Предпосылки к разработке технологического решения для бесстрессового перемещения свиней

15. Lobanov A.Yu, Triandafilov A.F. Ustanovka dlya utilizatsii uglekislogo gaza v zhivotnovodcheskom pomeshchenii [Installation

for utilization of carbon dioxide in the livestock building]. Patent on invention of the Russian Federation No. 2567211. 2015.

УДК 631.22

DOI 10.24411/0131-5226-2019-10175

ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ДЛЯ БЕССТРЕССОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СВИНЕЙ

А.В. Трифанов, канд. техн. наук;

В.И. Базыкин

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

На промышленных свинокомплексах, как правило, применяется трехфазная технология содержания свиней. Перегруппировки свиней сопровождаются значительными затратами труда и воздействием на них стрессов, что приводит к снижению продуктивности и увеличению срока достижения товарной массы. Применение технологий с бесстрессовым способом содержания свиней позволяет исключить или максимально ограничить влияние стрессов на животных. Данный способ подразумевает собой самостоятельное перемещения свиней по стадиям технологического процесса. Однако практика применения бесстрессового способа содержания показывает, что при открытом межсекционном лазе свиньи не всегда перемещаются из одной изолированной секции в другую в необходимый интервал времени. При этом необходимо участие оператора, что ведет к повышению затрат труда. Для решения этой проблемы предлагается технологическое решение для стимуляции свиней к самостоятельному перемещению. Для реализации данного решения необходима разработка принципиально нового комплекта станочного оборудования, который будет представлять собой динамическую систему. Габариты станка будут изменяться пропорционально динамике роста свиней. В момент перемещения свиней на следующую стадию технологического процесса будет открыт межсекционный лаз, а площадь станка будет сокращаться. Это обеспечит самостоятельное перемещение свиней и позволит проводить его в автоматическом режиме с исключением затрат труда и стрессовых воздействий на животных.

Ключевые слова: сельское хозяйство, свиноводство, содержание свиней, бесстрессовый способ, перегруппировка.

Для цитирования: Трифанов А.В., Базыкин В.И. Предпосылки к разработке технологического решения для бесстрессового перемещения свиней // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 2 (99). С.

BACKGROUND TO THE DEVELOPMENT OF TECHNOLOGICAL SOLUTIONS FOR THE

STRESS-FREE MOVEMENT OF PIGS

295-301.

A.V. Trifanov, Cand. Sc. (Engineering);

V.I. Bazykin

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал.

_ИАЭП. 19 Вып. 2(99)_

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

Industrial-scale pig complexes use, as a rule, the three-phase housing technology of animals. Regroupings of pigs require significant labor inputs. They are accompanied by the effects of stress on pigs resulting in their poorer performance and the longer period needed to reach the market weight. The stressfree pig housing technology eliminates or limits the effect of stress on animals. According to this method they move independently on their own from one technological process stage to another. However, the application practice of this method shows that if the intersectional hole is open all the time, the pigs do not always move from one isolated section to another in the required time interval. Therefore, the operator must be involved that results in higher labour inputs. To address this problem, a technological solution is proposed to stimulate the pigs to move on their own. To implement this solution, the fundamentally new set of the pen equipment is to be designed, which will be a dynamic system. The pen dimensions will vary in proportion to the growth dynamics of pigs. When the pigs are ready to move to the next stage of the technological process, an intersection hole will be opened, but the pen area will be reduced. This will ensure the pigs will move on their own and this will be done automatically without inputs of and stressful effects on animals.

Keywords: agriculture, pig breeding, pig housing, stress-free method, regrouping.

For citation: Trifanov A.V., Bazykin V.I. Background to the development of technological solutions for the stress-free movement of pigs. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 2

Введение

Одним из принципов рациональной организации производства на

сельскохозяйственных предприятиях

является углубление специализации и рациональное сочетание отраслей. Под специализацией предприятия понимают сосредоточение его деятельности на производстве определенного вида или видов продукции [1, 2].

На сельскохозяйственных предприятиях этот процесс обычно связан с расширением одной или нескольких отраслей при соответствующем сокращении других. Он может осуществляться до тех пор, пока это экономически выгодно.

Увеличение производства свинины напрямую связано с полноценным кормлением животных, совершенствованием племенной работы, технологии содержания

[3, 4].

Современное свиноводство - это высокоразвитая отрасль животноводства с огромным производственным потенциалом.

На основании научных достижений в области свиноводства во многих странах мира были усовершенствованы

существующие и созданы новые высокопродуктивные породы свиней, разработаны эффективные технологии производства свинины в условиях поточного производства на крупных промышленных комплексах и в мелких фермерских хозяйствах [5, 6]. Материалы и методы

Структура любого животноводческого предприятия состоит из двух основных направлений - растениеводства и животноводства (рис. 1). Блок животноводства представляет собой замкнутый цикл производства и включает в себя следующие сектора: производственный, ремонта стада и откорма.

Для высокоэффективного производства свинины на товарных фермах наиболее важное значение имеет сектор откорма. Крайне важно обеспечить высокую сохранность поголовья и максимальные

привесы при минимальных затратах труда. В секторе откорма осуществляется

доращивание поросят после отъёма от свиноматок в течение 70-80 дней (в зависимости от принятой технологии) и откорм свиней до достижения товарной

массы в 110-112 кг. Для доращивания и откорма применяется групповое содержание на частично или полностью щелевых полах с кормлением концентрированными

комбикормами.

Рис. 1. Обобщенная структурная блок-схема функционирования предприятия по производству

свиноводческой продукции

Научными исследованиями

отечественных и зарубежных учёных установлено, что во время принудительных перегруппировок и перемещения свиней по стадиям технологического процесса с перегруппировками возникают стрессы [7]. В результате чего снижается продуктивность животных, увеличивается расход кормов. От каждой перегруппировки

продолжительность выращивания

увеличиваются на 5-7 дней [8]. Объединение поросят-отъёмышей из разных гнёзд приводит к острой борьбе, в результате падёж увеличивается на 2%. Ранговые взаимоотношения поросят после

двухмесячного возраста определяют 13% общей изменчивости роста [9]. Поэтому

всякое смешивание и перегруппировка поросят является дополнительным стрессом, замедляющим рост животных. Для достижения максимальной продуктивности и сохранности поголовья, влияние стрессов необходимо исключить или максимально ограничить [10].

В настоящее время имеется тенденция по максимальной автоматизации всех технологических процессов в производстве и соответственно, сокращению затрат труда. Применение бесстрессовых технологий содержания свиней обоснованно имеют меньшее значение затрат труда на единицу произведенной продукции, в связи с тем, что перемещение животных по стадиям технологического процесса производится без

затрат труда со стороны обслуживающего персонала.

Критерий удельных затрат труда КЗТ характеризует эффективность использования рабочей силы при обслуживании поголовья на свиноферме и определяется, как отношение всех трудозатрат к объему производимой продукции.

^ 0 г .з.т

кзт -

Q

г .м

, чел.-ч./ц

Е Q

г .з.т

что приводит труда.

к колоссальным затратам

где 1 .З.Т - общая сумма затрат труда на обслуживание поголовья, чел.-ч.; QГ.М - годовое производство мяса, ц.

Исследования, проведенные авторами статьи, показали, что наиболее целесообразно применение пятифазной технологии с бесстрессовым способом содержания свиней [11, 12]. Однако в этом случае имеют место четыре условных перемещения животных по фазам технологии. В связи с этим, особенно важно правильно организовать перемещение животных.

Результаты и обсуждение

При проведении опытно-

производственной проверки свинофермы на 500 свиней в год с пятифазной бесстрессовой технологией содержания свиней были выявлены некоторые особенности содержания, которые требуют доработки.

При самостоятельном перемещении свиней по стадиям технологического процесса были выявлены случаи, когда свиньи при открытом межсекционном лазе не покидали окончательно изолированную секцию, в которой они содержались, а перемещались между изолированными секциями. Таким образом, в процесс перемещения свиней приходилось вмешиваться оператору, что привело к повышению затрат труда и возникновению стрессов у некоторых свиней. На крупных свинокомплексах перегруппировки и перемещения свиней выполняются вручную,

В связи с этим, была разработана концепция технологического решения для бесстрессового перемещения свиней. Решение представляет собой опускающуюся подвижную конструкцию в станке для содержания свиней, которая постепенно уменьшает площадь станка, путем перемещения подвижной стенки по направляющим в сторону межсекционного лаза (рис. 2). По принципу действия оно напоминает электроподгонщик для КРС. По мере уменьшения площади станка, свиньям становится некомфортно в нем находиться, и они благополучно перемещаются на следующий этап содержания. Скорость движения подвижной части устанавливается исходя из требования осуществить перемещение свиней в течение двух часов. Данный интервал времени обоснован с учетом соблюдения требования к кормлению свиней и необходимости обеспечения постоянного доступа к корму.

Рис. 2. Схема работы решения бесстрессового перемещения свиней I - изолированная секция для опороса свиноматок; II - условно изолированная секция

для первого периода доращивания поросят-отъемышей; III - условно изолированная секция для второго периода доращивания поросят-отъемышей; IV- технологический коридор 1 - станок для опороса свиноматки; 2 -кормушки для поросят-отъемышей; 3 -подвижная часть конструкции для бесстрессового перемещения свиней; 4 - поилка;

5 - межсекционный лаз.

Площадь станков для доращивания поросят и откорма свиней рассчитывалась исходя из группирования гнезд от трех свиноматок. При более крупных пометах свиноматок, чем расчётные в сгруппированном потоке поросят наблюдалась острая ранговая борьба, связанная с недостаточным коэффициентом удельной площади на голову. Очевидно, что в соответствии с РД-АПК 1.10.02.04-12, нормативные данные удельных площадей для поросят на доращивании и свиней на откорме устарели. Они не изменялись с 1985 года, когда привесы в 500550 гр/сутки на откорме, считались высокими. В настоящее время, на передовых свинокомплексах привесы на откорме значительно превышают 900 гр/сутки. В соответствии с этим, свиньи растут гораздо быстрее. Это можно связать, как и с повышением общего качества генетического материала, используемого в промышленном свиноводстве, так и с повышением многоплодности свиноматок в частности. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что нормативные показатели удельной площади нуждаются в несомненном уточнении.

Выводы

Предлагаемое технологическое решение позволит исключить необходимость участия оператора в процессе перемещения свиней по фазам технологии и значительно снизит затраты труда на эту операцию, а также может применяться с принципиально новой концепцией динамических станков для содержания свиней.

Это перспективное направление в развитии технологий и технических средств производства свинины и на данном этапе прорабатываются варианты его реализации. Суть его заключается в изменении площади станка в процессе содержания свиней в соответствии с динамикой их роста. Исследования в этом направлении помогут определить уточненные зависимости необходимой удельной площади от динамики роста животных.

Применение динамической системы в синтезе с предлагаемым технологическим решением позволит максимально эффективно использовать станочную площадь и снизить затраты труда на процесс перемещения свиней по стадиям доращивания и откорма.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Чертков Д.Д., Чертков Б.Д., Печеневская А.В., Хвастунова Е.А., Тараканов М.А. Факторы, влияющие на рост и развитие поросят-сосунов при различных условиях их выращивания / Вестник Донского государственного аграрного университета. 2016. № 4-1 (22). С. 29-35.

2. Науменко А.А., Чигрин А.А., Палий А.П., Кульбаба С.В., Бойко И.Г., Петруша Е.З., Нагорный С.А., Палий А.П., Семенцов В.В. Роботизированные системы в животноводстве / Учебное пособие. Харьков. 2015. 171 с.

3. Водянников В.И., Шкаленко ВВ. Профилактика технологических стрессов на заключительном откорме молодняка свиней // Свиноводство. 2017. № 2. С. 23-24.

4. Калюга В.В. Повышение эффективности производства свинины в условиях нечерноземной зоны России за счет совершенствования существующих и разработки новых технологий и технических средств. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук // Санкт-Петербургский государственный аграрный университет. Санкт-Петербург, 1998.

5. Комлацкий Г.В. Индустриализация и интенсификация отрасли свиноводства на юге России. автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук // Ставроп. гос. аграр. ун-т. Черкесск, 2014.

6. Современное свиноводство // Актуальные статьи из немецкого специализированного журнала Тор Agrar. 2010. 122 с.

7. Калюга В.В., Трифанов А.В., Базыкин В.И. Малая свиноферма с бесстрессовым способом содержания свиней // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2012. № 83. С. 111-121.

8. Калюга В.В., Базыкин В.И. Результаты исследования пятифазной бесстрессовой технологии воспроизводства, выращивания и откорма свиней // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2014. № 85. С. 100-108.

9. Калюга В.В., Базыкин В.И., Привалов М.Н. Моделирование пятифазной бесстрессовой технологии воспроизводства, выращивания и откорма свиней // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института

механизации животноводства. - 2013. - № 4 (12). - С. 16-22.

10. Калюга В.В., Базыкин В.И., Тихонов Е.А., Зайцева М.И. Графическое и математическое моделирование пятифазной бесстрессовой технологии воспроизводства, выращивания и откорма свиней // Resources and Technology. 2014. Т.11. №1. - С. 66-76.

11. Калюга В.В., Трифанов А.В., Базыкин В.И. Обоснование пятифазного бесстрессового способа содержания свиней на малых фермах на стадии проектирования // Свиноводство. 2018. № 8. С. 17-20.

12. Калюга В.В., Базыкин В.И., Трифанов А.В. Сравнение четырехфазного и пятифазного бесстрессовых способов содержания свиней на стадии концептуального проектирования малых свиноферм // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 2(95). С. 198-208.

REFERENCES

1. Chertkov D.D., Chertkov B.D., Pechenevskaya A.V., Khvastunova Ye.A., Tarakanov M.A. Faktory, vliyayushchiye narost i razvitiye porosyat-sosunov pri razlichnykh usloviyakh ikh vyrashchivaniya [Factors affecting the growth and development of suckling piglets under different conditions of growing]. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016. No. 4-1 (22): 29-35. (In Russian).

2. Naumenko A.A., Chigrin A.A., Paliy A.P., Kul'baba S.V., Boyko I.G., Petrusha Ye.Z., Nagornyy S.A., Paliy A.P., Sementsov V.V. Robotizirovannyye sistemy v zhivotnovodstve. Uchebnoye posobiye [Robotic systems in animal husbandry. Handbook]. Kharkov. 2015: 171. (In Russian).

3. Vodyannikov V.I., Shkalenko V.V. Profilaktika tekhnologicheskikh stressov na zaklyuchitel'nom otkorme molodnyaka sviney [Prevention of technological stresses on the final stage of young pigs fattening]. Svinovodstvo. 2017. № 2: 23-24.

4. Kalyuga V.V. Povyshenie ehffektivnosti proizvodstva svininy v usloviyah nechernozemnoj zony Rossii za schet sovershenstvovaniya sushchestvuyushchih i razrabotki novyh tekhnologij i tekhnicheskih sredstv. Diss. dokt. tekhn. Nauk [Increasing the efficiency of pork production in the Non-Chernozem zone of Russia by improving existing and developing new technologies, machines and equipment. DSc

5. Komlackij G.V. Industrializaciya i intensifikaciya otrasli svinovodstva na yuge Rossii. avtoreferat dissertacii na soiskanie uchenoj stepeni doktora sel'skohozyajstvennyh nauk [Industrialization and intensification of pig industry in the South of Russia. Extended abstract of Cand Sc.

6. Sovremennoye svinovodstvo. Aktual'nyye stat'i iz nemetskogo spetsializirovannogo zhurnala Top

Agrar. [Modern pig breeding. Topical articles from specialized journal Top Agrar]. Muenster: Landwirtschaftsverlag. 2010: 122. (In Russian).

7. Kalyuga V.V., Trifanov A.V., Bazykin V.I. Malaya svinoferma s besstressovym sposobom soderzhaniya sviney [Small-scale pig farm with stress-free housing of animals]. Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotnovodstva. 2012. No. 83: 111-121.

8. Kalyuga V.V., Bazykin V.I. Rezul'taty issledovaniya pyatifaznoj besstressovoj tekhnologii vosproizvodstva, vyrashchivaniya i otkorma svinej [Investigation results of five-phase stress-free technology of pig reproduction, growing and fattening]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2014. No. 85: 100-108.

9. Kalyuga V.V., Bazykin V.I., Privalov M.N. Modelirovanie pyatifaznoj besstressovoj tekhnologii vosproizvodstva, vyrashchivaniya i otkorma svinej [Modelling of five-phase, stressfree technology of reproduction, rearing and fattening of pigs]. Vestnik Vserossijskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta mekhanizacii

zhivotnovodstva. 2013. No. 4

10. Kalyuga V.V., Bazykin V.I., Tihonov E.A., Zajceva M.I. Graficheskoe i matematicheskoe modelirovanie pyatifaznoj besstressovoj tekhnologii vosproizvodstva, vyrashchivaniya i otkorma svinej [Graphical and mathematical modeling of five-phase stress-free technology of reproduction, rearing and fattening of pigs]. Resources and Technology. 2014. Vol. 11. No.1: 66-76.

11. Kalyuga V.V., Trifanov A.V., Bazykin V.I. Obosnovaniye pyatifaznogo besstressovogo sposoba soderzhaniya sviney na malykh fermakh na stadii proyektirovaniya [Justification of the five-phase stress-free method of fattening pigs on small farms]. Svinovodstvo. 2018. No. 8: 17-20.

12. Kalyuga V.V., Bazykin V.I., Trifanov A.V. Sravneniye chetyrekhfaznogo i pyatifaznogo besstressovykh sposobov soderzhaniya sviney na stadii kontseptual'nogo proyektirovaniya malykh svinoferm [Comparison of four and five phase stress-free pig housing methods at the stage of conceptual designing of small-scale farms]. Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rasteniyevodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 95: 198-208.

УДК 631.171 Б01 10.24411/0131-5226-2019-10176

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ ПОРОСЯТ-СОСУНОВ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫХ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СРЕДСТВ

И.Е. Плаксин, канд. техн. наук; А.В. Трифанов, канд. техн. наук

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия

Одной из задач обеспечения продовольственной безопасности России является устойчивое развитие отечественного производства продовольствия и сырья, достаточного для обеспечения продовольственной независимости страны. В решении данной задачи одна из основных ролей отводится свиноводству, как самой скороспелой отрасли животноводства. В промежутке с 2005 по 2018 год наблюдается стабильный прирост производства данного вида продукции, с общим увеличением производства в 2,5 раза, что в убойном весе составило 2,2 миллиона тонн. Данная тенденция наблюдается за счет развития крупных свиноферм и комплексов, доля которых в общем объеме производства свинины составляет порядка 83%, кроме того за последние десять лет