Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

УДК 57.086.8:631.11637.1

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

НАУКОВЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ТА ЗООТЕХНІЧНА ОЦІНКА ЕНЕРГЕТИЧНО ЗБАЛАНСОВАНОГО І ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНОГО БІОТЕХНОЛОГІЧНОГО КОМПЛЕКСУ З ВИРОБНИЦТВА МОЛОКА

06.02.04 - технологія виробництва продуктів тваринництва

КУДЛАЙ ІВАН МИКОЛАЙОВИЧ

Київ - 2011

Дисертація є рукопис. Робота виконана в Українському науково-дослідному інституті прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва ім. Л. Погорілого Міністерства аграрної політики та продовольства України.

Науковий консультант:

Луценко Марія Михайлівна, доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва ім. Л. Погорілого, перший заступник директора.

Офіційні опоненти:

Костенко Василь Іванович, доктор сільськогосподарських наук, професор, Національний університет біоресурсів і природокористування України, професор кафедри технології виробництва молока та яловичини;

Петруша Євгеній Захарович, доктор сільськогосподарських наук, професор, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка, професор кафедри технічних систем і технологій тваринництва;

Прудніков Василь Григорович, доктор сільськогосподарських наук, професор, Харківська державна зооветеринарна академія, завідувач кафедри технології переробки і стандартизації продукції тваринництва.

Захист відбудеться "22" вересня 2011 р. о 10⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.05 у Національному університеті біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус № 3, ауд. № 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус № 4, к. 28.

Автореферат розісланий "19" серпня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради А.І. Чигрин.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Стратегія розвитку галузі молочного скотарства вимагає нових підходів та технологічних рішень до вирішення проблеми створення високотехнологічних біокомплексів з виробництва молока заснованих на використанні ресурсоощадних технологій. В зв'язку з цим актуальними є питання наукового обґрунтування концепції створення сучасного біотехнологічного комплексу з виробництва молока, оптимізація умов утримання високопродуктивних корів, організація способів формування високопродуктивних молочних стад, використання сучасних технологій заготівлі і приготування кормів, впровадження однотипної годівлі, нові підходи до використання та оцінки адекватності роботи сучасних доїльних та біогазових установок, зниження затрат праці та енерговитрат на виробництво молока, переробка відходів виробництва та захист навколишнього середовища. Вирішенню цих питань присвячені багаточисельні дослідження вітчизняних та зарубіжних вчених (Вінничук Д.Т., 1991; Адмін Є.І., 1985, 2005; Петруша Є.І., 1985; Мельник Ю.Ф., 2010; Костенко В.І., 2010; Гноєвий В.І.; Гноєвий І.В., 2009; Луценко М.М., 2004, 2008, 2011; Дриго В.О., 2011; Фененко А.І., 2009). Однак не зважаючи на значну кількість проведених досліджень і сьогодні проблеми перспектив комплексного розвитку галузі молочного скотарства залишаються не вирішеними.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась згідно з державними науковими програмами Міністерства аграрної політики та продовольства України за темою "Обґрунтування, розроблення та впровадження енергетично збалансованого і екологічно безпечного технологічного комплексу з виробництва молока" (номер державної реєстрації 0109U006436). Дослідження виконано в Українському науково-дослідному інституті прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва імені Леоніда Погорілого та ТДВ "Терезине" Білоцерківського району Київської області.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - наукове обґрунтування принципів та системних рішень створення енергоощадної та екологічно безпечної технології виробництва молока в сучасних умовах ведення молочного скотарства.

Для досягнення мети ставилися такі завдання:

обґрунтувати принципи та розробити концепцію сучасної енергоощадної та екологічно безпечної технології виробництва молока;

розробити нові системні рішення щодо планування та експлуатації приміщень для утримання лактуючих, сухостійних та корів, що отелилися, ремонтного молодняку та дати їх зоотехнічну оцінку;

дослідити умови утримання та поведінку тварин в приміщеннях нового типу;

удосконалити способи формування високопродуктивного стада корів та дати їх економічну оцінку;

обґрунтувати доцільність удосконалення запропонованих способів вирощування і годівлі телят в молочний період за інтенсивних технологій виробництва молока;

розробити нові способи підвищення ефективності застосування малокомпонентних кормових сумішок у годівлі лактуючих корів;

вивчити фізіологічний стан корів, процес виведення молока та його якість за різних типів доїльних установок;

дослідити параметри технологічного процесу переробки відходів молочного комплексу з використанням біогазової установки та дати їм зоотехнічну оцінку;

розрахувати енергетичний баланс біотехнологічного комплексу з виробництва молока;

дати зоотехнічну та економічну оцінку ефективності виробництва молока в умовах запропонованої технології;

розробити науково-практичні рекомендації створення та ефективного застосування біотехнологічного комплексу з виробництва молока.

Об'єкт дослідження - технологічні рішення, елементи технології, операції, нові будівлі, внутрішнє обладнання приміщень, корови голштинської, чорно- і червоно-рябої української молочної породи, доїльні установки, корми та повнораціонні кормові суміші, відходи виробництва.

Предмет дослідження - умови утримання, фізіологічний стан, поведінка та продуктивність тварин, склад кормів і повнораціонних сумішок, процес молоковиведення і якість молока, вихід біогазу та його склад, якість переробки відходів виробництва, енергетичний баланс та економічні показники.

Методи дослідження: зоотехнічні (оцінка продуктивності, якості продукції, росту і розвитку та відтворної здатності тварин), фізико-хімічні (якість молока, кормів, хімічний склад відходів виробництва), зоогігієнічні (температура, вологість та шкідливі гази повітря), гематологічні та біохімічні показники, бактеріологічні (бактеріальне забруднення відходів), біометричні (визначення середніх величин та їх похибок, вірогідності результатів дослідження).

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше розроблено наукову концепцію створення сучасного біотехнологічного комплексу з виробництва молока на енергетично збалансованій і безпечній основі, яка ґрунтується на основі сучасних уявлень щодо закономірностей етології, онтогенетичного розвитку особливостей травлення, генетичного потенціалу продуктивності великої рогатої худоби, принципах безперервності, послідовності, циклічності та економічної доцільності технологічних операцій, оптимізації умов утримання, способів годівлі, напування, догляду та експлуатації корів, енергоощадливості виробництва та екологічній безпеці довкілля.

Запропоновано нові об'ємно-планувальні і технологічні рішення приміщень для утримання корів, ремонтного молодняку і родильного відділення та дано їх зоотехнічну оцінку.

Розширено теоретичні аспекти щодо адаптаційної здатності корів різних порід за інтенсивної технології ведення молочного скотарства, вказано на перспективність використання в сучасних технологіях виробництва молока корів вітчизняної селекції, зокрема чорно- та червоно-рябої молочних порід. Вивчено процеси відтворення, продуктивного використання та причини вибуття лактуючих корів із стада. Досліджено процеси росту, розвитку та адаптаційної здатності теличок, вирощених за інтенсивних технологій виробництва молока, та обґрунтовано оптимальну структуру стада з продуктивністю корів 8 тисяч кг молока за лактацію.

Виявлено особливості процесів травлення у рубці високопродуктивних лактуючих корів за однотипної годівлі. Доведено позитивний вплив однотипної годівлі лактуючих корів на молочну продуктивність і вміст жиру в молоці.

Вказано на доцільність використання замінників молока в годівлі телят у молочний період, доведено їх позитивний вплив на ріст і розвиток. Встановлено, що висока ефективність використання замінників молока в годівлі телят зумовлена їх незмінним складом і низькою бактеріальною забрудненістю.

Показано, що рефлекс молоковіддачі у високопродуктивних корів залежить від типу доїльної установки. Застосування в доїнні корів установки типу "Паралель" забезпечує інтенсивніший прояв рефлексу молоковіддачі, який формується за рахунок умовно-рефлекторних факторів у спеціалізованій доїльній залі.

Уперше дано зоотехнічну оцінку сировинних ресурсів та процесу переробки відходів виробництва молочного комплексу з використанням біогазової установки. Досліджено хімічний склад біогазу та якість органічних добрив, одержаних за різних умов функціонування біокомплексу, та вказано на перспективність використання біогазових установок у зниженні енергозатрат на виробництво молока і негативного тиску тваринницьких об'єктів на довкілля. Вперше опрацьовано енергетичний баланс сучасного підприємства з виробництва молока, в тому числі досліджені витрати енергії на виконання окремих технологічних операцій та практичних прийомів.

Практичне значення одержаних результатів полягає в розробленні наукових і практичних основ створення і функціонування сучасного біотехнологічного комплексу з виробництва молока на енергетично збалансованій і екологічно безпечній основі.

Запропоновано нові проектно-технологічні рішення, які можуть бути використані під час створення молочних ферм різних типорозмірів.

Розроблено сучасну технологію виробництва молока, яка забезпечує молочну продуктивність корів в межах 7-8 тис. кг молока за лактацію, знижує затрати праці на виробництво 1 ц молока до 1,0-2,0 люд. -год., підвищує рентабельність виробництва молока до 150-160 %.

Вдосконалено сучасні способи однотипної годівлі високопродуктивних корів та запропоновані нові підходи до організації використання кормової бази, що дозволяє збільшити вихід поживних речовин з 1 га посіву на 29,3 % порівняно з традиційною технологією.

Встановлено високу ефективність застосування замінників молока при вирощуванні телят молочного періоду за інтенсивних технологій виробництва молока. Використання замінників дозволяє підвищити товарність молока до 99,2 %.

Доведено, що найбільш оптимальною для молочних ферм на 1000 і більше корів, щодо продуктивної дії, технічних характеристик і впливу на організм тварин є доїльна установка типу "Паралель".

Переробка відходів виробництва за допомогою біогазової установки дає можливість не лише знизити негативний вплив молочних ферм на довкілля, але й отримати значну кількість додаткової теплової й електричної енергії, яка замінює близько 53,72 тон дизельного палива. Визначено способи економії енергії, яка затрачається на виробничі процеси в інтенсивних технологіях виробництва молока.

Наукові розробки дисертаційної роботи розглянуто та схвалено науково-технічної радою Міністерства аграрної політики та продовольства України (секція "Виробництво та переробка продукції тваринництва і птахівництва") і рекомендовано до впровадження. Виробничу перевірку розроблених науково-практичних рекомендацій проведено у створеному біотехнологічному комплексі з виробництва молока на 1000 корів у ТДВ "Терезине" Білоцерківського району Київської області.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто розроблено концепцію створення сучасного біотехнологічного комплексу з виробництва молока, сформульовано мету та основні завдання роботи, самостійно виконано основний обсяг експериментальних досліджень, проведено аналіз, узагальнення та інтерпретацію одержаних результатів. Висновки та пропозиції виробництву сформульовані за консультативної допомоги доктора сільськогосподарських наук, заслуженого працівника сільського господарства М.М. Луценко. Низку лабораторних досліджень виконано в провідних наукових закладах України (УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, БНАУ), за що автор висловлює їх керівництву щиру подяку.

Апробація результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи автор доповідав на засіданні колегії Міністерства аграрної політики та продовольства України, на щорічних засіданнях секції науково-технічної ради Міністерства аграрної політики та продовольства України "Виробництво та переробка продукції тваринництва і птахівництва", де вони обговорювались і отримали схвалення, а також на Міжнародній науковій конференції "Наукові основи сучасних технологій виробництва продукції тваринництва, присвяченій 100-річчю від дня народження академіка ВАСГНІЛ Й. А. Даниленка (Харків, 2003); Міжнародній науково-практичній конференції "Пріоритетні напрями удосконалення технології кормів і годівлі тварин у сучасних умовах" (Харків, 2004); Всеукраїнському науково-технічному семінарі "Екологічні проблеми у тваринництві" (Запоріжжя, 2005); Науково-практичній конференції "Проблеми становлення галузі тваринництва в сучасних умовах" (Вінниця, 2005); Міжнародній науково-практичній конференції "Новітні технології скотарства у XXI столітті" (Миколаїв, 2008); Міжнародній науково-практичній конференції "Інноваційність розвитку сучасного аграрного виробництва" (Львів, 2008); Науковій конференції "Конкурентноспособное производство продукции животноводства в Республике Беларусь" (Жодино, 2008); Науково-практичній конференції "Прогресивні технології вирощування молодняку ВРХ в молочний період" (ТОВ "Агросолюшинс", 2008); Міжнародній науково-практичній конференції "Біологічні і технологічні аспекти виробництва та переробки продукції тваринництва в контексті євроінтеграції" (Кам'янець-Подільський, 2009); X Міжнародній конференції "Сучасні проблеми землеробської механіки", присвяченій пам'яті академіка П.М. Василенка (Дніпропетровськ, 2009); XV Міжнародному ювілейному симпозіумі з машинного доїння корів (ВАТ "Брацлав", 2010).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 35 наукових праць, у тому числі дві монографії, один посібник та 32 статті у фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого ВАК України, отримано шість деклараційних патентів України та підготовлено дві методичні рекомендації.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертація викладена на 322 сторінках комп'ютерного тексту і складається з переліку умовних скорочень, вступу, огляду літератури, загальної методики та основних методів дослідження, результатів досліджень, узагальнення результатів досліджень, висновків та пропозицій виробництву, списку використаних джерел та додатків. Робота містить 43 рисунки, 77 таблиць. Список літератури включає 385 джерел, в тому числі 40 - іноземних.

Загальна методика й основні методи досліджень. Дослідження за темою дисертаційної роботи виконані впродовж 2002-2010 рр. на базі ТДВ "Терезине" Білоцерківського району Київської області і наукових лабораторій із зоотехнічної оцінки машин і технологій та процесів енергозабезпечення в АПК Українського науково-дослідного інституту прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва імені Леоніда Погорілого.

Поставлені завдання вирішували шляхом проведення наукових і науково-виробничих дослідів, в яких використано близько 1000 корів голштинської, української чорно-рябої і червоно-рябої молочних порід та ремонтного молодняку. Загальна схема досліджень показана на рис. 1.

Дослідження проводили в три етапи:

На першому - використовуючи нормативні показники, розробляли проектно-технологічні та об'ємно-планувальні рішення нового типу корівника, родильного відділення та приміщення для утримання ремонтних телиць. Зоотехнічну оцінку запропонованих легкозбірних приміщень у літній і зимовий періоди проводили за показниками мікроклімату, продуктивності, якості продукції та поведінки тварин різних вікових і фізіологічних груп.

На другому - розробляли принципи оптимізації структури молочного стада з продуктивністю корів 7-8 тис. кг молока за лактацію, вдосконалення способів ефективного використання корів зарубіжної і вітчизняної селекції, визначали причини вибуття їх із стада та адаптаційну здатність молодняку за умов інтенсивної технології виробництва молока. Поглиблювали практичні основи однотипної годівлі високопродуктивних корів і ремонтного молодняку, вивчали ефективність використання різних замінників молока за інтенсивних способів вирощування ремонтних теличок та вплив різних типів доїльних установок на процес молоковіддачі, фізіологічний стан корів і якість молока.

На третьому - досліджували елементи технології переробки відходів виробництва з використанням біогазової установки в зимовий і літній періоди, розраховували витрати енергії на забезпечення окремих технологічних процесів, енергетичний баланс і оцінювали ефективність використання біогазової установки та функціонування біотехнологічного комплексу.

Рис. 1. Загальна схема досліджень

Об'ємно-планувальні і технологічні рішення легкозбірних приміщень для утримання різних вікових і технологічних груп тварин, розміри боксів, кліток, гнойових каналів, технологічних проходів та кормового столу визначали на основі досліджень екстер'єру тварин та розмірних характеристик технологічного обладнання.

Умови утримання різних статево вікових груп тварин за нових об'ємно-планувальних і технологічних рішень приміщень вивчали в зимовий і літній періоди за показниками температури, відносної вологості повітря, вмісту шкідливих газів, бактеріального забруднення повітря та поведінки тварин. Ці показники досліджували впродовж трьох діб у кожному кліматичному періоді року. Для оцінки поведінки тварин використовували загальноприйняту в зоотехнічній практиці методику (Адмін Є.І., 1971).

Індекс адаптації корів визначали за Сирацьким И.З. та ін., (1994), молочну продуктивність - за допомогою АСУТП ферми. Для вивчення впливу різних типів доїльних установок на процес молоковіддачі і показники молоковиведення використовували корів-аналогів, на 2-4-му місяці лактації, контролюючи середню і максимальну інтенсивність молоковиведення та захворювання їх на мастит.

Кров для досліджень у тварин відбирали до ранкової годівлі. У сироватці крові визначали: загальний білок - за допомогою рефрактометра, білкові фракції та їх кількість - фотоелектроколориметра; загальний кальцій - фотометра, неорганічний фосфор - методом УФ детекції утвореного фосфомолібдатного комплексу; мікроелементи мідь і цинк - методом атомно-абсорбційної електрофотометрії. Показники рубцевого травлення контролювали так: рН вмісту рубця - електрометричним методом, загальну кількість ЛЖК - методом парової дистиляції, відсоткове співвідношення оцтової, пропіонової і масляної кислот - хроматографічним методом.

Зоотехнічну оцінку переробки відходів виробництва з використанням біогазової установки проводили в зимовий і літній періоди за показниками: вологості, об'ємної маси, вмісту завислих речовин, середньозваженого розміру частинок, наявності сторонніх включень, температури субстрату та його хімічного складу, бактеріального забруднення, наявності і схожості бур'янів - за СОУ 74.3-37-268:2005. Техніка сільськогосподарська. Обладнання для видалення і переробки гною. Методи випробувань.

Енергетичні показники технологічних процесів визначали за ДСТУ 3682-98, ДСТУ 3755-98, ДСТУ 3886-99, ДСТУ 4714:2007, ГОСТ 24057.

Матеріали досліджень обробляли методом варіаційної статистики на

основі розрахунку середнього арифметичного (М), середньоквадратичної похибки (m) та достовірності різниці між порівнюваними показниками (Р) (Плохінський М.О., 1970). Одержані дані статистично опрацьовували на ЕОМ з використанням програмного забезпечення для ОS Windows; Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТИ ВЛАСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Обґрунтування та розроблення концепції створення біотехнологічного комплексу з виробництва молока. Базову модель сучасного, відповідно до вимог європейських стандартів, молочного комплексу було розроблено на основі нових підходів до функціонування біотехноекосистем, які забезпечують виробництво молока високої якості за низьких затрат кормів, праці та енергоресурсів на виробничі процеси, передбачають глибоку переробку відходів виробництва.

В основу розробки біотехнологічного комплексу з виробництва молока було покладено такі принципи: оптимізація кількості і доцільності технологічних операцій, високий ступінь механізації виробничих процесів, покращення умов утримання корів за допомогою удосконалення розмірів боксів, зон відпочинку і годівлі, кормового столу та скотопрогонів, збільшення площі підлоги і об'єму приміщення на одну тварину для забезпечення оптимального мікроклімату, вдосконалення способів доїння корів в доїльній залі, зниження затрат праці та витрат матеріальних і фінансових ресурсів на будівництво приміщень та об'єктів інфраструктури, використання для цього сучасних будівельних матеріалів, у тому числі легкозбірних конструкцій.

Розробка нових об'ємно-планувальних і технологічних рішень приміщень для утримання дійних корів, ремонтного молодняку та родильного відділення. Об'ємно-планувальні і технологічні рішення корівника розраховували на основі проведених досліджень з вивчення екстер'єрних показників корів з надоєм молока від 7000 до 12300 кг за лактацію. Одержані результати дозволили встановити не тільки особливості екстер'єру, але й граничні значення показників лінійних розмірів корів з різною молочною продуктивністю. Так, висота в холці корів з продуктивністю 7000 кг за лактацію становила 134 см, а з продуктивністю 12300 кг - 136 см, у менш продуктивних корів висота в крижах, навпаки, була більшою - 139 см проти 136 см у високопродуктивних. Таку закономірність спостерігали і за косою довжиною тулуба, яка у корів з продуктивністю 12300 кг становила 158 см, а у тварин з продуктивністю 9300 кг за лактацію - 160 см.

На основі досліджень екстер'єру та поведінки високопродуктивних корів, розмірних характеристик технологічного обладнання сформовано основні параметри корівника нового типу (табл. 1), поперечний розріз якого представлений на рис. 2.

Дослідженнями встановлено, що умови утримання корів у приміщенні із легкозбірних конструкцій покращились і значною мірою відрізнялись від умов перебування тварин у типових корівниках. Температура повітря в приміщенні із легкозбірних конструкцій залежала від температури навколишнього середовища і за мінусових температур була лише на 2-3 °С вищою. Наявність в конструкції легкозбірних приміщень бокових штор і світлоаераційного гребеня забезпечило у два рази вищу швидкість руху повітря порівняно з традиційним корівником, що знизило вміст аміаку, вуглекислого газу та сірководню, а також зменшило бактеріальне обсіменіння повітря. Концентрація аміаку в повітрі нового приміщення знизилася у 16,7 раза і становила лише 1,2 мг/мі проти 20,0 мг/мі за нормативними вимогами, а вміст сірководню в повітрі зменшився до мінімальних значень.

Таблиця 1. Основні параметри нового і типового корівника

Рис. 2. Схема поперечного розрізу корівника: І - бокси для відпочинку корів; ІІ - гнойовий канал; ІІІ - кормо-гнойовий канал; ІV - кормовий стіл

Бактеріальне обсіменіння повітря приміщень також у 2,8 рази зменшилося порівняно з допустимими гігієнічними нормативами (табл. 2).

Таблиця 2. Мікроклімат у корівнику з легкозбірних конструкцій

Дослідженнями встановлено, що не зважаючи на низьку температуру повітря в приміщенні з легкозбірних конструкцій в зимовий період лактуючі корови почували себе комфортно. Вони 54 % часу доби лежали, що є захисною реакцією організму, спрямованою на зменшення віддачі тепла з поверхні тіла. В міру підвищення температури повітря в приміщенні скорочувався час перебування корів в положенні лежачи (рис. 3).

а б в

Рис. 3. Поведінка корів впродовж доби залежно від температури повітря в приміщенні: А - лежать, Б - стоять, В - рухаються, Г - споживають корм, Д - п'ють воду, Е - доїння; а - мінус 23 - мінус 10 ⁰С, б - мінус 4,7 - мінус 1,8 ⁰С, в - 17-25 ⁰С

Показано, що витрати часу на споживання коровами корму за різних температур середовища практично не змінюються і становлять 18,3-19,8 % часу доби. Тривалість жуйки в дослідних тварин становила 36,0-36,7 % від часу загального відпочинку корів, а співвідношення тривалості поїдання корму та жуйки - 0,72-0,76, що свідчить про нормальний перебіг процесів травлення в рубці.

Розробка нових об'ємно-планувальних і технологічних рішень родильного відділення з легкозбірних конструкцій. Обґрунтування об'ємно-планувальних і технологічних рішень родильного відділення для ферми на 1000 корів проведено із розрахунку кількості скотомісць для сухостійних корів та нетелей - 170, корів на отеленні - 12, новотільних корів - 70-80, телят до двохмісячного віку - 125.

В основу функціонування родильного відділення покладено безприв'язно-боксове утримання тварин. Корів і нетелей переводять в родильне відділення за 45 днів до отелення. Їх розміщують у денниках (по 2-3 голови) за 1-2 дні до отелення. Розтелену корову відділяють від інших тварин спеціальною перегородкою. Новонароджених телят до 10 днів утримують в індивідуальних, а потім, до кінця молочного періоду - у групових клітках (рис. 4).

Використання такого типу приміщення родильного відділення в процесі функціонування біотехнологічного комплексу показало, що запропоновані об'ємно-планувальні і технологічні рішення є оптимальними для тварин. Утримання корів у родильному відділенні ґрунтується на їх фізіологічному стані, а утримання телят після народження є покращеним варіантом холодного способу їх вирощування, оскільки виключаються протяги та негативний вплив факторів зовнішнього середовища.

Рис. 4. Загальна схема родильного відділення біотехнологічного комплексу з виробництва молока: 1 - секція для новотільних корів; 2 - секція для сухостійних корів; 3 - секція для глибокотільних нетелей; 4 - бокси для корів; 5 - кормовий стіл; 6 - групові напувалки; 7 - скреперні транспортери; 8 - автоматичні щітки; 9 - секція для отелення корів; 10 - секція для новонароджених телят віком до 10 днів; 11 - секція для телят, старших десяти днів; 12 - автоматична станція для випоювання телят молоком; 13 - технологічний прохід

Оптимізація способів формування високопродуктивного стада корів. Формування стада молочного комплексу здійснювали на основі розрахунків продуктивності корів, валового виробництва молока, обороту стада, плану парувань та отелень корів, а потім реалізовували шляхом закупівлі нетелей голштинської та української чорно-рябої і червоно-рябої молочних порід. Порівняльною оцінкою продуктивності тварин встановлено, що надій молока корів-первісток голштинської породи за 305 днів лактації був на 264 кг або 3,5 % вищий, ніж у корів української чорно-рябої молочної породи, і на 473 кг або 6,3 % вищий порівняно з коровами української червоно-рябої молочної породи (табл. 3).

Таблиця 3. Молочна продуктивність корів різних порід за 305 днів першої лактації, М±m, n=21

Примітка: * р>0,05; ** р>0,01.

Аналіз лактаційної кривої показав, що пік лактації у корів усіх трьох досліджуваних порід настає на 55-60-й день після отелення і є оптимальним, що свідчить про відповідність умов утримання фізіологічним потребам тварин в легкозбірних приміщеннях і можливість реалізації їх генетичного потенціалу продуктивності. Максимальна добова продуктивність первісток голштинської породи становила 32,0 кг молока проти 29,0-30,0 кг у вітчизняних порід. Проте не зважаючи на вищу молочну продуктивність корів голштинської породи, термін їх продуктивного використання за умов інтенсивної технології був нижчим і становив 2,2 лактації проти 2,8 у корів вітчизняних порід (табл. 4).

Таблиця 4. Тривалість продуктивного використання корів різних порід, М±m; n=21

Примітка: *р>0,05; **р>0,01; ***р>0,001.

Коротший період продуктивного використання корів голштинської породи зумовлений в першу чергу процесами адаптації тварин до нових кліматичних умов, утримання та годівлі.

У зв'язку з коротшим терміном використання маточного стада довічний надій молока у корів голштинської породи виявився на 2425 кг меншим порівняно з коровами української чорно-рябої молочної породи і на 1992 кг порівняно з червоно-рябою молочною породою. Відповідно менше на 75,4 і 60,5 кг від корів голштинської породи одержано молочного жиру та на 75,6 і 62,2 кг - молочного білка (табл. 5).

Таблиця 5. Довічна продуктивність та вміст жиру і білка в молоці корів різних порід, М±m; n=21

Примітка:*р>0,05; **р>0,01; ***р>0,001.

Вивчення динаміки молочної продуктивності корів різних порід показало, що за другу лактацію, порівняно з першою, молочна продуктивності корів різних порід зросла лише на 1,51-3,31 %. Значніше підвищення надою молока у корів досліджуваних порід спостерігали протягом третьої лактації на 4,06-7,15 % порівняно з другою лактацією.

Аналіз причин передчасного вибуття корів із стада як вітчизняної, так і зарубіжної селекції за умов інтенсивної технології виробництва молока показав, що основною із них є низька відтворна здатність, високий рівень післяродових ускладнень (19,4-26,8 %) та захворювання кінцівок (39,5 % - 19,6 %) на некробацильоз (табл. 6).

Таблиця 6. Основні причини вибуття корів із стада, М±m; n=400

Однаковою була запліднюваність телиць різних порід у перше осіменіння, яка становила 71,6-72,2 %, а індекс осіменіння коливався від 1,54 до 1,52, що відповідає фізіологічним нормам (табл. 7).

Одержані дані та аналіз інших зоотехнічних параметрів свідчать про необхідність оптимізації структури стада корів за такими показниками: жива маса тварин, молочна продуктивність, відтворна здатність, стан здоров'я та здатність легко адаптуватись до кліматичних умов і нових технологічних операцій. енергоощадна біогазова виробництво молоко

Встановлено, що молочна продуктивність первісток голштинської породи, вирощених за умов інтенсивної технології, як і продуктивність їх матерів, була вищою на 505,0 кг порівняно з первістками української чорно-рябої молочної породи і на 582,0 кг - з первістками червоно-рябої породи. Цей показник у нащадків був дещо нижчим, ніж у корів-матерів. Однак вони характеризувались вищим коефіцієнтом відтворної здатності за першу лактацію (0,92-0,93) порівняно з матерями (0,89-0,92). Отже, проведеними дослідженнями встановлено, що основним способом формування стада корів з високою молочною продуктивністю є використання генофонду як зарубіжних, так і вітчизняних порід молочної худоби, перш за все голштинської та української чорно- та червоно-рябої молочних порід.

Таблиця 7. Відтворна здатність телиць за інтенсивної технології виробництва молока, М±m; n=76

Обґрунтування оптимальної структури стада за інтенсивних технологій виробництва молока. Оптимальною за традиційною технологією виробництва молока вважається структура стада, яка передбачає термін використання корів з продуктивністю 3000-5000 кг впродовж п'яти лактацій і більше. В той же час встановлено, що строк продуктивного використання високопродуктивних корів з надоєм 7000 кг молока і вище за інтенсивних технологій становить лише 2-3 лактації. В умовах інтенсивної технології виробництва молока корови усіх порід, мають подовжений сервіс-період (109-114 днів) і міжотельний період (393-396 днів). Одержані дані свідчать про необхідність оптимізації структури стада в умовах ведення молочного скотарства за інтенсивними технологіями.

Обґрунтування річної потреби в кормах і посівних площах за однотипної годівлі корів. Річна потреба в кормах розрахована на молочну ферму потужністю 1000 корів з продуктивністю 8000 кг молока за лактацію, включаючи інтенсивне вирощування ремонтних телиць до досягнення живої маси у 16-місячному віці 400-420 кг. В основу розрахунків річної потреби в кормах покладено суху речовину, маса якої становить 74,7-79,1 ц з вмістом в 1 кг: кормових одиниць - 0,90 і 0,92, сирого протеїну - 153,0 і 159,0 г, перетравного протеїну - 103,0 і 109,0 г. Аналіз господарської діяльності біотехнологічного комплексу з виробництва молока, проведений за три роки, показав, що середня врожайність кормових культур та вихід готових кормів з 1 га посіву в середньому має становити: силосу - 310 ц, сінажу - 200,0, сіна - 60,0, зернових - 50-60 ц/га.

Така врожайність кормових культур та їх поживність здатні забезпечити не тільки оптимальну кількість корму на 1000 корів з шлейфом молодняку і молочною продуктивністю корів 8000 кг за лактацію, але й запровадити однотипну цілорічну годівлю тварин малокомплексними вологими кормосумішками.

Розрахунки показали, а практичний досвід підтвердив, що для забезпечення молочної ферми на 1000 корів з шлейфом молодняку повноцінними кормами необхідно мати 1431,6 га землі, а вихід кормових одиниць з цієї площі має становити 98137,1 ц. У структурі кормових культур для виробництва об'ємистих кормів необхідно 868,3 га, що становить 60,7 % необхідної кормової площі посіву.

Ефективність використання замінників молока при вирощуванні телят. Виробництво молока за інтенсивними технологіями може бути високоефективним за умови його високої товарності, що передбачає зниження витрачання цільного молока на годівлю телят. Встановлено, що використання замінників молока для годівлі телят, які характеризуються повноцінним складом за фізико-хімічними показниками та низькою бактеріальною забрудненістю дає можливість забезпечувати високу товарність цільного молока - 99,2 %.

При згодовуванні телятам замінників молока їх жива маса порівняно з тваринами, яким випоювали цільне молоко була вищою на 8,23 %, середньодобові прирости - на 115 г або 18,76 %, а відносні прирости - на 15,84 % (табл. 14).

Таблиця 14. Динаміка живої маси та середньодобові прирости телят до двомісячного віку при згодовуванні замінників молока, М ±m, n=25

Примітка: * р >0,05; **р>0,01; *** р>0,001.

Випоювання телятам замінників молока покращувало їх фізіологічний стан і підвищувало резистентність. Захворюваність їх легеневими хворобами в дослідних групах становила лише 8,3 %, що у 2 рази менше порівняно з контрольною групою (16,6 %), а розлади травлення у молочний період були в 3 рази меншими.

Дослідженнями встановлено, що і за показниками крові телята дослідних груп мали перевагу над контролем. Так, якщо кількість еритроцитів у крові тварин контрольної групи знаходилась на рівні 6,46 Т/л, то в дослідних групах вона була вищою відповідно на 7,73 % та 18,57 %. Аналогічні за характером зміни встановлено і за вмістом гемоглобіну в крові, рівень якого у тварин дослідних груп був вищим на 9,22 % та на 17,48 %.

Процес молоковіддачі, фізіологічний стан корів і якість молока за різних типів доїльних установок. Встановлено, що при доїнні корів в спеціалізованій доїльній залі на установці типу "Паралель" рефлекс молоковіддачі відбувався краще, що підтверджується середньою і максимальною інтенсивністю молоковиведення - відповідно 1,81 та 3,6 кг/хв. Це на 8,9-20,0 % вище порівняно з доїнням корів за допомогою установки типу "Молокопровід". Крім того, доїльна установка "Паралель" забезпечувала отримання молока високої якості. Його бактеріальне обсіменіння в 3,8 раза менше порівняно з молоком, отриманим на установці типу "Молокопровід". Це зумовлено в першу чергу тим, що конструктивним елементом доїльної установки "Паралель" є система підмивання вим'я.

Значно менша довжина молокопроводу доїльної установки "Паралель" виключає можливість деструктуризації молочного жиру та його втрат. У молоці, одержаному на доїльній установці "Паралель", кількість жирових кульок в 1 смі становить 3,44 млрд. з середнім діаметром 2,35 мкм проти 2,96 млрд. і 2, 65 мкм в молоці, отриманому на установці типу "Молокопровід".

Встановлено, що захворюваність корів на мастит за використання доїльної установки типу "Паралель" достовірно менша, порівняно з установкою типу "Молокопровід" і становить 12,6 % проти 20,7 %, що свідчить про незначний вплив доїльного апарату на вим'я під час доїння корів. Вищенаведені дані вказують на перспективність використання доїльної установки типу "Паралель" на молочних комплексах з безприв'язним утриманням корів.

Зоотехнологічна оцінка переробки відходів виробництва з використанням біогазової установки. Ефективність технології переробки відходів молочного комплексу на 1000 корів оцінювали за фізичними, хімічними та санітарними показниками вхідної і вихідної сировини, об'ємом отриманого біогазу та його якістю в зимовий і літній періоди.