CC BY
134
УДК 631.171
РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА БЕСПРИВЯЗНОГО И ПРИВЯЗНОГО СОДЕРЖАНИЯ
КОРОВ. МИФЫ И РЕАЛИИ
Ю.А. Цой, чл.-кор. РАН
Р.А. Баишева, кандидат технических наук
ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
E-mail: [email protected]
В.В. Танифа, кандидат с.-х. наук
В.Л. Лукичев, научный сотрудник
А.А. Алексеев, главный научный сотрудник
Ярославский НИИ ЖК - филиал ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса»
E-mail: [email protected]
Аннотация. Для оценки технологий содержания коров приведен анализ трех основных технологических процессов: кормление, доение и воспроизводство стада. Дана сравнительная эргономическая оценка внедрения беспривязной и привязной технологии в Российской Федерации с 1954 г. по 2017 г. Рассмотрены особенности привязной и беспривязной технологии содержания коров на примере хозяйств в Ярославской области. Сравнительную оценку привязного и беспривязного содержания мы провели между фермами «Богослов» и «Сабельницы». Эти фермы максимально близки по поголовью коров, что стало основным критерием для их сравнения. На фермах применяется одинаковая технология приготовления и раздачи полнорационных кормосмесей мобильными раздатчиками-смесителями фирмы DeLaval (Швеция); доение коров на ферме «Богослов» проводится в молокопровод УДМ-100 НПП «Фемакс» (Россия), а на ферме «Сабельницы» - на доильной установке «Елочка» 2х12 фирмы Westfalia. Анализ основных производственных показателей свидетельствует о том, что при хорошо организованном технологическом и зооветеринарном контроле выполнения регламента производства на конкретном объекте различие в продуктивности животных при беспривязно-боксовой технологии содержания незначительно и составляет по отношению к привязному содержанию разницу не менее 3%.
Ключевые слова: беспривязная технология, привязная технология, эргономическая оценка, «человеческий» фактор, молочная ферма.
Нынешний этап технологической модернизации молочных ферм с переходом на беспривязное содержание - третий в развитии молочного скотоводства России, включая советский период. Сегодня в странах с развитым молочным скотоводством доля беспривязного содержания составляет 80%, а в России по различным источникам - примерно 15%. Сложившаяся ситуация в отрасли требует ретроспективного анализа причин неудач во внедрении этой технологии в России.
Первый этап внедрения беспривязного содержания относится к середине 50-60 гг. прошлого столетия, когда сотрудниками ВИ-МЭ под рук. чл.-кор. ВАСХНИЛ ВС. Крас-
нова в ряде хозяйств Московской области были внедрены доильные залы. На основе полученного опыта ВИЭСХ и ВИСХОМ были разработаны и освоены в производстве доильные установки типа «Елочка» УДЕ-16 с металлическими и УДДЕ-16 с деревянными станками, доильные установки со станками «Тандем» ДАТ-12.
Коровы содержались на глубокой соломенной подстилке, кормление осуществлялось путем подвоза корма и раздачи его в кормушки или из бурта корма в хранилище с использованием переставных кормовых решеток, концентраты скармливали на доильных установках, в том числе и башенных, сблокированных с коровником.
В ряде регионов использовали беспривязное содержание в комбибоксах. Для оценки применяемых технологий мы выделили три основных технологических процесса: первая - кормление коров, вторая - процесс доения, третья - воспроизводство стада. В период 1954-1965 гг. повсеместно было распространено раздельное кормление грубыми и сочными кормами, концентратами, корнеплодами. Предусматривалась механизированная или ручная погрузка корма в тракторные прицепы или гужевой транспорт, ручная раскладка корма в кормушки кормачами-скотниками. При беспривязном содержании осуществлялся визуальный контроль со стороны бригадира. При привязном содержании контроль осуществляли бригадир и доярки, за которыми закрепляли группу животных. Поскольку в закрепленной группе были животные с различным физиологическим состоянием и продуктивностью, доярки учитывали это при раскладке корма, т.е. по существу проводили дифференцированное кормление. Это способствовало повышению удоев и рациональному использованию кормов. Отличительной особенностью при беспривязном содержании была механизированная раздача концкормов в доильных установках. Процесс доения при привязном содержании осуществлялся в доильные ведра, а при беспривязном - на доильных установках с ручным выполнением подготовительно-заключительных операций.
Третий процесс - воспроизводство стада - включал в себя следующие операции: контроль за физиологическим состоянием животного, определение охоты, осеменение, ректальный осмотр, запуск животных, отел. Для характеристики операций нами использованы три показателя: способ выполнения (ручной, механизированный, автоматизированный), влияние персонала («человеческого фактора») на качество выполнения операции (сильное, слабое), наличие персонала, контролирующего выполнение операций (одинарный, двойной или отсутствие контроля). Необходимость введения двух последних показателей связана с тем, что молочная ферма представляет собой эргатическую че-
ловеко-машинную систему, дополненную животным, т.е. систему «человек-машина-животное». Эффективность функционирования подобных систем в значительной степени определяется человеком как звеном в технологической цепочке выполнения какой-либо операции, так и лицом, принимающим управленческие решения.
Исследования надежности человекома-шинных систем показали такие недостатки человека, как несвоевременное выполнение, невыполнение из-за забывчивости, неполное выполнение операции с отклонениями от регламента [1,2]. Например, некачественное выполнение подготовительных операций при машинном доении может привести к снижению качества молока в части увеличения его бакобсемененности. Применительно к заключительным операциям доения это может привести к «холостому» доению и маститам или неполному выдаиванию [3].
Технологической особенностью высокопроизводительных доильных установок для залов являются более жесткие требования к своевременности и качеству выполнения подготовительно-заключительных операций. Эти требования необходимо выполнять в условиях достаточно высокого уровня загрузки дояра, равного 0,9-0,95 [4]. Между тем, при исследовании эргатических систем установлена зависимость надежности выполнения работы оператором от его загрузки. Как видно из графика (рис. 1), самый высокий уровень надежности выполнения операции оператором достигается при его загрузке 0,3-0,4 [5].
Увеличение загрузки выше этих значений увеличивает вероятность ошибочных действий оператора, что и происходило на практике при выполнении подготовительно-заключительных операций доения. Результатом явилось следующее: на многих фермах, перешедших на беспривязное содержание, значительно увеличилось количество коров, заболевших маститом, и соответственно, наблюдалось снижение их продуктивности. В то же время на ряде ферм с высоким уровнем исполнительской дисциплины достигали хороших результатов. Например, знаменитая
на тот период ферма супругов Заботиных в Ивановской области, ферма совхоза имени В.И. Ленина Московской области, ферма «Кутузовка» НИИЖ лесостепи и полесья на Украине. Отказ от закрепления групп животных за дояркой, характерный для привязного содержания, ухудшил условия для проведения работ по воспроизводству стада. При привязном содержании оплата труда доярки зависела от валового надоя, от закрепленной группы коров и количества полученных от них телят.
При переходе на беспривязное содержание контроль за определением охоты у животных и их осеменением, как правило, возлагался на техника-осеменатора или ветеринарного врача. По результатам сравнительного анализа надежности двух технологий как эргатических систем (таблица 1) по первой попытке внедрения можно сделать следующие выводы:
- вероятность своевременного качественного выполнения операций выше при привязном содержании за счет сильного мотива-ционного стимула, связанного с оплатой труда доярок за надоенное молока и телят, полученных от закрепленной группы;
- интенсификация труда дояра при работе на станочных доильных установках и повышение коэффициента его загрузки до 0,90,95 ведет к снижению надежности и качества выполнения подготовительно-заключительных операций доения и, соответственно, к заболеванию коров маститом и др. болезнями вымени.
Несмотря на положительный опыт, в целом, на большинстве ферм не удалось обеспечить надежное выполнение технологического регламента из-за недостаточного учета, как следует из анализа «человеческого» фактора. Однако среди специалистов того периода сложилось устойчивое мнение о негативном влиянии беспривязного содержания на продуктивность животных, расход кормов и заболевания животных. В этот же период в стране началось серийное производство доильных установок с молокопрово-дом, кормораздатчиков ТВК-80, КТУ-10, РММ-5, транспортеров для удаления навоза
ТСНК-2, ТСН-3. Начался этап массовой перепланировки ферм под привязное содержание с использованием перечисленных машин. Вторая попытка внедрения беспривязной технологии относится к периоду 1975-1985 гг. Отличительной особенностью этой попытки явилось принятие ряда мер государством: разработка типовых проектов молочных ферм с беспривязно-боксовым содержанием на 800, 1200 коров, создание специального министерства по разработке и производству машин для животноводства и кормопроизводства, в 80-х годах начали строительство кормоцехов для производства полнорационных кормосмесей, строительство специализированных предприятий по выращиванию нетелей и др.
Освоено производство доильных установок «Елочка 2х8», «Тандем 2х3,2х4» в двух исполнениях, в т.ч. с манипуляторами доения (1985 г.), обеспечивших автоматическое выполнение машинного додаивания, отключение и снятие доильных стаканов. В типовых проектах на 800 и 1200 коров предусматривали установку соответственно двух и трех доильных установок. Всего за тот период только по типовым проектам было построено ферм примерно на 1 млн голов. Однако, как и в первый раз, несмотря на положительный опыт ряда хозяйств, попытка в целом по отрасли оказалась неудачной, и коров вновь стали привязывать.
Не удалось по ряду причин осуществить масштабный переход на кормление полнорационными кормосмесями, внедрение автоматических манипуляторов доения. Как положительный пример, укажем на молочные фермы колхозов им. Ленина Тульской области, им. Фрунзе (сегодня им. Горина) Белгородской области, которые и сегодня являются лидерами. По мнению ряда специалистов, имеются замечания к планировке доильного зала в типовых проектах. Суть замечаний сводится к тому, что при параллельной работе нескольких установок с одной преддоиль-ной площадкой не обеспечивается так называемый стереотип доения, что увеличивает стрессовые нагрузки и способствует снижению продуктивности животных.
Таблица 1. Сравнительная эргономическая оценка внедрения беспривязной и привязной технологии _в Российской Федерации_
Беспривязная Привязная
Наименование процессов и операций Способ выполнения руч. - Р мех. - М авт. - А Влияние человеческого фактора ©- сильное О - слабое Наличие контроля ++ - двойной контроль + - один контроль - - отсутствие Способ выполнения руч. - Р мех. - М авт. - А Влияние человеческого фактора ©- сильное О - слабое Наличие контроля ++ - двойной контроль + - один контроль - - отсутствие
I II III I II III I II III I II III I II III I II III
1. Кормление - погрузка - транспортировка - приготовление кормов - раздача М М М М М М М А О О О О © О О О - + - МР М Р М М Р М М А О О © О О © О О © + + -
Р М М О О О + - - Р Р М © О © + + +
2. Доение УДЕ-16, ДАТ-12, КДУЕ-16 - подготовительные операции - машинное доение - заключительные операции - мойка, чистка д/а Р М Р М Р М Р,А А Р М А А © О © О © О © О © О О О - - - Р М Р М Р М Р А Р М Р А © О © О © О © О © О © О + + + + + + + + +
3. Воспроизводство стада - контроль за физиологическим состоянием - определение охоты; - осеменение; - ректальный осмотр; - запуск; - отел; - раздой Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч А,Р А,Р Р М М Р М © © © © © © © © © © © © © © © © © © © + + + + + + + + + + + + + + + + + + Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч Рч © © © © © © © © © © © © © © © © © © © © © + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
Периоды: I - 1954-1965 гг.; II - 1975-1985 гг.; III - 2000-2017 гг.
Надежность
%...............9Л.............0Л...............0,6" ...... 0,8 " ~ 1
Загруженность Рис. 1. Надежность человека-оператора
В подтверждение приведем опыт работы хозяйства «Родина» Ярославского района Ярославской области. В хозяйстве работают
две молочно-товарные фермы «Сандырево» и «Костюшино». Обе фермы были построены в 1984-1985 годах. Каждая ферма была рассчитана на содержание 800 коров при беспривязно-боксовой технологии.
Доильные залы были оборудованы тремя доильными установками "Елочка" 2х8 с одной преддоильной площадкой. В начале девяностых годов прошлого столетия обе фермы были переоборудованы под привязное содержание. В период 2000-2005 гг. на фермах была восстановлена проектная технология беспривязно-боксового содержания. На ферме «Сандырево» доильный зал оборудовали двумя доильными установками «Елочка» 2х12 производства Westfalia. Каждая доильная установка имеет свою преддоильную
площадку и закреплена за одним из коровников. Учитывая опыт работы фермы «Сан-дырево», в 2005 году была модернизирована ферма «Костюшино». Было принято решение установить одну доильную установку "Елочка" 2х12, на которой поочередно доить каждый двор, рассчитанный на содержание 300 коров. Хозяйство полностью перешло на кормление коров кормосмесями. За процесс кормления ответственными назначены кормач-механизатор, скотник; контроль за их работой осуществляет бригадир. За последние 12 лет продуктивность коров постоянно увеличивалась и составила в 2013 г. 9404 кг, в 2014 г. - 10515 кг, в 2015 г. - 11133 кг, в 2016 г. - 12090 кг и в 2017 г. - 12216 кг молока на корову.
Интенсификация работ по технологической модернизации молочных ферм началась после дефолта 1998 года. Активное участие в этом процессе, как инвесторы, приняли мо-локоперерабатывающие предприятия, ОАО «Росагролизинг» и банки с широким привлечением как отечественных, так и зарубежных фирм. За прошедший период подавляющая часть ферм была оснащена раздатчиками-смесителями кормов, все доильные установки оснащаются автоматами отключения и снятия доильных стаканов. Многие фермы оснащены системами идентификации номера животных, определения охоты, компьютеризированными системами управления стада. Стали вполне доступными ультразвуковые приборы для определения стельности. Перечисленные инновации внесли концептуальные изменения в результаты сравнительной оценки эргатических систем, основные из которых следующие:
- переход на кормление полнорационными кормосмесями с помощью которых скармливают не менее 80% концентратов, практически исключил влияние «человеческого» фактора на процесс кормления. Оставшуюся часть концентратов при беспривязном содержании раздают по группам раздоя с помощью ручных тележек или на доильных установках. При привязном содержании их скармливают вручную высокопродуктивным животным. Использование
полнорационных кормосмесей привело к тому, что на практике перестали применять автоматические кормушки для дозированной выдачи концентратов;
- наличие автоматов отключения и снятия доильных стаканов, использование новых технологических приемов выполнения подготовительных операций привели к снижению влияния «человеческого» фактора при доении. Напротив, при привязном содержании при доении в стойлах в молокопровод влияние этого фактора осталось на прежнем уровне. Использование автоматизированных доильных аппаратов для молокопроводов позволяет снизить эту зависимость. Весь вопрос здесь в экономике и оправданности дополнительных затрат;
- внедрение датчиков охоты, основанных на регистрации и анализе двигательной активности, существенно облегчило определение охоты у коров при беспривязном содержании. Учитывая значимость этого показателя и возможные технические сбои системы, на практике хозяйства предпочитают контроль за этой операции оставлять за техником-осеменатором. В отличие от беспривязного содержания при привязном содержании надежность выполнения операций по воспроизводству достигается двойным контролем со стороны доярки и со стороны техника-осеменатора.
Сравнительная технологическая и эргономическая оценка беспривязной и привязной технологии на современном этапе показывает следующее:
- переход на кормление полнорационными кормосмесями с использованием раздатчиков-смесителей практически исключил влияние «человеческого» фактора на выполнение основополагающего процесса и выровнял условия кормления животных при привязном и беспривязном содержании;
- совершенствование технологии выполнения подготовительных операций доения, автоматическое управление процессом доения, в том числе отключение и снятие доильных стаканов в доильных залах, существенно снизило влияние «человеческого» фактора на качество и полноту выдаивания.
В то же время при привязном содержании влияние оператора на качество выполнения подготовительно-заключительных операций осталось. Анализ работы ряда хозяйств, в которых есть молочные фермы как с привязным, так и беспривязным содержанием, показывает примерно одинаковую продуктивность, что подтверждают вышеприведенные выводы.
В ЗАО «Агрофирма «Пахма» Ярославской области поголовье коров уже многие годы стабильно и составляет 1100 голов. Размещены животные на четырех молочнотоварных фермах: ф. «Богослов» - 420 коров, привязное содержание; ф. «Сабельни-цы» - 370 коров, беспривязно-боксовое содержание; ф. «Пригородное» - 110 коров, привязное содержание; ф. «Шалаево» - 200 коров, беспривязно-боксовое содержание.
Сравнительную оценку привязного и беспривязного содержания мы провели между фермами «Богослов» и «Сабельницы». Эти фермы максимально близки по поголовью коров, что стало основным критерием для их сравнения. На фермах применяется одинаковая технология приготовления и раздачи полнорационных кормосмесей мобильными раздатчиками-смесителями фирмы БеЬауа1 (Швеция); доение коров на ферме «Богослов» проводится в молокопровод УДМ-100 НПП «Фемакс» (Россия), а на ферме «Сабельницы» - на доильной установке «Елочка» 2х12 фирмы Westfa1ia. На каждой ферме укомплектован штат зооветеринарных специалистов и техников искусственного осеменения животных, обеспечивающих надежный контроль за выполнением технологических операций.
Показатели работы ферм представлены в таблице 2. Анализ основных производственных показателей свидетельствует о том, что при хорошо организованном технологическом и зооветеринарном контроле выполнения регламента производства на конкретном объекте различие в продуктивности животных при беспривязно-боксовой технологии содержания незначительно и составляет по отношению к привязному содержанию разницу не менее 3%. При беспривязно-боксо-
вой технологии содержания коров затраты на производство 1 ц молока оказались на 16,7% ниже по сравнению с привязным способом содержания. Нагрузка коров на одного основного работника оказалась выше на 24,2%, а производство молока - выше на 368,4 ц или на 20,8%. При одинаковом выходе телят на 100 коров почти вдвое снизились затраты на искусственное осеменение коров.
Таблица 2. Производственные показатели работы _ферм за 2016 год_
Показатели Ферма
«Богослов» «Сабельницы»
Способ содержания коров привязь беспривязно-боксовое
Среднемесячное пого- 420 370
ловье, гол.
Валовый надой, ц 33 935 29 047
Надой на 1 корову, кг 8 080 7 851
Массовая доля жира, % 3,85 3,88
Массовая доля белка, % 3,33 3,32
Сортность молока, I сорт, % 100 100
Получено телят всего, гол. 509 429
Получено телят на 100 84 84
коров, гол.
Затраты на производ-
ство молока:
- труда, чел-ч всего 49 012 34 795
на 1 центнер 1,44 1,20
- кормов, ц корм. ед. всего 28 981 23 997
на 1 центнер 0,85 0,83
- электроэнергии всего, тыс. кВт-ч 264,0 313,0
на 1 центнер, кВт-ч 7,8 10,8
- искусственное осеменение, тыс. руб. 315,0 146,0
на 1 центнер 9,3 5,0
Количество основных 19,2 13,6
работников, чел.
Нагрузка коров на 1 основного работника, гол. 21,9 27,2
Производство молока на 1 основного работ- 1767,4 2135,8
ника, ц
Себестоимость 1 ц мо- 1713,0 1812,0
лока, руб.
Приведенный ретроспективный анализ внедрения беспривязной технологии показывает, что при современном уровне развития и
отработанности технологического и технического обеспечения, снижения ее зависимости от «человеческого» фактора за счет внедрения автоматизированных систем при соблюдении технологического регламента беспривязная технология по продуктивности, эффективности использования кормов и технико-экономическим показателям является приоритетным направлением в молочном скотоводстве России.
Литература:
1. Надежность человека как элемента эргатической системы. URL: http://poznayka.org/s21893t1.html
2. URL: https://www.britannica.com/topic/human-factors-engineering
3. Правила машинного доения. М., 1989. 42 с.
4. Лаурс А.Р. Технология доения на автоматизированных доильных установках // Мат. III Всесоюзного симп. по физиологическим основам машинного доения коров. М., 1975.
5. Корнеев В.М. Основы теории авиационных эргати-ческих систем. Ульяновск, 2015. 273 с.
Literatura:
1. Nadezhnost' cheloveka kak ehlementa ehrgaticheskoj sistemy. URL: http://poznayka.org/s21893t1.html
2. URL: https://www.britannica.com/topic/human-factors-engineering
3. Pravila mashinnogo doeniya. M., 1989. 42 s.
4. Laurs A.R. Tekhnologiya doeniya na avtomatizirovan-nyh doil'nyh ustanovkah // Mat. III Vsesoyuznogo simp. po fiziologicheskim osnovam mashinnogo doeniya korov. M., 1975.
5. Korneev V.M. Osnovy teorii aviacionnyh ehrgatiches-kih sistem. Ul'yanovsk, 2015. 273 s.
THE RETROSPECTIVE ANALYSIS AND COMPARATIVE EVALUATION OF THE COWS' TIED AND FREE TIED KEEPING. MYTHS AND REALITIES
Y.A. Tsoi, RAS member.-cor.
R.A. Baisheva, candidate of technical sciences
FGBNY FNAC VIM
V.V. Tanifa, candidate of agricultural sciences
V.L. Lukichev, research worker
A.A. Alekseev, main research worker
Yaroslavl NII JK - filial of FNZ "VIK after V.R. Williams"
Abstract. To assess the cows keeping technology, three main technological processes: feeding, milking and herd reproduction analysis has given. The comparative ergonomic evaluation of tied and free tied technologies from 1954 till 2017 in Russian Federation has done. The features of tied and free tied technology of cows' keeping on the example of Yaroslavl region farms are considered. Comparative evaluation of tied and free tied housing we spent between «Bogoslov» and «Sabel'nizy» farms. These farms are as closed as possible to the number of cows, that became the main criterion for their comparison. There on farms the same technology of complete feed mixtures preparation and distribution by mobile distributors-mixers ofDeLaval (Sweden) firms is used; cows milking on «Bogoslov» farm is carried out in UDM-100 milk pipeline of NPP "Femax" (Russia), and on the «Sabel'nizy» farm- on «Elochka» milking unit 2x12 of Westfalia firm. The main production indicators' analysis shows that at a well-organized technological and veterinary production regulations control implementation on a particular facility, the difference in animals production at free tied-boxing keeping technology is insignificant and makes the difference at least in 3% in relation to the tied keeping.
Keywords: free tied technology, tied technology, ergonomic assessment, "human" factor, dairy farm.
