CC BY
7
Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 5 (97)
Технические науки
Natalia G. Goryacheva, Candidate of Technical Sciences, n.goryacheva@amchs.ru, https://orcid.org/0000-0003-4874-3922
Mariana V. Prosviryakova, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, prosviryakova.maryana@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-3258-260x
Olga V. Mikhailova, Doctor of Technical Sciences, Professor, ds17823@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-1045-2003
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 29.08.2022; одобрена после рецензирования 19.09.2022; принята к публикации 19.09.2022.
The article was submitted 29.08.2022; approved after reviewing 19.09.2022; accepted for publication 19.09.2022. -♦-
Научная статья
УДК 637.11:636.2
doi: 10.37670/2073-0853-2022-97-5-150-153
Производство молока на роботизированной молочной ферме
Геннадий Петрович Юхин1, Владимир Михайлович Мартынов1,
Владимир Александрович Шахов2, Гульнара Флуровна Латыпова1,
Азамат Миннигалеевич Калимуллин1, Алексей Анатольевич Катков1
1 Башкирский государственный аграрный университет, Уфа, Россия
2 Оренбургский государственный аграрный университет, Оренбург, Россия
Аннотация. Исследование проведено с целью определения экономической эффективности производства молока на молочно-товарной ферме с использованием роботизированной техники. Проанализирована робототехника для доения коров, уборки навоза и подачи кормов. Доказано, что применение роботов на молочной ферме в Республике Башкирия позволило сократить затраты ручного труда, повысить качество молока. Показано размещение доильных роботов в коровнике. Определены затраты на производства молока. Установлено, что затраты на производство молока в условиях роботизированной фермы окупаются при цене на сырое молоко не менее 31,2 руб/л в ценах 2021 r.
Ключевые слова: производство молока, молочно-товарная ферма, доильные роботы, роботы для уборки навоза, автопоилки.
Для цитирования: Производство молока на роботизированной молочной ферме / Г.П. Юхин, В.М. Мартынов, В.А. Шахов и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 5 (97). С. 150 - 153. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-97-5-150-153.
Original article
Milk production on a robotic dairy farm
Gennady P. Yukhin1, Vladimir M. Martynov1, Vladimir A. Shakhov2,
Gulnara F. Latypova1, Azamat M. Kalimullin1, Alexey A. Katkov1
1 Bashkir State Agrarian University, Ufa, Russia
2 Orenburg State Agrarian University, Orenburg, Russia
Abstract. The study was carried out in order to determine the economic efficiency of milk production on a dairy farm using robotic technology. Analyzed robotics for milking cows, manure cleaning and feed supply. It has been proven that the use of robots on a dairy farm in the Republic of Bashkiria has reduced the cost of manual labor and improved the quality of milk. The placement of milking robots in the barn is shown. The costs of milk production are determined. It has been established that the costs of milk production in a robotic farm are paid off at a price for raw milk of at least 31.2 rubles/l in 2021 prices.
Keywords: milk production, dairy farm, milking robots, manure cleaning robots, automatic drinkers.
For citation: Milk production on a robotic dairy farm / G.P. Yukhin, V.M. Martynov, V.A. Shakhov et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 97(5): 150-153. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-97-5-150-153.
Продуктивность молочного стада зависит от многих факторов. Наиболее важными из них являются породные свойства коров, качество и своевременность кормления и поения животных, оптимальные параметры микроклимата [1]. В хозяйствах Республики Башкортостан содер-
жатся коровы чёрно-пёстрой, симментальской, голштинской и других пород [2 - 4]. Использование роботизированной техники на молочных фермах позволяет значительно снизить затраты ручного труда и повысить качество получаемой продукции [5, 6].
Целью исследования является определение экономической эффективности производства молока на молочной ферме с использованием роботизированной техники.
Материал, методы и результаты. Молочнотоварная ферма СПК «Красная Башкирия» оснащена шестью роботами для доения коров, уборки навоза и пододвигателями кормов.
Технология роботизированного доения обеспечивает корове оптимальную свободу действий, она сама решает, когда ей есть, пить, отдыхать и доиться. Система контроля качества молока даёт возможность контролировать количество соматических клеток, цвет и проводимость молока, что позволяет обнаружить у коров мастит на ранней стадии. Кроме того, собираются данные о содержании жира, белка и лактозы в молоке. По этим показателям можно отслеживать общее состояние здоровья коровы и качество корма. Весь мониторинг производится автоматически при каждом доении. На случай отклонения показателей молока от нормы оно автоматически отделяется.
Во время доения корова получает порцию комбикормов. Данные о надоях, качестве молока, весе животного, его активности и потреблении корма собираются и анализируются в специальной программе. На основе полученных данных принимаются управленческие решения. Расположение доильных роботов в коровнике показано на рисунке 1.
Робот-уборщик навоза имеет две форсунки для сбрызгивания водой: впереди для размягчения навоза и качественной очистки, а сзади - для сохранения пола мокрым и предотвращения быстрого прилипания к полу новой порции навоза.
Пододвигатель кормов работает на аккумуляторных батареях. Он способен пододвигать на кормовом столе слой корма высотой до 0,65 м. В результате корма используются рационально, коровы имеют постоянный доступ к ним.
Себестоимость молока (тыс. руб/т) определяли как [7, 8]:
С = З / П
где Зм - годовые затраты на производство молока,
тыс. руб,;
Пм - годовой объём производства молока, т.
Годовой объём производства молока (т) определяли по формуле:
Пм = 0,001 ■ Уг ■ 2, где Уг - годовая продуктивность коровы, кг/год;
2 - количество дойных коров, гол.
Годовые затраты на производство молока (тыс. руб) определяли как:
З= З + А + А + А - С + З +
^м ^от -"о Лзд Лк ^мк ^к
■"мед
З - С - С
jhh ^пр ^нав 5
где Зот - годовые затраты на оплату труда;
А - амортизация и обслуживание оборудования;
Азд - амортизация и обслуживание производственных зданий;
Ак - амортизация коров, равная стоимости коров, поделённой на количество лет лактации;
Смк - стоимость мяса коров, идущих на выбраковку;
Зк = Пк ■ Цк - затраты на корма; Пк - годовое потребление кормов с учётом живой массы, продуктивности коров и способа их содержания, т э.к.е.; Цк - цена кормов, тыс. руб/т э.к.е.; Зт - затраты на жидкое топливо; Зэл - затраты на электроэнергию; Змед - годовые затраты на медикаменты и моющие средства;
Зин - годовые затраты на хозинвентарь; Спр - стоимость приплода за год; Снав - стоимость навоза за год. Количество дойных коров на роботизированной ферме составляет 360 гол. со средней живой массой 600 кг, среднегодовой удой - 9300 кг, количество лактаций до выбраковки коров - две и три. Цена одной нетели голштинской породы принята 250 тыс. руб. Ферму обслуживают 9 сотрудников, их заработная плата - 30 тыс. руб в месяц. Амортизация и обслуживание оборудования взяты с коэффициентом 0,143, а производственных зданий - с коэффициентом 0,029. Стоимость 1 к.э.е. принималась 13 руб., стоимость жидкого топлива - 50 руб/л, электроэнергии -5 руб/кВт-ч. Стоимость производственных зданий и оборудования принята в ценах 2021 г.
По результатам расчётов установлено, что себестоимость молока при трёх лактациях до выбраковки дойных коров составляла 28,9 руб/л, а при двух лактациях - 31,2 руб/л. При учёте субсидий в размере 40 % на приобретение оборудования и строительство производственных помещений себестоимость молока составила соответственно 26,3 и 28,6 руб/л.
В 2021 г. СПК реализовывало молоко по цене 26 - 28 руб/л. По данным директора центра изучения молочного рынка в РФ М. Мищенко, цена на сырое молоко в 2022 г. составила 35 - 42 руб/л, т.е. в среднем около 37,5 руб/л. В таблице 1 приведены данные по рентабельности (убыточности) производства молока в СПК при этих закупочных ценах.
При цене 26,0 руб/л производство молока в данных условиях было однозначно убыточно. При цене 28,0 руб/л производство молока окупается при обеспечении не менее трёх лактаций до выбраковки коров и получении субсидий на приобретение оборудования и строительство производственных помещений. При цене 37,5 руб/л производство молока рентабельно.
1
Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 5 (97)_
.Технические науки
Рис. 1 - Схема коровника с доильными роботами:
1 - стойловое помещение для дойных коров; 2 -кормовой проезд; 3 - помещение для молочных танков; 4 - стойловое помещение для дойных и сухостойных коров; 5 - родильные боксы; 6 -помещение для персонала; 7 - доильные роботы Рис. 2 - Коровник с доильными роботами
1. Рентабельность (убыточность) производства молока
Цена реализации молока, руб/л Рентабельность (+), убыточность (-), %
количество лактаций до выбраковки коров 3 количество лактаций до выбраковки коров 2
без учёта субсидий с учётом субсидий без учёта субсидий с учётом субсидий
26,0 -11,1 -1,1 -20,0 -10,0
28,0 -3,2 +6,1 -11,4 -2,1
37,5 +22,9 +29,9 +16,8 +23,7
Вывод. Затраты на производство молока в условиях роботизированной фермы СПК окупаются при цене на сырое молоко не менее 31,2 руб/л.
Список источников
1. Technical equipment of farms for comfortable cow keeping in winter conditions / V. Chernoivanov, A. Katkov, I.I. Gabitov et al. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2019; 25(S2): 45-53.
2. Значение технологического аудита для технического переоснащения молочно-товарных ферм Республики Башкортостан / Г.П. Юхин, В.М. Мартынов, А.А. Катков и др. // Отопление. Водоснабжение. Кондиционирование: матер. Междунар. науч.-практич. конф., провод. в рамках XVII специализир. выст. Уфа: Башкирский ГАУ, 2013. С. 43 - 45.
3. Использование свето-вентиляционных коньков на молочно-товарных фермах Республики Башкортостан / Г.П. Юхин, В.М. Мартынов, А.А. Катков и др. // Интеграция науки и практики как механизм эффективного развития АПК: матер. Междунар. науч.-практич. конф. в рамках XXIII Междунар. специализир. выст. «Агро-Комплекс-2013». Уфа, 2013. С. 99 - 101.
4. Циркуляционная система водоснабжения в коровнике с подогревом / Г.П. Юхин, А.А. Катков, З.В. Мака-ровская и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 5 (55). С. 89 - 90.
5. Молочная продуктивность голштинских коров в условиях роботизированного комплекса / Н.И. Морозова, Ф.А. Мусаев, Р.З. Садиков и др. // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костачева. 2018. № 2 (38). С. 32 - 36.
6. Использование роботизированной техники в условиях откормочного комплекса / А.А. Катков, А.М. Ка-
лимуллин, Т.А. Седых и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 3 (77). С. 157 - 160.
7. Система машин и оборудования для реализации инновационных технологий в растениеводстве и животноводстве Республики Башкортостан / под ред. И.И. Габитова, С.Г. Мударисова, Г.П. Юхина и др. Уфа: Башкирский ГАУ, 2014. 327с.
8. Юхин Г.П., Мартынов В.М., Катков А.А. Экономическая эффективность производства молока на реконструируемых фермах // Инновационному развитию агропромышленного комплекса - научное обеспечение: матер. междунар. науч.-практич. конф. в рамках XXII Междунар. специализир. выст. «Агрокомплекс-2012». Уфа: Башкирский ГАУ, 2012. С. 62 - 64.
References
1. Technical equipment of farms for comfortable cow keeping in winter conditions / V. Chernoivanov, A. Katkov, I.I. Gabitov et al. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2019; 25(S2): 45-53.
2. The value of technological audit for the technical re-equipment of dairy farms in the Republic of Bashkortostan / G.P. Yukhin, V.M. Martynov, A.A. Katkov et al. / Heating. Water supply. Air conditioning: mater. International scientific-practical. conf., wire. within the framework of the XVII specialization. vyst. Ufa: Bashkir State Agrarian University, 2013, pp. 43-45.
3. The use of light-ventilation skates on dairy farms of the Republic of Bashkortostan / G.P. Yukhin, V.M. Martynov, A.A. Katkov et al. // Integration of science and practice as a mechanism for the effective development of the agro-industrial complex: mater. International scientific-practical. conf. in the framework of the XXIII Intern. specialized vyst. «AgroComplex-2013». Ufa, 2013. S. 99-101.
4. Circulating water supply system in a heated barn / G.P. Yukhin, A.A. Katkov, Z.V. Makarovskaya et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2015; 55(5): 89-90.
5. Milk productivity of Holstein cows in a robotic complex / N.I. Morozova, F.A. Musaev, R.Z. Sadikov et al. Herald of Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev. 2018; 38(2): 32-36.
6. The use of robotic technology in a fattening complex / A.A. Katkov, A.M. Kalimullin, T.A. Sedykh et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2019; 77(3): 157-160.
7. System of machines and equipment for the implementation of innovative technologies in crop production and animal husbandry of the Republic of Bashkortostan / ed. I.I. Gabitov, S.G. Mudarisov, G.P. Yukhin et al. Ufa: Bashkir State Agrarian University, 2014. 327 p.
8. Yukhin G.P., Martynov V.M., Katkov A.A. Economic efficiency of milk production on reconstructed farms // Innovative development of the agro-industrial complex - scientific support: mater. intl. scientific-practical. conf. in the framework of the XXII Intern. specialized vyst. «Agrocomplex-2012». Ufa: Bashkir State Agrarian University, 2012, pp. 62-64.
Геннадий Петрович Юхин, доктор технических наук, профессор, gpet1@yandex.ru Владимир Михайлович Мартынов, доктор технических наук, профессор, m_w_m@mail.ru Владимир Александрович Шахов, доктор технических наук, профессор, Shahov-V@Ya.ru, https://orcid.org/.0000-0002-1902-0074
Гульнара Флуровна Латыпова, кандидат биологических наук, g1311@mail.ru
АзаматМиннигалеевич Калимуллин, кандидат технических наук, доцент, kazamatm@mail.ru
Алексей Анатольевич Катков, кандидат технических наук, доцент ak1409@mail.ru
Gennady P. Yukhin, Doctor of Technical Sciences, Professor, gpet1@yandex.ru Vladimir M. Martynov, Doctor of Technical Sciences, Professor, m_w_m@mail.ru
Vladimir A. Shakhov, Doctor of Technical Sciences, Professor, Shahov-V@Ya.ru, https://orcid.org/.0000-0002-1902-0074
Gulnara F. Latypova, Candidate of Biologу, g1311@mail.ru
Azamat M. Kalimullin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, kazamatm@mail.ru Aleksey A. Katkov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor ak1409@mail.ru
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests. Статья поступила в редакцию 24.06.2022; одобрена после рецензирования 15.07.2022; принята к публикации 05.09.2022.
The article was submitted 24.06.2022; approved after reviewing 15.07.2022; accepted for publication 05.09.2022.
-Ф-
Научная статья УДК 66.0875:631.3
doi: 10.37670/2073-0853-2022-97-5-153-158
Повышение эффективности электрокоагуляции топливно-смазочных фракций в сточных водах моек сельскохозяйственной техники путём их обработки в неоднородном электрическом поле
Анатолий Викторович Крутов, Михаил Анатольевич Бойко
Белорусский государственный аграрный технический университет, Минск, Республика Беларусь
Аннотация. В статье рассматриваются способы очистки сточных вод постов мойки сельскохозяйственной техники в электролизере с однородным и неоднородным электрическим полем. Удаление нефтесодержа-щих фракций из стоков происходит в результате их электрохимической коагуляции. В качестве коагулянта выступает хлорное железо, образующееся в процессе электролиза путём разложения стальных электродов. При электрообработке стоков электроэнергия расходуется на электрохимическое разложение анода и нагрев очищаемой воды. Для снижения энергозатрат на очистку использована электробработка стоков в неоднородном электрическом поле проточного электрокоагулятора. На входе в электрокоагулятор напряжённость электрического поля выше, а на выходе - ниже. Это позволило снизить температуру очищаемых стоков, стабилизировать плотность тока электрокоагуляции, получая необходимую дозу хлорного железа. Приведены зависимости удельной электрической проводимости модельных стоков от их температуры, а также температуры стоков при обработке в однородном и неоднородном электрическом поле. Применение неоднородного электрического поля позволило снизить затраты электроэнергии на очистку стоков от топливно-смазочных фракций в 1,4 раза. Достигнутая степень очистки стоков позволяет использовать очищенную воду в системе оборотного водоснабжения моек.
Ключевые слова: сточные воды, электрокоагуляция, электрическое поле, энергозатраты.
Для цитирования: Крутов А.В., Бойко М.А. Повышение эффективности электрокоагуляции топливно-смазочных фракций в сточных водах моек сельскохозяйственной техники путём их обработки в неоднородном электрическом поле // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 5 (97). С. 153 - 158. (1п Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-97-5-153-158.
