CC BY
12
УДК 636.2.034 DOI 10.51794/27132064-2021-3-43
ИННОВАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА
Л.А. Неменущая, старший научный сотрудник М.Н. Болотина, научный сотрудник ФГБНУ «Росинформагротех» E-mail: nela-21@mail.ru
Аннотация. Обоснована необходимость использования ресурсосберегающих и эффективных технологий составления сбалансированных рационов сельскохозяйственных животных. Отобраны и представлены разработки производственных, научных и образовательных учреждений в данной области. Инновации в молочном скотоводстве наиболее распространены в кормопроизводстве (мобильные кормораздатчики; обогащение сбалансированными добавками по индивидуальной программе для каждой коровы; переносные анализаторы качества корма; технологии хранения, позволяющие отказаться от консервантов; цифровые технологии). В настоящее время проблема полноценности кормления значительно упрощается, если для ее решения применять информационные технологии, такие, как компьютерные программы: «КОРАЛЛ - Кормление» (генерация комплекса рационов, близких к оптимальным, с вариациями кормового состава), «Рационы» (помогает решать различные проблемные аспекты кормления сельскохозяйственных животных), «Селэкс» (позволяет создать замкнутый цикл обработки информации по крупному рогатому скоту в хозяйстве), «Корм Оптима Эксперт» (экономически эффективный расчет рецептов и точного внесения добавок); система искусственного интеллекта (ИИ) на базе Microsoft, позволяющая рассчитывать эффективность кормления; программа BESTMIX® for Feed & Ration, разработанная компанией ADIFO N.V. (возможно рассчитать как отдельный рецепт, так и целую кормовую программу на несколько периодов для нескольких комбикормовых заводов одновременно). Представленные результаты анализа и обобщения показали их эффективность для практического применения в сфере животноводства. Ключевые слова: эффективность, информационная технология, инновации, составление, рацион.
Введение. Производство сырого товарного молока в России сохраняет положительную динамику, в 2020 г. его рост составил 5% (до 23,5 млн тонн), и по прогнозам в 2021 г. объем вырастет еще на 3% [1]. Однако по наиболее важным показателям эффективности производства, таким, как производительность труда, технико-технологическая обеспеченность, энергоемкость, продуктивность скота, Россия уступает развитым странам. Решить эти проблемы можно внедрением в производство инноваций в селекции и технологиях выращивания животных, сельскохозяйственном машиностроении, энергетике и электрификации, транспорте и логистике. Еще одним актуальным направлением развития инновационной деятельности являются маркетинговые исследования и реклама новейших видов продукции, способные повысить спрос на молоко и увеличить объемы продаж молока и молочной продукции [2]. Также перед предприятиями молочной отрасли Российской Федерации стоят задачи
снижения негативного воздействия на окружающую среду, поэтому инновации в данной области будут очень востребованы [3].
Методы и методология. Объектом исследования являлось инновационное развитие производства молока, перспективные решения, разработанные научными и производственными организациями отрасли.
Задачи исследования: установить направления инновационного развития молочного животноводства; выбрать разработки производственных и научных учреждений в данной области, позволяющие повысить эффективность производства молока и его качество. В качестве материалов исследования были использованы информационные материалы профильных российских научных организаций и промышленных компаний; интернет-ресурсы и презентации продукции основных предприятий-разработчиков инновационных решений. Исследование проводилось с помощью информационно-аналитического мониторинга, анализа и обобщения
открытых информационных источников об инновационных решениях в молочном животноводстве.
Результаты исследований и обсуждение. Анализ информационных источников показал, что инновации в молочном животноводстве наиболее распространены в кормопроизводстве (мобильные кормораздатчики; обогащение сбалансированными добавками по индивидуальной программе для каждой коровы, быстрые и точные переносные анализаторы качества корма, технологии хранения, позволяющие отказаться от консервантов, цифровые технологии). К цифровым относятся информационные технологии, с помощью которых в настоящее время значительно упрощается решение проблемы обеспечения полноценности кормления. Составление комплекса рационов, близких к оптимальным, с эффективными вариациями кормового состава реализуют компьютерные программы, такие, как «КОРАЛЛ - Кормление», совместная разработка специалистов ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА им. Тимирязева, ФГБОУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (г. Москва), в которых могут выбираться рационы, наиболее полно отвечающие предпочтениям сельхозпроизводителя, точно и рационально учитывающие его реальные возможности. Программа имеет функцию задания ограничений на содержание в выбранных рецептах частей кормов, критичных с позиции производителя, с последующей оптимизацией рационов. При расчетах в качестве вводных задаются характеристики животного, условия его содержания, цены на продукцию и стоимость животного; выбор критерия оптимизации и набор кормов, которые могут быть включены в рацион. По характеристикам животного и условиям его содержания определяются нормы кормления, а стоимостные показатели продукции и животного используются в экономических критериях оптимизации. Трехуровневое удовлетворение предпочтений в выборе рационов для сельскохозяйственных животных обеспечивает оптимизацию использования кормов на животноводческом
предприятии через предоставление сельхозпроизводителю широких возможностей реализации его неформализованных знаний и является существенным инструментом повышения эффективности молочного животноводства [4, 5].
Региональный центр «Плинор» (г. Санкт-Петербург) специализируется на разработке, внедрении программного обеспечения в области племенного животноводства, хранении и обработке информации по племенным животным Ленинградской области, а также информационно-консультационном обслуживании молочного и мясного скотоводства, овцеводства и оленеводства регионов Российской Федерации в сфере информационных технологий. Разработанная в центре программа «Рационы» помогает специалистам в хозяйствах решать различные проблемные аспекты кормления сельскохозяйственных животных.
Расчет кормовых рационов проводится в двух вариантах. Первый включает расчет фактического рациона кормления, реально существующего в условиях сельхозпредприятия. Подобный подход наиболее часто применяется в практике зарубежных стран и является наиболее простым решением. Второй - это оптимизационный расчет, включающий поиск строго необходимых условий кормления для обеспечения заданной продуктивности, сохранения здоровья и долголетия животных, поддержания функций воспроизводства. Для обоих вариантов выдается полный анализ кормовых рационов, рекомендации по жизненно необходимым добавкам. Анализ рассчитанных рационов проводится с учетом достижений мировой науки и практики в области кормления. Специалистами центра создана база данных по качественному составу кормов с использованием данных агрохимлабораторий, ведется ее ежегодная актуализация. Программа поставляется со справочником кормов и нормами кормления, разработанными ведущими учеными для высокопродуктивных коров и интенсивного выращивания молодняка, учитывающими, кроме продуктивности и живой массы животного, качество заготовленных кормов;
также пользователь программы может ввести собственные нормы кормления [6].
Программа проводит анализ существующего рациона, расчет премикса, рассчитывает оптимальный рацион с учетом ограничений по раздачам каждого корма и питательности, учетом соотношений между заданными элементами питательности, учетом заданной структуры рациона. Результаты предоставляются в виде аналитических таблиц. На сегодняшний день разработаны и используются модули расчета оптимальных рационов кормления для следующих групп животных молочного и молочно-мясного направления продуктивности: «Лактирующие коровы», «Сухостойные коровы», «Нетели», «Ремонтные телки», «Ремонтные бычки», «Молодняк на откорме», «Быки-производители». Идет разработка модуля по составлению рецептов комбикормов, премиксов, модуля расчета сводной таблицы по кормам (расчета потребности кормов и их стоимости), модуля экономической эффективности кормления (расчет потерь по продуктивности и воспроизводству от дисбаланса питательных веществ в рационе, расчет продуктивности, обеспечиваемой рассчитанным или анализируемым рационом, прогноз продуктивности в условиях сбалансированного рациона и др.) [7].
Программы «Селэкс» для молочного и мясного скота, также разработанные в центре, позволяют создать замкнутый цикл обработки информации по крупному рогатому скоту в хозяйстве. Одна из них - «Селэкс» для молочного скота» - удостоена Гран-при «Лучший продукт - АгроФерма» выставки АгроФерма. В ее базе данных накапливаются все основные сведения по животным: происхождение, генотип, развитие, экстерьер, комплексная оценка, продуктивность по всем лактациям, оценка вымени, события. Программа выполняет: автоматизацию первичного учета, оперативное управление производством и селекционно-племенной работой, регламентированную отчетность, прогнозирование производства продукции животноводства, работу с молодняком, экспорт-импорт информации, автономный ввод событий, обмен данными с молочным обору-
дованием, оборот стада, экономический анализ, оперативное наблюдение за состоянием воспроизводства стада [8].
Российская компания «Мустанг Технологии Кормления» вместе с партнером «АЛАН -ИТ» создали систему искусственного интеллекта (ИИ) на базе Microsoft, позволяющую рассчитывать эффективность кормления. Система ИИ позволяет контролировать основные процессы в животноводческих помещениях. Для экономически эффективного расчета рецептов и точного внесения добавок используется специальная программа «Корм Оптима Эксперт», разработанная компанией «Корморесурс» (г. Воронеж). Программа состоит из трех модулей, которые могут работать как вместе, так и независимо друг от друга:
- программный модуль «Комбикорм» для оптимизации рецептов комбикормов и бел-ково-витамино-минеральных концентратов для всех видов и половозрастных групп животных. Из имеющегося в наличии сырья программа обеспечивает получение такого рецепта, в котором, с одной стороны, питательная ценность полностью соответствует предъявляемым к нему требованиям, а с другой стороны - минимизируется его цена. Применение программ оптимизации позволяет снизить стоимость корма на 5-7%;
- программный модуль «Рацион» для расчета оптимальных суточных рационов кормления крупного рогатого скота на заданную продуктивность с учетом собственных и покупных кормов в хозяйстве;
- программный модуль «Премикс» для расчета рецептов премиксов для всех видов сельскохозяйственных животных и птицы.
Отличительные особенности программы «Корм Оптима Эксперт» в сравнении с аналогичными программами включают: полную, точную и актуальную базу данных питательности кормовых средств и нормативов кормления; корректировку обменной энергии по фактическим показателям питательности кормов (протеин, жир, клетчатка, крахмал, сахар, зола и т.д.); корректировку аминокислотного состава сырья по фактическому содержанию сырого протеина; норми-
рование доступных аминокислот в комбикормах для птиц и свиней с использованием моделей идеального протеина; моделирование действия ферментных препаратов в организме животных и обоснование экономической целесообразности их применения.
Программа основана на промышленной технологии «клиент-сервер», что дает возможность удобной работы в сети нескольких пользователей, а также возможность хранения очень больших объемов данных. Имеется интеграция с бухгалтерскими программами (1С Предприятие, Галактика и др.), также АСУТП комбикормового производства [9].
Есть программа для расчета рационов сельскохозяйственным животным (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RU 2019667345, 2019), разработанная в ФГБНУ КНЦЗВ. Программа предназначена для расчета рационов с учетом живой массы, физиологического состояния, показателей продуктивности, наличия кормов, их питательности и стоимости. Она позволяет определить норму кормления для данного вида животных; рассчитать и сбалансировать рацион по необходимым показателям, провести его анализ. Работа осуществляется с использованием созданных графических форм. Программа выполнена в приложении Excel для встроенной среды программирования VBA.
Из зарубежных в качестве примера можно привести программу BESTMIX® for Feed & Ration, разработанную компанией ADIFO N.V., группы: Info Support International Group (Бельгия), в которой есть возможность рассчитать как отдельно рецепт, так и целую кормовую программу на несколько периодов для нескольких комбикормовых заводов одновременно; компании Cargill Incorporated (США), которая учитывает множество факторов и определяет изменения прибыльности предприятия в зависимости от изменений питательности, качества ингредиентов и затрат. Благодаря этому можно вовремя корректировать кормление, сохраняя максимальную прибыль [10-12].
Выводы. В результате проведенного анализа можно сделать вывод о том, что приме-
нение информационных технологий в молочном животноводстве позволит вывести отрасль на новый уровень. Рационы кормления, рассчитанные с помощью искусственного интеллекта, способы учесть множество нюансов и обеспечить животное оптимальным составом питательных веществ, а производителя - наибольшей прибылью. Применение подобных инноваций в молочном животноводстве создаст предпосылки для возрастания объема и уровня применяемых знаний, а также количества и качества используемых в аграрном производстве новых технологий.
Изучение информационных источников показало значительное количество эффективных отечественных разработок в данной области. Их активное внедрение в производство, информационно-консультационное обеспечение и государственная поддержка сельхозпроизводителя в применении инноваций будут способствовать более конкурентному развитию отрасли.
Литература:
1. В России изменилась тройка лидеров по производству молока. URL: https://souzmoloko.ru/news/rinok-moloka/rejting-krupnejshie-proizvoditeli-moloka.html
2. Загвозкин М.В., Коновалова С.Н. Основные направления формирования системы инновационного развития агропромышленного комплекса // Вестник Воронежского ГАУ. 2020. № 2(65). С. 104-117.
3. Сценарии развития молочной промышленности России / Кузин А.А. и др. // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2018. Т. 11, № 6. С. 73-88.
4. Лукьянов Б.В. Оптимизация предпочтений использования кормов в животноводстве // Техника и оборудование для села. 2016. № 3. С. 45-48.
5. Минимизация информационного риска при оптимизации рационов / Лукьянов Б.В. и др. // Техника и оборудование для села. 2016. № 6. С. 44-48.
6. Региональный центр информационного обеспечения племенного животноводства Ленобласти «ПЛИ-НОР». URL: https://plinor.spb.ru/index.php?l=0&p=153
7. Региональный центр информационного обеспечения племенного животноводства Ленобласти «ПЛИ-НОР». URL: https://plinor.spb.ru/index.php?l=0&p=37
8. Горбачева О.В., Куницына Е.В. Инновации как фактор повышения конкурентоспособности предприятий молокоперерабатывающей отрасли // Вектор экономики. 2020. № 5. С. 101.
9. Программа Оптима-эксперт. URL: https://kombiko-rm.ru/programs/korm-optima-ekspert
10. Программа для составления рациона. URL: https:// www.agriexpo.ru/prod/adifo-nv/product-171315-14313. html
11. Программа BESTMIX for Feed&Ration. URL: https: //www.adifo.com/en/contact-adifo
12. Неменущая Л.А. Перспективные направления технологического оснащения производства комбикормов // Техника и оборудование для села. 2021. № 5(287). С. 25-29.
Literatura:
1. V Rossii izmenilas' trojka liderov po proizvodstvu moloka. URL: https://souzmoloko.ru/news/rinok-moloka/rej-ting-krupnejshie-proizvoditeli-moloka.html
2. Zagvozkin M.V., Konovalova S.N. Osnovnye napravle-niya formirovaniya sistemy innovacionnogo razvitiya ag-ropromyshlennogo kompleksa // Vestnik Voronezhskogo GAU. 2020. № 2(65). S. 104-117.
3. Scenarii razvitiya molochnoj promyshlennosti Rossii / Kuzin A.A. i dr. // Ekonomicheskie i social'nye pereme-ny: fakty, tendencii, prognoz. 2018. T. 11, № 6. S. 73-88.
4. Luk'yanov B.V. Optimizaciya predpochtenij ispol'zo-vaniya kormov v zhivotnovodstve // Tekhnika i oborudo-vanie dlya sela. 2016. № 3. S. 45-48.
5. Minimizaciya informacionnogo riska pri optimizacii racionov / Luk'yanov B.V. i dr. // Tekhnika i oborudo-vanie dlya sela. 2016. № 6. S. 44-48.
6. Regional'nyj centr informacionnogo obespecheniya plemennogo zhivotnovodstva Lenoblasti «PLINOR». URL : https://plinor. spb.ru/index.php?l=0&p= 153
7. Regional'nyj centr informacionnogo obespecheniya plemennogo zhivotnovodstva Lenoblasti «PLINOR». URL : https://plinor. spb.ru/index.php?l=0&p=3 7
8. Gorbacheva O.V., Kunicyna E.V. Innovacii kak faktor povysheniya konkurentosposobnosti predpriyatij moloko-pererabatyvayushchej otrasli // Vektor ekonomiki. 2020. № 5. S. 101.
9. Programma Optima-ekspert. URL: https://kombikorm. ru/programs/korm-optima-ekspert
10. Programma dlya sostavleniya raciona. URL: https:// www.agriexpo.ru/prod/adifo-nv/product-171315-14313. html
11. Programma BESTMIX for Feed&Ration. URL: https: //www.adifo.com/en/contact-adifo
12. Nemenushchaya L.A. Perspektivnye napravleniya te-khnologicheskogo osnashcheniya proizvodstva kombikor-mov // Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2021. № 5 (287). S. 25-29.
INNOVATIONS FOR MILK PRODUCTION
L.A. Nemenushchaya, senior research worker M.N. Bolotina, research worker FGBNY "Rosinformagrotech"
Abstract. The resource-saving and effective technologies using necessity for farm animals balanced rations making is justified. The developments of industrial, scientific and educational institutions in this field of art are selected and presented. Innovations in dairy cattle breeding are most common in feed production (mobile feeders; balanced additives enrichment according to each cow's an individual program; portable feed quality's analyzers; storage technologies allowing preservatives to abandon; digital technologies). Currently, the full-feeding problem is greatly simplified if information technologies, such as computer programs, are used to solve it: "CORAL-Feeding "(complex of rations close to optimal generation, with the feed composition's variations), "Rations"(it helps farm animals feeding various problematic aspects solving), "Selex" (it allows a closed cycle of processing information on cattle farm to create), "Feed Optima Expert" (recipes cost-effective calculation and additives' accurate application); Microsoft-based artificial intelligence (AI) system, allowing the feeding efficiency calculating; the BESTMIX® for Feed & Ration program developed by ADIFO N. V. (it is possible both a separate recipe and an entire feed program for several periods by several feed mills at the same time calculating). The presented results of the analysis and generalization showed their effectiveness for practical application in the livestock field of art. Keywords: efficiency, information technology, innovation, compilation, ration.
