Предложения по совершенствованию технологии производства продукции молочного животноводства в горных условиях Северо-Кавказского федерального округа

Введение . На территории Северо-Кавказского федерального округа имеются богатые разнотравьем естественно произрастающие кормовые угодья. До 90-х годов прошлого столетия данный природный ресурс был активно вовлечен в промышленных масштабах в молочное животноводство региона. Экономические реформы 90-х годов в стране привели к критическому спаду производства животноводческой отрасли в целом. В современной ситуации наблюдается положительная тенденция к восстановлению прежних производственных мощностей при некотором совершенствовании технических средств и технологий.

Особенностью ведения животноводства в исследуемом регионе является отгонный метод – в теп- лый период года животные содержатся на территориях пастбищных угодий, располагающихся преимущественно в горной местности (выше отметки 1000 метров над уровнем моря), а в холодный период года поголовье перемещают на базовые территории хозяйств в стойловое содержание с заготовленной кормовой базой от близлежащих сельскохозяйственных земель.

Ввиду отдаленности горных пастбищ от населенных пунктов и частичного или полного отсутствия энергетических коммуникаций возможными путями устранения этого пробела являются либо подведение к животноводческим объектам данных коммуникаций, либо разработка и внедрение нетрадиционных методов энергообеспечения этих объектов. Подведение и обслуживание энергетических коммуникаций связано со значительными капитальными вложениями и часто неподъёмны для малых и средних фермерских хозяйств, преобладающих в регионе. Нетрадиционный метод энергообеспечения может быть организован с применением возобновляемых источников энергии, в том числе с применением замкнутого цикла производства [1, 2, 3, 4].

Методика исследований. Производственные процессы молочного животноводства включают совокупность ряда технических операций, представленных на схеме рисунка 1.

Рисунок 1 – Схема производственных процессов в молочном животноводстве

Результаты исследований и их обсуждение. В холодный период года с октября по апрель поголовье находится в стойловом содержании. Все технологические операции привязаны к помещениям содержания коров [5, 6, 7]. В теплый период года стадо переводится на пастбищные угодья, с расположением близ стада доильного центра, где устанавливаются загон для ночного отдыха, доильная установка, автономные энергоустановки. Энергоустановками могут быть биоэнергетическая установка для утилизации навоза, выработки электроэнергии, получения органического удобрения, впоследствии вносимого на пастбище, сельхозугодия хозяйства [8], ветроэнергетическая установка, гидротурбина и дизельный генератор.

Наиболее распространенной формой хозяйствования в современном молочном животноводстве СКФО являются хозяйства до 200 голов. Годовой производственный процесс отгонного животноводства, как было отмечено выше, разделен на два цикла: в холодный период года производство размещается на территории непосредственного расположения фермы с прилегающими сельскохозяйственными угодьями для кормового обеспечения стада; в теплый период поголовье перегоняется на горные пастбища с передвижной доильной станцией и сопутствующими техническими средствами.

В результате проведенных научно-исследовательских работ обозначенной проблемы разработаны технические средства, обладающие адаптивными и энергосберегающими свойствами. Новые устройства в комплексе включены в технологическую линию производства экологически чистого питьевого молока [9, 10]. Разработанная технология молочного животноводства в условиях горного хозяйствования включает в себя доильные аппараты АДВ-Ф-1А (патенты № 2111654, 2151498, 2216932, 2625658), обладающие адаптивны- ми, щадящими и энергосберегающими особенностями в сочетании с энерго- и ресурсосберегающими средствами сбора навоза (№ 2226050), безотходное получение метана и органического удобрения (рисунок 2). Предложено использование метана для привода силовой установки доильной станции. Органическое удобрение используется для обогащения почвы кормовых угодий и сбыта излишков сторонним хозяйствам. Производственный процесс обеспечивает: экологическую безопасность территорий от загрязнения отходами производственного процесса; энергосбережение моло-ковыведения с качественными показателями получаемого молока (таблицы 1 и 2), сбор и утилизацию навоза в энергосберегающем режиме (таблица 3); возможность использования технических средств и в стационарных центрах производства молока (холодный период стойлового содержания), и в мобильных доильных центрах на горных пастбищах (теплый период пастбищного содержания).

Производственные сравнительные испытания доильных аппаратов показали, что их часовая производительность при доении коров превосходит на 15– 20% заводские аппараты. Не требуется повышения мощности силовой установки для пневмопривода доильных аппаратов. При обслуживании 100 дойных коров ежегодная расчетная экономия электроэнергии составляет около 3,0 тыс. кВт∙ч в год; повышается скорость доения (на 18 минут быстрее завершается процесс машинного молоковыведения всего стада), производительность труда обслуживающего персонала увеличивается (за 1 час основного времени на 8 голов больше); наблюдается увеличение продуктивности коров; снижается бактериальная обсемененность и механическая загрязненность молока; снижается количество случаев заболеваний коров субклиническим маститом.

Рисунок 2 – Схема усовершенствованной технологии экологичного производства молока на пастбищных доильных центрах

Таблица 1 – Результаты производственных сравнительные испытания доильных аппаратов в горных условиях на 100 дойных коров в течение одного года

Показатель	Значения показателей
	по санитарным нормам	АДВ-Ф-1А	АДУ-1-03
Качество получаемого молока: – степень чистоты, группа	не ниже 2	1	2
– бактериальная обсемененность, тыс. микробов в 1 мл молока	не более 500–4000	280,7	1280,7
Заболеваемость коров субклиническим маститом, %	–	6,4	46,7
Среднесуточный удой молока на одну корову, кг	10,0	12,5	10,5
Средняя жирность молока, %	3,6	3,65	3,3

Таблица 2 – Эксплуатационные результаты сравнительных испытаний доильных аппаратов в горных условиях на 100 коров

Показатель	Значения показателей
	по ТУ на доильную установку УДС-3Б	по данным испытаний
		испытываемые АДВ-Ф-1А	сравниваемые АДУ-1-03
Количество аппаратов	8	8	8
Количество дояров	2	2	2
Дойных коров, обслуживаемых установкой за 1 час основного времени	не менее 55	56	48

Применение энергосберегающих индивидуальных средств сбора навоза (патент № 2226050) позволяет высвободить большую часть техники, занятой заготовкой подстилочного материала и удалением подстилочного навоза из помещения в стойловый и в ночной периоды пастбищного срока размещения поголовья. В стойловый период содержания (с октября по апрель) экономия составляет: по энергопотреблению – около 22,0 тыс. кВт·час; по расходу горюче-смазочных материалов – около 1,0 т; по снижению металлоемкости применяемой техники – более 32,0 т (таблица 3).

Общая масса всех машин и оборудования, применяемых для заготовки подстилки, приготовления и внесения в почву подстилочного навоза достигает более 40,0 т металла и других ценных материалов. Расходы на выполнение всех производственных процессов и операций составляют: горюче-смазочные материалы – около 4,0 т; энергопотребляемость – более 11,0 тыс. кВт·ч; трудовые затраты механизаторов и скотников – около 1770,0 чел.·ч. (см. таблицу 3).

Свежесобранный навоз загружается в биоэнергетическую установку, вырабатывающую метан и органическое удобрение, положительно зарекомендовавшее себя в обогащении почвы и произрастании пастбищных растительных культур, а также высокой урожайности овощных культур [8]. Производимый метан используется для привода силовой установки, подключаемой к вакуум-насосу доильной установки УДС-3Б.

Возможны в применении для выработки дополнительных источников энергии ветро- и гидрогенератор, при наличии соответствующих природных условий в отдельной местности расположения доильного центра на горных пастбищах СКФО.

В результате предлагаемая технология относится к безотходной и обладающей замкнутостью производственного цикла, с использованием собственных ресурсов хозяйства и природно-климатических особенностей расположения производственного процесса.

Выводы

• 1.    Проведены научно-исследовательские работы в области технологии молочного животноводства в условиях Северного Кавказа. В результате разработаны доильные аппараты, обладающие адаптивными свойствами к изменениям размещения их относительно высоты над уровнем моря без нарушения режима работы, работающие в щадящем режиме и положительно влияющие на продуктивность коров.

• 2.    Предлагается включить в технологическую линию молочного животноводства энергосберегающие средства сбора навоза, обеспечивающие высвобождение значительного количества технических средств.

• 3.    Использование средств выработки электроэнергии с применением нетрадиционных источников энергии позволяет сэкономить затраты на энергоснабжение хозяйства.

• 4.    Применение биоэнергетической установки позволяет утилизировать отходы производственного процесса, сохраняя экологию среды, и получать качественные органические удобрения.

• 5.    Внедрение предлагаемой энергосберегающей экологически безопасной технологии в молочном животноводстве с замкнутым циклом позволит получать высококачественное молоко и дополнительно качественные органические удобрения, с привлекательным экономическим эффектом производства.

Таблица 3 – Технико-экономические показатели сбора навоза от 100 коров по существующей технологии (способ содержания животных – привязно-отгонный)

Окончание таблицы 3

СТ)	а и 1		1			1        1	1		1 4	+	1 CL С СО ж а с	1		1	*	Б С 9 >1 н у Е Е EL О о т п га а х га	1             1	II 8 5 СО
со	1		1			1 2			1	♦		1		VT>			1 І	1		сч
г-	1		І			1			1	♦		1		1			1	I		3
	1					1 1			1			1		со со" в			1	5 ?            1
vO	1		2 1 га S 3 1 &			11		8 пз	1	+				8				; 1		«>
*	3 1:	1	3			1		Г У X Г 4 о		*		1		1						3
СО			а			8 Е	5	<	*	♦		8		Й			§ 5 со с-	8 5 = І I о а ф		3 5
еч	1 •5 S СП X га Я 8 5 1	1	с г	а э о' С J 2 1 І X 8 1	1 Я а S о 2 8 8 с	з 5 I; 8 - Ч о й = 11	Е 3 f І 8.		и ТЗ X X СО	га 1? га 11 !| ІІ		1 1Л с 1 t		§г ОО со S I £■			I 8. X 1 ■ 5 . о § 9 с ”1	І ; 1 ! 1 . ZF			2 о X
—	со		г-		со						о				1 =			OI

Заключение. По расчетам внедрение предлагаемой технологии в молочном животноводстве в условиях гор позволит существенно улучшить рентабельность работы фермерских хозяйств региона.