Автоматизация кормления приносит пользу коровам, фермерам и окружающей среде
29 января 2024 г.
Кормление коров — одна из самых важных задач и ежедневных забот фермеров, занимающихся молочным животноводством во всем мире. Правильное кормление не только благополучно сказывается на состоянии здоровья коров, но и закладывает основу для производства высококачественного молока в достаточном объеме. Правильная стратегия кормления — ключ к эффективному производству молока. При этом в условиях роста издержек и нехватки наемной рабочей силы молочные фермеры вынуждены поддерживать рентабельность.
Мы обратились к фермерам с просьбой рассказать о своих стратегиях кормления и о том, как на их молочных фермах соблюдается баланс между надлежащими условиями содержания животных, эксплуатационной гибкостью и экологической устойчивостью. Оказалось, что большинство производителей молока точно знают, к чему они стремятся, но существующая технология кормления не позволяет им полностью реализовать свой потенциал.
Благодаря отличным отзывам клиентов инженерам GEA удалось преодолеть некоторые из этих препятствий и выпустить GEA DairyFeed F4500, автономно управляемый робот-кормораздатчик, который смешивает и распределяет корм, подталкивает его к коровам и обеспечивает свежее потребление корма всеми коровами в течение всего дня, сводя к минимуму потери корма. Для молочных ферм это предоставляет ряд преимуществ, в частности, более здоровые коровы, более высокие надои, более гибкое производство за счет высвобождения времени при составлении маршрутов и простое внедрение системы без каких-либо работ по реконструкции на ферме.
Молоко как ключ к пропитанию растущего населения планеты
По оценкам Организации Объединенных Наций, к концу 2022 года население Земли достигнет 8 миллиардов человек, а к 2050 году увеличится почти до 10 миллиардов. С ростом населения планеты растет и потребность в высококачественных продуктах питания. Молоко и молочные продукты — важный источник белка для питания человека, содержащий все девять незаменимых аминокислот для жизнедеятельности человека. По данным Международной ассоциации сравнительного анализа деятельности фермерских хозяйств IFCN к 2030 году рынок молочной продукции вырастет более чем на 20 процентов.Поэтому перед молочной промышленностью стоит задача производить молоко как можно более экологично и экономично и обеспечить долговечность современных молочных производств.
После установки робота-кормораздатчика от GEA надои молока выросли с 28 до 36 литров на корову в сутки. Больше нет конкуренции за кормовым столом между коровами, даже нетели имеют легкий доступ к свежим кормам с возможностью подготовки их к полному раскрытию потенциала производства молока. - Clémence et Luc Poussier, Франция
Фермеры сталкиваются с проблемами ведения бизнеса и экологически устойчивого развития
Молочные фермы постоянно пытаются оптимизировать структуру затрат и становиться все более эффективными. Одним из важных факторов, на которые следует обратить пристальное внимание, являются затраты на кормление. По данным Европейской комиссии, домашние и покупные корма составляют около 60 процентов от общих эксплуатационных расходов и, следовательно, составляют большую часть гибких затрат. К этому добавляются другие расходы, связанные с кормлением, в частности, на электроэнергию и рабочую силу. Кроме того, за последние месяцы существенно подорожали удобрения, зерно и энергоносители, что еще больше увеличивает затраты на производство молока.Еще одна тенденция, с которой сталкиваются многие отрасли, — нехватка квалифицированных работников, заинтересованных в сельскохозяйственном секторе. Исследование, проведенное компанией Arla в Великобритании, показало, что 80 процентов фермеров, находящихся в поиске нового персонала, не получили практически никаких откликов на свои вакансии. Такое развитие ситуации является одним из самых сильных стимулов для инвестиций в автоматизированные решения.
В-третьих, экологические нормы влияют на методы производства на молочных фермах. Стратегия «от фермы до стола», которая является частью европейской программы Green Deal («Зеленая сделка»), направлена на достижение нулевого уровня выбросов углерода к 2050 году. По данным Международной группы экспертов по изменению климата, по состоянию на 2021 год одна треть глобальных выбросов парниковых газов (ПГ) приходилась на пищевые системы. Если сузить этот показатель до производства кормов для животных, то 39% выбросов парниковых газов приходится на интестинальную ферментацию молочного скота.
На фермах с рациональным управлением условиями содержания животных они составляют около 45% от общего объема выбросов парниковых газов всей фермерской системы. Глобальные выбросы парниковых газов при производстве продуктов питания составили 17318 ± 1675 тераграммов CO2-эквивалентов в год, из которых 57% приходится на производство продуктов питания животного происхождения (включая корма для скота), 29% — на продукты растительного происхождения и 14% — на другие виды использования.
«Этот общий контекст ставит перед нами сложную задачу: как кормить скот таким образом, чтобы фермеры получали прибыль и работали в соответствии с принципами устойчивого развития», — объясняет Каролина Хеннингс (Carolina Hennings), руководитель отдела систем автоматического кормления компании GEA.
Подкаст Dairy Farming Insights (Познавательные материалы по молочному животноводству)
Настройтесь на GEA Dairy Farming Insights (Познавательные материалы по молочному животноводству от GEA) — информационно-развлекательный подкаст для сети молочных ферм!
Если вы опытный фермер, только начинаете свою деятельность или просто интересуетесь сферой молочного животноводства, присоединяйтесь к нам, ведь мы исследуем постоянно развивающуюся сферу сельскохозяйственного предпринимательства и делимся историями успеха, решения проблем и применения инноваций. Мы будем говорить о современном и ориентированном на будущее производстве молока, основанном на нашем подходе Next Generation Farming: надлежащие условия содержания животных, эксплуатационная гибкость и устойчивое развитие.
Присоединяйтесь к нашему сообществу, которое отправится в путешествие по просторам молочного производства — ваш источник знаний и вдохновения в каждом эпизоде!
Команда GEA, создавшая новейшую технологию автоматизированного кормления, на групповом фото.
GEA отвечает инновационными технологиями
На протяжении многих лет Хеннингс совместно с многопрофильной командой экспертов по кормлению, инженеров, специалистов по продажам и сервисному обслуживанию занимается анализом потребностей клиентов и препятствий, мешающих фермерам полностью освоить новые технологии кормления. В конце концов, автоматизированные решения для кормления используются на рынке уже более 35 лет. Но проникновение на рынок все еще остается низким, за исключением некоторых отдельных европейских стран, по сравнению с другими системами автоматизации сельского хозяйства, например, доильными роботами. В 2013 году менее 1 процента молочных ферм в Европе были оборудованы автоматическими системами кормления. В последующие годы их число возросло.Фермеры ссылались на то, что им приходится прилагать большие усилия и вносить коррективы в работу фермерского хозяйства, поэтому они медленно внедряют технологию автоматизированных систем кормления. Еще один аргумент — отсутствие возможности подключения систем кормления к другому программному обеспечению для управления стадом и фермой. Сложность в освоении системы также считалась не очень благоприятным фактором для пользователя.
Основываясь на всех отзывах клиентов, инженеры выпустили инновационную систему GEA DairyFeed F4500, которая сочетает в себе новейшие технологии в области кормления животных, робототехники и системного мониторинга. Самостоятельно управляемый робот берет на себя загрузку, смешивание и раздачу корма и может быть использован на любой ферме, независимо от состояния и уклона поверхности.
Но как робот-кормораздатчик может внести активный вклад в борьбу с изменением климата?
Прецизионная система кормления и разработка стратегий для снижения выбросов парниковых газов
Автоматизация кормления на фермах может помочь производителям молока реализовать желаемые стратегии кормления и достичь целей по производительности несколькими способами.1. Больше молока при меньшем количестве корма
За последние несколько десятилетий в молочном животноводстве четко наметилась одна тенденция: Надои на одну корову в некоторых странах удвоились или даже утроились. Например, в Германии поголовье молочных коров сократилось с 6,4 миллиона в 1990 году до 3,9 миллиона в настоящее время. В то же время надой на одну корову в среднем увеличился почти на 50 процентов. Меньшее количество молочных коров кормит гораздо больше людей, и это во многом благодаря достижениям в области разведения, сохранения здоровья коров, кормления и повышения общей эффективности в фермерских хозяйствах.
Научные исследования показывают четкую связь между продуктивностью коров и стратегиями кормления. Такие параметры, как частота кормления, распределение животных по группам, качество корма и смеси, определяют разницу между средними показателями продуктивности и исключительными. Положительное влияние: Правильные стратегии кормления сразу же приведут к сокращению выбросов парниковых газов в расчете на одно животное. Увеличение производства молока на одну корову считается эффективной стратегией по снижению выбросов парниковых газов на килограмм произведенного молока.
Модельные расчеты показывают, что увеличение производства молока может оказать положительное влияние на сокращение выбросов парниковых газов, если учитывать обработку всего сельскохозяйственного продукта (молока и говядины). Расчеты в примере показывают снижение с 9578 до 7689 килограммов CO2 на корову и в год при увеличении удоя коровы с 6000 до 8000 килограммов молока в год. Это сокращение выбросов CO2 в основном обусловлено сокращением энтеральной ферментации, навоза и почвенного N2O.
2. Больше гибкости при меньших трудозатратах
На кормление без полностью автоматизированной системы приходится около 25 процентов всего рабочего времени на ферме. Исследование, проведенное на европейских фермах со средним поголовьем 120 животных, показало, что можно экономить 112,15 минут в сутки при использовании автоматизированной системы кормления по сравнению с обычной. Это позволяет в значительной степени сокращать трудозатраты и, как следствие, стоимость. Это также снижает нагрузку на поиск новых работников. В то же время фермеры отметили, что добились большей гибкости в распределении рабочего времени при более точном кормлении стада.
3. Лучше условия содержания коров, меньше потери качества
Рекомендуемая стратегия кормления заключается в увеличении количества кормлений животных в течение дня. Как жвачному животному, корове необходимы микроорганизмы в рубце в целях обеспечения надлежащей среды для оптимального переваривания корма. Идеальный уровень pH в рубце составляет около 5,5 - 6. Микроорганизмы в рубце плохо адаптируются к изменениям уровня pH, поэтому эффективным способом поддержания pH в рубце является раздача корма в течение всего дня.
«Коровы также склонны сортировать корм, поэтому они едят несбалансированный рацион, который негативно влияет на pH в рубце», — объясняет эксперт по кормлению Хеннингс. Поэтому правильное распределение рациона кормовой смеси — это всегда вопрос времени. После раздачи рациона животным начинается процесс снижения питательной ценности. Важно, чтобы коровы имели постоянный доступ к кормушке, чтобы можно было поддерживать правильное потребление корма и питательных веществ.
Обычная практика на молочных фермах — подталкивать корм, чтобы все коровы имели к нему доступ, но это не обеспечивает хорошего качества рациона, предоставляемого всем коровам. Исследования показывают, что при более частой раздаче рациона коровы имеют более равный доступ к корму в течение дня. Коров, занимающих более низкие позиции в ранге, также перемещали не так часто и не так много, что означает, что они могли кормиться чаще, имея лучший доступ к кормам. Более частое кормление также показывает, что коровы склонны более равномерно распределять время кормления в течение дня.
В целом, для ферм с традиционной технологией кормления частое кормление является трудоемким занятием. В случае автоматизации это ограничивается только количеством животных в группе. Единственная оставшаяся проблема заключается в том, чтобы получить достаточный объем в порции смеси для обеспечения однородной кормовой смеси.
Раньше я тратил много времени на кормление своих коров, но теперь, с F4500, это стало намного проще. Я могу предложить специальные рационы для четырех различных групп — от телят до коров — с минимальными затратами времени. - Йоханнес Никель (Johannes Nickel), Германия
4. Выбор желаемого режима энергопотребления
Наконец, при использовании автоматических систем раздачи кормов меняется структура энергопотребления. Данные показывают, что фермеры расходуют 18 литров дизельного топлива на одну корову в год, чтобы накормить свое стадо с помощью кормораздатчика в условиях обычного кормления. По данным технологического института Institute für Technologie (KIT) на один литр дизельного топлива приходится 2,65 килограмма CO2. Автоматические системы раздачи кормов используют электричество в качестве источника энергии. В рамках исследования, проведенного Баварским государственным научным центром сельского хозяйства в 2015 году, автоматизированная система GEA MixFeeder потребляла 21,36 киловатт-часов на одно животное в год. Это 336 граммов эквивалента CO2 в виде энергобаланса по данным на 2020 год. Если принять эти значения за базовые для фермы с молочными коровами на 200 голов, то выбросы при традиционном кормлении составят 9540 килограммов CO2 в год. При автоматизированном кормлении выбросы снижаются до 1435,4 килограмма в год.
Учитывая усилия правительств разных стран, направленные на повышение энергобаланса электроэнергии за счет более экологичных источников, можно предположить, что в ближайшие годы показатели CO2 на киловатт-час будут снижаться.
Автоматизированные решения раздачи кормов для устойчивых стратегий кормления
Очевидно, что автоматические системы раздачи кормов приносят фермерам различные выгоды, причем экономия трудозатрат является заметным непосредственным преимуществом. При этом долгосрочное воздействие на производительность, энергоэффективность, эффективность использования кормов и сокращение отходов вносит значительный вклад в экологические показатели фермы.Автоматические системы раздачи кормов повышают как рентабельность, так и экологическую устойчивость и соответствуют более широкому переходу к более экологичным технологиям в сельском хозяйстве. По мере того, как правительства принимают нормативные акты и предоставляют субсидии для поддержки не оказывающих негативного воздействия на окружающую среду методик, технологии автоматизации кормления становятся в этом смысле неотъемлемой частью. Такой подход позволяет фермерским хозяйствам не только повышать свою экономическую жизнеспособность, но активно способствовать снижению общего углеродного следа сельскохозяйственного сектора.
