CC BY
64
УДК 631.3:636.2
МОЛОЧНЫЕ ФЕРМЫ СЕГОДНЯ И ЗАВТРА
В.К. Скоркин, доктор с.-х. наук
Институт механизации животноводства - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ E-mail: [email protected]
Аннотация. Повышение благосостояния своих граждан является первоочередной задачей Правительства, для чего необходимо создать продовольственную безопасность страны. Производство продуктов питания в полном объеме от потребностей населения возможно за счет повышения продуктивности полей, животных и сокращения производственных потерь. Проведенные исследования показали, что наибольшие потери несут сельхозпроизводители из-за несовершенства биологической, технической и технологической базы ведения хозяйства (35,25 и 40% соответственно). Повышение качества и снижение потерь в отрасли молочного скотоводства достигается за счет создания устойчивой материально-технической и кормовой базы, высокоразвитого кормопроизводства и полноценного кормления животных, обеспечения комфортных условий их содержания, технологии доения и первичной обработки молока на фермах и комплексах. Наличие, состав, технический уровень машин решающим образом влияют на технологический уровень сельскохозяйственного производства, производственные затраты, показатели продуктивности животных. Россия является одной из крупных стран по производству молока (более 30 млн тонн в год), но по некоторым показателям уступает ряду западных стран: затраты кормов, труда и расход электроэнергии в 1,3-2,0 раза выше, а продуктивность коров в 1,6-2,2 раза ниже. Существующие фермы - старой планировки и постройки 60-70-х годов с привязным содержанием животных (~ 72-75%), в которых используется устаревшая техника и технологии, большой удельный процент ручного труда. Ключевые слова: технический уровень, молочное скотоводство, цифровая ферма, технологии доения, интеллектуальная система управления.
Введение. Известно, что качество продукции сегодня практически целиком зависит от человеческого фактора, например, от соблюдения оператором технологического регламента. В то же время по ряду причин обеспечить полноценный контроль его работы практически невозможно. Современный отечественный и зарубежный опыт комплексной автоматизации производства позволяет максимально сократить участие человека в сложных технологических процессах, исключить его влияние на уровень соблюдения технологических инструкций, освободить работника от управления локальными операциями, оставляя за ним организацию взаимодействия оборудования:
- поддерживать заданный технологический режим, обеспечивать высокую точность соблюдения параметров технологий, рецептур, дозировки компонентов;
- контролировать качество продукции на основных этапах;
- отслеживать количество и ассортимент продукции, оперативно изменять их;
- выявлять отклонения, минимизировать потери сырья и материалов;
- получать в оперативном режиме комплексную информацию о производстве для последующего технико-экономического анализа.
Молочное скотоводство России размещается в постройках 60-70-х годов привязного содержания с доением коров в ведро или мо-локопровод с раздачей кормов с помощью кормораздатчиков раздельно или в составе кормосмесей, удаление навоза - вручную. Такая механизация производственных процессов не обеспечивает рост производительности труда и нагрузки на одного работающего.
Наиболее быстрым и надежным методом создания новых ферм и комплексов является экономико-математическое моделирование предприятий, позволяющее получить основные технико-экономические показатели молочной фермы. Результаты расчета основных показателей фермы будущего на 400 коров при продуктивности 8000 кг молока в год:
при себестоимости 19,3 руб/кг, стоимости одного скотоместа 362,8 тыс. руб. обеспечивается рентабельность производства 47,9%, окупаемость инвестиций - 4 года, продление хозяйственного использования коров - до 45 лактаций. Современное состояние молочного комплекса России характеризуется следующими показателями (таблицы 1, 2). Из таблиц видно, что в последние годы доля сельскохозяйственных организаций в производстве молока возрастала, несмотря на то, что в общем поголовье их доля снижалась.
Таблица 1. Объемы производства молока в России, млн т
Таблица 2. Изменение поголовья КРС в России, млн голов
Доля личных подсобных хозяйств населения постоянно снижается как в производстве молока, так и в общем поголовье коров. А процент крестьянских фермерских хозяйств постоянно возрастает и в производстве молока, и в поголовье. За последние девять лет (2010-2018 гг.) общее поголовье коров в РФ сократилось более чем на 600 тысяч голов, а по результатам сельскохозяйственной переписи 2016 года сокращение поголовья еще больше. Доля сельскохозяйственных предприятий (СХО) по производству молока в общем поголовье снизилась на 0,2%. За эти же годы общий надой молока в России снизился на 4,5%, несмотря на то, что за счет повышения продуктивности коров доля сельхозорганизаций в общем производстве выросла на 7,7%. А общее поголовье коров снизилось на 10% [1].
Прогнозирование ситуации позволяет предположить, что основной прирост в производстве сырого молока должен состояться в сегменте сельхозорганизаций. К 2020 объем производства молока из СХО должен составить 22,9 млн тонн. Ожидается, что ввод в эксплуатацию новых производственных мощностей увеличит производство молока на 8 млн тонн, реконструкция объектов даст прирост в 3,2 млн тонн, а 1 млн тонн молока прирастет за счет увеличения молочной продуктивности коров.
Кроме того, планируется, что доля сельхозпроизводителей в объеме сырого молока к 2020 году вырастет с 46,6 до 68,9%. Вместе с тем, доля хозяйств населения должна сократиться с 47,2 до 18,8%. Это произойдет за счет перехода ЛПХ в категорию крестьян-ско-фермерских хозяйств, доля которых возрастет до 12,3%.
По подсчетам Минсельхоза, для того, чтобы достичь необходимых показателей, при средней продуктивности коров 5000 кг в год необходим прирост дойного стада на 1,48 млн голов. Стратегией развития механизации и автоматизации животноводства на период до 2030 года предусматриваются изменения в соотношении основных способов содержания коров на фермах сельхозорганизаций, приведенные в таблице 3 [2].
Производители 2010 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г.
Сельскохо-
зяйственные организации (СХО) 3,70 3,39 3,36 3,32 3,30
Хозяйства
населения 4,40 3,88 3,73 3,65 3,30
(ЛПХ)
Крестьянские (фермерские) хозяй- 0,70 1,14 1,17 1,23 1,30
ства (КФХ)
Всего 8,80 8,41 8,25 8,2 7,9
Доля от общего поголовья, %
СХО 42,0 39,1 38,7 40,5 41,8
ЛПХ 50,0 44,8 43,0 44,5 41,8
КФХ 8,0 13,1 13,5 15,0 16,5
Производители 2010 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г.
Сельскохо-
зяйственные организации (СХО) 14,31 14,72 15,04 15,62 16,0
Хозяйства
населения 16,00 14,04 13,52 13,70 11,9
(ЛПХ)
Крестьянские (фермерские) хозяй- 1,50 2,03 2,16 1,77 2,5
ства (КФХ)
Доля от общего объема производства молока, %
Всего 31,85 30,80 30,72 31,09 30,40
в том числе:
СХО 44,9 48,2 49,3 50,2 52,6
ЛПХ 50,2 46,0 44,3 44,1 39,1
КФХ 4,7 6,7 7,1 5,7 8,2
Таблица 3. Применение основных способов
содержания коров на фермах _сельхозорганизаций, %_
Технологии Настоящее Прогноз
содержания животных время 2020 г. 2030 г.
Привязное содержание 75,0 65,2 20,0
Беспривязное содержа- 23,3 25,3 60,0
ние
Комбинированное со- 1,7 9,5 20,0
держание
Итого 100 100 100
В перспективе удельный вес беспривязного и комбинированного содержания животных необходимо увеличить в 1,5-2,5 раза. При применении беспривязного содержания скота за счет реализации принципа самообслуживания, инновационной техники трудоемкость обслуживания животных снижается в 1,5-2,0 раза, что приведет к повышению производительности в молочном скотоводстве в перспективный период в 2,1-2,4 раза (таблица 4).
За последние годы найдены технические решения, позволяющие автоматизировать одну из важнейших технологических операций машинного доения - снятие аппарата с вымени после прекращения молокоотдачи. Ведущие в мире фирмы-произво-дители до-ильно-молочного оборудования выпускают различные модели автоматических манипуляторов для снятия доильных аппаратов, где основным элементом является электронный датчик, контролирующий поток молока в шланге доильного аппарата.
Таблица 4. Технико-экономические показатели при производстве молока в коллективных хозяйствах
Применяя эти средства автоматизации при доении в стойлах, один человек может обслуживать до 5 доильных аппаратов (вместо 2-3), выдаивая без нарушений правил машинного доения до 50 коров в час, то есть почти такое же количество животных, как и в доильных залах. Применение современных технических средств снятия аппаратов с вымени при доении коров позволяет устранить передержки аппаратов, повысить производительность труда дояров в 2-3 раза и получать молоко высокого качества.
Одной из характерных тенденций развития молочного скотоводства в последнее время является появление в странах Западной Европы животноводческих ферм с полной автоматизацией основных технологических операций. Ключевым звеном в технологии производства молока на таких фермах является автоматизированная система доения (АДС) или, как ее еще называют, доильный робот. Многочисленными наблюдениями установлено, что каждая корова, имея свободный доступ к роботу, в соответствии с естественной потребностью посещает его в среднем 2,6-2,7 раза, а высокопродуктивные (более 30 л в сутки) - 4-5 раз в сутки. Такая частота обеспечивает увеличение продуктивности животных в первой трети лактации до 18%, а за всю лактацию - до 10-14%.
В России начато производство доильных роботов и их внедрение в производство. Однако производство и применение роботов сдерживается их высокой стоимостью и необходимостью тщательного отбора коров при формировании стада. Таким образом, 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 [2]:
- увеличения удельного веса беспривязного содержания коров до 25% в 2020 г. и 60% к 2030 г. и доением в доильных залах;
- модернизации действующих ферм и применяемой техники нового поколения, систем автоматизации технологических процессов;
Показатели Фактически Прогноз
2020 г. 2030 г.
Количество коров, млн гол. 3,36 4,8 6,6
Валовое производство молока, млн т 15,04 22,9 42,8
Затраты труда на 1 ц молока, чел-ч 4,10 1,5 1,0
Количество обслуживающего персонала, млн чел. 0,305 0,179 0,223
Производство молока на 1 работника в год, т 46,8 127,9 191,9
Количество коров на 1 работника, гол. 12,4 26,8 29,6
- применения многофункциональных мобильных видов техники, кормления животных полнорационными кормовыми смесями;
- создания прочной кормовой базы в каждом хозяйстве.
Создание умных (цифровых) молочных ферм с интеллектуальной системой управления технологическими процессами позволит значительно повысить эффективность производства продукции (рис. 1).
Рис. 1. Интеллектуальная система управления умной фермой
Результаты и их обсуждение. Современное состояние отрасли молочного скотоводства остается на уровне 2016 года. Поголовье коров сократилось на 15,4 тыс. голов, в том числе в сельскохозяйственных организациях - на 43,8 тыс. голов, в хозяйствах населения - на 26,6 тыс. голов; и только в крестьянских (фермерских) хозяйствах поголовье коров увеличилось на 55,0 тыс. голов.
Производство молока в хозяйствах всех категорий в 2017 году составило 30,18 млн тонн, что на 1,3% больше уровня 2016 года. В сельхозорганизациях производство увеличилось на 4,1%, в крестьянских (фермерских) хозяйствах - на 9,3%. Положительный результат обеспечен за счет нового строи-
тельства молочных ферм и комплексов, дальнейшей технологической и технической модернизации молочной отрасли [3,4].
Россия остается одной из крупных стран по производству молока (более 30 млн т в год). В то же время, по некоторым производственно-экономическим показателям уступает ряду западных стран. Так, удельные затраты кормов на производство продукции превышают в 1,3-2,0 раза; трудозатраты и расход электроэнергии - в 2,5-3,5 раза, а продуктивность коров ниже в 1,6-2,2 раза [1].
Существующие фермы, в основном привязного содержания животных (72%), в которых часть технологических процессов выполняется вручную, имеют низкую произво-
дительность труда и большие затраты на производство 1 ц продукции. Результаты исследований ряда авторов показывают, что снижение продуктивности коров в связи с повышенным содержанием соматических клеток весьма существенно и достигает уровня 18-29%. По данным отечественных и зарубежных ученых, показатель удоя на 25% обусловлен генетическими факторами и на 75% - прочими, из которых: 35% составляют условия кормления и содержания, 25% - состояние здоровья животного и 15% - возраст и сезон лактации [5, 6].
В условиях быстроменяющихся социально-экономических возможностей хозяйствования и на фоне постоянного роста цен на энергоносители, технику, корма, транспорт возникает необходимость быстрой и достаточно точной оценки экономической эффективности финансовых инвестиций в производство молока, создание новых предприятий, отвечающих современным требованиям. Известно, что качество продукции сегодня
практически целиком зависит от человеческого фактора, например, от соблюдения оператором технологического регламента. В то же время по ряду причин обеспечить полноценный контроль его работы практически невозможно. Современный отечественный и зарубежный опыт комплексной автоматизации производства позволяет максимально сократить участие человека в сложных технологических процессах, исключить его влияние на уровень соблюдения технологических инструкций, освободить работника от управления локальными операциями, оставляя за ним организацию взаимодействия оборудования.
На рисунке 2 представлена схема систем взаимодействия отраслей в АПК, работа которых, в целом, направлена на повышение эффективности производства продукции животноводства [7]. Согласованность работы каждого сектора является сложной организационно-правовой формой дальнейшего развития АПК.
Рис. 2. Система обеспечения эффективного функционирования производства продукции
животноводства
of VNIIMZH №2(34)-2019
41
Оторванность производителей молочной продукции от первичной переработки, контроля качества производимой продукции и ее реализации снижает эффективность работы сельхозпредприятий, их доходность и рентабельность. Взаимосвязь секторов осуществляется через консультационный центр региона, который совместно с управлением сельскохозяйственного производства определяет потребность в технике и предприятии по ее выпуску. Такая структура интеллектуальной системы управления и обеспечения эффективного производства продукции молочного скотоводства на основе «умной фермы может быть рекомендована для муниципальных и региональных образований.
Выводы. Создание цифровых молочных ферм обеспечит переход от тяжелого полуручного труда к комплексной автоматизации производства и позволит максимально сократить участие человека в сложных технологических процессах, исключить его влияние на выполнение производственных процессов. Интеллектуальная система управления производством позволит повысить продуктивность животных на 14-18%, увеличить их хозяйственное долголетие до 4-5 отелов, рентабельность производства - до 45-50%.
Литература:
1. Рассказов А.Н. Перспективы развития цифрового молочного животноводства в России // Вестник ВНИ-ИМЖ. 2018. № 3(31). С. 20-25.
2. Стратегия развития механизации и автоматизации животноводства на период до 2030 года. М., 2015.
3. Милосердов В. Импортозамещение, продовольственная независимость и аграрная политика // АПК: экономика, управление. 2015. № 3. С. 3-12.
4. Скоркин В.К. Технологии и технические средства для модернизации объектов по производству молока и говядины // Вестник ВНИИМЖ. 2018. № 3. С. 6-10.
5. Текучев И.К., Иванов Ю.А., Кормановский Л.П. Проблемы реализации технологических новаций в животноводстве // АПК: Экономика, управление.
2017. № 5. С. 21-29.
6. Лоретц О.Г. Влияние технологии содержания и кратности доения на продуктивность коров и качество молока // Аграрный Вестник Урала. 2013. № 8. С. 72.
7. Интеллектуальная система управления и обеспечения эффективного производства продукции молочного скотоводства умной фермы / Ю.А. Иванов и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019. № 20(1).
Literatura:
1. Rasskazov A.N. Perspektivy razvitiya cifrovogo molo-chnogo zhivotnovodstva v Rossii // Vestnik VNIIMZH.
2018. № 3(31). S. 20-25.
2. Strategiya razvitiya mekhanizacii i avtomatizacii zhivotnovodstva na period do 2030 goda. M., 2015.
3. Miloserdov V. Importozameshchenie, prodovol'stven-naya nezavisimost' i agrarnaya politika // APK: ekonomi-ka, upravlenie. 2015. № 3. S. 3-12.
4. Skorkin V.K. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva dlya modernizacii ob"ektov po proizvodstvu moloka i govya-diny // Vestnik VNIIMZH. 2018. № 3. S. 6-10.
5. Tekuchev I.K., Ivanov YU.A., Kormanovskij L.P. Pro-blemy realizacii tekhnologicheskih novacij v zhivotno-vodstve // APK: Ekonomika, upravlenie. 2017. № 5. S. 21-29.
6. Loretc O.G. Vliyanie tekhnologii soderzhaniya i krat-nosti doeniya na produktivnost' korov i kachestvo moloka // Agrarnyj Vestnik Urala. 2013. № 8. S. 72.
7. Intellektual'naya sistema upravleniya i obespecheniya effektivnogo proizvodstva produkcii molochnogo skoto-vodstva umnoj fermy / YU.A. Ivanov i dr. // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2019. № 20(1).
DAIRY FARMS TODAY AND TOMORROW V.K. Skorkin, doctor of agricultural sciences
Institute of livestock mechanization - filial of the FGBNY FNAC VIM
Abstract. The well-being of its citizens improving is a priority for the Government, for which it is necessary the country's food security to create. The food production in full according to population's needs is possible by the fields, animals production increasing and production's losses reducing. Held studies had shown that the greatest losses of agricultural drivers are due to the biological, technical and technological base of farming' (35,25 and 40%, respectively) imperfections. Quality improving and losses reducing in the dairy cattle industry are achieved by a stable ma-terial-and-technical and feed base, highly developed forage production and animals' full feeding, comfortable conditions for their keeping providing, milking technology and primary milk processing on farms and complexes creating. The machines' presence, composition, technical level are have had a decisive effect on the technological level of agricultural producing, production costs, animals' production. Russia is one of the largest countries in milk production (more than 30 million tons per year), but on some indicators it is inferior to a number of Western countries: feed costs, labor and electricity consumption are in 1,3-2,0 times higher, and cow production is in 1,6-2,2 times lower. Existing farms -belong to old planning and they are of 60-70-ies years' constructions with tied keeping of animals (~ 72-75%), in which is used outdated equipment and technology, a large of manual labor's percentage. Keywords: technical level, dairy cattle breeding, digital farm, milking technology, intelligent control system.
