Куда движутся технологии производства молока?

Преимущества и недостатки роботизированного доения, современные технологии для выявления охоты у коров, системы управления стадом, новые проекты ферм, а также тонкие нюансы доильного оборудования — эти и другие темы обсуждали участники XVI Международного симпозиума по машинному доению сельскохозяйственных животных. Крупнейшая встреча ученых и аграрных инженеров, посвятивших себя молочному скотоводству, прошла в Беларуси в конце июня. Подобный форум позволяет «сверить часы» и увидеть, в каком направлении развивается отрасль в Беларуси, России, Украине, Польше, странах Балтии.

Белорусская молочная отрасль находится на достаточно высоком уровне развития, отметили все участники международного форума. Конечно, во многом это обусловлено той ролью, которую она играет для АПК страны и ее экономики в целом. Именно молочники обеспечивают более половины многомиллиардного отечественного экспорта продовольствия. Значительная часть инвестиций в агропромышленный комплекс Беларуси направлена на развитие молочного скотоводства.

— За предыдущую пятилетку в Беларуси реконструировано 25 % ферм, полностью переоснащена переработка молока, однако почивать на лаврах рано: до 2015 года отрасли придется решить еще целый ряд непростых задач. Мы должны увеличить поголовье на 300 тыс. животных, довести продуктивность до 6 300 кг на корову в год, а валовое производство — до 10 млн т, — отметил, приветствуя участников симпозиума, заместитель министра сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь Василий Казакевич. — Решение этих задач возможно только при наличии современного доильного оборудования, других машин, разработке систем кормления, которые учитывали бы биологические особенности животных, а также сложившуюся в стране практику реализации технологий молочного скотоводства.

Характерной тенденцией для белорусской молочной отрасли является наращивание поголовья в общественном секторе при его сокращении в частном. Кроме того, в нашей стране делается ставка на крупнотоварное производство. В качестве базовой технологии принято беспривязное содержание с доением в доильных залах и системами управления стадом. Также модернизация МТФ ведется с переходом на доение в современный молокопровод, использованием роботов-дояров. В том же направлении развивается и молочная отрасль соседних стран — России и Украины, где, правда, есть и свои особенности.

Куда идут Россия и Украина?

По словам Валерия Адамчука, академика НААН Украины, директора ННЦ ИМЭСХ, в его стране главной задачей является развитие промышленного производства молока. После развала СССР объемы производства в частном секторе снизились только на 10 %, тогда как в общественном — в 10 раз.

— Сегодня в Украине молоко рентабельно на фермах с дойным стадом более 60 голов, — сказал в своем выступлении Валерий Адамчук. — При меньшем поголовье и особенно в частном секторе фактически требуется господдержка на уровне до 100 % закупочной цены.

Национальный проект возрождения скотоводства предполагает увеличить производство молока до 15,4 млн т в год, поголовье — до 2,72 млн, при этом 17 % дойного стада должно содержаться на комплексах в 1 000 голов и более. Планируется, что такие крупные предприятия будут давать до 5 млн т молока в год. Реализация проекта предполагает увеличение продуктивности коров в среднем по стране до 5 500–5 600 кг в год, а в общественном секторе — до 6 000 кг.

В российской молочной отрасли, несмотря на рост продуктивности животных, не наблюдается увеличения объемов производства, идет сокращение поголовья. Директор НПП «Фемакс» член-корреспондент Россельхозакадемии Юрий Цой видит причину в экономических проблемах отрасли. Одна из самых острых — финансирование развития производства молока. Принятая российским правительством программа строительства «семейных ферм» не в состоянии, по мнению ученого, решить проблему, а скорее выполняет социальную функцию поддержки села.

— В рамках первой программы было построено всего 300 ферм. Это капля в море. Они никак не повлияют на валовое производство, — подчеркнул Юрий Цой. — Более всего семейные фермы выгодны банкам. Эти предприятия действуют как фермерские хозяйства, которые отвечают по кредиту всем своим имуществом. Конечно, финансовые учреждения выдают кредиты под такое обеспечение охотнее, чем различным обществам, несущим ответственность только в пределах уставного фонда.

Другая тенденция, характерная для российской молочной отрасли, — приход сторонних инвесторов с большими деньгами. Они нацелены в первую очередь на крупные, затратные проекты — комплексы на 2–5 тыс. голов. В целом по стране на каждую реконструированную ферму приходятся три построенные.

По словам Юрия Цоя, в России прослеживается четкая зависимость между используемыми технологиями и качеством молока. Сегодня доля несортовой продукции в стране составляет 60 %. При этом 59 % молока производится на фермах с устаревшими стеклянными молокопроводами на установках ДУ-150, АДМ-8, а 18 % — с доением в стойлах в переносное ведро. К 2020 году это соотношение предполагается изменить, доведя долю доильных залов до 37,6, а современных молокопроводов до 50,4 %. Таких результатов можно достигнуть, если будет последовательно выполняться программа развития отрасли, которая предполагает финансирование в размере 4 млрд рос. руб. (100 млн евро) в год.

Беспривязное содержание: белорусский опыт

Переход на беспривязное содержание, который осуществляется в Беларуси, находится под пристальным вниманием отечественных ученых. На симпозиуме они поделились некоторыми итогами своих исследований. Доктор сельскохозяйственных наук, профессор РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по животноводству» Михаил Барановский привел данные анализа работы 18 новых МТФ, возведенных в первом полугодии 2011 года. За время наблюдений численность поголовья на них достигла 83 тыс. при выбытии в 10,2–12,3 %, в дойное стадо введено 12,1 тыс. животных. Ученых насторожил высокий процент выбытия (33 %) только на одной ферме. Причиной оказались установки различного типа в доильном зале и родильном отделении

— Решение проблемы для этой фермы довольно простое: нужно, чтобы животные меньше находились в родильном отделении, — заметил Михаил Барановский. — Но в целом, оптимальным вариантом является использование одинаковых доильных установок.

Исследования ученых показали преимущество установок с длинным выходом. По словам Михаила Барановского, «Параллели» наименее травмоопасны для человека. «Карусель» в рамках проведенного анализа обеспечила наилучшее качество молока. Кроме того, ученые оценивали переход с трехкратного доения на двукратное. В рамках эксперимента была увеличена выдача объемистых и концентрированных кормов. В первые два дня удои снизились, однако к пятому полностью восстановились, при этом ученые отметили снижение затрат. По мнению Михаила Барановского, такой подход имеет право на жизнь, но в каждом конкретном случае необходима оценка экономической эффективности.
Реконструкция ферм также требует пристального внимания. По оценке Владимира Передни, доктора технических наук, профессора РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства», в большинстве случаев при переделке коровника на беспривязное содержание теряется целый ряд животных — до 50 голов, уменьшается фронт кормления. По его мнению, даже при беспривязном содержании нужно создавать малые группы:

— Современные раздатчики позволяют дозировать корма относительно малыми объемами — по 25 метров. Поэтому надо стремиться к тому, чтобы делать небольшие группы, в которых можно обеспечить максимально эффективное кормление коров.
Ученые оценивали и экономику реконструированных ферм. Выяснилось, что наиболее выгодный объем раздатчика — 10 м3, в этом случае обеспечиваются минимальные затраты на кормление.

Роботы против «Карусели»

Роботизированное доение считается наиболее перспективной технологией будущего. Но так ли она экономически выгодна? Юрий Цой привел результаты исследования немецкого ученого Г. Шлейтцера, который сравнил затраты на эксплуатацию двух роботов «DeLaval» и «Westfalia» и одной установки типа «Карусель». Как показал анализ данных за три года, в течение дня корова добровольно идет на доение не 6–7 раз, а несколько меньше. Среднее количество доек в исследовании составило 2,7 раза.

Качество молока, полученного с использованием робота-дояра, было выше, но по затратам на оборудование и персонал — безлюдных молочных ферм не бывает — новая технология обошлась дороже. Так, если затраты на доение одной коровы с помощью робота равнялись 542 евро, то с «Каруселью» — почти на 100 евро меньше. Конечно, данное исследование не повод заклеймить добровольное доение как экономически невыгодное, однако задуматься о снижении стоимости оборудования вполне можно. В качестве примера такого решения Юрий Цой назвал систему «Мультилактор»:

— Проблемой для роботов является четкое позиционирование доильного аппарата. Иногда оно занимает много времени. В системе «Мультилактор» доит робот, но надевает аппарат человек, у которого операция занимает 6–10 секунд. Это очень интересное решение как с точки зрения снижения стоимости оборудования, так и ускорения процесса доения в целом.

Актуальные задачи и новые решения

Увеличение производства молока и улучшение его качества невозможно без решения ряда проблем, характерных для современных технологий производства. Речь идет о продолжительности продуктивного использования животных, их здоровье.

— Сегодня необходимо не просто щадящее доение, а доение, которое соответствует физиологическому состоянию животных, — считает Вадим Китиков, кандидат технических наук, заместитель генерального директора по научно-инновационной работе РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства». — Наряду с высокой производительностью процесса, требуются дифференцированное молоковыделение по четвертям вымени, автоматическая настройка режимов доения в соответствии с состоянием животного.

Совершенствование оборудования — постоянный процесс. Современные доильные аппараты и установки соответствуют достаточно высоким требованиям. Травмирование животных происходит при нарушении операторами правил работы, а также в случае возникновения неисправностей оборудования. Создание систем автоматической диагностики является одним из направлений деятельности ученых в Беларуси, России и Украине. В Институте механизации животноводства НААН Украины завершается работа над подобным проектом. Здесь создан комплект для контроля технико-технологических параметров доильного оборудования, который умещается в кейсе стандартных размеров. Измерительные приборы устанавливаются в контрольных точках установки. Собранные данные анализируются специальным программным обеспечением, позволяющим представить их в удобном виде, а также спрогнозировать ресурс узлов вакуумной системы.

Насущная необходимость — развитие систем управления стадом. Российские и украинские ученые разработали методики и алгоритмы вычисления коров, потерявших радиочип. Они дают возможность быстро определять таких животных и не терять статистику доек, а также иную информацию в базе данных.

Значительно повысить эффективность молочного производства можно, наладив воспроизводство стада, добившись 100 % успешного оплодотворения животных, наладив своевременную диагностику маститов и других заболеваний. Израильская компания «SCR Engeneers» представила участникам симпозиума свои новые датчики охоты и жевания. Электронные устройства израильтян используют многие именитые производители доильного оборудования. Сенсор H-tag позволяет эффективно выявлять наступление охоты у животного. Он крепится на шее коровы и является полностью автономным устройством, заряда батареи которого хватает на десять лет. По мнению главного исследователя «SCR Engeneers» доктора ветеринарной медицины Донар Бара, отличие датчика от аналогов — в высокой частоте измерений:

— Наше устройство проводит до 1 500 измерений в секунду и анализирует их, что позволяет выявлять охоту с высокой точностью. Датчик может взаимодействовать с другим оборудованием, например селекционными калитками. Программный комплекс управления стадом вычисляет оптимальные сроки осеменения и предупреждает о них животновода.

Еще одна разработка «SCR Engeneers» — датчик HR-tag, измеряющий не только активность животного, но и фиксирующий процесс жевания. При его использовании не только возрастает точность определения охоты, например на привязном содержании, но и указывается на самочувствие животного: если корова себя плохо чувствует, она меньше жует. Интенсивность потребления пищи меняется и в связи с различными регулярными физиологическими изменениями в организме животного. Косвенно, по жеванию, можно определить эффективность ветеринарного лечения, смены рациона и т. д.

Белорусские ученые работают над интеграцией систем управления стадом в масштабе страны. Это позволит сократить число ввода данных, повысить точность отчетности, а также предоставить ценную информацию для управления всей отраслью. Сведения о состоянии стада должны автоматически поступать из программных комплексов уровня хозяйства в базы данных районов, областей, министерства, статистического комитета.

Кроме того, в Беларуси ученые намерены завершить разработку намеченной системы машин для молочного животноводства. По словам генерального директора РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства» Владимира Самосюка, внедрение всех элементов значительно сократит затраты на производство:

— В результате внедрения системы машин и новых ресурсоемких технологий ожидается повышение производительности труда в 2,5–3, снижение расхода топлива и электроэнергии — в 2, кормов — в 1,5 раза.

Петр Морозов