CC BY
72
Сельскохозяйственные
и технические науки
Agriculture, Engineering and Industrial Technology Sciences
УДК 637.11
С. Винницки, В. Романюк, Е. Юговар, И. Артс
Технолого-природоведческий институт, Фаленты, Польша
П. А. Савиных
ГНУ НИИСХ Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого, г. Киров, Россия
Эффективность применения доильных роботов
на фермах крупного рогатого скота
В статье приведена сравнительная эффективность приминения доильных роботов различных конструк -ций следующих фирм «Westfalia Landtechnik», «DeLaval» и «Gascoigne Melotte». Изучено влияние доильных роботов в условиях Великопольского воеводства на молочную продуктивность и химический состав молока.
Ключевые слова: доильный робот, коровы, молочная продуктивность, качество молока, эффективность доения.
Первые научные разработки роботов-дояров, позволяющие полностью автоматизировать процесс доения, начаты в конце 70-х годов прошлого столетия. Первые экспериментальные образцы были созданы в конце 80-х годов. Наиболее целенаправленная работа в этом направлении ведется в Нидерландах фирмами «Lely» и «Prolion», в Великобритании фирмой «Fullwood», а также ведущими фирмами «Westfalia Landtechnik» Германия, «DeLaval» Швеция, «Gascoigne Melotte» Франция и др.
В настоящее время на европейском рынке представлены доильные роботы ведущих производителей, что можно расценить как новый этап внедрения высоких технологий в молочном животноводстве.
Каждая из выпускаемых автоматизированных систем доения имеет свои конструктивные отличия. Однако все доильные роботы условно можно объединить в две группы:
Один доильный бокс с одной рукой робота.
Роботизированная система, состоящая из нескольких доильных боксов, смонтированных друг за другом (тандемного типа) и обслуживаемых одной рукой робота.
Высокая цена и дорогой сервис препятствуют широкому распространению роботов. На территории Польши на конец 2013 года работало свыше 100 роботов, которые обслуживают около семи тысяч коров.
С одной стороны, конструкция доильных роботов подвергается постоянному совершенствованию, а с другой стороны, изменяются способы движения коров по зонам коровника. Эта работа проводится во многих странах. Для примера в Швейцарии, начиная с 2007 года, каждые два года проводится конференция по вопросам доения роботом (ART. — Schriftenreihe 2007, 2009, 2011). Отличие технологии производства молока в Поль -ше требует проведения анализа эффективности применения доильных роботов.
Целью работы явилось проведение такого анализа в Великопольском воеводстве.
Материал и методы исследования. В работе представлены результаты производственных исследований, полученных в шести хозяйствах воеводства, где применяются роботы. В таблице 1 представлена основная информации об этих коровниках, а в таблице 2 характеристика зоны отдыха и способа кормления.
Таблица 1 — Характеристика коровников
Таблица 2 — Характеристика (омы отдыха и способа кормления
В трех коровниках установлены роботы с одним боксом и в трех с двумя боксами. Всего в исследуемых коровниках содержится свыше 650 коров. Четыре коровника реконструированы, а два вновь построенные. Коровники с роботами фирмы «БеЬауа1» (рис. 1а) обозначены символами Д1, Д2 и Д3, движение животных в которых происходит по системе «сначала корм» (рис. 1б, 2 и 3).
В коровниках с роботом фирмы «Ье1у» (рис. 4а) движение животных между зонами произвольное (свободное) (рис. 5). Эти коровники обозначены символами Л1 и Л2. В коровнике с роботом фирмы «Ри1Ыоо^> (рис. 4б), обозначенном символом Ф1, движение животных также произвольное.
В зоне отдыха применяли различные решения:
- боксы для отдыха с подстилкой — Д1 и Ф1 (рис. 6а);
- боксы для отдыха с резиновыми матами — Д3 (рис. 6б);
- общий бокс с подстилкой — Д2 и Л2 (рис. 2а);
- общий бокс с глубокой подстилкой — Л1 (рис. 7а).
Во всех коровниках корм раздавали в виде частичной кормосмеси (ЧКС), а концкорма (на надоенный литр) коровы получали в доильном боксе. В коровниках Д1, Д2 и Д3 высокопродуктивные коровы получали концкорма (на надоенный литр) на кормовых станциях. Кормушки, как правило, находились внутри здания (рис. 7б) и только в коровнике Д2 снаружи под навесом (рис. 8а).
В некоторых коровниках применяли различных роботов, также для других работ:
- подталкивания корма в кормушку (рис. 8 б);
- очистки щелевого пола от навоза в коридорах (рис. 6б).
Исходные данные по продуктивности коров получены по результатам контроля молочности, проводимой Союзом скотоводов (РБИБ { РМ) за период с 2000 по 2012 годы.
Результаты и их обсуждение. Четыре коровника (Д1, Д3, Л1 и Ф1) — это реконструированные старые коровники. До реконструкции это были малые семейные хозяйства, имеющие от 10 (Ф1) до 37 коров (Д3). Со времени введения молочных квот 2005 г. количество коров увеличилось в некоторых хозяйствах значительно (табл. 3). Рост количества коров является характерной чертой скотоводства Польши в последние годы (8уеЬ-'^шагек, 2012). Два коровника имеют более короткую историю. Все стадо в коровнике Д2 после реконструкции в 2009 году переведено на доение роботом, а из стада Л2 выделена группа для доения роботом.
Средняя молочная продуктивность коров за период с 2000 по 2012 годы представлена в таблице 4. Самая высокая продуктивность получена в стаде Д2, в котором за последние четыре года получено свыше 10 тыс. кг молока от коровы, а в 2012 г. свыше 11,5 тыс. кг. Однако в коровнике
Код коровника Время установки робота Количество мест доения Количество коров Тип коровника Способ движения
в стаде на 1 место
Д1 07.2008 2 150 75 новый сначала «корм»
Д2 10.2008 1 60 60 реконструированный сначала «корм»
Д3 07.2010 2 172 86 новый сначала «корм»
Л1 04.2011 2 132 66 реконструированный свободное
Л2 05.2011 1 78 78 реконструированный свободное
Ф1 11.2011 1 73 73 реконструированный свободное
Код коровника Зоны
отдыха пол в коридорах кормления
Д1 боксы для отдыха с подстилкой сплошной ЧКС + кормовая станция
Д2 общий бокс с подстилкой сплошной ЧКС + кормовая станция
Д3 боксы для отдыха с подстилкой щелевой ЧКС + кормовая станция
Л1 общий бокс с глубокой подстилкой сплошной ЧКС
Л2 общий бокс с подстилкой сплошной ЧКС
Ф1 боксы для отдыха с подстилкой сплошной ЧКС
Рисунок 2 — Односторонние открывающиеся ворота из зоны отдыха в направлении зоны кормления (а);
односторонние открывающиеся ворота (левые) от робота в направлении зоны кормления и открывающиеся ворота (правые) для коров, проходящих из зоны кормления к роботу или в зону отдыха
Рисунок 5 — Схема свободного движения коров во всех зонах коровника
Д1 с установкой робота в 2009 году продуктивность увеличилась с 8438 кг в 2008 г. до 9869 кг в 2009 г., а в последующие годы постепенно снижалась.
После установки робота молочная продуктивность возросла в коровниках Д3, Л1 и Ф1, и только в коровнике Л2 она снизилась. Причиной колебаний продуктивности явилось изменение кормовой базы. Полученные результаты свидетель -ствуют о том, что доильных роботов обосновано применять в стадах с высокой продуктивностью. Однако коров надо кормить хорошо. Только тогда теоретические возможности роста продуктивности коров за счет увеличения частоты дое-
ния будут реализованы. В таблице 5 приведено процентное содержание жира в молоке. Оно показывает, что робот не оказывает влияния на процент жира в молоке. В стаде Д1 процент жира стабилизировался на уровне около 3,9 %, это на 0,1 % выше, чем до установки робота. В стаде Д2 процент жира сохранялся около 3,6 %. Самое высокое содержание жира в молоке свыше 4,3 % отмечено в стаде Д3, а в стадах Л2 и Ф1 — свыше 4,1 %, причем изменение способа доения незначительно повлияло на изменение жирности молока. Только в стаде Л1 наблюдается тенденция к снижению жирности.
Рисунок 6 — Боксы для отдыха с подстилкой (а), боксы для отдыха с резиновыми матами. Щелевой пол очищается роботом (б)
Рисунок 7 — Зона отдыха животных с глубокой подстилкой (а), кормушки внутри коровника (б)
Рисунок 8 — Кормушка под навесом рядом с коровником (а), робот для подталкивания корма в работе (б)
Таблица 3 — Среднее количество коров в коровниках в 2000-2012 гг.
Примечание: темным фоном выделены годы, когда применяли доильных роботов в течение 12 месяцев.
Таблица 4 — Средняя молочная продуктивность стада
Содержание белка в молоке позволяет оцени -вать уровень кормления животных (Ziminski i Juszczak, 1997; Brade, Brade, 2010). Считается, что содержание белка в молоке ниже 3,2 % указывает на энергетический дефицит в кормах. При этом в начале лактации допускается незначи-
тельное снижение содержания белка, однако не ниже 3,1 % (Brade, Brade, 2010). Оптимальным ученые считают содержание белка в пределах от 3,2 до 3,6 %, а его содержание свыше 3,6 % указывает на перекорм, приводящий к ожирению коров.
В исследуемых коровниках наблюдали значительные различия в содержании белка в молоке (табл. 6). Самое высокое содержание белка в молоке имелось в стаде Д3, где в 2000 г. содержание белка составило 3,37 %, в 2005-2008 гг. — до 3,5 %, а с 2009 г. — выше 3,6 %. Результаты последних четырех лет указывают на интенсивное кормление животных более качественными кормами. Следует отметить также, что в это время произошло увеличение стада с 40 до 170 коров. В стаде Л2 среднее содержание белка в молоке оставалось на стабильно высоком уровне около 3,5 %. В двух стадах (Д3 и Л2) процент белка превосходил как среднюю по стране — 3,36 %, так и по области — 3,40 %.
Таблица 6 — Содержание белка в молоке
Год Содержание белка в молоке, %
Д1 Д2 Д3 Л1 Л2 Ф1
2000 3,28 - 3,37 3,42 - 3,29
2005 3,27 - 3,53 3,30 - 3,25
2008 3,27 - 3,51 3,30 3,57 3,31
2009 3,25 3,34 3,64 3,37 3,56 3,28
2010 3,35 3,31 3,63 3,42 3,51 3,33
2011 3,24 3,32 3,62 3,38 3,47 3,30
2012 3,38 3,40 3,66 3,31 3,51 3,38
Положительное влияние на увеличение белка в молоке роботы оказали и в коровниках — Д1, Д2 и Ф1, в которых содержание белка в молоке в 2012 г. удерживалось на уровне средней по стране. Только в стаде Л1 происходило незначительное снижение содержания белка в молоке после установки доильного робота. Однако тенденция к снижению наступала уже раньше.
Полученные результаты показали, что установка робота не влияет на содержание белка в молоке.
В таблице 7 представлены результаты исследований по определению содержания соматических клеток (КСК) в индивидуальных пробах молока во время государственного контроля,
Год Количество коров в стаде
Д1 Д2 Д3 Л1 Л2 Ф1
2000 30,1 - 37,0 16,3 - 10,5
2005 71,7 - 43,3 83,2 - 57,4
2008 103,9 - 44,8 95,4 212,3 59,0
2009 120,4 66,8 41,6 111,6 206,4 59,9
2010 128,6 64,7 94,1 120,2 233,8 66,7
2011 137,2 63,8 163,9 125,8 218,1 74,1
2012 149,3 59,7 171,6 131,1 78,3 73,2
Год Молочная продуктивность, кг/год Средняя по
Д1 Д2 Д3 Л1 Л2 Ф1 стране области
2000 5660 - 6734 6300 - 7637 5379 5574
2005 9281 - 8455 9166 - 6718 6508 6850
2008 8438 - 7942 9651 7000 7838 6817 7283
2009 9869 10346 7954 10660 7655 7686 6935 7561
2010 9127 10591 8300 10231 7964 7683 6980 7677
2011 8314 10826 8643 9279 7907 6781 7135 7949
2012 8007 11583 8988 9347 7293 7672 7396 8148
Таблица 5 — Процентное содержание жира в молоке
Год Содержание жира в молоке, %
Д1 Д2 Д3 Л1 Л2 Ф1
2000 3,80 - 4,41 4,25 - 4,12
2005 3,93 - 4,59 4,12 - 3,91
2008 3,80 - 4,78 3,96 3,98 3,85
2009 3,79 3,59 4,94 3,79 4,17 4,04
2010 3,95 3,61 4,48 4,00 4,05 4,02
2011 3,92 3,61 4,31 3,87 4,01 4,15
2012 3,91 3,62 4,35 3,71 4,13 4,19
в четырех коровниках. Исследования проведены в коровниках, в которых установлены роботы различных марок. Для исключения рекламы не приводим фирмы-производители роботов. Для этого проведена перекодировка коровников. Самое хорошее молоко по гигиеническому показателю (ниже 400 тыс. мл-1) получено в стаде Г — 79 %, хуже в стадах А и Б — около 71% и молоко самого низкого качества получено в стаде В — 65,7 %. На различное содержание числа соматических клеток марка робота не оказывает влияния. Наибольшее влияние оказывает возраст коров, способ кормления, а также как решен способ отдыха коров и другие факторы. В нашем случае самые плохие результаты получены в коровнике с глубокой подстилкой.
Число маститных коров, при содержании КСК от 400 до 1000 тыс. мл-1, колебалось от 10 % в стаде Г, до 14 % — в стаде Б и В, до 23,2 % — в стаде А. Важно отметить, что ожидаемое значительное улучшение здоровья вымени коровы после установки доильных роботов не подтвердилось. Соблюдение правил подготовки вымени коровы до доения и после дойки являются не единственным фактором, влияющим на здоровье вымени. Значительные разницы в частоте заболеваний вымени указывают на необходимость исполнения всех требований, а особенно гигиены места отдыха животного. Очень большое влияние оказывает возраст животного (количество лактаций) и месяц лактации.
Таблица 7 — Количество соматических клеток (КСК) в молоке
Доильные роботы установили в хозяйствах с различной продуктивностью (меньше 7 тыс. кг от коровы в коровнике (Ф1) и свыше 10 тыс. кг в коровнике (Д2). С точки зрения экономической эффективности одноместный робот должен надоить свыше 500 тыс. кг молока в год (Harms, Wendl, 2009; Kaufmann, 2001). Учитывая количе-
ство доек, которое должно составлять не менее трех раз в сутки, робот может обслуживать до 60 коров в стадии лактации, а учитывая сухостойных, стадо около 70 коров. Отсюда продуктивность стада должна составлять не менее 8,5 тыс. кг. Этого уровня не достигли в двух коровниках — Л2 и Ф1. Учитывая среднюю продуктивность в Ве-ликопольском воеводстве в 2012 г. — 8 тыс. кг, для получения экономической эффективности от применения доильных роботов необходимо увеличивать поголовье коров.
Другой немаловажный фактор — это система содержания коров и прежде всего расположение зоны отдыха. В рассматриваемых коровниках применяли как общий бокс с тонкой (Д2) и глубокой подстилкой (Л1), так боксы для отдыха с подстилкой (Д1, Л2 и Ф1) и с резиновыми матами (Д3). Относительно работы роботов можно сказать, что не было поломок, а сервис выполнялся на высоком уровне.
Выводы. На основании проведенных исследований можно заключить, что:
- доильные роботы всех трех фирм технически очень надежны и работают бесперебойно;
- роботы экономически эффективны при продуктивности коров свыше 10 тыс. кг в год;
- робот выдаивает все молоко, об этом говорит высокое содержание жира в молоке;
- доение отдельных четвертей вымени не явля -ется единственным фактором, предупреждающим мастит;
- применение робота улучшает комфорт ра-боты и жизнь крестьянина. Это особенно выгодно для крестьян единоличников.
—т—-
1. Agrarscope Reckenholz — Taenikon (ART) 2007 — Schriftenreihe 3, 2009 — Schriftenreihe 9, 2011 — Schriftenreihe 15, Taenikoner Melktechniktagung. Wyd. ART. Taenikon.
2. Brade E., Brade W. 2010. Milchharnstoff als Indikator nutzen. Neue Landwirtschaft, 5, 67-68.
3. Harms J., Wendl G. 2009. Analyse von Kapazitätsreserven bei automatischen Meksystemen. Landtechnik, 6, 432-435.
4. Kaufmann R., Ammann H., Hilty R., Nosal D., Schick M. 2001. Automatisches Melken. Systeme, Einsatzgrenzen, Wirtschaftlichkeit. FAT-Berichte, 579, ss. 16.
5. Lipinski M., Winnicki S. 1997. Wst^pna ocena funkcjonowania robota do dojenia krów firmy Lely Industries N. V. Problemy Inzynierii Rolniczej, 1, 99-106.
6. Melkoroboter Management — Ratgeber. 2012. Wyd. Top agrar, ss. 110.
7. Polska Federacja Hodowców Bydla i Producentów Mleka. Region oceny Poznan. 2013. Wyniki prac hodowlanych w roku 2012.
Коровник Количество проб с КСК, тыс. мл-1 Процент проб с КСК, тыс. мл
< 400 4001000 > 1000 вместе < 400 4001000 > 1000 вместе
А 209 68 16 293 71,3 23,2 5,5 100
Б 363 71 72 506 71,8 14,0 14,2 100
В 550 118 169 837 65,7 14,1 20,2 100
Г 906 115 126 1147 79,0 10,0 11,0 100
8. Sych-Winiarek J. 2012. Przewidywane tendencje na rynku mleka. Biuletyn Informacyjny ARR, 2, 1-8.
9. Winnicki S., Jugowar J. L., Namyslak L., Notecki G. 2013. Systemy utrzymania krow w Wielkopolsce — stan obecny i perspektywy. Przeglqd hodowlany, 6, 15-17.
10. Zieminski R., Juszczak J. 1997. Zawartosc mocznika w mleku jako wskaznik stosunku bialkowo-energetycznego w dawce pokarmowej dla krow mlecznych. Post. Nauk Rol., 3, 73-82.
S. Winnicki, V. Romanyuk, E. Yugowar, I. Arts
Institute of Technologies and Natural Studies of Falenta, Poland P. A. Savinykh
The N. V. Rudnitsky Research Institute of Agriculture for North-East Regions, Kirov, Russia The Effectiveness of Milking Robots Implementation on Cattle Farms
The arcticle contains data on how effective the use of different types of milking robots produced by «Westfalia Landtechnik», «DeLaval» and «Gascoigne Melotte» is. The authors studied the influence of milking robots on milk productivity and milk composition on the farms in Wojewodztwo wielkopolskie in Poland. Key words: milking robot, cows, milk productivity, quality of milk, effectiveness of milking.
