CC BY
25
УДК 631.151.2:636 DOI 10.51794/27132064-2021-1-12
МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МОЛОЧНОГО СКОТОВОДСТВА
В.К. Скоркин, доктор сельскохозяйственных наук А.М. Гаджиев, доктор сельскохозяйственных наук Институт механизации животноводства - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ E-mail: vskorkin@gmail.com
Аннотация. Изучены и исследованы вопросы оптимизации молочных ферм. Выполнен анализ роста производства молока при новом строительстве, реконструкции, а также модернизации объектов животноводства. С помощью разработанной нами компьютерной программы проведен расчет технических и экономических показателей типоразмерного ряда ферм мощностью от 100 до 1200 коров. Определены целесообразный размер молочной фермы, затраты труда на обслуживание коров с учетом способов содержания животных. Исследования показали, что диапазон оптимальности ферм типоразмерного ряда находится в пределах от 200 до 800 коров, дальнейшее увеличение поголовья приводит к снижению рентабельности. Одновременно капитальные затраты на одно скотоместо с увеличением мощности фермы со 100 до 800 коров сокращаются на 25%. Повышение эффективности производства молока будет осуществляться за счет применения прогрессивных инновационных ресурсосберегающих направлений: увеличение удельного веса беспривязного содержания коров до 60% к 2030 г. и доение в доильных залах; модернизация действующих ферм и применяемой техники нового поколения, систем автоматизации технологических процессов; применение многофункциональных мобильных видов техники; кормление животных полнорационными кормовыми смесями, создание прочной кормовой базы в каждом хозяйстве. Использование современных технологий, автоматизированной техники нового поколения, интеллектуальных систем позволит повысить эффективность производства продукции.
Ключевые слова: беспривязное содержание, реконструкция, модернизация, многофункциональная техника, эффективность производства.
Введение. Производство молока в России в настоящее время составляет более 30 млн т в год, однако по ряду производственных показателей уступает передовым по производству молока странам. Если рассматривать затраты на производство единицы продукции, то удельные затраты кормов в России выше в 2,0 раза, затраты труда и расход электроэнергии - выше до 3,5 раз, при этом продуктивность коров в среднем ниже до 2,2 раз [1].
Основными производителями сырого молока в России являются коллективные хозяйства - 52,6% от объема производимого молока, личные подсобные хозяйства - 39,1% и фермерские хозяйства - 8,2%. Производство молока в 2020 г. в коллективных сельскохозяйственных организациях достигло 17,87 млн т, в хозяйствах населения - 11,53 млн т, в фермерских хозяйствах - 2,81 млн т. На фермах (более 72,0%) применяется привязное содержание коров. При таком содержании большая часть технологических процессов вы-
полняется вручную, что значительно влияет на производительность труда и затраты на производство продукции [2].
Из-за использования устаревшей технологии содержания животных (привязный способ содержания) доильное оборудование не соответствует современным требованиям: 32,9% коров доят в ведро, 46,5% - в молоко-провод. Доля крупных комплексов с поголовьем от 800 и более коров с использованием передовых технологий кормления и содержания животных составляет около 4%. Ими производится 33% молока. Средний надой на одну корову в год на крупных комплексах более чем на 2000 кг молока выше показателей мелкотоварного сектора. Считаем, что основной прирост производства молока будет осуществляться за счет сельскохозяйственных организаций. Учитывая, что в 2020 г. объем производства молока в сельхозорганизациях составил 17,87 млн т, необходимо увеличить производство этой продукции на 8 млн т за
счет ввода в эксплуатацию новых производственных мощностей. Наряду с вводом производственных мощностей реконструкция существующих ферм дает значительный прирост молока. Более половине от числа всех животных в стране корма скармливают раздельно в натуральном виде. Кормление коров полнорационными кормовыми смесями способствует повышению продуктивности на 1418%, а также снижению затрат труда на производство продукции.
Цель исследований. Проведение исследований эффективности модернизации технологических процессов на молочных фермах типоразмерного ряда; определение оптимального размера молочной фермы, затрат труда на обслуживание одной коровы в год, технико-экономических показателей ферм типоразмерного ряда при использовании технических средств нового поколения.
Материалы и методы. При проведении исследований использованы материалы по оптимизации молочных ферм и эффективности их эксплуатации. Проведены сравнительные анализы различных технологий производства молока, способов содержания животных, эффективности оптимального размера предприятия от 100 до 1200 коров. Определена рентабельность производства, себестоимость молока, полученная прибыль. При проведении расчетов использовались общепринятые методики расчета экономической эффективности предприятия [3].
Результаты исследований и обсуждение. Проведенные нами и рядом других ученых исследования по сравнительной эффективности применения доильных установок типа «молокопровод» и доильных залов показывают, что использование доильных залов повышает продуктивность коров, а также качество молока при повышении производительности труда (таблица 1).
Влияние способов содержания коров при производстве молока показано в таблице 2. Данные таблицы 2 показывают, что трудозатраты на 1 корову в год при привязном содержании и доении в ведро на 20,9 челч в год больше, чем при доении в молокопровод, и в 2,4 раза больше, чем при беспривязном
содержании и доении в доильном зале на установках «Тандем», «Елочка».
Таблица 1. Сравнение технико-экономических
Наименование Мощность фермы, голов
100 200 400 800 1200
Доение в молокопровод
Себестоимость молока, руб/кг 26,4 20,6 21,1 20,9 22,4
Стоимость одного скотоместа, тыс. руб. 433,0 373,6 335,6 309,3 303,7
Рентабельность, % 8,4 38,8 35,6 36,8 27,9
Доение в доильном зале
Себестоимость молока, руб/кг - 19,8 20,3 19,7 21,3
Стоимость одного скотоместа, тыс. руб. - 376,9 340,2 310,0 305,7
Рентабельность, % - 44,7 41,1 45,5 34,2
Таблица 2. Влияние способов содержания и доения
Способы содержания
привязное беспривязное комбинированное
Доение коров
в ведро в молоко- в доильном в молокопровод,
провод зале доильном зале
Обслуживание животных
12,07 12,07 1,10 7,00
Раздача кормов
12,86 12,86 10,73 10,73
Доение
60,70 40,00 17,60 17,60
Чистка стойл, кормушек, проходов
29,78 29,78 19,67 25,78
Внесение подстилки
4,40 4,40 - 4,40
Итого
119,81 99,11 49,1 65,51
Перевод молочного скота на беспривязный способ содержания обеспечит сокращение затрат труда на производство 1 ц молока, увеличит производительность труда, рентабельность производства. Сравнение различных технологий машинного доения показывает, что общие затраты труда, а также использование ручного труда на доение и первичную обработку молока при доении в доильных залах значительно меньше, чем при других способах доения (рис. 1). Техническая модернизация молочного скотоводства является условием увеличения объемов производства молока.
В 2019 г. было построено, реконструировано, модернизировано 193 молочных объекта животноводства, что способствовало дополнительному производству 232 тыс. тонн молока. Всего за 2014-2019 годы реконструировано и модернизировано 1324 объекта. В 2019 г. за счет введения новых, а также реконструкции и модернизации существующих объектов создано 90633 скотоместа [4].
ИМЖ - филиалом ФГБНУ ФНАЦ ВИМ разработана экономико-математическая модель определения оптимальных параметров типоразмерного ряда молочно-товарных ферм различной мощности. Нами рассчитаны показатели молочных ферм типоразмерного ряда от 100 до 1200 коров (таблица 4). Исследования показали, что оптимальный диапазон размера ферм - от 200 до 800 коров, дальнейшее увеличение поголовья приводит к снижению рентабельности. Одновременно капитальные затраты на одно скотоместо с увеличением мощности фермы со 100 до 800 коров сокращаются на 25% [5, 6, 12, 13].
Таблица 4. Некоторые технико-экономические показатели молочных ферм
Показатели Мощность фермы, гол.
100 200 400 800 1200
Единовременные капитальные вложения, тыс. руб. 41181,5 73435,6 111105,3 198242,9 313645,9
Годовые издержки, тыс. руб. 16834,4 27960,5 57471,1 112629,1 184408,1
Производство молока, т/год 667,2 1334,3 2668,6 5337,2 8005,8
Себестоимость молока, руб/кг 25,0 21,0 21,5 21,1 23,0
Стоимость скотоместа, тыс. руб. 548,1 494,3 369,9 330,8 346,5
Рентабельность производства, % 13,3 36,5 32,8 35,5 24,2
Общие затраты
Доение в ведро 54,7 чел-ч/год
Доение в доильном зале 17,6 чел-ч/год
Доение в молоко-провод 47,6 чел-ч/год
Ручной труд
Доение в ведро 6,95 чел-ч/год
Доение в доильном зале 2,7 чел-ч/год
Доение в молоко-провод 4,7 чел-ч/год
Рис. 1. Сравнение трудозатрат при различных технологиях машинного доения
По данным В.Н. Суровцева, И.Н. Бузда-лова и др. значительная концентрация поголовья коров на крупных предприятиях приводит к ухудшению качества продукции, а также экологической и эпизоотической обстановки [7, 8]. Наибольшие затраты труда отмечаются при доении, первичной обработке и хранении молока. Проведенные расчеты показали, что «гигантомания» не всегда бывает оправдана. С увеличением поголовья возрастает потребность в сельхозугодиях для производства кормов, выпаса животных, а также растут затраты на транспортировку кормов и органических удобрений. Строительство молочных ферм с использованием цифровизации и автоматизации технологи-
ческих процессов и системой интеллектуального управления позволяет повысить производительность труда и, следовательно, эффективность производства (рис. 2) [9, 10, 11].
Выводы. В соответствии со «Стратегией развития механизации и автоматизации животноводства до 2030 года» повышение эффективности производства молока будет осуществляться за счет применения прогрессивных инновационных и ресурсосберегающих направлений:
- создание прочной кормовой базы в каждом хозяйстве;
- увеличение удельного веса беспривязного содержания коров до 25% в 2020 г., до 60% к 2030 г. и доение в доильных залах;
- модернизация действующих ферм и применяемой техники нового поколения, систем автоматизации технологических процессов;
- применение многофункциональных мобильных видов техники, кормление животных полнорационными кормовыми смесями.
Рис. 2. Интеллектуальная система управления цифровой молочной фермой
Создание умных (цифровых) молочных ферм с интеллектуальной системой управления технологическими процессами позволит значительно повысит эффективность производимой продукции.
Литература:
1. Иванов Ю.А., Скоркин В.К. Подготовка кормов к скармливанию - залог успеха в повышении молочной продуктивности коров // Молочное и мясное скотоводство. 2015. № 8. С. 29-32.
2. Основные направления стратегии устойчивого социально-экономического развития АПК РФ на период до 2030 г. М., 2018. 57 с.
3. Методика определения экономической эффективности создания и применения инновационной техники и машинных технологий выполнения процессов при производстве продукции животноводства / Н.М. Морозов и др. М., 2019. 59 с.
4. Национальный доклад о ходе и результатах реализации в 2019 г. Госпрограммы развития сельского хозяйства и регулирования рынков с.-х. продукции, сырья и продовольствия. М., 2020. 194 с.
5. Скоркин В.К., Ларкин Д.К. Обоснование оптимальных размеров молочных ферм в России // Техника и оборудование для села. 2016. № 12. С. 28-31.
6. Иванов Ю.А., Скоркин В.К., Ларкин Д.К. Цифровая молочная ферма на 400 коров // Международный технико-экономический журнал. 2019. № 1. С. 7-13.
7. Суровцев В.Н. Концепция поголовья в молочном скотоводстве и проблемы ее оптимизации // Молочное и мясное скотоводство. 2015. № 6. С. 2-6.
8. Буздалов И.Н. Обеспечение приоритетного развития сельского хозяйства - главное в стратегии аграрной политики // ЭСХПП. 2015. № 4. С. 2-13.
9. Интеллектуальная система управления и обеспечения эффективного производства продукции молочного скотоводства умной фермы / Иванов Ю.А. и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019. Т. 20, № 1. С. 57-67.
10. Иванов Ю.А. Научное обеспечение модернизации объектов по производству продукции животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2018. № 2(30). С. 4-12.
11. Иванов Ю.А., Скоркин В.К., Аксенова В.П. Оптимизация и модернизация технологических процессов молочных ферм // Международный технико-экономический журнал. 2020. № 4. С. 7-15.
12. Иванов Ю.А. Цифровое животноводство: перспективы развития // Вестник ВНИИМЖ. 2019. № 1. С. 4.
13. Ivanov Y., Tikhomirov I. Promising directions of technological development and the use of digital technologies in dairy farming // Bio Web of Conferences. Kazan, 2020. Т. 27. С. 00147.
Literatura:
1. Ivanov YU.A., Skorkin V.K. Podgotovka kormov k skarmlivaniyu - zalog uspekha v povyshenii molochnoj produktivnosti korov // Molochnoe i myasnoe skotovod-stvo. 2015. № 8. S. 29-32.
2. Osnovnye napravleniya strategii ustojchivogo social'no -ekonomicheskogo razvitiya APK RF na period do 2030 g. M., 2018. 57 s.
3. Metodika opredeleniya ekonomicheskoj effektivnosti sozdaniya i primeneniya innovacionnoj tekhniki i mashin-nyh tekhnologij vypolneniya processov pri proizvodstve produkcii zhivotnovodstva / N.M. Morozov i dr. M., 2019. 59 s.
4. Nacional'nyj doklad o hode i rezul'tatah realizacii v 2019 g. Gosprogrammy razvitiya sel'skogo hozyajstva i reguli-rovaniya rynkov s.-h. produkcii, syr'ya i prodovol'st-viya. M., 2020. 194 s.
5. Skorkin V.K., Larkin D.K. Obosnovanie optimal'nyh razmerov molochnyh ferm v Rossii // Tekhnika i oboru-dovanie dlya sela. 2016. № 12. S. 28-31.
6. Ivanov YU.A., Skorkin V.K., Larkin D.K. Cifrovaya molochnaya ferma na 400 korov // Mezhdunarodnyj tekh-niko-ekonomicheskij zhurnal. 2019. № 1. S. 7-13.
7. Surovcev V.N. Koncepciya pogolov'ya v molochnom skotovodstve i problemy ee optimizacii // Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2015. № 6. S. 2-6.
8. Buzdalov I.N. Obespechenie prioritetnogo razvitiya sel'skogo hozyajstva - glavnoe v strategii agrarnoj politiki // ESHPP. 2015. № 4. S. 2-13.
9. Intellektual'naya sistema upravleniya i obespecheniya effektivnogo proizvodstva produkcii molochnogo skoto-vodstva umnoj fermy / Ivanov YU.A. i dr. // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2019. T. 20, № 1. S. 57-67.
10. Ivanov YU.A. Nauchnoe obespechenie modernizacii ob"ektov po proizvodstvu produkcii zhivotnovodstva // Vestnik VNIIMZH. 2018. № 2(30). S. 4-12.
11. Ivanov YU.A., Skorkin V.K., Aksenova V.P. Optimi-zaciya i modernizaciya tekhnologicheskih processov mo-lochnyh ferm // Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomiche-skij zhurnal. 2020. № 4. S. 7-15.
12. Ivanov YU.A. Cifrovoe zhivotnovodstvo: perspektivy razvitiya // Vestnik VNIIMZH. 2019. № 1. S. 4.
13. Ivanov Y., Tikhomirov I. Promising directions of technological development and the use of digital technologies in dairy farming // Bio Web of Conferences. Kazan, 2020. T. 27. S. 00147.
MODERNIZATION OF DAIRY CATTLE BREEDING'S TECHNOLOGICAL PROCESSES V.K. Skorkin, doctor of agricultural sciences A.M. Hajiyev, doctor of agricultural sciences Institute of livestock mechanization - filial of FGBNY FNAC VIM
Abstract. The issues of dairy farms optimization are studied and investigated. The analysis of the milk production growth during livestock facilities' new construction, reconstruction and modernization is carried out. With the computer program developed by us helping, the calculation of technical and economical indicators of a standard-sized number of farms with a capacity from 100 to 1200 cows was carried out. The dairy farm's appropriate size, labor costs for cows' servicing, taking into account the animals keeping methods are determined. The studies had shown that the farms' optimal range at typical size range is from 200 till 800 cows, further increasing in the number of livestock leads to profitability decreasing. At the same time, the capital costs per stock-place at the farm's capacity increasing from 100 to 800 cows it in 25% are reduced. The milk production efficiency increasing through the progressive innovative resource-saving directions using: the share of cows tie-free keeping up to 60% in 2030 and milking them in milking parlors increasing; existing farms' modernization and new generation's equipment, technological processes' systems automation; equipment's multifunctional mobile types applying; animals with fullration feed mixtures feeding, solid feed basis on each farm creating will be carried out. The modern technologies, new generation of automated equipment, and intelligent systems using it will the production efficiency increasing. Keywords: tie-free keeping, reconstruction, modernization, multifunctional equipment, production efficiency.
