Стратегия технологии модернизации молочного скотоводства

Стратегия технологической  модернизации молочного  скотоводства

     Член-корр. РАСХН Ю.А. Цой (ГНУ ВИЭСХ) 

     Выбор стратегии технологической модернизации молочного скотоводства обусловлен целым рядом разноплановых по своей сути социально-экономических факторов:

      - продолжающийся рост цен на энергоносители и зерно;

      - острый дефицит кадров на  селе;

      - моральное устаревание и физическая  изношенность материально-технической  базы ферм;

      - проблемы инвестиционного обеспечения  товаропроизводителей;

      - ужесточение экологических требований.

     Перечисленные особенности выдвигают на первый план в повышении конкурентоспособности  отрасли снижение издержек и прежде всего энергозатрат и трудозатрат  на производство молока.

     В области технологий в молочном скотоводстве мы сегодня являемся свидетелями перехода от концепции <человек управляет кормлением и доением> к концепции <корова управляет кормлением и доением> или к ее промежуточному варианту <корова управляет кормлением, а человек доением>. Примером реализации первой концепции, для которой характерно наличие общей среды для животного и человека, является привязное содержание коров. Вторая концепция предусматривает участие в процессе только животных. Пример реализации последней – роботизированная ферма. Промежуточный вариант реализуется при беспривязной технологии, когда кормлением управляет животное, а доением человек. Беспривязная технология уже более 20 лет является, своего рода, стандартом для западных стран. В России первые фермы с беспривязным содержанием  были введены еще в конце 50-х годов прошлого века. Нынешний этап внедрения беспривязного содержания в ретроспективном плане надо рассматривать как четвертую попытку. И на данном этапе очень важно проанализировать предыдущий опыт внедрения и ответить на вопрос: «почему не удалось масштабно адаптировать эту технологию в России раньше?».

     Первая  концепция, как уже указывалось, предполагает общую среду для животных и человека. Между тем, требования к окружающей среде для животных и людей с техникой совершенно разные. Еще полвека назад фундаментальными многолетними исследованиями австрийских ученых было доказано, что понижение температуры среды до 0-5°С практически не влияет на продуктивность коров.

     Исследования  показали, что коровы нормально переносят температуру в пределах  от -20 до +20°С, вне этого диапазона надои снижаются: при температуре выше 15…20°С потери достигают 35%, а при -10°С…-15°С коровы теряют до 5-7% молока. Оптимальное значение температуры в коровнике находится в пределах 0…+12°С.

Люди  и техника при таких относительно низких температурах среды работать не могут. Поэтому дифференцированный подход к выбору параметров среды по принципу коровник для коров, доильный зал – для человека, означает переход на существенно более низкий уровень энергопотребления.

     Параметры комфорта для животных достаточно хорошо известны. Так, зона термической нейтральности или зона комфорта для взрослого скота составляет 0-12°С, удельный объем здания на одну голову – 30 м³, кратность воздухообмена зимой 4-5, летом – 20-30. Зарубежный и пока небольшой российский опыт свидетельствуют, что применение новых объемно-планировочных и технологических решений и строительных материалов, в том числе и традиционных, позволяют создать облегченные быстровозводимые коровники, полностью обеспечивающие эти условия за счет естественной вентиляции и теплоты самих животных без дополнительных источников энергии. Напомним, что само животное массой 600 кг выделяет порядка 800 ккал в час свободного тепла и 0,5 кг влаги. Поэтому главной задачей является удаление влаги  за счет организации многократного воздухообмена в коровнике. Обеспечение необходимой кратности воздухообмена зимой и на порядок выше летом достигается путем использования лекготрансформируемых штор или открываемых окон с остеклением из многослойного поликарбоната.

     В общем балансе прямых затрат электроэнергии в коровнике большая часть  приходится на освещение, которое, как известно, оказывает существенное влияние на продуктивность и воспроизводительные функции животных. Минимальные удельные затраты электроэнергии на освещение составляют 7-8 Вт/м² или в среднем для коровника на 400 голов с беспривязной технологией - более 25 кВт. С этих позиций большие резервы в энергосбережении содержит разработка и применение новых объемно-планировочных решений и материалов, обеспечивающих максимальное использование естественного освещения.

     В этой связи большой эффект дает применение полупрозрачных материалов для штор, а также использование тентованных  зданий для содержания скота.

     Многочисленные  исследования, проведенные в последние годы, за рубежом (США, Канада, Израиль, Дания, Германия и др.) убедительно показали, что продление светового дня для лактирующих коров до 16 часов позволяет повысить продуктивность в среднем на 8%. В этой связи представляет большой интерес опыт ряда зарубежных фирм по использованию солнечных фотоэлектрических аккумулирующих установок.

     На  комфортность и продуктивное использование животного и корма большое влияние оказывают конструкция,  материалы и размеры боксов для отдыха животных и других технологических элементов коровника. Известно, что до 48% тепла теряется через пол. Наименьшим коэффициентом теплоусвоения обладают глубокие боксы с лежбищем (глубокой подстилкой) навозо-соломистой или известково-соломистой смеси. Исследованиями установлено, что в таких глубоких боксах по сравнению с высокими боксами с резиновым покрытием и небольшим слоем подстилки значительно реже встречаются повреждения голеностопного сустава.

     Как мы знаем, для образования 1л молока необходимо, чтобы через вымя прошло 500л крови. При лежке интенсивность кровотока через вымя увеличивается вдвое. По зарубежным данным, продолжительность отдыха коров в боксах должна составлять 14-15 часов. Отметим также, что  корова стоя расходует энергии примерно на 9% больше чем в лежачем положении.

     При реконструкции  молочных ферм не всегда удается в полной мере адаптировать вышеизложенные требования комфорта и энергосбережения к существующим коровникам. Это, прежде всего, относится к типовым зданиям, имеющим недостаточный объем и плоскую крышу, при которых трудно обеспечить требуемую кратность воздухообмена за счет естественной вентиляции. В других случаях есть опыт положительного решения этих вопросов.

     Если  коровник строится в первую очередь для коров, то доильный зал-для многочасовой высокопроизводительной работы человека. Оптимальная температура для человека при выполнении работ средней тяжести составляет 17-19°С, допустимый диапазон – 15…20°С (сравним для коровы 0…12°С). Различные зоны расположения оператора машинного доения и животных в доильном зале обусловили эффективное применение инфракрасных источников для местного обогрева траншеи обслуживания. В ночной зимний период это позволяет избежать замерзания доильной аппаратуры и автоматики.  Эффективно применение в ночные периоды, в том числе и зимой, теплоизолирующих штор между доильной установкой и накопителем.

     Успешное  внедрение новых энергосберегающих  технологий в отрасли зависит  от того, в какой степени удалось  их адаптировать к множеству различных  по своей природе факторов, в том  числе технологических, организационных, природно-климатических и социально-экономических. Для молочного скотоводства характерны два специфических фактора, существенно влияющих на продуктивность животных: во первых, необходимость четкого временного контроля физиологических циклов коровы и параметров ее лактационной кривой  и, во вторых, качество и безопасность заключительной операции – доения, которая сопряжена с непосредственным взаимодействием машины и животного. Качество и эффективность выполнения этих операций, во многом носящих информационный характер, в значительной степени зависит от исполнительской дисциплины персонала, т.е. от так называемого «человеческого фактора».

     Первая  операция по принятой сегодня терминологии является частью системы управления стадом.

     При традиционной привязной технологии и системе управления решение этой задачи осуществляется, с одной стороны, службой главного зоотехника (планирование и учет) и, с другой -дояркой, за которой закреплена группа коров (исполнение и контроль). Оплата труда доярки поставлена в зависимости от количества и качества надоенного от группы молока и количества полученных телят.  Это обстоятельство является по сути персонифицированным мотивационным посылом доярки для своевременного и качественного выполнения работ по кормлению, определению охоты, осеменению, запуску животных, диагностике и лечению заболеваний.

     При беспривязной технологии продуктивность животных мало зависит от дояра, так как при относительно большом обслуживаемом поголовье он физически не может осуществлять контроль за кормлением и физиологическим состоянием животного. В этой ситуации выбор для дояра в качестве мотивационного фактора количество надоенного молока будет неадекватно отражать его реальный трудовой вклад в производство молока и соответственно не будет стимулом для добросовестного труда. В этой связи большой интерес представляет опыт фирмы «Bou Matic» по использованию для оценки труда дояров, тестовых показателей кривой молокоотдачи, рекомендованных стандартом ISO-5707. При доении каждой коровы через каждые 15-30 с регистрируется скорость молокоотдачи и суммарный удой, по величине которых оценивают качество работы дояра. Суть в следующем. Согласно современной теории лактации и основанных на ней правил машинного доения для быстрого и полного опорожнения вымени дояр после сдаивания первых струй молока должен путем энергичного механического воздействия на тактильные рецепторы вымени вызвать полноценный рефлекс молокоотдачи. При этом в кровь выделяется гормон окситоцин, обеспечивающий расслабление мышечной ткани вымени и выделение молока из авеолярных протоков. Продолжительность нахождения окситоцина в крови составляет 3-5 минут. За этот период корова может быть выдоена, если вызван полноценный рефлекс молокоотдачи. По этим показателям оценивают качество работы дояра.

     В решении экологических проблем, возникающих при строительстве  новых молочных комплексов на первый план выходит проблема сбора, хранения и утилизации навоза. В первую очередь  это касается крупных молочных комплексов с бесподстилочным содержанием животных в боксах. При новом строительстве здания, как правило, блокируют центральной галереей с расположенным в ней поперечным сборным навозным каналом.

     Жидкий  навоз по поперечному каналу гидросмывом  или шнеком подается в предварительный  жижесборник, откуда насосом подается в навозохранилище. Наибольшие возражения вызывают пленочные навозохранилища – лагуны. Конечно, это хуже чем бетонные и металлические. Все определяет при принятии решения – цена вопроса. Стоимость бетонного навозохранилища 2 х 10,0 т.м³ – 60 млн. руб. на комплексе на 1200 коров. Пленочная лагуна стоит на порядок меньше.

     В уровне технического оснащения ферм и финансовой обеспеченности товаропроизводителей, как и в обществе в целом, произошли  глубокие расслоения. Так, сегодня в России 60% коров доят в стойлах в переносные ведра. Используемое при этом оборудование  в большинстве хозяйств характеризуется высоким уровнем физического износа и, как правило, не соответствием его новым требованиям. В тоже время в этом году в стране начали работать первые доильные роботы. Совершенно очевидно, что для поддержания работоспособности техники или ее обновления с переходом на более высокий технический и технологический уровень необходимы инвестиции. В условиях ограниченных финансовых и материальных ресурсов у товаропроизводителей перспективной представляется стратегия поэтапного обновления и повышения потребительских свойств и функциональных возможностей как оборудования, так и ферм в целом. Такой подход может существенно снизить финансовую нагрузку на товаропроизводителя за счет сокращения объема первоначальных кредитов и сроков использования новаций путем их поэтапного ввода. Рассмотрим эффективность такой стратегии на примере перехода от привязного содержания животных с доением в молокопровод к беспривязно-боксовому содержанию  и доением в доильных залах с использованием современных доильных установок, например типа «Елочка», оснащенных системами управления с различными функциональными возможностями: от простейших пневмомеханических до компьютеризированных АСУТП.

     Исходные  данные для рассматриваемых вариантов  содержания и доения 400 дойных коров  приведены в таблице 1.

     Таблица 1