CC BY
74
УДК 631.21
ИНТЕНСИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ
В.В. Гордеев, Т.И. Гордеева
Одна из насущных задач современного мира состоит в предотвращении загрязнения природы и снижении совокупных затрат энергии на производство продукции, в том числе и на производство молока. Объединение молочных ферм с теплицами или оранжереями обеспечивает возможность рационального использования выделяемых животными тепла, влаги и углекислого газа, а также навозосодержащих стоков доильных залов, повышая тем самым эффективность и экологическую безопасность молочных ферм. Ключевые слова: КРС, технология содержания, вентиляционные выбросы, теплица, навозосодержащие стоки.
Молоко и мясо являются одними из ценнейших продуктов питания человека. Российская Федерация занимает пятое место среди крупнейших производителей молока в мире после Индии, США, Китая и Пакистана [1]. Однако по производству молока на душу населения наша страна, к сожалению, лишь на десятом месте.
Главные проблемы отрасли - низкая производительность и тяжелые условия труда животноводов вследствие применения устаревших технологий и оборудования, большого физического и морального износа всей производственной базы молочного животноводства, острый дефицит квалифицированных кадров.
Повысить эффективность и конкурентоспособность молочного животноводства невозможно без модернизации ферм на базе новейших технологий и технических средств. Большая работа в этом направлении проводится в Ленинградской области. Ленинградская область - одна из немногих, сохранившая крупнотоварный сектор производства - свыше 90% молока производится в сельскохозяйственных предприятиях. Такая централизация производства делает отрасль более управляемой, в том числе с точки зрения освоения инноваций, проведения племенной работы и системы ветеринарных мероприятий, повышения качества молока и др.
За последние годы при активной поддержке руководства области реконструированы десятки ферм, построены новые объекты с использованием автоматизированных доильных залов и доильных роботов. На фермах области уже действует более 45 доильных залов, 10 однопостовых и 4 трехпостовых доильных робота, в которых доится более 25 тыс. коров.
Стратегия развития молочного животноводства Ленинградской области основана на повышении продуктивности дойного стада, которое обусловлено высокой генетикой животных. Об этом свидетельствуют устойчивые тенденции производства продукции животноводства: средний удой молока от коровы вырос с 6249 кг в 2005 году до 7233 кг в 2012 году.
Производство молока в области развивается по интенсивному типу технологии: за счет увеличения продуктивности, соответственно и массы животных, используя генетический потенциал и кормление полнорационными кор-мосмесями; применения наиболее эффективных элементов технологий содержания и обслуживания скота.
Разработкой и внедрением интенсивных технологий во многих регионах РФ активно занимается ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии. За редким исключением, модернизация ферм Ленинградской области проводилась и проводится по технологическим проектам, разработанным институтом в тесном сотрудничестве с руководителями и специалистами хозяйств, строительными компаниями и поставщиками оборудования.
В институте накоплен большой опыт модернизации животноводческих предприятий. Проведен глубокий анализ технологий содержания и обслуживания животных, способов и средств механизации производственных процессов. Разработана методология синтеза технологий, которые в наибольшей степени соответствуют физиологическим потребностям животных на каждой из фаз их биологического цикла, обеспечивают условия для роста производительности и культуры труда, снижения себестоимости продукции и охраны природы от загрязнения. На основе этой методологии сформированы регистры рекомендуемых технологий для цехов лактации, подготовки к отёлу и отёла коров, а также всех цехов сектора выращивания молодняка.
Модернизация молочных ферм на основе предложенных технологических и технических решений создает комплекс благоприятных условий для повышения эффективности производства молока:
1. продуктивность коров и прирост молодняка могут быть увеличены на 7.. .15% за счёт:
- кормления полнорационными кормосмесями, приготовленными в строгом соответствии с продуктивностью (приростом) и фазой биологического цикла животных каждой технологической группы;
- создания комфортных условий для отдыха животных, что способствует увеличению его продолжительности;
- улучшения зооветеринарного обслуживания животных с использованием современных информационных технологий, а также санитарных зон вблизи доильного зала, оснащенных всем необходимым для ветврача оборудованием, специальных скотопрогонов в секциях.
2. в результате реализации проектов улучшаются показатели воспроизводства стада:
- сокращается длительность сервис-периода, а, следовательно, и всего межотельного цикла коровы;
- повышается выход телят и снижается их падеж;
- уменьшается количество выбракованных коров и, как следствие, сокращаются затраты на выращивание нетелей.
3. удельный расход кормов, благодаря более полной их усвояемости, сокращается на 5-7%.
4. улучшаются условия труда животноводов, а его производительность возрастает в 2-3 раза.
Затраты на модернизацию в зависимости от состояния реконструируемых зданий и инфраструктуры фермы окупаются в течение 5-8 лет. Внедрение интенсивных технологий сопровождается увеличением выхода отходов жизнедеятельности на голову и концентрацией животных, что ведет и к соответствующему увеличению объема получаемых на фермах отходов жизнедеятельности животноводства и увеличению антропогенной нагрузки на окружающую среду.
Особое внимание должно быть уделено работе с навозом и навозосодер-жащими стоками, а также вентиляционными выбросами из животноводческих помещений и сооружений для обработки и хранения навоза.
Молочная ферма на 1000 коров средней продуктивности ежедневно выбрасывает в атмосферу более 6 т углекислого газа, почти 10 т водяных паров, значительное количество аммиака и других газов, производит до 40 т навозосо-держащих стоков и 55 т экскрементов.
Снижению антропогенной нагрузки на окружающую среду способствуют:
1. Совершенствование технологий содержания и обслуживания животных с целью сокращения образующихся отходов. Например, сокращение количества образующихся на ферме навозосодержащих стоков возможно за счет рациональных технологических решений цеха лактации, обеспечивающих возможность сокращения площади накопителя доильного зала, а, следовательно, и расхода воды на его санитарную обработку (примерами таких технологических решений могут служить разработанные институтом модульные коровники, а также коровники с раздельными зонами отдыха и кормления животных); применения автоматических подгонщиков, оборудованных устройствами для механической очистки пола накопителя от экскрементов животных; расположения пола накопителя под углом до 6о к горизонту, что облегчает смыв загрязнений; использования высоконапорных моечных установок.
2. Применение подстилочного метода содержания скота способствует сокращению потерь питательных веществ из экскрементов, а также повышается удобрительная ценность.
3. Рациональное сочетание отраслей животноводства и растениеводства для утилизации отходов жизнедеятельности, как вторичных ресурсов, с наибольшим эффектом, используя естественные экологические связи.
Как навозосодержащие стоки, так и вентиляционные выбросы являются вторичными энергоресурсами, обладающими энергетическим потенциалом, который в большинстве случаев теряется безвозвратно, рассеиваясь в окружающей среде. Необходимы мероприятия по использованию вторичных энергоресурсов, обеспечивающие минимальное воздействие на окружающую среду, а также повышение плодородия и урожайности.
Один из вариантов - объединение молочных ферм с теплицами или оранжереями, что обеспечивает возможность рационального использования выделяемых животными тепла, влаги и углекислого газа, а также навозосодержащих стоков доильных залов, повышая тем самым эффективность и экологическую безопасность молочных ферм. Экономический эффект этого объединения заключается, с одной стороны, в упрощении и удешевлении процессов очистки навозных стоков, с другой - в экономии химических удобрений и повышении урожайности и качества продукции за счёт полноценного питания растений.
Проведенная в производственной теплице проверка разработанной и запатентованной в ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии технологии обработки и использования навозосодержащих стоков показала её высокую эффективность. Так, количество цветков калл в опыте было на 15%, а цветков роз - на 27% больше, чем при выращивании по обычной технологии с использованием минеральных удобрений. По результатам исследований использование этих стоков при выращивании зелени и цветочных культур в теплицах позволяет сократить потребность в минеральных удобрениях [2]. Сейчас ведутся исследования по определению режимов и параметров системы внутрипочвенной подкормки навозосодержащими стоками в лабораторных и производственных условиях.
В сооружениях защищенного грунта возможны три основных способа утилизации углекислоты, аммиака и сероводорода, содержащихся в вентиляционных выбросах коровника.
Первый способ представляет собой подкормку растений углекислотой путем замыкания воздухообмена коровника и теплицы. Применение этого способа ограничено периодом подкормки растений С02, а также содержанием в вентиляционных выбросах аммиака, присутствие которого в атмосфере теплиц нежелательно.
Второй способ предусматривает абсорбцию углекислоты, аммиака и сероводорода водой, которая в дальнейшем используется для удобрительного полива растений в теплицах.
Третий способ представляет собой комбинацию первых двух и предусматривает использование содержащихся в вентиляционных выбросах веществ, как для внекорневой, так и корневой подкормки.
Наиболее эффективным и безопасным способом использования вентиляционных выбросов в культивационных сооружениях является подача этих выбросов в корнеобитаемый слой почвы (третий способ).
Исследования показали, что внутрипочвенная подача вентиляционных выбросов коровника в культивационное сооружение способствует повышению урожайности цветов и плодородия почвенного субстрата теплицы по содержанию К2О, Р2О5, N-NH4, снижению выбросов аммиака и углекислого газа из животноводческих помещений в окружающую среду [3].
4. Создание небольших семейных молочных ферм: для таких хозяйств институт разработал технологические проекты семейных ферм разной мощности. В проектах использованы наиболее эффективные технологические и технические решения, обеспечивающие экологически безопасное производство высококачественной продукции с минимальными затратами трудовых и материальных ресурсов. Не только ускорить окупаемость капиталовложений, но и обезопасить окружающую среду от загрязнения позволит использование предварительно обработанных навозосодержащих стоков в прифермской оранжерее. Оранжерея радикально меняет внешний вид и эстетическое восприятие фермы.
Важным конкурентным преимуществом небольших ферм является возможность производства, так называемой, органической продукции. Главное при органическом животноводстве не количество продукции, а её качество. Поэтому такое животноводство должно вестись не индустриальными, а традиционными крестьянскими методами на экологически чистых семейных фермах.
Литература:
1. www.fao.org.
2. Гордеева Т.И. Повышение эффективности молочных ферм путем совершенствовании технологии подготовки и использования навозосодержащих стоков: автореф. дис. ... к.т.н. СПб., 2006. 22с.
3. Миронов В.Н. Повышение эффективности использования вентиляционных выбросов коровников путем оптимизации параметров системы их утилизации в культивационных сооружениях: автореф. дис. ... к.т.н. СПб., 2011. 19с.
Гордеев Владислав Владимирович, кандидат технических наук, доцент, зав. отделом Гордеева Татьяна Ивановна, кандидат технических наук, заведующий сектором ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии Тел. 8 (812) 466-28-78 E-mail: nii@sznii.ru
One of the essential problems of the contemporary world is to prevent environmental pollution and to reduce the total energy consumption for the output of products, including milk production. Combining dairy farms with greenhouses or conservatories provides an opportunity for the efficient use of heat, moisture and carbon dioxide released by animals, as well as manure-bearing waste water from milking rooms, thereby increasing the efficiency and environmental safety of dairy farms. Keywords: cattle, housing technologies, ventilation emissions, greenhouse, manure-bearing waste water.
Journal of VNIIMZH №4(12)-2013
163
