CC BY
13Ретроспектива производства молока и автоматизации доения коров в условиях Калужской области
Федосеева Наталья Анатольевна
кандидат с.-х. наук, доцент, заведующий кафедрой разведения животных, технологии производства и переработки продукции животноводства ФГБОУ ВО Российский государственный аграрный заочный университет [email protected],
Санова Зоя Сергеевна
кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник, ФГБНУ «Калужский научно- исследовательский институт сельского хозяйства», е-mail: knipti@kalugaru.
Ананьева Елена Владимировна
старший преподаватель кафедры экономики ФГБОУ ВО Российский государственный аграрный заочный университет.
Роботизированное доение в Калужской области начато с 2012 года, в настоящее время более 90 установок фирм Lely, DeLaval, SAC, GEA Farm Technologis и Fullwood используется в молочном скотоводстве. Производственный опыт показал, что приучение коров разного возраста происходит без особых осложнений и не нуждается в селекции стада по пригодности для доения на роботизированной доильной установке. Частота доения устанавливается индивидуально в зависимости от суточного удоя и фазы лактации. Роботизированная доильная установке способствует раздою коров в начале лактации и плавно ведет к запуску в конце лактации. Количество коров на одно доильное место не должно превышать 60 животных. Универсальность изучаемой технологии доения позволяет успешно использовать ее как в крестьянских (фермерских) хозяйствах, так и в условиях крупных товарных хозяйств. Анализ экономической эффективности показал, что доение коров на роботизированной установке позволяет: снизить себестоимость производства 1 л молока на 1,51 руб., или на 10% по сравнению с доением коров на доильной установке «Карусель», автоматизировать операции при доении и сократить объемы ручного труда на ферме на 40% и более, повысить рентабельность производства на 15 % за счет увеличения продуктивности коров и снижение себестоимости молока от 10 до 20%. Ключевые слова: доильный робот, корова, молочная продуктивность, скорость молокоотдачи, частота доения
Одним из путей повышения эффективности молочного животноводства является автоматизация процесса доения коров, актуальность которой состоит не только в повышении производительности труда операторов машинного доения коров в 1,5-2 раза, а главным образом в том, что обеспечивается полнота выдаивания и повышение продуктивности коров. При этом исключаются передержки доильных стаканов на сосках вымени коров, вызывающие травмирование вакуумом внутренних тканей сосков, что является основной причиной массовых заболеваний вымени, ухудшения качества молока, удоев и продуктивного срока службы коров до 2,5 - 3,5 лет.
Известно, что одним из непременных условий научно-технического прогресса является соответствие накопленного опыта масштабу новизны. К сожалению, опыт автоматизации и роботизации доения в нашей стране еще недостаточен. Во многих хозяйствах полагают, что приобретение машин и оборудования позволит перевести производство молока с одной качественной ступени на другую. Однако, это осуществимо только при достаточно глубоком обосновании и должной технологической подготовке отрасли производства молока и создании необходимых условий функционирования новых технологий и комплексов технических средств.
Чтобы полностью вывести отрасль на международный уровень необходимо осуществить ее модернизацию, включая комплексную механизацию и автоматизацию доения, вводить автоматизированный мониторинг молочного стада, максимально учитывая требования будущих преемников - доильных роботов. При этом необходимо максимально учитывать особенности содержания, доения и кормления коров.
В связи с этим особое значение приобретает обоснованность принимаемых решений и совершенствование методов разработки, проектирования и расчета технологических линий и технических средств, и особенно автоматизированных и роботизированных систем.
Процесс доения коровы хотя и не является энергоемким, но зато это самый сложный биотехнологический ресурсосберегающий процесс. Многолетний опыт работы ведущих ученых и практиков в этом направлении показывает, что решение многих проблем автоматизации и роботизации доения без квалифицированной методической помощи непосильны не только отдельным конструкторам и ученым, но даже конструкторским и научным коллективам.
Молочное скотоводство является самой сложной отраслью производства продукции животноводства, требующей устойчивой кормовой базы, особого внимания и заботы обслуживающего персонала. В западноевропейских странах и в США технологии и средства производства и переработки молока прошли эволюционный путь развития от личных, фермерских, средних и крупных молочных хозяйств до современных крупных механизированных и автоматизированных молочных ферм и комплексов с современными информационными технологиями и отселекционированным поголовьем с продуктивностью до 8-10 тыс. кг на голову в год и более [2, 3].
В отличие от стран ЕС и США, в России, преобладает наиболее регрессивный, привязный способ содержания коров (95%) и отсталые технологии доения (ручное и машинное доение в ведра). В связи с ростом цен на энергоносители и финансово-экономическим кризисом в последнее время во всех странах наблюдается рост уровня пастбищного содержания коров: в России - 100% (было 80%), в странах ЕС - 80%, в США - 70%. При этом в странах ЕС продуктивность коров достигает 8-10 тыс. кг на голову в год. Это позволяет сделать вывод, что правильно организованное пастбищное содержание на прифермских культурных пастбищах не снижает продуктивности коров. Поэтому необходимо продолжать работы по созданию прифермских культурных пастбищ и развитию машинного доения для пастбищного содержания коров [4, 5, 6].
За достаточно продолжительное время (более 110 лет) сложнейшие доильные технологии и техника прошли славный путь своего развития - от ручного доения до современных автоматизированных доильных установок и роботов. И, если на Западе
О À
BS
S
if 2
см см £
Б
а
2 ©
отдается предпочтение молокопроводам, оснащенным автоматами снятия доильных стаканов, доильным залам с автоматизированными доильными установками типов «тандем», «елочка», «карусель», «европараллель» и др., оснащенными манипуляторами, то из-за низких продуктивности животных и покупательной способности сельхозтоваропроизводителей в России преобладает машинное доение коров в ведра [1, 3].
Калужская область является одним из лидеров развития и модернизации молочного скотоводства в РФ: средний удой на корову достиг уровня 5000 кг. В регионе уделяется значительное внимание новым технологиям доения, кормления и содержания животных.
Много объективных причин, которые подтверждают эффективность внедрения роботизированного доения коров: это значительное повышение качества молока, увеличение продуктивности коров, и, что особенно важно, многократное облегчение человеческого труда [2].
Исследования по применению роботизированных доильных установок проведены на крупных сельскохозяйственных предприятиях и фермерских хозяйств в процессе доения, как отдельной коровы, так и стада животных, с целью изучения эффективности влияния роботизированных доильных установок фирмы ДеЛаваль и Лейли на функциональное состояние вымени коров и их молочную продуктивность. Исходные данные получены из информационной системы управления стадом из хозяйств, использованы данные по контролю стад, проводимые сотрудниками отдела.
Проанализировано доение коров на роботизированных установках различных производителей в хозяйствах разного размера и форм собственности. Отмечено, что приучение коров к доению на роботизированной установке проходило в течение 3 - 4 недель.
В таблице 1 представлены результаты, полученные в трех хозяйствах с роботами фирмы <1е1у» и <^е1даа1». Количество коров, приходящихся на одно роботизированное место в хозяйствах было различным от 25 до 60 коров, среднесуточный удой находился в диапазоне от 12 до 21,1 кг, средний удой за одно доение от 6 до 10,8 кг, скорость молокоот-дачи от 1,60 до 1,75 кг/мин.
При доении коров на роботе главными критериями установления кратности доения являются емкостная функция молочной железы. В качестве примера кратности доения стада представлены сред-
Таблица 1
Основные показатели доения коров на роботизированных доильных установ-кех
Показатель Хозяйства
Крестьянские (фермерские) крупное
хозяйства с ел ьхоз пред г ери яти е
Робот «Лейли» Робот «ДеЛаваль»
Количество коров на 50 24 -30 60
место
Среднее число доений 2,2 2,0 2,1
Средний удой молока: 8,14 7,8 10,8
на I доение, кг
в сутки, кг 18,6 15,6 21,1
Скорость мол О ко отдач и, 1,75 1,60 1,70
кг/мин
Таблица 2
Частота доения коров на роботизированной доильной установке за 24 часа в КФХ
Количество коров % Среднесуточный Максимальный Минимальный
доении в удои, кг среднесуточный среднесуточный
сутки удой, кг удой, кг
1 12 11,3 8,8 12,6 5,5
2 57 53,8 16,2 29,9 3,0
3 28 26,4 21,3 33,1 8,7
4 9 8,5 28,3 35,3 23,2
Итого 106 100 18,6 35,3 3,0
Рис 1. Количество доений по часам в течение суток
Рис. 2 - Промежутки времени между последующими дойками в разных хозяйствах
ние данные двух роботов КФХ где доится 106 коров за 24 час (таблица 2). Частота доения коров зависит от суточного удоя, чем он больше, тем чаще коровы приходили на роботизированную дойку.
Исследования распределения проведенных доений по часам суток показали, что коровы одинаковым образом могут
доиться, как днем, так и ночью, пик отмечен с 9 до 13 часов (рис. 1).
Количество надоенного молока зависело от промежутка между последовательными дойками, чем длиннее промежуток, тем больше надоено молока. Промежутки времени между последующими дойками колебались от менее 8 до 14 и
более часов, колебания составляли от одного до 22 час (рис. 2). Промежуток времени между последующими дойками менее 8 час самый большой в стаде ООО «Калужская Нива» на 5,7% и наименьший на промежутке между доениями более 14 час.
Действительная частота доения, как правило, была больше первые 100 дней лактации, чем в последующий ее период.
Наблюдения за временем доения отдельных четвертей вымени показали, что быстрее выдаиваются передние четверти от 2,15 до 3,64 мин, максимальное время от 5,12 до 12,40; дольше выдаиваются в среднем - задние четверти: от 2,86 до 4,44 мин, максимальное время доходит от 5,12 до 14,34 мин.
Установлена закономерность между равномерностью выдаивания четвертей. Так, если разница во времени окончания молокоотдачи из первой и последней четвертей вымени составляет до 0,5 мин, то устойчивость к маститу будет свыше 80 %, до 1 мин - 60% и до 2 мин -30%. Анализ коров в изучаемых стадах по выдаиванию четвертей вымени показал, что разрыв составляет до минуты, а это значит, что устойчивых к маститу коров будет 60% коров.
Анализ времени сканирования и подсоединения аппарата в приведенной выборке коров показал, что у 95,4 % коров вымя сканировалось до 12 сек и у 80,7% коров подсоединялось до 40 сек. Разрыв между началом обмывания вымени и надеванием доильных стаканов не должен быть менее 40 и более 60 сек. Задержка с подсоединением рукава к соскам вымени может привести к потерям молока, неполноценному возбуждению рефлекса молокоотдачи или его торможению в начале доения.
На роботизированных установках в течение дня в зависимости от суточного удоя коров нормируют выдачу концентрированных кормов.
Установлено, что на роботизированной ферме ООО «Калужская Нива» снизилась заболеваемость коров маститом почти в три раза.
В результате исследований установлено, что использование роботизированных доильных установок при доении коров в регионе постепенно возрастает. Универсальность изучаемой технологии доения позволяет успешно использовать ее как в крестьянских (фермерских) хозяйствах, так и в условиях крупных товарных хозяйств.
Накопленный трехлетний опыт использования в области роботов показы-
вает, что они отвечают как зоотехническим требованиям, так и техническим, в частности, производственный опыт показал, что:
коровы в течение месяца приучаются и привыкают к круглосуточному доению;
сокращается необходимость селекции коров по пригодности к машинному доению, индивидуальное прекращение доение четвертей устраняет «холостое» доение, которое часто приводит к маститам;
робот хорошо подготавливает вымя для доения и стимулирует молокоотда-чу, улучшает раздой коров в начале лактации и плавно ведет к запуску в конце лактации;
возможен переход на эту систему старых коров;
имеется возможность индивидуального регулирования времени между очередными доениями;
для полного использования возможностей коров количество животных на одно место доения не должно превышать 60;
способствует получению высокой продуктивности коров и молока высокого качества;
за счет сокращения ручного труда на подготовку к доению и доение коров, у специалистов остается больше времени за управлением стадом и другие работы;
Анализ экономической эффективности показал, что доение коров на роботизированной установке позволяет: снизить себестоимость производства 1 л молока на 1,51 руб., или на 10% по сравнению с доением коров на доильной установке «Карусель», автоматизировать операции при доении и сократить объемы ручного труда на ферме на 40% и более, повысить рентабельность производства на 15 % за счет увеличения продуктивности коров и снижение себестоимости молока от 10 до 20%.
Литература
1. Ведомственная целевая программа «Создание 100 роботизированных молочных ферм в Калужской области» на 2014-2016гг.
2. Закревский, А. Доильный робот в России - быть или не быть? / А. Закрев-ский, А. Хукстра // Сельскохозяйственные вести, 2008, - №4.
3. Роботизированные молочные фермы Калужской области. Информационный бюллетень, Выпуск №1. - 2014
4. Роботизированные системы в сельскохозяйственном производстве. Научный аналитический обзор. - М.: ФГНУ
Росинформагротех. - 2009. - 136с.
5. Тенденции развития сельскохозяйственной техники за рубежом (по материалам Международной выставки «Agritechnica 2003» Ганновер, Герма-ния, 9-11 ноября 2003 г.) М.: ФГНУ Росинформагротех. - 2004. - 144 с.
6. Мазуров, В.Н. Научное обеспечение модернизации молочного и мясного скотоводства в сельскохозяйственных организациях Калужской области / В.Н. Мазуров, З.С. Санова, Н.Е. Джумаева и др. // Калужский НИИСХ Россельхозака-демии. - Калуга: ИП Чибисов С.В., 2013. - 104 с.
Retrospective of production of milk and automation of milking of cows in the conditions of the Kaluga region Fedoseyeva N.A., Sanova Z.S.,
Ananyeva E.V. Rossiysky state agricultural
correspondence university. Robotic milking in the Kaluga region is begun since 2012, now more than 90 installations of Lely, DeLaval, SAC, GEA Farm Technologis and Fullwood are used in dairy cattle breeding.
The know-how showed that schooling of cows of a different age happens without special complications and doesn't need selection of herd on suitability for milking on the robotic milking machine. Frequency of milking is set individually depending on a daily yield of milk and a phase of a lactation. Robotic milking promotes installation I distribute cows at the beginning of a lactation and smoothly carries to start at the end of a lactation. The quantity of cows on one milking place shan't exceed 60 animals. Universality of the studied technology of milking allows to use successfully it both in peasant farms, and in the conditions of large-scale commodity enterprises. The analysis of economic efficiency showed that milking of cows on robotic installation allows: to reduce cost of production of 1 l of milk for 1,51 rub, or by 10% in comparison with milking of cows on the Roundabout milking machine, to automate operations when milking and to reduce volumes of manual skills on a farm by 40% and more, to increase profitability of production for 15% due to increase in productivity of cows and lowering of prime cost of milk from 10 to 20%.
Keywords: milking robot, cow, dairy productivity, molokootdacha speed, milking frequency
References
1. The departmental target program
«Creation of 100 Robotic Dairy Farms in the Kaluga Region» for 2014-2016.
2. Zakrevsky, And. The milking robot in
Russia - to be or not to be? / A Zakrevsky, A Hukstra//Agricultural messages, 2008, - No. 4.
О
Ю
5
* 2
3. Robotic dairy farms of the Kaluga region. Newsletter, Release No. 1. -2014
4. Robotic systems in agricultural production. Scientific state-of-the-art review. - M.: FGNU Rosinformagrotekh. - 2009. - 136 pages.
5. Tendencies of development of agricultural machinery abroad (on materials of the International exhibition «Agritechnica 2003» Hanover, Germany, on November 91 1, 2003) M.: FGNU Rosinformagrotekh. - 2004. - 144 pages.
6. Mazurov, V. N. Scientific ensuring modernization of dairy and meat cattle breeding in the agricultural organizations of the Kaluga region / V. N. Mazurov, Z. S. Sanova, N. E. Dzhumayeva, etc.//the Kaluga NIISH of the Russian Agricultural Academy. - Kaluga: IP Chibisov S. V., 2013. -104 pages.
см
CM £
6
2 ©
