Модели зависимости мощности мелкотоварного свиноводческого предприятия от имеющихся земельных угодий Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства

15. Нормы расходов воды потребителей систем сельскохозяйственного водоснабжения (ВНТП-Н-97).- М.Минсельхозпрод РФ,1997.

16. Нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений ОСН-АПК 2.10.24.001-04

17. Охрана окружающей среды, ГК по ООС, М. 2000.

18.Оросительные системы с использованием сточных вод и животноводческих стоков.- М.: Минсельхозпрод РФ,1998.

19. Санитарные нормы и правила «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений». СНиП 2.07.01-89.

УДК 636.03; 636.592

МОДЕЛИ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ МЕЛКОТОВАРНОГО СВИНОВОДЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ОТ ИМЕЮЩИХСЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ УГОДИЙ

И.Е. ПЛАКСИН; А.В. ТРИФАНОВ, канд. техн. наук

В статье сформулированы задачи мелкотоварного свиноводческого предприятия. Сопоставлены показатели рентабельности крупных свиноводческих комплексов и мелкотоварных свиноферм, составляющие 25-30% и 5-15% соответственно. Определены факторы, влияющие на показатель рентабельности мелкотоварных свиноводческих предприятий. Обозначена опасность, для поверхностных и подземных водных объектов, расположенных вблизи свиноводческого предприятия, при нарушении технологии хранения и внесения бесподстилочного жидкого свиного навоза влажностью от 92 до 97%. Исходя из обозначенных факторов, обоснована необходимость эффективного использования земельных ресурсов мелкотоварных свиноводческих предприятий для снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду. Приведены нормы технологического проектирования внесения свиного навоза на гектар, составляющие 35 т/га. Учтены данные Росстата по количеству земельных угодий у мелкотоварных свиноводческих предприятий, составляющих от 2 до 50 гектар. Определены основные виды деятельности мелкотоварных свиноводческих предприятий, к которым относятся: откорм поросят, репродукция поросят и полный цикл содержания и выращивания свиней. Приведены нормы технологического проектирования выхода навоза от поросят на доращивании и откорме, а также от холостых, супоросных и подсосных свиноматок. Учтены статистические данные по среднему количеству поросят от одной свиноматки в России, составляющему 9,8 поросят за опорос. Разработаны графические и математические модели зависимости мощности мелкотоварных свиноводческих предприятий от количества имеющихся у них земельных ресурсов, позволяющие определить корреляционную связь между параметром мощности мелкотоварного свиноводческого предприятия и параметром количества земельных угодий, на которых планируется организация производства.

Ключевые слова: свиноводство; мелкотоварное производств; рентабельность; математическая и графическая модель.

DEPENDENCE MODELS OF SMALL-SCALE PIG-BREEDING FARM CAPACITY ON AVAILABLE AGRICULTURAL LAND

I.E. PLAKSIN; A. V. TRIFANOV, Cand. Sc. (Eng)

The article outlines the challenges for small-scale pig enterprises. Profitability indices of pig-breeding complexes and small-scale pig farms are compared, being 25-30% and 5-15%, respectively. The factors influencing the profitability of small-scale pig farms are identified. The risks to surface and ground water bodies, located in close proximity to pig-breeding enterprises, are shown if the technology of storing and application of bedding-free liquid pig manure with the moisture content from 92 to 97% is not observed. Based on the identified factors, the necessity of efficient use of land resources of small-scale pig farms to reduce the anthropogenic load on the environment is substantiated. The standard rates of pig manure application on soil are 35 t/ha. According to the Russian statistical data the small-scale pig farms have from 2 to 50 hectares of agricultural land. The main types of activity of small-scale pig farms are piglet fattening, pig reproduction and the full cycle of pig keeping and growing. The standard outputs of manure from growing-fattening pigs, as well as from barren, gestating and milking sows are cited. The statistical data on average number of piglets from one sow in Russia, which is 9.8 piglets per one farrowing, are taken into account. Using the above standards and statistics the graphical and mathematical models of dependence of small-scale pig farms capacity on the amount of available land resources were developed to determine the correlation between the capacity index of small-scale pig-breeding companies and the index of the land amount, where it is planned to start production.

Key words: pig-breeding; small-scale production; profitability; mathematical and graphical model.

ВВЕДЕНИЕ

Основной задачей свиноводческого предприятия независимо от производственной мощности и специализации, является организация рентабельного производства продукции. На крупных свиноводческих фермах и комплексах показатель рентабельности составляет 2530% , который достигается за счет большой производственной мощности и применения современных наукоемких технико-технологических и планировочных решений. На мелкотоварных свиноводческих предприятиях показатель рентабельности составляет от 5 до 15 % и достигается за счет более высокой цены на получаемую продукцию ввиду ее более высокого качества по сравнению с продукцией крупных свинокомплексов. Также показатель рентабельности свиноводческих предприятий, любой производственной мощности, зависит от количества и качества земельных ресурсов, имеющихся у комплекса или фермы. От данного показателя зависит экологическая безопасность района расположения свиноводческого предприятия.

Анализ существующих свиноводческих комплексов и ферм показал, что ввиду применения высокоинтенсивных технологий содержания свиней, предусматривающих бесподстилочное содержание, в качестве органического удобрения, на поля вносится жидкий навоз влажностью от 92 до 97 % [14]. И при нарушении технологии хранения и внесения бесподстилочного навоза, он может представлять потенциальную опасность для поверхностных и подземных водных объектов, расположенных вблизи свиноводческого предприятия.

Исходя из приведенных данных, особое внимание необходимо уделять вопросам эффективного использования земельных ресурсов, свиноводческих предприятий, используемых для внесения навоза, не превышая нормативные параметры и тем самым снижая антропогенную нагрузку на окружающую среду.

Таким образом, на стадии проектирования свиноводческого предприятия, его мощность необходимо рассчитывать в зависимости от имеющихся земельных ресурсов, используемых для внесения навоза.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Проведенные теоретические исследования посвящены получению математических и графических моделей зависимости мощности мелкотоварных свиноводческих предприятий различного назначения от имеющихся у них земельных угодий, а также выводу уравнений регрессии, которые позволяют определить корреляционную связь между параметром мощности мелкотоварного свиноводческого предприятия, и параметром количества земельных угодий на которых планируется организация производства.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В Институте агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства на данный момент разработаны графические и математические модели зависимости мощности мелкотоварных свиноводческих предприятий от количества имеющихся у них земельных ресурсов и вида деятельности предприятия.

Исходя из норм технологического проектирования, норма внесения свиного навоза составляет 35 г/га[1,2].

Расчет выхода навоза велся без учета попадания в систему навозоудаления технологической воды и остатков корма, так как присутствие указанных веществ приводит к увеличению объема навоза, при сохранении концентрации питательных веществ, по которым ведется расчет внесения навоза на гектар.

Необходимо определить зависимость мощности мелкотоварного свиноводческого предприятия от количества, имеющейся у него земли, при учете того, что по данным Росстата размеры земельных угодий ЛПХ и КФХ на Северо-западе России составляют от 2 до 50 га [15].

По виду деятельности мелкотоварные свиноводческие предприятия подразделяются на репродукторные и откормочные фермы, а также фермы с замкнутым циклом содержания свиней.

Выходной продукцией для откормочных ферм и ферм с замкнутым циклом содержания свиней, являются откормочные поросята в возрасте 180 дней.

Необходимо определить количество навоза получаемого за цикл производства единицы готовой продукции (один откормочный поросенок).

Согласно нормам технологического проектирования РД-АПК 1.10.15.02-08 от одного поросенка на откорме в сутки получается 5,75 килограмм навоза, при учете того, что поросята ставятся на откорм в возрасте 80 дней, очевидно, что период откорма составляет 100 дней.

Запишем выражение для определения количества навоза от одного откормочного поросенка за период в 100 дней, на мелкотоварной откормочной ферме:

(откорм п Чнорм ^ (1)

где:

((откорм - общее количество навоза, получаемое за период откорма;

п - количество поросят;

Чнорм - нормативным показатель выхода навоза от одного поросенка в сутки;

t - период откорма.

Исходя из представленного выражения 1, определяем фактическое количество навоза, получаемое от одного поросенка за период откорма в 100 дней:

Qоткорм.пор 5> 7 5 ' 1 00 57 5 К2

Запишем выражение для определения необходимого количества земельных угодий для утилизации навоза, получаемого от одного поросенка на откормочной мелкотоварной свиноферме:

откорм.пор , ^

^ необх.пор. "с V ^)

^ нормативное

где

5необх.пор. - площадь необходимая для внесения навоза от одного поросенка на откормочной ферме;

Qоткорм.пор - количество навоза, получаемое за период содержания одного откормочного поросенка;

5нормативное - норма внесения свиного навоза на гектар.

Согласно выражению 2 определяем количество земельных угодий необходимое для внесения навоза получаемого от одного поросенка на откормочной ферме:

_ 575 _

^необх.пор. 35000 0' 0 1 ^ га

Также необходимо определить количество навоза, получаемое для производства единицы готовой продукции (один откормочный поросенок) на ферме с замкнутым циклом содержания свиней.

Для мелкотоварной свиноводческой фермы, с замкнутым циклом содержания свиней, необходимо учитывать выход навоза от свиноматки в период супоросности, период подсоса и холостой период, кроме того необходимо учесть количество навоза, получаемое от поросят на доращивании и поросят на откорме.

Согласно нормам технологического проектирования [1] ,от одной супоросной свиноматки получают 10 килограмм навоза, от свиноматки на подсосе 15,3 килограмма навоза и от холостой свиноматки 8,8 килограмма навоза соответственно. От поросят на доращивании, в среднем, получают 1,17 кг навоза и от поросят на откорме 5,75 килограмм навоза в сутки.

При учете того, что супоросность свиноматки длится 115 дней, период подсоса 28 дней, холостой период 7 дней, период доращивания до 80 дневного возраста составляет 52 дня и период откорма 100 дней.

Исходя из приведенных данных запишем выражение для определения количества навоза, получаемого на мелкотоварной свиноферме с замкнутым циклом содержания свиней при получении готовой продукции (откормочные поросята).

^2замкн.цикл / 11свином. ^ хол Ч хол " / 11норм. ^дор. Чнорм.дор. ""

¿-^ суп суп ¿-^

-т- норм.-т-

подсос подсос

"" ^ ' 11норм. ^откорм Чнорм.откорм ( ^ )

где

О-заттн.цикл - общее количество навоза, получаемое за период получения готовой продукции на мелкотоварной свиноферме с замкнутым циклом содержания свиней;

псвином - количество свиноматок;

пнорм. - нормативное количество поросят за опорос (по данным национального союза свиноводов в России на одну свиноматку приходится 9,8 поросят [16]);

t хол - продолжительность холостого, супоросного и подсосного периодов;

суп подсос

£дор. - продолжительность периода доращивания;

£откорм - продолжительность периода откорма;

q хол - нормативный показатель выхода навоза от одной свиноматки в холостой

суп

норм.—*—

подсос

период, период супоросности и период откорма;

qнорм.дор. - нормативный показатель выхода навоза от одного поросенка на доращивании;

qнорм.откорм - нормативный показатель выхода навоза от одного поросенка на откорме.

Согласно выражению 3 определяем количество навоза, получаемое за период получения готовой продукции (откормочных поросят) от одной свиноматки: <2замкн.цикл = 1 1 5 ■ 1 0 + 2 8 ■ 1 5, 3 + 7-8, 8 + 1 1 5 ■ 1 0 + 2 8 ■ 1 5, 3 + 2-8, 8 + (9, 8 ■ 5 2 ■ 1, 1 7 ) ■ 2 + 1 0 0 ■ 9, 8 ■ 5, 7 5 + 2^9, 8 ■ 5,7 5 = 10 176,2 кг.

Для определения количества навоза получаемого за выход единицы продукции (одного откормочного поросенка) необходимо определить отношение общего количества навоза и количества поросят откормочных поросят от одной свиноматки:

_ 2замкн . цикл . „

<сзамкн. цикл одн. пор. ~ (

71

'ьнорм

Откуда:

10176,2

кг

2замкн . цикл одн .пор. д д

Запишем выражение для определения необходимого количества земельных угодий для утилизации навоза, получаемого за период выхода единицы готовой продукции (откормочный поросенок):

замкн цикл одн пор

^ необх.пор.з. ц. с ( 5)

^ нормативное

где:

5необх.пор.з.ц. - площадь необходимая для внесения навоза от одного откормочного поросенка на мелкотоварной ферме с замкнутым циклом содержания свиней;

0.замкн. цикл одн,пор. - количество навоза, получаемое за период производства единицы готовой продукции (откормочный поросенок);

Согласно выражению 5 определяем количество земельных угодий для утилизации навоза, получаемого за период выхода единицы готовой продукции (откормочный поросенок) на мелкотоварной свиноферме с замкнутым циклом содержания свиней:

1038,39

$необх.пор.з. ц. = 35000 = 0,0297 га

Зная количество земельных угодий необходимых для внесения навоза получаемого от производства единицы продукции на откормочной мелкотоварной ферме и мелкотоварной ферме с замкнутым циклом содержания, запишем выражение для определения максимальной мощности свинофермы в зависимости от имеющейся в распоряжении земли:

N = --^--(6)

^необх.пор .или Sнеобх.порз.ц

где

N - мощность фермы (количество откормочных поросят);

- имеющиеся земельные угодья; Запишем выражение для определения мощности мелкотоварной откормочной фермы в общем виде:

о

5-5,

нормативное

откорм.пор

Чнорм

t

норм

t

(7)

нормативное нормативное

Аналогично запишем выражение для определения мощности мелкотоварной фермы с замкнутым циклом производства:

N —

з ц

V:

S ■ S,

замкн. цикл одн. пор. ^нормативное

сзамкн .цикл

нормативное

сзамкн. цикл

S ■ S ■ п

нормативное норм

сзамкн .цикл

П

норм

П

норм

нормативное

S ■ S ■ п

нормативное норм

1 Пс

• t хол • q

суп подсос

суп

норм.-т-

подсос

хол " 2 11норм. ^дор. Чнорм.дор. "" 2 11норм. ^откорм Чнорм.откорм

(8)

Зная площадь имеющихся земельных угодий, а также используя выражения 7 и 8, можно определить мощность проектируемой фермы с соблюдением экологических норм внесения свиного навоза на гектар.

Математическую зависимость мощности мелкотоварных свиноводческих ферм от земельных угодий представим в виде графических моделей выражений 7 и 8:

4000 3000 2000 1000 0

10

20

30

40

50

1

60

• откорм

• замкнутый цикл

-Линейная (откорм)

-Линейная (замкнутый цикл)

Рис. 1. Графические модели зависимости мощности мелкотоварных свиноводческих ферм от

имеющихся земельных угодий

у = 62,5х (9)

R2=1

у = 3 3,668х - 0, 4 1 6 1

(10)

R2=1

0

где

у - мощность мелкотоварной свинофермы;

х - количество земельных угодий;

Я - коэффициент корреляции.

Полученные уравнения регрессии 9 и 10 позволяют определить корреляционную связь между параметром мощности свиноводческого откормочного предприятия, а также предприятия с замкнутым циклом производства и параметром количества земельных угодий на которых планируется организация производства.

Аналогично с определением мощности мелкотоварных свиноводческих ферм для откорма и ферм с замкнутым циклом содержания свиней определим максимально допустимую мощность мелкотоварной репродукторной фермы в зависимости от имеющихся земельных ресурсов.

На мелкотоварной репродукторной ферме выходной продукцией являются поросята отъемыши в возрасте 28 дней.

Запишем выражение для определения количества навоза, получаемого при производстве продукции на мелкотоварной репродукторной ферме (поросят отъемышей):

2 отъемпор = / Ясвином. ^ Х2Л " Ч Х2Л ( 1 1 )

¿—I суп суп

—т- норм.—т-

подсос Г подсос

где

(2отъем,пор - общее количество навоза, получаемое за период получения готовой продукции на мелкотоварной репродукторной свиноферме; свином - количество свиноматок;

t хол - продолжительность холостого, супоросного и подсосного периодов;

суп подсос

Ч хол - нормативный показатель выхода навоза от одной свиноматки в холостой

суп

норм.-7-

подсос

период, период супоросности и период откорма.

Откуда:

<2отъем.пор = 7 ■ 8, 8 + 1 0 ■ 1 1 5 + 2 8 ■ 15,3 = 1640 кг

Для определения количества навоза получаемого за производство единицы готовой продукции (поросенок отъемыш) необходимо определить отношение общего количества навоза и количества поросят, получаемых за один опорос:

отъем пор

2 отъем. пор . один пор . ~ ( 1 2 )

норм

где

отъем пор один пор - количество навоза, получаемое за период производства единицы готовой продукции (поросенок отъемыш);

отъем пор - общее количество навоза, получаемое за период получения готовой продукции на мелкотоварной репродукторной свиноферме; норм - нормативное количество поросят за опорос.

Откуда:

1640

2отъемпор . один пор . п п 167,3 5 кг

Запишем выражение для определения необходимого количества земельных угодий для утилизации навоза, получаемого за период выхода единицы готовой продукции (поросенок отъемыш):

Qотъем пор. одн. пор. . .

^ необх.пор . отъем. с V - ^)

^ нормативное

где

5необх.гюр.отъем. - площадь необходимая для внесения навоза от одного поросенка отъемыша на мелкотоварной репродукторной ферме;

Qотъем.пор. один пор. - количество навоза, получаемое за период производства единицы готовой продукции (поросенок отъемыш);

5нормативное - норма внесения свиного навоза на гектар.

Откуда:

_ 167,35 _

^необх.пор. отъем. 35000 ^ ^ ^^ ^

Зная количество земельных угодий необходимых для внесения навоза получаемого от производства единицы продукции репродукторной ферме, запишем выражение для определения максимальной мощности свинофермы в зависимости от имеющейся в распоряжении земли:

N = -----(14)

необх пор отъем

где

N - мощность фермы (количество поросят отъемышей); - имеющиеся земельные угодья;

Запишем выражение для определения мощности мелкотоварной репродукторной фермы в общем виде:

S S Sнормативное S Sнормативное S Sнормативное ^норм.

N = — - - -

р Qотъем пор. одн. пор. Q отъем пор. одн .пор. Qотъем.пор Qотъем.пор

9 71

нормативное норм

5 ■ 5 ■ П

нормативное норм

Е псвином. ' £ о ' Ч о

суп суп

—т- норм.—т-

подсос подсос

(15)

Зная площадь имеющихся земельных угодий, а также используя выражения 15 можно определить мощность проектируемой фермы с соблюдением норм внесения свиного навоза на гектар.

Математическую зависимость мощности мелкотоварных репродукторных свиноводческих ферм от земельных угодий представим в виде графической модели выражения 15.

^^^отьем -Линейная (отъем)

Рис. 2. Графическая модель зависимости мощности мелкотоварных свиноводческих репродукторных ферм от имеющихся земельных угодий:

у = 208,34х - 0,4887 ( 16)

R2=1

где

y - мощность мелкотоварной репродукторной свинофермы;

х - количество земельных угодий;

R - коэффициент корреляции.

Полученное уравнение регрессии 16 позволяет определить корреляционную связь между параметром мощности свиноводческого репродукторного предприятия и параметром количества земельных угодий, на которых планируется организация производства.

ВЫВОДЫ

Полученные математические и графические модели могут быть применены при проектировании мелкотоварных свиноводческих предприятий с возможностью определения их мощности в зависимости от имеющихся земельных ресурсов. Используя приведенные в статье математические и графически модели, а также современные наукоемкие технико-технологические и планировочные решения для мелкотоварных предприятий, такие как, проекты технологических модулей, для содержания и выращивания свиней, различного назначения [3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13], можно добиться снижения производственных издержек и снизить стоимость готовой продукции при сохранении ее высокого качества, что в свою очередь способствует повышению конкурентоспособности мелкотоварных свиноводческих предприятий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Методические рекомендации по технологическому проектированию свиноводческих ферм и комплексов РД-АПК 1.10.02.04-12

2. Брюханов А.Ю., Максимов Д.А., Васильев Э.В, Шалавина Е.В., Субботин И.А., Оглуздин А.С., Хухта Х., Уваров Р.А.Рекомендации по обоснованию экологически безопасного размещения и функционирования животноводческих и птицеводческих предприятий. 2015. С. 39.

3. Плаксин И.Е., Трифанов А.В. Малогабаритный свинарник для содержания животных на глубокой подстилке // патент на полезную модель RUS 149256 19.08.2014

4. Плаксин И.Е., Трифанов А.В. Использование естественной системы вентиляции на модульных фермах для повышения эффективности производства свинины в личных приусадебных и крестьянско-фермерских хозяйствах // Инновации в сельском хозяйстве. 2015. № 2 (12). С. 140-144.

5. Плаксин И.Е., Трифанов А.В. Модульная животноводческая ферма // Сельский механизатор. 2012. № 7. С. 28-29.

6. Плаксин И.Е., Трифанов А.В Результаты исследований параметров микроклимата технологического модуля для откорма поросят // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2015. № 86. С. 147-156.

7. Плаксин И.Е., Трифанов А.В., Тропин А.Н. Универсальная модульная ферма для содержания животных // Патент России на полезную модель № 111389, 20.12.2011.

8. Плаксин И.Е., Трифанов А.В. Результаты производственной проверки технологического модуля для откорма поросят // Сборник научных трудов ГНУ СЗНИИМЭСХ. 2014. № 85. С. 122-129.

9. Плаксин И.Е., Трифанов А.В. Малогабаритный свинарник // Патент России на полезную модель №160700, 12.08.2015

10. Плаксин И.Е., Трифанов А.В. Устройство для выпаивания поросят-сосунов // Патент России на полезную модель №160693 10.12.2015

11. Плаксин И.Е., Трифанов А.В. Развитие модульного производства сельскохозяйственной продукции в ЛПХ и КФХ // Техническое и кадровое обеспечение инновационных технологий в сельском хозяйстве Материалы международной научно-практической конференции в 2 частях. 2014. С. 144-146.

12. Калюга В.В., Трифанов А.В., Плаксин И.Е. Применение модульных технологий при проектировании свиноводческих предприятий // Глобализация и развитие агропромышленного комплекса России сборник научных трудов международной научно-практической конференции, посвященной 110-летию Санкт-Петербургскому государственному аграрному университету 2014. С. 97-100.

13. Плаксин С.И., Плаксин И.Е., Базыкин В.И. Оптимальное размещение технологических модулей для организации рентабельного мелкотоварного производства свинины // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2014. № 37. С. 249-255.

14. Калюга В.В. Повышение эффективности производства свинины в условиях нечерноземной зоны России за счет совершенствования существующих и разработки новых технологий и технических средств // диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 1988

15. http://www.gks.ru/

16. http://www.nssrf.ru/