Механизация и технология животноводства

ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ - БАКАЛАВРИАТ



серия основана в 1 996 г.



В.В. КИРСАНОВ
Д.Н. МУРУСИДЗЕ
В.Ф. НЕКРАШЕВИЧ
В.В. ШЕВЦОВ
Р.Ф. ФИЛОНОВ





                МЕХАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА




УЧЕБНИК




Допущено
                              Министерством сельского хозяйства Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Механизация сельского хозяйства» (направление 35.03.06 «Агроинженерия»)



znanium.com

Москва ИНФРА-М 2023

УДК 631.3(075.8)
ББК 40.715я73

     К43


      Рецензенты:
         Л.Г. Боярский, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, директор Центрального НИИ технологии кормов и кормления сельскохозяйственных животных;
         Ю.А. Цой, доктор технических наук Российской академии естественных наук, профессор, заведующий отделом ВНИИ электрификации сельского хозяйства


      Кирсанов В.В.
К43 Механизация и технология животноводства : учебник / В.В. Кирсанов, Д.Н. Мурусидзе, В.Ф. Некрашевич, В.В. Шевцов, Р.Ф. Филонов. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 585 с. — (Высшее образование: Бакалавриат).


         ISBN 978-5-16-005704-0 (print)
         ISBN 978-5-16-100774-7 (online)


           Изложены основы технологии производства продукции животноводства. Описаны конструкции установок, машин и оборудования для комплексной механизации производственных процессов. Рассмотрены правила эксплуатации систем машин и оборудования и основы технологического проектирования ферм и комплексов.
           Для студентов вузов, обучающихся по направлению 35.03.06 «Агроинженерия».





УДК 631.3(075.8)
ББК 40.715я73



ISBN 978-5-16-005704-0 (print)
ISBN 978-5-16-100774-7 (online)

© Коллектив авторов, 2013

ПРЕДИСЛОВИЕ













   Животноводство в экономике страны — важнейшая отрасль, поставляющая основные и наиболее полноценные продукты питания населению (молоко, мясо, яйцо), а также сырье легкой промышленности. При этом часть своей продукции оно производит за счет использования различных отходов растениеводства и пищевой промышленности, увеличивая тем самым эффективность всего сельскохозяйственного производства.
   В современных условиях характерная особенность развития животноводства — многоукладность сельского хозяйства и производство продукции животноводства как в крупных и средних, так и в мелких предприятиях различных форм собственности. Комплексная механизация производственных процессов в животноводстве, внедрение прогрессивных технологий производства продукции животноводства являются важнейшими условиями его дальнейшего развития, повышения производительности труда и качества животноводческой продукции, а также снижения ее себестоимости.
   К машинам и оборудованию для механизации животноводства предъявляют особые требования, так как машины и механизмы непосредственно воздействуют на живые организмы и среду, где протекают биологические и физиологические процессы.
   Практикой доказано, что недостатки механизированных технологий обусловлены несоответствием технических средств физиологическим особенностям животных. В этой связи весьма актуальны оптимизация систем машин, установок и оборудования, совершенствование и создание прогрессивного энерго- и ресурсосберегающего высокопроизводительного оборудования. Для решения указанных задач необходимы технически грамотные, квалифицированные специалисты, в совершенстве владеющие профессиональными знаниями в области механизации и технологии животноводства. Без этого нельзя добиться создания здорового поголовья и повышения продуктивности животных. Необходимость издания нового учебника заключается в том, что за последние годы

3

произошли значительные изменения в области механизации и технологии производства продукции животноводства, утверждены новые нормы технологического проектирования для всех предприятий сельского хозяйства, выпущены новые установки, машины, оборудование и технологические линии для комплексной механизации производственных процессов в животноводстве, внедряются новые прогрессивные базовые технологии производства продукции животноводства.
   Научные знания в области механизации и технологии животноводства основываются на результатах научных исследований таких дисциплин, как биология, зоотехния, растениеводство, физиология, зоогигиена, гидравлика, теплотехника, проектирование животноводческих объектов и др. Задача учебника — дать студентам теоретические и практические знания по механизации и технологии животноводства, подготовив таким образом к успешному усвоению дисциплины.
   В учебнике даны все необходимые сведения по основам кормления и содержания животных и птицы, технологии производства продукции животноводства, устройству и элементам расчета рабочих органов машин и механизмов, подбору машин для поточных технологических линий и комплексной механизации производственных процессов. Должное внимание уделено освещению зоотехнических требований к машинам и оборудованию для механизации животноводства.
   При подготовке учебника авторы использовали новейшую литературу по механизации и технологии животноводства, результаты работ научно-исследовательских институтов, конструкторских организаций, заводов по выпуску оборудования для механизации животноводства, а также передовой опыт сельскохозяйственных предприятий страны.

Раздел I
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ





Глава 1
ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА И ПТИЦЕВОДСТВА

   Современное состояние животноводства характеризуется снижением объемов производимой продукции и общего уровня комплексной механизации и автоматизации производства. В последнее время произошло резкое сокращение числа ферм и комплексов, особенно действующих на промышленной основе. Как известно, в начале 1990-х годов в агропромышленном комплексе начались радикальные экономические преобразования, в результате которых сформировалась многоукладность. Изменилось соотношение между производством животноводческой продукции в сельхозпредприятиях и на частном подворье. При этом прослеживаются две противоположные тенденции: первое — повышение продуктивности животных, обеспечивающее устойчивую тенденцию роста валового производства продукции при сокращении численности скота; второе — снижение рентабельности и эффективности производства продукции животноводства из-за роста цен на горючее и смазочные материалы, электроэнергию, техническое оборудование ферм, корма и кормовые добавки, сельскохозяйственную технику.
   Образовался диспаритет цен на сельскохозяйственную продукцию, с одной стороны, и на энергоносители, технологическое оборудование и запасные части — с другой. Произошло расслоение сельскохозяйственных товаропроизводителей, прежде всего по их финансовым возможностям. Экономически непригодным стало производство мяса всех видов скота и птицы, что привело к сокращению его производства с 68 до 34 кг в расчете на душу населения. Низкими показателями характеризуется интенсивность производства говядины. За 2003 г. среднесуточные приросты живой массы молодняка крупного рогатого скота на выращивании и откорме в сельскохозяйственных предприятиях составили всего 373 г.
   При положительной динамике численности поголовья свиней производство свинины практически остается на одном уровне — в пределах 1,7 млн т. Выход поросят в расчете на 100 свиноматок

5

составляет 1360...1416 голов. Очевидно, что при таких показателях невозможно получать конкурентоспособную продукцию и экономическую эффективность деятельности предприятий. Отсюда и падение рентабельности производства свинины до 3 %.
   Изменилась структура поголовья скота по категориям хозяйств. В общем поголовье скота по стране выросла его доля в личных подсобных хозяйствах. Нет смысла принижать роль личных подсобных хозяйств, они помогают обеспечить мясом и молоком большую часть сельского населения, но основными поставщиками молока на переработку остаются сельхозпредприятия. Курс на развитие фермерства, взятый в начале 1990-х годов, не оправдался. Однако основными товаропроизводителями остаются мелкие и средние животноводческие предприятия, использующие передовой опыт, комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов и получающие, как правило, более низкую себестоимость продукции. Наиболее эффективно работают предприятия, создавшие собственную переработку продукции.
   Основная ориентация в развитии животноводства — увеличение продуктивности сельскохозяйственных животных и птицы Необходимым условием этого является не только повышение генетического потенциала, но и система технико-экономических мероприятий, позволяющая более полно реализовать этот потенциал. Здесь задействованы многие факторы, но главным из них является фактор кормления животных. При этом повышение эффективности производства продуктов животноводства возможно только в условиях, когда кормопроизводство в полной мере соответствует региональным природно-климатическим условиям. Структура отрасли животноводства должна быть адаптирована к этим условиям кормопроизводства.
   Вступление России во Всемирную торговую организацию резко повышает требования к качеству производимой продукции. Достаточно привести один пример: по проектируемому новому государственному стандарту в 1 мл сырого молока высшего сорта должно содержаться не более 50 тыс. бактерий против 300 тыс. по старому стандарту; аналогично возрастают требования и по другим видам продукции. Иными словами, главным условием выживания сельских товаропроизводителей в современных условиях рынка является выпуск конкурентоспособной высококачественной продукции. Для этого необходимы современные технологии и технические средства, учитывающие многообразие форм и размеров товаропроизводителей животноводческой продукции, обеспечивающие экономное использование материальных и энергетических ресурсов, аппаратов и машин, снижающие затраты труда на производство единицы продукции.
   Известно, что в 1980-х годах успешно функционировали промышленные комплексы по производству молока и мяса. Благодаря научной организации труда, сбалансированному кормлению

6

животных во многих комплексах производственно-экономические показатели соответствовали мировому уровню и были в 3...5 раз выше, чем на обычных фермах. На промышленных предприятиях производилось до 20 % продукции от общих объемов по стране. Однако эти комплексы были ориентированы в основном на централизованное снабжение материально-техническими средствами и концентрированными кормами. После ликвидации централизованной системы многие предприятия прекратили производственную деятельность, а ныне действующие используют свои мощности только на 20...40 %. Вместе с тем в этих же условиях некоторые регионы в целом и многие отдельные крупные сельскохозяйственные предприятия по производству животноводческой продукции успешно функционируют и в настоящее время. Динамично развивается птицеводство, где показатели затрат труда, кормов и других материально-технических ресурсов на производство единицы продукции выгодно отличаются от других отраслей животноводства.
   С учетом сложившейся ситуации для значительного увеличения производства продукции животноводства, обеспечения экономического роста отраслей животноводства Минсельхозом России и Российской академией сельскохозяйственных наук разработана концепция-прогноз развития животноводства в России до 2010 г. Чрезвычайно важной задачей этой концепции являются определение основных направлений развития эффективного производства, насыщение рынка продуктами животного происхождения, сырьем для легкой промышленности, а также создание условий для рентабельного ведения отрасли, обеспечивающих расширенное ее воспроизводство. Стратегическое направление развития животноводства — обеспечение населения продуктами питания высокого качества за счет отечественного производства, достижение продовольственной независимости страны.
   Расчеты показывают, что для полного удовлетворения потребности населения России в продуктах животного происхождения необходимо к 2010 г. производить 48...56 млн т молока, 11 млн т мяса и 47 млрд шт. яиц. К концу 2010 г. планируется довести объемы производства говядины до 4,5 млн т, свинины до 3,3 млн т, баранины до 0,4 млн т, мяса птицы до 2,2 млн т. Производство молока в расчете на душу населения планируется до 386 л и говядины до 31 кг.
   В молочном скотоводстве абсолютный приоритет должен быть отдан увеличению продуктивности животных, а не росту их численности. Несмотря на то что поголовье коров в стране снизилось более чем в два раза, мы имеем на одну тысячу человек по 85 коров, тогда как в Англии, США и других развитых странах — по 35...40 голов. Продуктивность крупного рогатого скота в этих государствах составляет 6500...8000 кг молока в год. В предстоящий период удой молока на корову в нашей стране необходимо довес

7

ти до 4300 кг. В молочном скотоводстве намечается существенное повышение эффективности производства молока за счет расширения ареала интеграционных систем с участием перерабатывающих и обслуживающих предприятий, внедрения современных технологий кормления, содержания, механизации и автоматизации трудоемких процессов.
   Страна располагает огромными возможностями для развития мясного комплекса, особенно разведения крупного рогатого скота специализированных мясных пород. Немалые резервы увеличения производства говядины заложены и в организации промышленного скрещивания коров молочного направления продуктивности с быками классических мясных пород. Однако наиболее рациональный путь, через который прошли все развитые страны, — это решение проблемы развития мясного скотоводства. К концу нынешнего десятилетия в России планируется иметь во всех категориях хозяйств не менее 2,2 млн голов крупного рогатого скота этого направления продуктивности, в том числе коров — 0,7 млн.
   Велики потенциальные возможности свинокомплексов по наращиванию мясной продукции. По прогнозу развития свиноводства в России до 2010 г. убойную массу в расчете на одну голову намечается довести до 105 кг.
   Одним из приоритетных направлений агропромышленного комплекса (АПК) является птицеводство. Перспективы его развития определены в концепции-прогнозе до 2010 г. К 2005 г. было предусмотрено довести производство мяса птицы в убойной массе до 1,7 млн т, а потребление в расчете на душу населения за счет собственного производства — до 12 кг, к 2010 г. — соответственно 2,2 млн т и 15 кг. За этот же период производство куриных яиц должно возрасти до объемов, удовлетворяющих потребность населения в этом продукте, без дополнительного ввода производственных мощностей.
   Из всех отраслей животноводства в современных экономических условиях в наиболее кризисной ситуации оказалось овцеводство, где численность овец сократилась в 4,6 раза. Восстановление былой славы отечественного овцеводства — задача чрезвычайно сложная. К 2010 г. запланировано довести поголовье овец и коз до 30 млн голов, увеличить производство шерсти до 126 тыс. т и получить овчин 7,3 млн шт.
   Для устойчивого обеспечения животноводства высококачественными кормами следует оптимально сочетать полевое и луговое кормопроизводства.
   Для создания благоприятных условий при реализации намеченных целей необходимо введение в действие механизма государственного регулирования агропромышленного производства в направлениях:
   ценообразования — регулирование паритетных ценовых отно

8

шений на сельскохозяйственную и промышленную продукцию, а также энергоносители;
   совершенствования процессов механизации и автоматизации, использования современных технологий производства продукции животноводства;
   переориентации производственных процессов механизации на более высокую ступень научно-технического развития;
   совершенствования кредитных, налоговых, страховых и других регуляторов экономики;
   установления гарантированных цен при закупке продукции в продовольственные фонды;
   совершенствования экономических взаимоотношений сельскохозяйственных товаропроизводителей с перерабатывающими предприятиями;
   введения таможенных пошлин и квот при импорте и экспорте продукции с учетом экономического стимулирования отечественных товаропроизводителей.
   Особое внимание следует уделять экологической безопасности производства. Ныне действующие предприятия не в полной мере отвечают этим требованиям. Пока еще велик урон, наносимый окружающей среде, и здесь в первую очередь нужны более современные технологии содержания животных и птицы, «точное» ведение животноводства, действенная утилизация отходов производства, внедрение защитных технологий, препятствующих проникновению возбудителей различных заболеваний как на животноводческий объект, так и с территории фермы в окружающую среду.
   Для решения существующих проблем нужны высококвалифицированные кадры, умеющие работать в современных условиях производства, обладающие качественной научно-технической подготовкой, владеющие знаниями по новым электромеханизиро-ванным и автоматизированным технологиям производства продукции животноводства, а также основам ее переработки.



Глава 2
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ И ПРОЦЕССОВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

   Животноводческая ферма — это специализированное подразделение сельскохозяйственного предприятия, которое объединяет поголовье того или иного вида животных, основные и вспомогательные постройки, а также инвентарь, необходимый для производственной деятельности.
   По назначению фермы делят на племенные, занимающиеся воспроизводством животных, и товарные, производящие животно

9

водческую продукцию. Товарные фермы различают по специализации в производстве продукции: крупного рогатого скота — молочные и откормочные; свиноводческие — откормочные и репродуктивные; птицеводческие — по производству мяса и яиц; овцеводческие — мясо-шерстно-молочные, шерстно-мясные, каракулеводческие и общего назначения.
   Животноводческий комплекс — это крупное специализированное предприятие промышленного типа по производству продуктов животноводства на базе современной технологии.
   Животноводческие комплексы создают для производства конечного или промежуточного продукта. Например, свиноводческие комплексы могут быть как с замкнутым циклом производства — предназначенные для получения молодняка, его выращивания и откорма, так и специализированные — только для откорма или выращивания молодняка. Строят животноводческие комплексы по единым типовым проектам, что позволяет организовать массовое промышленное производство сборных деталей, конструкций и комплектного оборудования для механизации строительных работ.
   Важнейшие параметры, характеризующие эффективность животноводства, — затраты труда и энергии на единицу полученной продукции. Для определения динамики производительности труда в сельском хозяйстве используют систему натуральных и стоимостных показателей. Прямые показатели производительности труда рассчитывают как отношение объема произведенной продукции (в натуральном и денежном выражении) к количеству затраченного времени (чел.-ч). Так как все производственные процессы в комплексе связаны единой технологической схемой, базирующейся на разделении труда рабочих и специалистов, на комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, то удельные затраты труда и энергии на единицу продукции на животноводческих комплексах значительно ниже, чем при раздельном производстве животноводческой продукции, следовательно, ниже и себестоимость.
   В экономически развитых странах организуют крупные промышленные предприятия с поточным производством животноводческой продукции. В животноводстве США наиболее интенсивно проявились специализация и концентрация в производстве говядины. Построены площадки для одновременного откорма 20, 30, 50, 100 тыс. голов и более молодняка крупного рогатого скота. На крупных откормочных предприятиях имеются свои комбикормовые заводы, убойные цехи и хранилища для кормов.
   По направлению животноводства различают комплексы по производству молока, говядины, свинины, баранины, шерсти, яиц и мяса птицы, продуктов кролиководства, пушнины и др.; по уровню специализации и производственной структуре — с законченным производственным циклом, специализирующиеся на производстве одного-двух видов продукции или на определенном эта


10