Моделирование производства и потребления кормов на молочно-товарных фермах

Расчеты показывают, что приготовление ЭПК на основе люпина, рапса и тритикале, по кормовым достоинствам полностью замещающих полножирную сою и соевые жмых и шрот, позволит снизить себестоимость и стоимость корма в 2,0-2,5 раза (за счет низкой цены люпина и других зернобобовых по сравнению с соевым жмыхом и шротом.

Литература:

1. Мошкутело, И.И. Зернобобовые и крестоцветные для животноводства // Комбикорма.-2009.- № 7.

Ромалийский Валерий Степанович, кандидат технических наук

Карташов Станислав Григорьевич, кандидат технических наук

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации

сельского хозяйства Россельхозакадемии

Тел. 8(499)171-19-20

E-mail: strebkovds@inbox.ru

The materials concerning the efficient method of preparation of physiological safe energy protein additions of lupine with using of developed systems for hulling of lupine.

Keywords: animal feed, technology, extrusion, thermal processing, formation of feed, feed supplements, protein food, processing food.

УДК 631.223.2.001.57+636.085

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ КОРМОВ НА МОЛОЧНО-ТОВАРНЫХ ФЕРМАХ

Д.К.Ларкин, В.К.Скоркин, Е.И.Резник, В.П.Аксенова

Приведены результаты исследований по моделированию производства и потреблению кормов на молочнотоварных фермах типоразмерного ряда. Ключевые слова: блок-схема, алгоритм, рацион, потребность в кормах, моделирование, технико-экономические показатели.

Анализ современного состояния кормопроизводства показывает, что доля затрат на производство кормов в структуре себестоимости молока составляет около 50 %, и в последние годы она неуклонно возрастает [1]. Поэтому оценка экономической эффективности производства и заготовки кормов на животноводческих фермах КРС различного типоразмера (от 50 до 1200 голов) является актуальной задачей молочно-товарного производства. Для её решения требуется выполнение большого количества расчётов по определению технико-экономических показателей различных технологий и технических средств по содержанию и кормлению животных, применяемых в настоящее время на фермах КРС для выращивания, уборки, заготовки и хранения кормов. Наиболее рациональным методом получения желаемых результатов при такой постановке вопроса является разработка информационно-математической модели, позволяющей быстро рассчитывать технико-экономические параметры производства кормов по исходным данным.

Упрощённая блок-схема такой модели приведена на рис. 1.

Модель производства и потребления кормов является частью общей экономико-математической модели (ЭММ) фермы КРС, разрабатываемой в лаборатории механизированных технологий производства молока и говядины ГНУ ВНИИМЖ.

Рис. 1. Упрощённая блок-схема информационно-математической модели производства и потребления кормов на молочнотоварных фермах КРС

Для разработки алгоритма расчётов модели принимаются две основные технологии содержания коров:

1. стойловое привязное содержание с применением выгульных площадок в летний период (в дальнейшем стойловое);

2. стойловое привязное содержание с использованием пастбищ в летний период (в дальнейшем стойлово-пастбигцыое).

В соответствии с выбранной технологией содержания рассматриваются два типа кормления:

1. силосно-сенажно-концентратный при стойловом содержании;

2. сенажно-концентратный тип при стойлово-пастбищном содержании. Первый тип содержания и кормления предполагается более предпочтительным для ферм мощностью 200 и более голов, а второй для ферм мощностью до 200 голов.

Необходимое содержание энергетических кормовых единиц (ЭКЕ) и обменной энергии (ОЭ) в суточном рационе коров в зависимости от типа кормления и их продуктивности [2] приведено в таблице 1.

Таблица 1. Содержание энергетических кормовых единиц (ЭКЕ) и обменной энергии (ОЭ) в суточном рационе коров

Показатели Годовой удой молока, кг/год

5000 5500 6000 6500 7000

ЭКЕ 15,6 16,6 17,7 18,9 21,3

ОЭ, МДж 156 166 177 189 213

Исходя из норм кормления с.-х. животных, рассчитаны примерные рационы потребления натуральных кормов, приведенные в таблицах 2 и 3.

Таблица 2. Рационы при стойловом содержании и силосно-сенажно-концентратном типе кормления в зависимости от продуктивности

Продуктивность, кг/год Количество натуральных кормов в сутки, кг/сут

Сено Сенаж Силос Конц.

5000 5,0 6,0 15,0 5,3 3,0 45,0 0,5 0,5

5500 5,0 6,0 15,0 5,9 3,0 45,0 0,5 0,7

6000 3,5 8,0 20,0 7,0 3,0 50,0 1,0 1,0

6500 4,0 8,0 20,0 7,5 3,0 55,0 1,0 1,0

7000 4,0 9,0 22,0 8,0 3,0 60,0 1,0 1,0

Таблица 3. Рационы при стойлово-пастбищном содержании и сенажно-концентратном типе кормления в зависимости от продуктивности

Продуктивность, кг/год Количество натуральных кормов в сутки, кг/сут

Сенаж Силос Конц.

5000 12,0 15,0 8,0 3,0 45 - 0,5

5500 14,0 15,0 8,0 3,0 50 - 0,7

6000 15,0 17,0 8,0 3,0 55 1,0 1,0

6500 15,0 20,0 8,0 3,0 57 1,0 1,0

7000 17,0 25,0 9,0 3,0 65 1,0 1,0

Для определения технологий и выбора технических средств для производства кормов определяется годовая потребность фермы по каждому виду кормов. Алгоритм расчёта потребления { - го вида корма на всей ферме можно выразить формулой:

к

~ 8щ(Пр,ТС,ТК) -пд + ^gjj -П] ,

где giд(77/?, ТС, ТК) - годовое потребление \ - го вида корма дойными коровами в зависимости от выбранных характеристик фермы: продуктивности коров (Пр), технологий содержания (ТС) и кормления (ТК); пд - постановочное поголовье дойных коров; - годовое потребление \ - го вида корма] - й половозрастной группой; - постановочное поголовье ] - й половозрастной группы; к - количество половозрастных групп.

Площадь необходимых пахотных земель определяется исходя из годовой потребности и структуры производимых кормов, а также урожайности кормовых культур:

^ г '

' 7

где У - урожайность 1-й кормовой культуры.

Такие расчёты выполнены для ферм КРС мощностью от 50 до 1200 голов.

Годовое потребление всех видов кормов в зависимости от продуктивности коров при разных технологиях содержания показано на рис.2.

1

1_ _ - *

5 5,5 6 6,5 7

ПВДИШОСТЬ Ю|ЮВ,Т:Ки

Рис. 2. Годовое потребление кормов на ферме 100 голов в зависимости от продуктивности коров:

1 - стойловое содержание;

2 - стойлово-пастбищное.

Как видно из рисунка при стойловом содержании (силосно-сенажно-концентратный тип кормления) общее потребление корма несколько меньше, чем при стойлово-пастбищном (сенажно-концентратный тип кормления). При этом разница возрастает от 55 до 290 т/год (для фермы 100 голов) с ростом продуктивности коров.

Примерные рационы при этих же типах кормления различных половозрастных групп животных приведены в таблице 4.

Таблица 4. Примерные рационы кормления различных половозрастных

групп животных

Наименование группы Количество натуральных кормов в сутки, кг/сут

Сено Сенаж Силос Конц. зима Конц. (лето) Зел. масса Цельное молоко ЗЦМ

Сухостойные коровы 5,0 7,0 12,0 2,5 2,0 35,0 -

Новотельн. и глубокостел. 5,0 7,0 12,0 2,5 2,0 35,0 -

Нетели 3,1 5,5 11,0 1,8 1,4 28,0 -

Телята до 20 дней - - 5,0

Телята до 3 мес. 1,5 1,0 1,0 1,0 0,9 4,0 2,0 6,0

Телята от 3 до 6 мес. 2,4 1,3 4,1 1,1 0,7 14,1

Молодняк от 6 до 12 мес. 2,5 3,0 6,0 1,0 0,6 15,0 -

Молодняк от 12 до 18 мес. 2,5 4,0 9,0 1,0 0,6 20,0 -

В качестве примера в таблицах 5 и 6 приведены потребность в кормах и пахотных землях для фермы мощностью 100 голов.

Таблица 5. Годовая потребность в натуральных кормах (т/год) фермы на 100 голов

Продуктивность, кг/год Сено Сенаж Силос Конц. всего Зел. масса Меласса (зима) Жмыхи (зима) Цельное молоко ЗЦМ

Силосно-сенажно-концентратный тип кормления при стойловом содержании.

5000 176,3 212,8 476,1 185,1 803,8 8,6 8,6 32,9 65,7

5500 176,3 212,8 476,1 195,5 803,8 8,8 12,1 32,9 65,7

6000 150,5 247,3 562,4 214,5 854,4 17,3 17,3 32,9 65,7

6500 159,1 247,3 562,4 223,1 905,0 17,3 17,3 32,9 65,7

7000 159,1 264,5 596,9 231,7 955,7 17,3 17,3 32,9 65,7

Сенажно-концентратный тип кормления при стойлово-пастбищном содержании.

5000 90,1 316,3 476,1 231,7 803,8 0,0 8,6 32,9 65,7

5500 90,1 350,8 476,1 231,7 854,4 0,0 12,1 32,9 65,7

6000 90,1 368,0 510,6 231,7 905,0 17,3 17,3 32,9 65,7

6500 90,1 368,0 562,4 231,7 925,3 17,3 17,3 32,9 65,7

7000 90,1 402,5 648,6 249,0 1006,3 17,3 17,3 32,9 65,7

Алгоритм обработки пахотной земли и выращивания кормов выполняется в соответствии с потребностью в кормах и размерами пахотных земель для выращивания каждого вида корма. Технологический процесс обработки пахотной земли и выращивания кормов представляет собой последовательность операций, выполняемых техническими средствами, выбираемыми из баз данных, составленных для каждой операции и посевной культуры.

В табл. 7 приведена последовательность операций возделывания многолетних трав на сено и сенаж.

Таблица 6. Потребность в пахотных землях (га) фермы на 100 голов

Продуктивность, кг/год Сено Сенаж Силос Зел. масса Всего

Силосно-сенажно-концентратный тип кормления при стойловом содержании

5000 35,3 42,6 15,9 40,2 133,9

5500 35,3 42,6 15,9 40,2 133,9

6000 30,1 49,5 18,7 42,7 141,0

6500 31,8 49,5 18,7 45,3 145,3

7000 31,8 52,9 19,9 47,8 152,4

Сенажно-концентратный тип кормления при стойлово-пастбищном содержании

5000 18,0 63,3 15,9 40,2 137,3

5500 18,0 70,2 15,9 42,7 146,8

6000 18,0 73,6 17,0 45,3 153,9

6500 18,0 73,6 18,7 46,3 156,6

7000 18,0 80,5 21,6 50,3 170,5

Урожайность, т/га 5 5 30 20

Таблица 7. Технологические операции возделывания многолетних трав на сено и сенаж

Технологическая операция Состав агрегата

Лущение стерни Трактор + лущильник

Вспашка зяби Трактор + плуг

Раннее весеннее боронование зяби Трактор + борона

Погрузка минеральных удобрений в измельчитель Трактор + погрузчик

Измельчение мин. удобрений Измельчитель с отгрузочным транспортером

Смешивание и погрузка мин. удоб- Загрузчик отсеков смесителя, подающий транс-

рений портер, шнек-смеситель, отгрузочный транспортер

Транспортировка мин. удобрений Автомобиль-перегрузчик

Разбрасывание мин. удобрений Трактор + машина для разбрасывания удобрений

Предпосев.культивация с боронов. Трактор + культиватор + борона

Протравливание семян Протравливатель семян

Погрузка семян в прицеп Транспортер

Транспортировка семян Трактор + прицеп

Посев культур Трактор + сеялка

Время выполнения технологических операций, количество технических средств занятых работников различной квалификации, затраты труда и прочие технико-экономические показатели в процессах обработки пашни и выращивания кормов рассчитываются по алгоритму, приведенному ниже.

В алгоритме расчёта приняты следующие обозначения:

• каждому технологическому процессу присваивается индекс - //

• каждой технологической операции /-го процесса присваивается индекс -у, в связи с чем операции имеют двойной индекс - /, у;

• каждое техническое средство, выбираемое для выполненияу-й операции /-го технологического процесса, имеет в базе данных индекс - ^

• производительность одной и той же машины на идентичных операциях разных технологических процессов может иметь различное значение и поэтому обозначается с тройным индексом - Сгф

• для выполнения операций транспортировки учитываются скорость движения транспортного средства - ук в режимах рабочего и холостого хода и число рейсов - ггу, определяемое объёмом транспортировки и загрузкой одной машины;

• удельный расход топлива одной и той же машиной на идентичных операциях разных технологических процессов также может иметь различное значение и поэтому обозначается с тройным индексом - Ьф

• масса каждого технического средства (кг) обозначается - тк;

• Щи - электрическая мощность к-го технического средства при выполнении у-й технологической операции;

• стоимость (цена) каждого технического средства (ТС) выражается в тысячах рублей и обозначается - Ск,

• объём производства (масса перерабатываемого сырья или продукции) для у-ой операции /-го технологического процесса обозначается - Му.

С учётом приведенных выше обозначений алгоритм расчёта технологических операций и процессов можно представить следующим образом.

Время выполнения у-й операции /-го технологического процесса к-м техническим средством:

м„

Тцк

Сик

Время выполнения операций транспортировки /-го технологического процесса к-ш техническим средством:

А,

т  = —— • г  .

11к 11

где ггу = А/у (¡¡¡и - число рейсов, выполняемое техническим средством до полног зоавершения операции; - единовременная загрузка машины в одном рейсе; Ьу - расстояние транспортировки; уа - скорость транспортировки к-м техническим средством.

Общее время выполнения технологической операции всеми машинами определяется суммированием, если они работают последовательно, или максимальным временем работы к-й машины при параллельном выполнении действий: тг Ти = Тинлшкс)

к ИЛИ

Количество технических средств А:-го типа, необходимых для выполнения /-й операции, определяется как отношение фактически требуемого времени к нормативному или максимально возможному времени её выполнения - тн:

Расчёт капитальных вложений, балансовой стоимости, амортизационных отчислений, затрат на техобслуживание, оплату топлива, электроэнергии и прочих затрат по у-й операции выполняется в соответствии с алгоритмом расчёта ТЭП, приведенным в ЭММ фермы.

Потребление топлива к-м техническим средством при выполнении /-й операции /-го технологического процесса определяется по его удельному расходу топлива и времени выполнения операции:

Вф ~ Тукг Ьук

При этом, если удельный расход топлива приводится на единицу площади пашни (кг/га) или продукции (кг/т), то он пересчитывается на единицу времени, используя производительность машины.

Потребление топлива всеми техническими средствами к-го типа при выполнении у-й операции /-го технологического процесса определяется по формуле:

Ву=Вук-пук,

где Щи - количество технических средств к-го типа, необходимых для выполненияу-й операции.

Потребление топлива при выполнении всех операций /-го технологического процесса определяется суммированием:

в = ув .

]

В тех операциях, где используются технические средства с электроприводом, рассчитывается потребление электроэнергии при выполнении у-й операции /-го технологического процесса:

= -Ча • ".,к  Тук

Потребление электроэнергии при выполнении всех операций /-го технологического процесса определяется суммированием:

^ = X

У

Количество обслуживающего персонала - Ч, выполняющего /-й технологический процесс при одновременном (параллельном) выполнении операций, определяется по числу технических средств, занятых в этом процессе:

ч<=п< =Е2>

Ч'к

к

При организации работы в несколько смен при выполнении у-й операции количество обслуживающего персонала умножается на число рабочих смен по данной операции:

А

где Чщ - количество обслуживающего персонала, занятого на этой операции в одну смену.

При последовательном выполнении операций численность обслуживающего персонала определяется по каждой операции в отдельности по фактическому времени выполнения операции - ц-, длительности одной смены - тсм, с учётом числа смен - пслу-, отводимых на выполнение всей операции:

т,

% =

и

п -г

с:и/ см

При расчёте количества обслуживающего персонала необходимо учитывать возможность занятости работника определённой квалификации в других операциях и технологических процессах при соблюдении годового фонда трудозатрат одного работающего человека (Фт = 2096 ч/год). С учётом возможных аварийных и других, не предусмотренных технологическими процессами работ общий фонд труда по всей ферме должен быть не менее общих трудозатрат при выполнении всех операций и соответствовать условию:

' У

где Т1} = Е

т,,к ~ фактические трудозатраты при выполнении у—й операции /—го

к

технологического процесса.

Алгоритм расчёта выполнения технологических операций, количества технических средств и занятых работников различной квалификации, затраты труда и прочие технико-экономические показатели в процессах уборки, транспортировки, хранения и раздачи кормов аналогичен приведенному выше для процессов обработки пахотной земли и выращивания кормов.

Таким образом, моделирование позволяет в короткие сроки выполнить расчёты и получить объективные технико-экономические показатели производства кормов и потребности в пахотных землях по всему типоразмерному ряду молочно-товарных ферм (от 50 до 1200 голов) при привязном содержании коров.

Литература:

1. Резник, Е.И. Экономическая эффективность технологических комплексов для заготовки и переработки стебельчатых кормов / Е.И.Резник, В.К.Скоркин, Д.К.Ларкин // Сб. науч. тр./ ГНУ ВНИИМЖ. - 2009.- Т. 20, ч. 2. - С. 140 - 145.

2. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: Справочное пособие / Под ред. А.П. Калашникова, В.И. Фисинина, В.В. Щеглова. - М., 2003. - 456 с.

к

Ларкин Дмитрий Константинович, кандидат технических наук, профессор Скоркин Владимир Кузьмич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Резник Евгений Иванович, доктор технических наук, главный научный сотрудник Аксенова Валентина Пименовна, ведущий инженер

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства

Россельхозакадемии

Тел. 8(4967)67-43-61

Е-mail: vniimzh@mail.ru

The results of investments of modeling ofproduction and consumption offeed on the dairy farm of standard series are given .

Keywords: block diagram, algorithm, diet, the demand for feed, modeling, technical and economic indicators.

УДК 636.2.003

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОЛОЧНОГО СКОТОВОДСТВА БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

О.В. Ужик, Я.В. Ужик

Рассмотрены технологии производства молока на семейной молочной ферме 100 голов в условиях Белгородской области с использованием разработанной технологической карты производства молока.

Ключевые слова: молочное скотоводство, эффективность, реконструкция, алгоритм, технология, технологические карты, семейные фермы, регламент.

В основе оценки деятельности агропромышленного комплекса в целом, и его отраслей в частности, лежит экономическая эффективность. Это в полной мере относится и к молочному производству. При этом для достижения положительного эффекта производственной деятельности представляется весьма важным правильный выбор технологии содержания животных различных половозрастных групп, а также технических средств для механизации производственных процессов.

Как уже отмечалось выше, в мировой практике, а также в практике отечественного молочного скотоводства, известно большое их разнообразие. И процесс совершенствования продолжается и в настоящее время. Так, в противовес традиционной технологии стойлового содержания, все большее распространение получает общепризнанная технология беспривязного содержания коров в помещениях облегченного типа и доением в доильном зале. Меняются подходы к условиям выращивания ремонтного молодняка и нетелей.