Содержание к диссертации
Введение
1 .Обзор литературы 10
1.1. Теоретические аспекты освоения инноваций в молочном 10
скотоводстве
1.2. Ресурсосберегающие технологии для повышения молочной продуктивности и качества молока 17
1.3. Использование высокопродуктивного скота голштинской породы в Российской Федерации 22
1.4. Особенности адаптации высокопродуктивного скота молочных пород 27
1.5. Молочная продуктивность и качество молока голштинских коров в зависимости от фенотипических факторов 35
2. Материал и методы исследований 44
3. Результаты собственных исследований 47
3.1 .Инновационные приемы в поточно-цеховой системе производства молока в условиях реконструированного молочного комплекса 47
3.2. Совершенствование технологии производства молока с целью адаптации голштинского импортного скота 57
3.3. Селекционно-племенная работа с использованием информационной программы «СЕЛЭКС» и генетических маркеров 68
3.4. Сравнительная оценка молочной продуктивности и качества молока коров голштинской породы 81
3.5. Рациональное кормление коров с помощью пакета прикладных программ «Кормовые рационы» 94
3.6. Инновационные приемы в технологии доения коров и первичной обработки молока 114
3.7. Качество молока в соответствии с Федеральным законом Российской Федерации от 12 июня 2008 г. N 88-ФЗ "Технический регламент на молоко и молочную продукцию" 130
3.8. Экономическая эффективность производства молока высокого
качества 139
Выводы 144
Предложения производству 147
Список литературы 148
- Ресурсосберегающие технологии для повышения молочной продуктивности и качества молока
- Особенности адаптации высокопродуктивного скота молочных пород
- Совершенствование технологии производства молока с целью адаптации голштинского импортного скота
- Рациональное кормление коров с помощью пакета прикладных программ «Кормовые рационы»
Введение к работе
Актуальность исследований. Молочное скотоводство является одной из основных отраслей сельского хозяйства во многих регионах страны. Оно определяет не только эффективную деятельность сельскохозяйственных товаропроизводителей, но и занимает важное место в обеспечении населения молочными продуктами.
Как открытая экономическая система отрасль молочного скотоводства подвержена влиянию внешних и внутренних факторов, имеет свои особенности, которые в конечном итоге определяют соотношение тенденции в развитии его ресурсного и производственного потенциалов.
В сложившейся ситуации необходим поиск радикальных мер, направленных на повышение эффективности производства молока на основе внедрения инновационных приемов в технологию производства молока и повышение его качества.
Инновационная деятельность вносит существенный вклад в повышение эффективности деятельности предприятий и служит основным фактором в их развитии. Развитие отрасли молочного скотоводства предусматривает увеличение производства молока за счет повышения продуктивности коров, стабилизации поголовья, реконструкции действующих ферм, их модернизации и технической оснащенности, ввода в эксплуатацию новых мощностей, улучшения кормопроизводства и увеличения доли комбикормов, совершенствования селекционно-племенной работы, улучшения воспроизводительных качеств животных и обеспечения ветеринарного благополучия ферм.
Цель и задачи исследований: обосновать внедрение инновационных приемов в технологию производства молока и повышение его качества. Реализация данной цели исследований проводилась путем решения следующих задач:
изучить поточно-цеховую секционную систему производства молока в условиях реконструированного молочного комплекса;
обосновать применение информационных технологий и генетического маркирования в селекционно-племенной работе;
изучить молочную продуктивность и качество молока коров голштинской породы Нидерландского происхождения;
обеспечить рациональное кормление коров с помощью пакета прикладных программ «Кормовые рационы»;
обосновать технологию доения коров в автоматизированном доильном зале с центром управления стадом «Dairymaster Milk Manager»;
определить экономическую эффективность проведенных исследований.
Научная новизна исследований. Впервые в регионе изучено разведение коров голштинской породы Нидерландского происхождения в условиях внедрения поточно-цеховой секционной системы производства молока при круглогодовом стойловом содержании на основе использования оборудования и автоматизированного доильного зала с центром управления стадом «Dairymaster Milk Manager».
В условиях модернизации производства обосновано применение информационных технологий и генетического маркирования в селекции.
Практическая значимость исследований. Результаты проведенных исследований позволили довести молочную продуктивность коров-первотелок в среднем до уровня 6500 кг молока за лактацию и создать молочный потенциал в стаде на уровне 9000 кг молока и добиться улучшения его качества в соответствии с современными требовании технического регламента.
Основные положения, выносимые на защиту:
совершенствование поточно-цеховой секционной системы производства молока в условиях реконструированного молочного комплекса при круглогодовом стойловом содержании;
применение информационных технологий и генетического маркирования в селекционно-племенной работе;
молочная продуктивность и качество молока коров голштинской породы в условиях применения инноваций;
рациональные приемы в кормлении дойных коров при беспривязном содержании;
технология доения коров и первичная обработка молока в условиях реконструкции коровника;
экономическая эффективность повышения молочной продуктивности и улучшения качества молока коров при внедрении инновационных приемов.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и были одобрены на:
научных конференциях преподавателей, аспирантов и студентов федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева (Рязань, 2009, 2010, 2011 гг.);
на объединенном заседании кафедр технологического факультета, факультета ветеринарной медицины и биотехнологии федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева»: частной зоотехнии и кормления животных; технологии производства и переработки продукции животноводства; товароведения и экспертизы товаров; биоэкологии и разведения животных; технологии общественного питания (2011).
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, результатов собственных исследований, выводов, предложений производству и списка литературы, который включает 156 источников, в том числе 26 на иностранных языках.
Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 22 таблицы, 46 рисунков.
Публикация результатов исследований. Результаты исследований по теме диссертации изложены в 8-ми научных работах, в том числе в пяти изданиях, рекомендованных ВАК.
Ресурсосберегающие технологии для повышения молочной продуктивности и качества молока
В документе «Основные направления политики Российской Федерации в области развития инновационной системы на период до 2010 года» отмечается, что инновационная система «позволит вывести экономику страны из зоны преимущественно экспортно-сырьевого развития, обеспечить конкурентоспособность России в мировом сообществе и ее равноправную интеграцию в мировое экономическое пространство».
По мнению С. А. Филина (2010), «Новая» экономика, характеризующаяся быстрым моральным старением традиционных технологий как неконкурентоспособных и распространением новых, базирующихся на современном знании, и переходом субъектов экономики на всех уровнях на инновационный тип развития, требует качественного изменения в подходе к методологии и практике управления инновационным развитием.
Термин «Инновация» в мировой литературе интерпретируется как потенциальное превращение научно-технического прогресса в реальный, прогресс, воплощающийся в новых продуктах и технологиях (www.managein.com).
В «Основные направления политики Российской Федерации в области развития инновационной системы на период до 2010 года» даны следующие термины: «Инновация» — вывод на рынок нового товара или услуги, внедрение нового процесса производства, освоение новой бизнес модели, создание новых рынков. Уровень новизны товара, технологии, бизнес модели и рынка должен быть не ниже национального российского рынка.
«Инновационное развитие» — тип экономического развития (страны, региона, организации), основным фактором которого выступают инновации
«Инновационный процесс — это непрерывное превращение технических или технологических идей на основе научных разработок в новые технологии и доведение их до использования в производстве для получения качественно новой продукции. У России есть и квалифицированные кадры, и фундаментальная и прикладная наука, и производственная база - т.е. все необходимое для развития инновационной деятельности».
На современном этапе в отрасли молочного скотоводства сложились все условия для перехода к инновационному пути развития. Реформирование аграрного сектора экономики проходило на его старой материально-технической базе, сопровождалось быстрым моральным и техническим старением техники и отставанием технологии, которые за это время не обновлялись и практически выработали свой ресурс. Назрела острая необходимость освоения новой техники и технологий (Гришин А. А., 2008).
Особенно в сложных условиях оказалось животноводство страны, техническая база отрасли изношена более чем на 70%, обновление основных производственных средств осуществляется очень медленно. Самая трудоемкая из животноводческих отраслей - молочное скотоводство. Это связано с биологическими особенностями молочного скота, множественностью операций по уходу за ним и получению продукции, требованиям обеспечить животным необходимое кормление и достаточное поение. Многие процессы должны выполняться машинами и оборудованием, так как основная цель — производство продукции с меньшими затратами.
До реформирования аграрного сектора экономики инновации в животноводстве были направлены в основном на элементы технологических процессов: содержание животных, кормление животных, доение, уборка и утилизация навоза. В настоящее время требуется комплексный подход к внедрению не только технологических инновационных приемов, но и экономических. Экономическому исследованию производства на фермах крупного рогатого скота посвящены научные труды ученых-экономистов: Е. Я. Журавиной (2006); С. Алейника (2009); И. Н. Буробкина, Н. И. Оксанич, (2010); А. Кострова (2010); В. Перевертайло, М. Д. Каргополова(2010).
М. Б. Кузьмичева (2010) считает, что устойчивый экономический рост в агропромышленном комплексе России невозможен без использования достижений науки и техники, внедрения высоких технологий, активизации всех хозяйствующих субъектов научно-технической сферы АПК.
Однако для этого уже в ближайшие годы должны быть осуществлены кардинальные изменения в научно-технической сфере, созданы основы национальной инновационной системы, сформулирован эффективный механизм продвижения инноваций.
В частности, в области сельского хозяйства это предполагает одновременное решение, по меньшей мере, трех взаимосвязанных задач: расширения инновационных предложений со стороны аграрной науки, повышения восприимчивости к инновациям самого сельского хозяйства и формирования эффективного взаимодействия науки и производства.
Одним из важных направлений, способствующих развитию инновационных процессов в животноводстве, является создание консультационной службы, финансируемой за счет госбюджета. Это может быть одной из форм государственной поддержки сельских товаропроизводителей. Например, консультационная служба США функционирует в составе Министерства сельского хозяйства. Исследовательские и консультационные программы финансируются как из федерального бюджета, так и правительствами штатов.
Особенности адаптации высокопродуктивного скота молочных пород
Поточно-цеховая секционная система производства молока изучалась в реконструированном молочном комплексе. Хозяйственно-полезные признаки чистопородных коров голштинской породы изучались на 278 головах, завезенных нетелями из Нидерландов в октябре 2007 года.
Условия содержания и кормления опытных коров были одинаковыми и соответствовали существующим требованиям. Рационы кормления коров составлялись с помощью программы «Кормовые рационы», разработанной Региональным центром информационного обеспечения племенного животноводства Ленинградской области (ООО «ПЛИНОР»). Зоотехнический анализ кормов проводился в лаборатории кормов г. Рязани.
Контроль кормления осуществлялся по биохимическим показателям крови коров. В крови определялась резервная щелочность, общий белок, сахар, фосфор неорганический, общий кальций, каротин.
Молочную продуктивность и качество молока коров изучалась по первым двум лактациям в зависимости от генеалогической принадлежности по трем линиям: Монтвик Чифтейна — 45 голов; Вис Бек Айдиала — 50 голов и Рефлекшен Соверинга — 50.
Для изучения молочной продуктивности коров использовалась информация, зафиксированная в компьютерной базе «СЕЛЭКС», функционирующей в хозяйстве.
Состав и физико-химические свойства молока изучали в соответствии с требованиями Федерального закона Российской Федерации от 12 июня 2008 г. N 88-ФЗ "Технический регламент на молоко и молочную продукцию".
Для опыта было подобрано три группы коров — аналогов в зависимости от генеалогической принадлежности — линии: Монтвик Чифтейна, Вис Бек Айдиала и Рефлекшен Соверинга. В каждой группе было по 16 коров. Изучение качества молока проводилось на втором, третьем месяцах второй лактации. Учитывались следующие физико-химические показатели молока: массовая доля жира, массовая доля белка; массовая доля лактозы, плотность, кислотность, наличие антибиотиков, количество соматических клеток, точка замерзания, термоустойчивость, СОМО, степень чистоты, сортность. Показатели качества молока определялись на ультразвуковом приборе «Экомилк — М». і Племенная ценность каждого животного определялась в соответствии с действующей инструкцией по программе «Селекция-Экономика и Системы», разработанной ООО «ПЛИНОР». Генетический контроль происхождения проводился по 9-ти системам крови: А, В, С, F-V, J, L, М, S, Z. Анализ антигенных факторов у голштинских коров проводили в зависимости от линейной принадлежности по системам: «В» и «С». Систему «В» использовали в качестве генетических маркеров молочной продуктивности: удоя, жира и белка.
Генетический контроль происхождения проводился по антигенным факторам крови. Анализ антигенных факторов у голштинских коров проводился в зависимости от линейной принадлежности по системам: «В» и «С». Систему «В» использовали в качестве генетических маркеров молочной продуктивности: удоя, жира и белка. Иммуногенетический анализ антигенных факторов крови коров проводился в лаборатории ОАО «Рязанское» по племенной работе.
Антигены групп крови определялись по реакции гемолиза (Сухова Н. О., 1979; Петухов В. Л. и др., 1990). Достоверность происхождения устанавливалась по «Методическим рекомендациям по использованию групп крови для повышения эффективности селекционно-племенной работы в молочном животноводстве» (1982). Было обследовано 111 голов, в том числе по линиям: Монтвик Чифтейна - 24 головы; Вис Бек Айдиала - 39 голов; Рефлекшен Соверинга — 48.
Интенсивность молокоотдачи учитывалась по программе «Dairymaster». Экспериментальные данные обрабатывались методом математической статистики по Н. А. Плохинскому, 1969 и Е. К. Меркурьевой, 1970 с использованием стандартного пакета статистического анализа Microsoft Exsel-2007.
Совершенствование технологии производства молока с целью адаптации голштинского импортного скота
Для отдыха коров в соответствии с физиологическими потребностями, выделена специальная зона,! оборудованная индивидуальными боксами. Боксы расположены вдоль стены дворов. Так как коровы голштинской породы крупные и массивные, то и боксы имеют соответствующие размеры. Длина боксов составляет 2,5 м, !а ширина — 1,2 м. Коровы имеют возможность вставать так, чтобы предварительно делать шаг назад — в навозный канал. В этом случае экскременты не попадают на подстилочный материал бокса, что сокращает затраты ручного труда. Достигается это применением подгрудного упора (на него корова кладет голову во время отдыха) и регулированием ограничителя в холке соответственно длине туловища.
Особое внимание нужно уделяется работе обслуживающего персонала. Как показывает практика, грубое обращение, громкие звуки, крики вызывают у животных сильнейший стресс со всеми вытекающими из этого последствиями.
На основании исследований, мы установили, что реконструкция крыши, оборудование ее светоаэрационным коньком и своевременное удаление навоза позволили создать микроклимат, приближенный к естественным условиям. Достигнута оптимальная температура воздуха для животных — 10С, относительная влажность — 70%. Концентрация вредных газов в воздухе снижена: до минимума: углекислого газа — до 0,10%, аммиака до 0,01 мг/л, а сероводорода до 0,01 мг/л.
Хорошее освещение животноводческих помещений благоприятно сказывается на самочувствии, поведении и продуктивности животных.
Однако даже в современных коровниках с системами естественного освещения продолжительность и интенсивность его в осенние, зимние и весенние месяцы бывает недостаточным. г При беспривязном содержании следует обращать внимание на то, чтобы через достаточно большие световые проёмы в коньке крыши и боковых стенах помещения во все участки коровника, включая и те, которые предназначены для отёла, проникало как можно больше естественного света.
Освещенность сельскохозяйственных объектов нормируется отраслевыми нормами освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий, I сооружений. Гигиенические нормы освещенности животноводческих помещений установлены СНиП 11-4-79 в зависимости от характеристики зрительной работы, наименьшего размера объекта, различения и разряда зрительной работы. Нормирование естественного освещения осуществляют по коэффициенту естественной освещенности, который представляет собой отношение естественной освещенности в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения к освещенности снаружи помещения при полностью открытом небосводе и выражается в процентах.
Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов в соответствии с нормируемым значением.
Норма освещенности при искусственном освещении при приготовлении кормов, механической дойке составляет 150 лк.
Рабочие места могут быть освещены естественным или искусственным светом. Часто используют совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. Поэтому в вечернее и ночное время дополнительное освещение осуществляется за счет ламп дневного освещения, так как без освещения коровников в ночное время коровы значительно хуже приходят в охоту.
Естественное освещение может быть боковым (через световые проемы в наружных стенах), верхним и комбинированным. Боковое освещение создает значительную неравномерность в освещении участков, удаленных от окон и расположенных рядом с ними. Равномерное освещение помещений обеспечивается верхним и особенно совмещенным естественным освещением.
Одним из путей увеличения естественной освещенности производственных цехов при беспривязном содержании коров является реконструкция крыши и окон. Световой конек имеет отношение к технологии производства молока и в первую очередь для здоровья коров, так как пропускает ультрафиолетовые лучи, и, таким образом, способствует созданию благоприятного климата для животных.
Естественное освещение — освещение помещений рассеянным светом небосвода (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.
Создание верхней и боковой освещенности за счет конька крыши и увеличения площади боковых окон позволяет увеличить длительность освещения животноводческих помещений до 16-18 часов в сутки и повысить уровень техники безопасности и качество выполняемых технологических процессов.
Рациональное кормление коров с помощью пакета прикладных программ «Кормовые рационы»
Молоко охлаждается в танке-охладителе «Dairymaster» объемом 10000 л, до температуры +2...+4 ОС с одновременным перемешиванием. Танк обеспечивает высокоэффективное охлаждение молока и имеет точную систему измерения его объема. Танк-охладитель обладает многочисленными контрольными функциями (контроль функций охлаждения и промывки, контроль за качеством молока, сохранение данных за два месяца, охлаждение в аварийном режиме, регистрацию и анализ данных).
Электронная система танка определяет объем молока, температурный режим и осуществляет автоматическую промывку. Санитарная обработка доильного оборудования осуществляется автоматически. молока в танке Исследования показали, что среднесуточный удой коров при круглогодовом стойловом содержании и отелах находится в пределах 16,5 кг молока. Основные показатели качества молока: плотность - 1029-1031 кг/м3, жира - 4,1-4,2%, белка - 3,25-3,38%. При этом, содержание соматических клеток удалось снизить до 200 тыс/см , а бактериальную загрязненность молока до 65 тыс/см
По данным Джеймса Двайера, 2005, в 2000 году крупнейшими молочными и машиностроительными заводами, сельхозпредприятиями и ведущими научными учреждениями отрасли было учреждено некоммерческое объединение производителей и переработчиков молока -Российский Союз предприятий молочной отрасли. Инициатор и идеолог РСПМО - академик РАСХН, д. т. наук, директор ВНИМИ В.Д. Харитонов. В состав Союза на сегодняшний день входят около 100 предприятий и научно исследовательских учреждений. Среди них: молочные комбинаты «Останкинский», «Воронежский», «Орловский», завод детских. молочных продуктов: молочные заводы — Обнинский; Уфимский; Ирбитский; Воскресенский консервный комбинат; завод детского питания «Истра Нутриция»; Московский завод плавленых сыров «Карат»; ассоциация «Кубань - молоко»; компания «Данон», «Хохланд», «Эрман», «Де Лаваль»; «Тетра-Пак»; «Эллопак»; ВНИМИ; ВНИИМС; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности; Вологодская молочнохозяйственная академия им. Верещагина; Северо-Кавказский ПТУ; Санкт-Петербургский университет низкотемпературных и пищевых технологий;
Основные цели Союза — координация предпринимательской деятельности его участников по формированию и развитию общенационального рынка молочных продуктов в России; Представительство и защита интересов членов Молочного Союза в государственных и муниципальных органах власти, общественных и международных организациях.
Качество молока характеризуется комплексом физико-химических, технологических и санитарно-гигиенических показателей. При определении его качества пользуются как натуральной, так и экономической характеристикой. Первая дает понятие о всей совокупности свойств продукта, вторая определяет требования общества к данному виду продукции в зависимости от направления его использования: переработки в масло, сыры, творог, потребления в свежем виде и т. д. В соответствии с этим проблема дифференциации показателей качества молока становится весьма актуальной и в значительной мере зависит от эффективности ведения молочного скотоводства.
Развитие рыночных отношений в сельскохозяйственном производстве требует дальнейшего изучения путей повышения качества молока как продукта для употребления в цельном виде, так и как сырья для молочной промышленности. В последние годы при постоянном повышении продуктивности коров возрастает влияние качественных показателей молока на экономику хозяйств.
В качестве критерия при расчетах на закупаемое молоко предприятие -переработчик использует такие показатели как содержание белка и жира в молоке, температуру охлажденного молока, кислотность, плотность, точку замерзания, бактериальную обсемененность и число соматических клеток. Впервые вводить новые подходы к ценообразованию стали западные фирмы, которые пришли на Российский рынок со своими требованиями. Они разработали свои нормативы и установили требования приближенные к Европейским стандартам. Так, компания «Данон» ввела сорт молока «Данон» в котором бактериальная обсемененность допускается до 50 тыс. КОЕ/см и сорт «Европейский» до 100 тыс. КОЕ/см . Компании «Кампина» и «Онкен» также ввели сорт молока с уровнем бактериальной обсемененности до 100 тыс. КОЕ см .
В связи с тем, что качество производимого молока поставлены в жесткие условия рынка, возникает необходимость улучшения его качества и систематического контроля. С этой целью на предприятии контроль качества каждой партии молока осуществляется с помощью ультразвукового анализатора молока «Экомилк -М».
Ультразвуковой анализатор Экомилк-М моментально (за 80 сек) без применения химических реактивов производит анализ качественных показателей состава молока: процентное содержание жира, белка, сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), кислотности, содержания воды, плотности, температуры молока и точки замерзания, проводимости (для определения солей, моющих и ингибирующих веществ).
Результаты анализа массы и качества молока реализуемого в компанию «Данон» по месяцам 2010 года свидетельствуют о том, что масса молока, отправленного на приемной пункт компании за год, составила 1105 тыс.т. Несмотря на аномально жаркое лето, наибольшее количество молока отправляли в летние месяцы: май, июнь, июль и август.
Точка замерзания в молоке зависит от растворенных компонентов в молоке и от количества растворителя. Это единственный надежный показатель проверки молока на разбавление водой. У разных коров точка замерзания молока варьируется от 0,54 до - 0,59С. Средняя точка замерзания сырого молока в большинстве регионов РФ - около -0,540С.
