Эффективность применения роботизированных установок при получении высококачественного молока

Актуальность изучения и исследования эффективности применения роботизированных установок при получении высококачественного молока обусловлена Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации в части обеспечения населения качественной пищевой продукцией, а также устойчивого развития и модернизации процессов её производства.  Молоко и молочные продукты являются высокоценными продуктами питания человека. В последние десятилетия в молочной отрасли произошли большие изменения. Многие предприятия перешли на интенсивные технологии, к которым относится производство молока в автоматизированных доильных залах или с помощью роботов.

При этом именно в условиях интенсификации производства повышаются объемы получаемой продукции. Данные обстоятельства требуют большого внимания специалистов относительно качества молочного сырья, которое должно соответствовать условиям нормативных документов. Следовательно, изучение особенностей работы роботизированных доильных установок, их влияния на основные показатели качества молока и эффективность деятельности предприятий является актуальным направлением исследований [1; 2, с. 134-140].

При этом стоит отметить, что Свердловская область входит в десятку лидеров по производству молока среди всех регионов России. Поголовье крупного рогатого скота по состоянию на 1 июля 2022 года составило 260 тысяч голов, надой на фуражную корову в среднем более 21 кг в сутки. Среди эффективых производителей молока-сырья стоит отметить СПК «Глинский», ЗАО «Агрофирма «Патруши», ООО «Ударник», ОАО «Косулинское», Колхоз «Урал», АО «Совхоз «Сухоложский», ООО «Агрофирма «Ирбитская», ПАО «Каменское», ООО «Некрасово-1», СПК «Колхоз имени Свердлова», СПК «Килачевский» и др. [3; 4, с.166-168].

Работа по выполнению всего перечня технологических операций на животноводческих фермах требует значительных затрат рабочей силы, что приводит к необходимости постоянного присутствия обслуживающего персонала на животноводческой ферме, и напрямую влияет на затраты при получении продукции животноводства. Работа требует значительных физических нагрузок, а условия труда можно описать как тяжелые, что приводит к дефициту рабочего персонала в отрасли [5, с.41-48; 6, с.190-195].

К настоящему времени, во всем мире широко распространено и успешно используется различного рода оборудование для механизации и автоматизации работ по выполнению технологических операций на фермах по производству продукции животноводства. Такое динамичное развитие способствовало созданию роботов для выполнения всех основных технологических операций. Основными видами роботов  являются системы кормления животных, доильные роботы и роботы для чистки стойл.

Известно множество компаний, которые производят роботов для различных технологических линий молочного животноводства. Основными производителями роботов, для широкого спектра технологических операций, являются фирма «Lely», «Delaval», «GEA Farm Technologies», «BouMatic».

Роботизированная доильная система Astronaut Lely в СПК «Глинский» Режевского района Свердловской области установлена с 2014 года. Основным видом деятельности кооператива «Глинский» является разведение крупного рогатого скота молочного направления продуктивности и производство сырого молока. В настоящее время на предприятии содержится 2761 голов крупного рогатого скота, в том числе 1260 голов коров дойного стада. От животных (230 голов) с применением роботизированных установок предприятие получает 10004 кг молока с массовой долей жира 3,64%, белка – 3,05%.

Методы исследования. Исследования проводились на базе СПК «Глинский» Режевского района Свердловской. Для проведения исследований сформировано 2 группы коров черно-пестрой породы по 20 голов в каждой в зависимости от технологии получения молока. В первую группу вошли животные, содержащиеся без привязи с применением роботизированной доильной системы «Lely Astronaut A4»; во вторую группу отнесены коровы, которые содержались на привязи и доились в молокопровод аппаратами ДА-2М «Майга».

Молочную продуктивность животных оценивали в соответствии с «Правила оценки молочной продуктивности коров молочно-мясных пород СНПплем Р23-97» [7, с.81]. Массовая доля жира и белка в молоке, количество соматических клеток в молоке и бактериальная обсемененность оценивались в лаборатории предприятия в соответствии с ГОСТ Р 52054-2003 Молоко натуральное коровье - сырье. Технические условия [8, 9, 10].

При оценке экономических показателей производства молока коров рассчитаны ряд показателей по методике ВАСХНИЛ [11, с.112]. Биометрическая обработка результатов опыта проводилась с использованием персонального компьютера в программе «Microsoft Excel» [12, с.174].

Результаты. Распределение продолжительности доения коров показывает, что максимальное его время на роботах достигает 9,96 мин., а минимальное составляет 9,48 мин. При этом основная часть коров выдаивается в течение 9,72 мин. При доении в молокопровод максимальное время доения коров составляет 10,02 минуты, а минимальное — 9,28 минут, среднее — 9,65 минут.

Интенсивность нагрузки на 1 доильный аппарат при доении на привязи и при использовании робота составляет 6,2 короводоек в час. Таким образом, в течение часа на привязи 4 оператора с тремя доильными аппаратами могут подоить до 75 коров, а при роботизированной технологии доения четырьмя роботами – до 25 коров.

С этой точки зрения наиболее эффективным можно считать линейное доение в молокопровод. Но роботизированная технология более предпочтительна, поскольку:

• обеспечивает автоматическое управление режимом доения в соответствии с морфологическими и функциональными особенностями долей вымени животного с одновременным учетом молока;
• осуществляет индивидуальный подход к животному, оценивает здоровье молочной железы путем раздельного выдаивания долей. Именно это позволяет при выявлении воспаления отделять молоко из больной доли железы в отдельную емкость. Оценивается здоровье молочной железы по изменению физических свойств молока - при заболевании повышается его электропроводность;
• оценивает качества молока и собирает данные по каждому животному индивидуально и по отдельным четвертям вымени;
• позволяет сократить расходы на оплату труда работников и снизить нагрузки на оператора, что может компенсировать более высокие издержки на приобретение роботов.

Роботы позволяют сэкономить на помещениях для дойки, сократить расходы на содержание штата и повысить заработную плату тем, кто обслуживает автоматы.

Суточное количество молока, полученное в среднем от одного животного с помощью робота, на 2,4 кг (p < 0,01) больше по сравнению с линейной технологией с помощью аппаратов ДА 2М «Майга».

Таблица 1

Количество и качество молока в зависимости от технологии его получения,

Примечание: здесь и далее * - p <0,05; ** - p <0,01; *** - p < 0,001

При этом массовая доля жира и белка в молоке, полученном на роботизированной установке, несколько меньше. Так, доля жира меньше на 0,11 % (p < 0,01), доля белка – на 0,01 %. В экспериментальной группе животных при применении робота получено большее количество молока при некотором снижении доли жира и белка в молоке.

Установлено, что роботизированная установка «Lely Astronaut A4» позволяет получать молоко 1 условной группы по количеству соматических клеток (не более 500 тысяч в 1 см³ сырого молока). При этом животные второй экспериментальной группы в большей степени были предрасположены к заболеванию маститом, они наблюдались у ветеринарного врача с большей регулярностью.

Молоко большинства животных первой экспериментальной группы, где применялась роботизированная установка, имело ориентировочную бактериальную обсемененность до 500 тысяч 1 см³ и относилось к первому классу. Следовательно, молоко второй группы, полученное без применения робота, подлежало менее долгосрочному хранению и было менее пригодно для технологической обработки.

Удой коров первой группы в пересчете на базисную массовую долю жира в молоке составлял 6534,9 кг, что на 1094,9 кг (16,8%) больше по сравнению со второй группой. В среднем при одинаковых затратах на содержании одной головы, себестоимость 100 кг производимой продукции меньше в первой группе коров, чем во второй группе на 368,8 рублей (16,8%). Прибыль от реализации молока, полученного роботом-дояром, больше на 368,8 рублей (72,7%) по сравнению с технологией доения в молокопровод. Уровень рентабельности производства молока выше в первой группе животных по сравнению со второй группой на 21,4%.

Выводы

1. Во многих субъектах нашей страны производство молока значительно сократилось. При этом Свердловская область входит в десятку лидеров по производству молока среди всех регионов России. Большинство производителей молока разводят племенной продуктивный скот и закупают высокотехнологичное оборудование, в том числе роботизированные установки. Самыми распространенными являются фирмы «Lely», «Delaval», «GEA Farm Technologies» и «BouMatic».
2. Средняя продолжительность всех операций доения коров составляет при доении в молокопровод на 42 секунды меньше, чем при помощи робота «Lely Astronaut A4». При этом для того, чтобы выдоить в смену 200 голов при линейном доении в молокопровод необходимы затраты труда 6-ти человек, а для выдаивания такого же количества животных с помощью робота-дояра — 3-х человек. Роботизированная технология способна обеспечить автоматическое управление процессом доения в соответствии с особенностями вымени коров с одновременным учетом молока; позволяет снизить нагрузки на оператора, сократить численность работников с сохранением фонда оплаты труда.
3. Животные при доении роботом в меньшей степени были предрасположены к заболеванию маститом (количество соматических клеток в 1 см³ молока - не более 500 тысяч). Молоко, полученное с применением робота, подлежало более долгосрочному хранению и было пригодно для технологической обработки (бактериальная обсемененность 1 см³ молока - до 500 тысяч). Роботизированная система доения коров позволяет получать более высокие показатели удоя животных, что способствует увеличению уровня рентабельности производства молока - на 21,4%.
4. Предприятиям, специализирующимся на производстве молока, рекомендуем применять роботизированную установку «Lely Astronaut A4» в целях получения молока высокого качества и повышения эффективности его производства.

1. Молочная отрасль России в 2021 году в  10 графиках [Электронный ресурс] URL: https://milknews.ru/longridy/itogi-goda-2021-grafiki.html (дата обращения: 05.09.2022).
2. Винницки С., Романюк В., Юговар Л. и др. Управление стадом коров при доении роботом // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2019. № 4 (36). С. 134-140.
3. Разведение молочного крупного рогатого скота, производство сырого молока в Свердловской области [Электронный ресурс] URL: https://inndex.ru/ul/region-154/okved-01.41 (дата обращения: 05.09.2022).
4. Донник И.М., Чеченихина О.С. Система отбора коров черно-пестрой породы при интенсивной технологии производства молока // В сборнике: От импортозамещения к экспортному потенциалу: научное обеспечение инновационного развития животноводства и биотехнологий. 2021. С. 166-168.
5. Горелик О.В., Костомахин Н.м. Харлап С.Ю. и др. Принципы и эффективность работы роботизированной системы доения коров / // Главный зоотехник. 2022. № 2 (223). С. 41-48.
6. Никифоров В.Е., Никитин Л.А., Углин В.К. Условия получения качественного молока при применении автоматизированных технологий доения Delaval // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2019. № 1 (33). С. 190-195.
7. Правила оценки молочной продуктивности коров молочно-мясных пород СНПплем Р23-97: сборник правовых и нормативных актов к Федеральному закону «О племенном животноводстве». В. 2. Изд-во ВНИИплем, 2000. С. 81.
8. ГОСТ Р 52054-2003 Молоко натуральное коровье - сырье. Технические условия: государственный стандарт Российской Федерации: дата введения 2004-01-01. [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/1200032024 (дата обращения: 05.09.2022).
9. ГОСТ 23453-2014 Молоко сырое. Методы определения соматических клеток: межгосударственный стандарт: дата введения 2016-01-01. [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/1200115756 (дата обращения: 05.09.2022).
10. ГОСТ 32901-2014 Молоко и молочная продукция. Методы микробиологического анализа: межгосударственный стандарт: дата введения 2016-01-01. [Электронный ресурс] URL: https://cdn.termexlab.ru/files/8a3accfa/6e42/434e/8803/728710fcbcb8.pdf (дата обращения: 05.09.2022).
11. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М.: ВАСХНИЛ, 1983. С. 112.
12. Лещук Г.П., Иванова З.А. Практикум по статистическим методам обработки экспериментальных данных: учеб. пособие. Курган: Комстат, 2007. С. 174.