie I. K. Geoinformation mapping: monograph. Moscow: Lomonosov University Book Center. 2017. 424 p. (In Russ.)

9. Lurie I. K. Geoinformation mapping. Methods of geoinformatics and digital processing of space images. Textbook. Moscow: Lomonosov University Book Center. 2016. 424 p. (In Russ.)

10. Bityukov N. A. Geoinformation systems: monograph. Moscow: LAP Lambert Academic Publishing, 2015. 364 p. (In Russ.)

11. Ivakin Y.I. Intellectualisation of geoinformation systems. Moscow: LAP Lambert Academic Publishing, 2015. 332 p. (In Russ.)

12 Shalavina E.V., Uvarov R.A., Vasilev E.V. Calculation methods of total nitrogen and total phosphorus distribution in pig manure fractions. Inzhenernyye tekhnologii i sistemy = Engineering Technologies and Systems. 2022; 32(1):54-70. (In Russ.) https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202201.054-070

Об авторах About the authors

Брюханов Александр Юрьевич доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАН, директор Института аг-роинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства -филиала ФГБНУ ФНАЦ, 196634 Россия, Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш. 3 [email protected] ОЯСГО: 0000-0003-4963-3821 Aleksandr Yu. Briukhanov, DSc (Engineering), Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Director of the Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of Federal Scientific Agroengineering Center VIM, 196634 Filtrovskoje Shosse, 3, Tiarlevo, Saint Petersburg, Russia [email protected] ORCID: 0000-0003-4963-3821

Васильев Эдуард Вадимович канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела анализа и прогнозирования экологической устойчивости агроэкосистем Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 196634 Россия, Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш. 3 sznii6@ yandex.ru.ru ОЯСГО: 0000-0002-5910-5793 Eduard V. Vasilev, Cand. Sc. (Engineering), leading researcher, Department of Analysis and Forecasting of Environmental Sustainability of Agroecosystems, Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of Federal Scientific Agroengineering Center VIM, 196634 Filtrovskoje Shosse, 3, Tiarlevo, Saint Petersburg, Russia sznii6@ yandex.ru.ru ORCID: 0000-0002-5910-5793

Папушин Эдуард Александрович канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела анализа и прогнозирования экологической устойчивости агроэкосистем Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, 196634 Россия, Санкт-Петербург, пос. Тярлево, Фильтровское ш. 3 [email protected] ОЯСГО: 0000-0001-7035-4654 Eduard A. Papushin, Cand. Sc. (Engineering), leading researcher, Department of Analysis and Forecasting of Environmental Sustainability of Agroecosystems, Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of Federal Scientific Agroengineering Center VIM, 196634 Filtrovskoje Shosse, 3, Tiarlevo, Saint Petersburg, Russia [email protected] ORCID: 0000-0001-7035-4654

Заявленный вклад авторов А.Ю. Брюханов - методология, Э.В. Васильев - концептуализация, Э.А. Папушин - создание черновика рукописи, создание окончательной версии (доработка) рукописи и ее редактирование, визуализация. Authors'contribution A. Yu. Briukhanov - methodology, E.V. Vasilev - research concept, E.A. Papushin - drafting, editing, and shaping the final version (revision) of the manuscript, visualisation

Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта Conflict of interests The authors declare no conflict of interests

интересов regarding the publication of this paper

Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи к публикации The authors have read and agreed to the published version of the manuscript.

Статья поступила в редакцию: 08.12.2023 Received: 08.12.2023

Одобрена после рецензирования: 22.12.2023 Approved after reviewing: 22.12.2023

Принята к публикации: 26.12.2023 Accepted for publication: 26.12.2023

Научная статья УДК 636.4.003

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫБРОСОВ МЕТАНА ОТ ЭНТЕРАЛЬНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ ПРИ

СОДЕРЖАНИИ СВИНЕЙ

Алексей Валериевич Трифановн, Валентин Игоревич Базыкин, Илья Евгеньевич Плаксин

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

нtrifanovav@maiLm

Аннотация. В настоящее время свинина является наиболее широко потребляемым мясным продуктом в мире. Ожидается, что в ближайшие несколько десятилетий ее производство будет только расти. Производство и выбросы газов при содержании свиней связаны со сложными биологическими, физическими и химическими процессами. На скорость выбросов влияют многие факторы, такие как состав рациона и эффективность преобразования корма в мясо, методы обращения с навозом и условия окружающей среды. Выбросы от выращивания свиней составляют 13% от общих выбросов климатически активных газов. Цель исследований - определение количества выбросов метана от энтеральной ферментации при содержании свиней. В исследовании был использован расчетный метод на основе статистических значений поголовья животных. В результате исследований была разработана методика расчета выбросов метана от энтеральной ферментации при содержании свиней, соответствующая второму уровню. Определены коэффициенты выбросов метана от энтеральной ферментации для каждой половозрастной группы свиней. Коэффициенты выбросов СН4 для хряков составили 1,515 кг СН4/голхгод, для ремонтных свиноматок - 0,182 кг СН4/голхгод, для холостых свиноматок - 0,050 кг СН4/голхгод, для супоросных свиноматок - 0,811 кг СН4/голхгод, для подсосных свиноматок - 0,618 кг СН4/голхгод, для поросят-отъемышей - 0,176 кг СН4/голхгод, для поросят на откорме - 0,227 кг СН4/голхгод. Определены общие выбросы СН4 от энтеральной

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.