CC BY
112
УДК 636.22/28:631.2:721
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА ДЛЯ КОМПЛЕКСА НА 800 ГОЛОВ ПРИ БЕСПРИВЯЗНОМ СПОСОБЕ СОДЕРЖАНИЯ НА НЕСМЕНЯЕМОЙ ПОДСТИЛКЕ
В.В. Шишкин, кандидат с.-х. наук, заведующий отделом
В.В. Михалёв, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник
Г.Ю. Шишкина, научный сотрудник
Е.А. Шульженко, научный сотрудник
ФГБНУ ДальНИИМЭСХ
E-mail: [email protected]
Аннотация. Негативные последствия реформирования сельскохозяйственного производства страны разрушительно отразились на состоянии технологических процессов в молочном скотоводстве: воспроизводстве стада, кормлении и содержании животных, механизации трудоемких процессов, переработке и реализации молочной продукции и др. Для повышения конкурентоспособности продукции необходимо переводить молочное животноводство и кормопроизводство на новые ресурсосберегающие технологии. Помочь сельхозтоваропроизводителям правильно сориентироваться при выборе способов производства, реализующих возможности технологического оборудования и машин, животных и кадрового потенциала предприятий, является направлением выполненной работы. Данная работа содержит изображение и краткое описание следующих основных технологических процессов и положений производства молочной продукции, включая получение сырья и дальнейшую его переработку в молочную продукцию установленного ассортимента: общие положения, технология содержания коров, структура и размеры стада, воспроизводство стада, потребность в скотоместах, производство молока, доение коров, обеспечение животных кормами, водоснабжение, навозоудаление, потребность в кадрах и режим работы, механизация технологических процессов, охрана окружающей среды, переработка молока.
Ключевые слова: производство молока, технология, модернизация, схемы, алгоритмы, беспривязное содержание, несменяемая подстилка.
Актуальность темы. Молочное скотоводство России в последнее десятилетие XX века претерпело негативные качественные и количественные изменения. Отказ от индустриальных методов производства молока и говядины усилил процесс технологической деградации, существенно снизил производственный потенциал, сократил окупаемость инвестиций и, в целом, существенно ухудшил показатели экономической эффективности молочного скотоводства. Это привело к сокращению инвестиций, моральному и физическому износу материально-технической базы.
В сложившейся обстановке невозможно вести даже простое воспроизводство стада, что ведет к постоянному сокращению поголовья [4,8]. В этих условиях обеспечение экономического роста молочного скотоводства становится первоочередной и чрезвы-
чайно важной задачей, которая актуализируется вместе с необходимостью увеличения производства продукции.
Главной силой, преобразующей ситуацию в животноводстве, становятся вложения в основной и оборотный капитал, что, однако, не снимает, а даже усиливает значение прогрессивных изменений в технике, технологиях и науке управления производством, т.е. всех направлений научно-технического прогресса [3]. Потребности будут удовлетворяться за счет развития крупных хозяйств, интенсификации животноводства.
По состоянию на сегодняшний момент технической и экономической альтернативы развитию интенсивного животноводства нет. Повысить эффективность и конкурентоспособность отрасли невозможно без модернизации ферм на базе новейших технологий и технических средств. Но освоение современ-
ных технологий производства, кроме значительных финансовых затрат, требует глубокого знания особенностей этих технологий [7]. В условиях значительного дефицита технологов животноводства в хозяйствах и муниципалитетах качество проектирования объектов, эффективность будущего производства зависит от компетенции проектировщиков, руководителей хозяйств и не всегда соответствует уровню современных технологий. Каждое сельскохозяйственное предприятие имеет специфические местные природно-климатические условия, финансовые и другие ресурсные возможности, которые должны учитываться и могут накладывать определенные ограничения при выборе технологических и технических решений.
Новизна исследований заключается в разработке алгоритмов расчета технологических элементов (воспроизводство стада, движение поголовья, потребность в скотомес-тах, производство молока и другие), необходимых для создания технологических схем ферм с полным циклом производства молочной продукции; создании системы практических рекомендаций по модернизации и техническому переоснащению молочных ферм Приамурья.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является повышение экономической эффективности молочного скотоводства путем создания технологических схем основных производственных процессов на фермах при беспривязном способе содержания коров на несменяемой подстилке с полным циклом производства молочной продукции, включая производство сырья и его дальнейшую переработку в продукцию установленного ассортимента.
Задачи исследований: изучить нормы технологического проектирования предприятий по производству молока и предприятий молочной промышленности малой мощности в аспекте использования для достижения поставленной цели, выбрать нормативы для разработки исходных требований к технологическим схемам ферм для производства молока при стойлово-выгульном, беспривязном на глубокой подстилке содержании живот-
ных, разработать исходные требования и технологические схемы ферм для производства молочной продукции установленного ассортимента при вышеназванной технологии содержания коров.
Материалы и методы исследований. Эффективность технологии производства молока на ферме зависит от сочетаемости системы содержания животных, типов помещений и средств механизации всех производственных процессов, при этом технологические решения не должны вступать в противоречие с физиологическими потребностями животных [8].
Каждый технологический процесс включает ряд элементов, которые в разных технологиях существенно отличаются. Только содержание животных может быть организовано по одной из четырех систем: пастбищная, стойлово-пастбищная, стойлово-выгуль-ная и безвыгульная, две из которых имеют пять альтернативных вариантов, по одному из трех способов, имеющих не менее пяти вариантов, и по одному из двух методов, имеющих более двух вариантов каждый [1].
Не менее разнообразные элементы, по форме выполнения и техническому обеспечению, составляют другие технологические операции процесса получения молока, среди них приготовление и раздача кормов, водоснабжение и поение, уборка помещений и удаление навоза, обеспечение микроклимата и другие. Возможны несколько сотен различных сочетаний указанных технологических элементов, взаимосвязи между ними пока не формализованы, а сами эти элементы в большинстве случаев не имеют количественных характеристик. Задача эта представляется весьма сложной и заключается в том, чтобы сформировать из этих элементов такие технологии содержания и обслуживания, которые в наибольшей степени соответствуют физиологическим потребностям животных в каждой из фаз их биологического цикла и обеспечивают условия для повышения производительности труда и снижения себестоимости продукции [1].
Разработка технологии производства молока обусловлена специализацией хозяйств и
включает в себя следующие элементы: выбор систем и способов содержания и кормления скота, направления организации кормопроизводства и техники кормления, системы и приемов воспроизводства стада, систем организации и оплаты труда; обеспечение механизации производственных процессов и микроклимата; организация племенной работы и выполнение ветеринарно-санитар-ных мероприятий [5,6]. Исследования проводились на базе отдела переработки и хранения сельскохозяйственной продукции ДальНИИМЭСХ, молочных комплексов и цехов по переработке молока ведущих сельхозпредприятий Амурской области.
Для обоснования принимаемых решений, получения исходных данных в целях обеспечения высокого технического уровня разрабатываемого объекта, использования современных научно-технических достижений и исключения дублирования исследований и разработок проводились теоретические исследования по направлениям: разработка задания на проектирование, комплектование стада, технология производства молока, технология выращивания ремонтных телок, потребность в помещениях, их планировка и характеристика, механизация и автоматизация технологических процессов, система машин и оборудования, кормопроизводство и кормление крупного рогатого скота, зооветеринарные требования и мероприятия, потребность в кадрах, режим работы, охрана окружающей природной среды, переработка молока [2].
Алгоритмы расчета технологических элементов, необходимых для проектирования (годовое производство молока, количество коров и телок, оплодотворяемых ежемесячно, количество и размеры конструктивных элементов производственных помещений и др.) разработаны с использованием математического анализа, посредством которого исследовалась взаимозависимость ряда количественных характеристик разрабатываемых технологических схем (величина половозрастных групп животных, их физиологические характеристики, нормы проектирования и др.).
Результаты исследований содержат исходные требования и технологические схемы ферм с полным циклом производства молочной продукции. Исходные требования, разработанные на основе законодательных и нормативных актов РФ, включают семь разделов, основной из них (№5. Технические требования) имеет семь подразделов - требования к технологичности, планировке территорий и отдельных помещений, по безопасности и экологии, к техническому обслуживанию и ряду других направлений.
Технологические схемы комплекса на 800 голов при беспривязном содержании - изображения технологических процессов с указанием используемого оборудования, общекомпоновочные планы и разрезы зданий с расстановкой этого оборудования. Содержат схемы и краткое описание основных технологических процессов и положений производства молочной продукции, включая получение сырья и дальнейшую его переработку в молочную продукцию установленного ассортимента. Они включают необходимые расчеты (поголовья, примерных рационов, поступления отходов) и другую информацию, полезную для организации производства продукции. Предназначены для использования при проектировании, строительстве и реконструкции ферм и отдельных помещений для производства молока и молочной продукции в условиях сельскохозяйственных предприятий Приамурья.
Опыт работы сельхозпредприятий западных стран свидетельствует о том, что наиболее распространенным и наименее затратным является беспривязно-групповое содержание коров, которое предусматривает содержание животных группами на глубокой или периодически сменяемой подстилке, на полностью решетчатых, частично решетчатых (комбинированных) полах без подстилки или в индивидуальных боксах или комби-боксах. Этот способ дает возможность использовать в производственном процессе элементы поточности, повысить производительность труда в 1,5-2 раза, применить автоматизированное доение в доильных залах, что обеспечивает лучший гигиенический
уход за выменем и доильным оборудованием. Кроме того, на здоровье животных благотворно воздействует свободное движение, солнечный свет и свежий воздух. Молоко при этом меньше соприкасается с внешней средой, потому что сразу же поступает в станки для охлаждения. В зависимости от природно-экономических зон беспривязное содержание скота имеет свои особенности. В районах с низкой температурой воздуха зимой скот находится в капитальных постройках, сочные и грубые корма (частично) скармливают в помещениях, выпуск животных на прогулку регулируется. Помещения для беспривязного содержания строят из расчета 7-8 м2 на одну корову с выгульными площадками не менее 15 м2 на одну корову.
Выбор той или иной разновидности беспривязного способа содержания скота определяется в каждом конкретном случае с учетом размеров и конструктивных схем помещений, их взаиморасположения на ферме, наличия подстилочных материалов и других условий. В связи с этим целесообразно предварительно проработать несколько вариантов фермы на уровне предпроектных пред-
ложений и после этого сделать окончательный выбор, позволяющий избежать ошибок и неоправданных затрат. В Приамурье, как с точки зрения улучшения условий содержания животных, так и с точки зрения улучшения качества и увеличения количества органических удобрений, а также охраны окружающей среды предпочтение следует отдавать подстилочному методу содержания. Он предусматривается большинством проанализированных типовых проектов. Наиболее приемлемым вариантом для беспривязного содержания крупного рогатого скота в условиях Приамурья, где имеется много соломы, признаны секции с заглубленным логовом. При этом способе содержания основную часть помещения занимает так называемое логово, где животные отдыхают (рис. 1).
Данная технология содержания имеет ряд преимуществ: глубокая подстилка обеспечивает в зимнее время теплое ложе, что сокращает или полностью исключает затраты на отопление, значительно облегчается кормо-раздача за счет использования мобильных кормораздатчиков и навозоудаление с помощью бульдозерных навесок.
б) Поперечный разрез каронника
Рис. 1. Схема коровника на 300 (600) голов беспривязного содержания на глубокой подстилке
Глубокую подстилку убирают из помещений 1-2 раза в год. Зону кормления обычно выделяют на выгульной площадке и в помещениях для содержания животных. Раздача объемистых кормов и корнеплодов или полнорационных кормосмесей может осуществляться непосредственно в кормушки, а грубые корма скармливаются через кормовые решетки самокормушек на кормовы-гульных площадках. Концентрированные корма могут раздаваться на доильных площадках в момент дойки. Более рациональным является приготовление кормосмесей. Для поения используют автоматические групповые поилки АГК-45 с подогревом (для зимнего времени).
Для данного способа содержания с учетом особенностей Дальневосточного климата возводят коровники в виде утепленных помещений с периодическим выходом животных на выгульные дворы. Животных размещают группами по семьдесят пять голов в секции. Группы формируют с учетом продуктивности, возраста и физиологического состояния животных. Ежедневно в секцию добавляют подстилку (не менее пяти кг соломы в расчете на одно животное). К помещению для отдыха примыкают выгульные площадки с твердым покрытием. Секции служат только для отдыха коров.
Доят коров в доильном зале на стационарных доильных установках с быстрым и одновременным выходом животных из группового станка. Доильные установки комплектуются доильными аппаратами с разной степенью автоматизации, оборудованными средствами управления и учета молока, манипуляторами доения и нормированной выдачи комбикормов в зависимости от надоя молока. Компьютер с помощью различных датчиков собирает и хранит исчерпывающую информацию, с помощью системы идентификации и селекционных ворот найдет проблемную корову в стаде и направит ее в отдельную секцию для ветеринарной обработки или перевода в физиологическую группу с другим рационом питания.
Пропускная способность доильной установки выбирается, исходя из количества
дойных коров и планируемой продолжительности разового доения стада. Эта продолжительность, в свою очередь, зависит от системы содержания коров, кратности доения и организации труда. При беспастбищной системе доить можно в течение всей смены по сдвинутому графику, особенно при двукратном доении и двухсменной организации труда. В этом случае можно использовать небольшую более дешевую установку, для обслуживания которой потребуется меньше операторов.
Для эффективного использования доильных установок с групповым принципом обслуживания («Елочка» и «Параллель») важно, чтобы величина технологической группы была кратна числу станков, размещенных по одну сторону траншеи для дояра. Групповое обслуживание требует подбора животных по скорости молокоотдачи, продолжительности доения. Без подбора и группировки коровы из-за различной продолжительности выдаивания могут передерживаться в станках. Это ведет к ухудшению использования оборудования, доильных станков и снижению производительности труда. Для доильных установок индивидуального принципа обслуживания типа «Тандем» или «Карусель» условие кратности можно не соблюдать.
При доении коров в залах и на доильных площадках создается единая поточная линия, включающая в себя доение, транспортирование и охлаждение молока в потоке, хранение в танках, а при необходимости сепарирование и пастеризацию. Так как доение осуществляется в специализированном помещении, где отсутствуют запахи навоза, кормов, подстилки и т.д., то качество молока заметно повышается.
На фермах с беспривязным содержания коров доильный зал может быть самостоятельным сооружением, примыкать к помещениям для содержания животных или находиться с ними под одной крышей. Допускается объединение доильного зала с помещениями для обработки и хранения молока в доильно-молочный блок (цех). Размер доильного помещения зависит от типа и количества доильных установок. Помещение
должно быть просторным, светлым, с принудительной вентиляцией и эффективной канализацией. Температура в помещении должна поддерживаться в пределах 16-18°С. При доении коров в доильных залах обязательным условием является наличие преддо-ильной площадки, размеры которой должны соответствовать количеству животных одной секции из расчета 2,5-3 м2 площади на одну корову. Время нахождения коров на преддо-ильной площадке - не более 10 мин.
Изменение состава групп, порядка и очередности их доения, а также другие нарушения условий содержания вызывают у животных стресс, что может быть причиной нарушения различных физиологических функций и снижения продуктивности. При увеличении площадки загона на одно животное стрессовое воздействие выражается в меньшей степени. Чтобы снизить влияние стрессов, следует стремиться к поддержанию постоянного состава групп, укомплектованию их однородными по физиологическому состоянию животными, соблюдать установленный распорядок дня, который разрабатывается в целях обеспечения ежедневных физиологических потребностей коров (табл. 1).
Таблица 1. Физиологические потребности
Процесс Условия
Кормление За один прием (20-30 мин.) по 2 кг сухого вещества, 6-15 раз в течение суток
Поение 3 л воды на 1 л производимого молока, около 1,5 часа в день
Доение Не более 3 часов в день, независимо от кратности доения
Общение До 1,5 часа с другими животными стада
Зооветобс-луживание Не более 1,5 часа в сутки
Отдых 12 часов в сутки, 90% коров, которые не едят и не пьют, лежат. Не менее 50% коров жуют жвачку
Один из разработанных алгоритмов, необходимых для проектирования расчетов, представляет формулу определения среднемесячной численности коров и нетелей на комплексе мощностью 800 голов:
Мк = Х + ' " " ■
ХБК
-^ = х +
П
В-П
где Мк - мощность комплекса (800 голов); Х - число коров; Б - выбраковка коров (24%); В - доля вводимых в стадо первотелок от общего их количества после выран-жировки (70%); К - продолжительность пребывания нетелей от поступления их на комплекс до отела (4 месяца); П - продолжительность периода, на который рассчитывается поголовье скота (12 месяцев).
После определения числа коров (718), по разнице между общим поголовьем взрослого скота и результатом рассчитано среднемесячное число нетелей - 82, годовое - 246 (3к).
Затем выполнены расчеты в следующей последовательности: количество отделов коров по месяцам года; поголовье коров, подлежащих выбраковке, и время их выбраковки; по разнице между установленными показателями определено поголовье коров, которое будет запущено в соответствующий месяц; установлено необходимое для ремонта стада количество первотелок и нетелей, время их поступления на комплекс; количество выранжируемых первотелок и время их вы-ранжировки; плановое число отелов коров и нетелей в соответствующие месяцы года.
Выбор способов механизации и технологического оборудования оказывает существенное влияние на строительные решения, которые связаны с технологическими решениями систем транспортировки и раздачи кормов, удаления навоза, а также взаимное расположение зданий и сооружений проектируемого комплекса.
Рекомендуемые комплекты машин и оборудования, предусмотренные «Системой машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства», соответствуют современному уровню развития техники и прогрессивным технологиям в животноводстве, отражают особенности организации и условия производства на разрабатываемом предприятии, обеспечивают рациональное использование материально-технических и трудовых ресурсов в целях получения наибольшей отдачи, повышения производительности труда, получения продукции высокого качества, снижения ее себестоимости и ре-сурсоемкости.
Вывод. В условиях деградации производственного потенциала молочного скотоводства России и в т.ч. Приамурья, вызванной сокращением капитальных вложений за период реформ, низкой производительностью труда и постоянным ростом производственных издержек совершенствование технологии содержания коров, сбалансированное их кормление, применение современного технологического оборудования, организация переработки молока в мини-цехах, реконструкция и техническое переоснащение ферм будут способствовать полному использованию генетического потенциала животных, обеспечивающему рост экономической эффективности производства молока [9].
Использование разработанных проектных заданий и технологических схем для строительства (реконструкции) объектов животноводства позволит избежать ошибок при создании и эксплуатации ферм, снизить удельные затраты на строительство, что обеспечит рост объемов производства продукции животноводства, увеличение ее рентабельности до 30% на основе наращивания поголовья сельхозживотных и их продуктивности за счет создания комфортных условий на базе современных решений.
Литература:
1. Методические рекомендации по реконструкции и техническому переоснащению животноводческих ферм / Морозов Н.М., и др. М., 2000.
2. ГОСТ Р 15.011-96. Система разработки и постановки продукции на производство. М., 2010.
3. Стабилизация и развитие животноводства. М., 2003.
4. Технологические требования к новым техническим средствам в животноводстве / Иванов Ю.А. и др. М., 2010.
5. Повышение эффективности производства продукции животноводства / Н.М. Морозов и др. М., 2008.
6. Иванов Ю.А. Направления технической модернизации при производстве продукции животноводства // Вестник ВНИИМЖ. 2015. №1(17). С. 3-8.
7. Состояние молочной отрасли России перед вступлением в ВТО // Главный зоотехник. 2012. №10. С. 65.
8. Методические рекомендации по проектированию при кредитовании предприятий скотоводства. М., 2007.
9. Технологическое и техническое обеспечение молочного скотоводства / Ю.А. Иванов и др. М., 2008.
Literatura:
1. Metodicheskie rekomendacii po rekonstrukcii i tekhni-cheskomu pereosnashcheniyu zhivotnovodcheskih ferm / Morozov N.M., i dr. M., 2000.
2. GOST R 15.011-96. Sistema razrabotki i postanovki produkcii na proizvodstvo. M., 2010.
3. Stabilizaciya i razvitie zhivotnovodstva. M., 2003.
4. Tekhnologicheskie trebovaniya k novym tekhniches-kim sredstvam v zhivotnovodstve / Ivanov YU.A. i dr. M., 2010.
5. Povyshenie ehffektivnosti proizvodstva produkcii zhivotnovodstva / N.M. Morozov i dr. M., 2008.
6. Ivanov YU.A. Napravleniya tekhnicheskoj moderniza-cii pri proizvodstve produkcii zhivotnovodstva // Vestnik VNIIMZH. 2015. №1(17). S. 3-8.
7. Sostoyanie molochnoj otrasli Rossii pered vstupleniem v VTO // Glavnyj zootekhnik. 2012. №10. S. 65.
8. Metodicheskie rekomendacii po proektirovaniyu pri kreditovanii predpriyatij skotovodstva. M., 2007.
9. Tekhnologicheskoe i tekhnicheskoe obespechenie mo-lochnogo skotovodstva / YU.A. Ivanov i dr. M., 2008.
THE MILK PRODUCTION TECHNOLOGICAL SCHEMES FOR 800 CATTLE HEADS COMPLEX OF LOOSE
HOUSING METHOD ON IRREMOVABLE BEDDING V.V. Shishkin, candidate of agricultural sciences, department head V.V. Mikhalev, candidate of agricultural sciences, senior research worker G.Yu. Shishkina, research worker E.A. Shulzenko, research worker FGBNY DalNIIMESH
Abstract. The negative consequences of the state agricultural industry reforming are devastative impacted on dairy cattle technological processes: herd reproduction, the animals feeding and keeping, labor-intensive processes' mechanization, dairy products processing and sale, etc. To enhance the competitiveness of products it is necessary to remodel the dairy farming and fodder production on new resource saving technologies. Helping of the agricultural producers to make the right decision at choosing of production methods that implement the opportunities for technological equipment and machinery, animals and enterprises personnel potential is the performed work direction. This work contains an dairy production's image and a brief description of basic technological processes and conditions , including raw materials obtaining and its further processing into dairy products of set assortment: common provisions, cows keeping technology, the herds structure and size, herd reproduction , the stock places need, milk production, cows milking, animals feed providing, water supplying, manure removal, staffing requirements and operation mode, technological processes mechanization, environmental protection, milk processing. Keywords: milk production, technology, modernization, schemes, algorithms, loose housing, irremovable bedding.
