ПЕРСПЕКИВЫ ТЕПЛИЧНХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ЖИВОТНОВОДСТВЕ КАЗАХСТАНА
Актюбинский региональный государственный университет им. К. Жубанова
, канд. техн. наук, , канд. хим. наук, , канд. техн. наук, . канд. техн. наук.
Казахстан - аграрно-промышленная страна. Важным сектором экономики является сельское хозяйство. При численности населения 17,5 млн. человек более половины населения проживает в селах [1]. Площадь земель сельскохозяйственного назначения 222,6 млн. га, из них пашни 24 млн. га (10,8%), сенокосы 5 млн. га (2,2%), пастбища 189 млн. га (85%) [2].
Исторически в экономике Казахстана преобладало животноводство. Но за ряд лет в связи с различными политическими и экономическими условиями в сельскохозяйственном производстве произошло перераспределение между секторами. В настоящее время доминирующим сектор в сельском хозяйстве является производство зерна. Казахстан по зерну обеспечивает потребности внутреннего рынка, при этом экспортируется 7-8 млн. тонн зерна.
Ситуация в области мясного производства иная. В результате ряда предшествующих и известных событий начала 90-х годов поголовье скота существенно сократилось. До 30-40% мясной продукции в Казахстане импортируется. Чтобы выправить это положение, был принят «План по развитию экспортного потенциала мяса крупного рогатого скота», по которому велось строительство откормочных площадок, проводилась закупка продуктивных пород скота [3]. В итоге к 2015 году в стране было построено 193 откормочных площадок, на которых содержится 146 тыс. голов скота. Планировалось экспорт мяса к 2016 г. довести до 60 тыс. тонн, а в период 2016-2020 гг. объем экспорта мяса должен быть 180 тыс. т. в год. По данным отчета Минсельхоза РК такие прогнозы не оправдались.
Основной из причин провала плана развития мясного производства является отсутствие надежной кормовой базы. В Казахстане на голову крупного рогатого скота приходится 6-8 га пастбищ, а в отдельных случаях до 10-15 га (в России не более 3,3 га), что свидетельствует о низкой продуктивности пастбищ. Это связано с природными условиями в стране. Пахотные земли используются для производства зерна. В стране 70% территории пустыни и полупустыни, почвы бедные, мало орошаемых территорий [4-6]. Большая часть пастбищ в Казахстане деградирована как минимум, на 30%.
В мировой практике имеется опыт в условиях отсутствия или низкой продуктивности пастбищ производства кормов для животноводства [7]. Он основан на проращивании зерна злаковых культур в теплицах по гидропонной технологии в течение 6-7 суток, в результате чего с 1 кг зерна получают 6-7 кг высококачественного зеленого корма.
Схема технологии гидропонного производства зеленых кормов: 1- замачивание зерна; 2 – укладка зерна в лотках; 3 – загрузка лотков в установку; 4 – этапы роста при поливе и освещении в гидропонной камере; 5 – выгрузка готового корма; 6 – погрузка кормовых матов и доставка их в кормушки; 7 – обработка лотков для повторного использования. Вверху справа – образец зеленого корма.
В настоящее время на рынке сельскохозяйственных технологий производство зеленых кормов предлагают осваивать российские компании «Живой корм» (Московская область), «Грин Хилс» (Ленинградская область), технологию рекламирует общество «Технологии выращивания» (Новосибирск), «Forex Club», некоторые частные авторы [8]. Российская компания «АГРОКОНТЕКС» (Москва) производит системы гидропонного производства зеленых кормов производительностью от 50 кг/сут. до 15-20 т/сут. и более [9].
Стеллаж для производства зеленого корма с комплектом гидропонного оборудования компании «Агроконтек».
Производство зеленого корма по отмеченной технологии производится в условиях тепличного микроклимата. Как известно, теплицы применяются для производства плодоовощных культур. Типовая теплица представляет собой участок грунта, изолированный от внешних условий прозрачным укрытием из стекла, пленки или специального пластика. В Казахстане имеется «Ассоциация теплиц Казахстана», в Шымкенте есть завод по производству комплектующих для строительства теплиц. Строительство теплиц поддерживается государством по программе «Агобизнес-2020». Согласно планам «КазАгро» планируется строительство почти 40 теплиц на общую площадь 126 га для производства овощей в количестве 50 тыс. т в год. На эти цели планируется выделение более 33 млрд. тенге. Некоторые из запланированных теплиц площадью от 2 до 4 га уже построены.
Все отмеченные теплицы строятся в Южно-Казахстанской области. Здесь климат мягкий, зима короткая и теплая. Теплицы используются как весенние, что позволяет получать ранние овощи. В других регионах Казахстана, в частности, центральном, северном более резко проявляются особенности континентального климата с холодными зимами и жарким летом. Решая вопросы развития тепличных технологий для условий континентального климата, специалисты Национальной инженерной академии РК и Актюбинского регионального государственного университета им. К. Жубанова разработали и испытали теплицы нового поколения для этих условий.
Опытная теплица площадью 75 м2.
Особенность таких теплиц, названных авторами «Антитеплицами» в том, что она полностью изолирована от внешних условий ограждениями с низкой теплопроводностью, это исключает потери тепла зимой и перегрев летом и в переходные сезоны. Микроклимат и освещение в теплице обеспечиваются от комбинированных систем энергоснабжения, использующих как коммерческие виды энергоисточников (природный газ, электроэнергия от централизованной сети), так и от возобновляемых источников энергии (солнце, ветер, потоки воды и т. п.) с применением аккумуляторов, в качестве которых используются водяные емкости для горячей воды, и химических аккумуляторов для электроэнергии [10].
Элементы использования возобновляемых источников энергии на опытной теплице: вакуумный солнечный водонагреватель, солнечные фотопреобразовательные панели, ветрогенератор, батарея химических аккумуляторов и электронный блок управления с системой электроснабжения.
Теплица была испытана при выращивании овощей, был проведен промышленный эксперимент по выращиванию огурцов, проведено два цикла выращивания (октябрь-декабрь, январь-апрель). Получен положительный результат, продукция реализовывалась на коммерческой основе в торговую сеть.
В данном случае представляет интерес применение «Антеплицы» в животноводстве для производства зеленого корма. Был проведен промышленный эксперимент [11]. Он заключался в следующем. Был закуплен десяток пятимесячных барашков. В теплице был оборудован стеллаж компании «Агроконтек» для проращивания зерна. Полученный зеленый корм использовался в откорме барашков.
Отметим, что в 2009 г. качество зеленого корма оценивалось Казахским институтом животноводства и кормопроизводства [11]. Замечаний по качеству не было.
Утренний «моцион» барашков, готовый зеленый корм, барашки у кормушки.
За три месяца бараны увеличили живой вес с 30 до 40 кг. В декабре провели забой, мясо специалистами было оценено как высококачественное.
Результаты эксперимента – мясо баранина высшего качества.
Результаты промышленного эксперимента опубликованы как в научных [12], так и производственных изданиях [13].
Исходя из того, что в Казахстане в развитии животноводства существуют проблемы, связанные с дефицитом кормов, наличие технологии, специально предназначенной для производства корма в условиях отсутствия или низкой продуктивностью пастбищ является хорошей предпосылкой для широкого применения такой технологии во всех регионах страны. К сожалению, такого не отмечается. Так, в Атырауской области существует хозяйство, в котором такая технология применяется уже не один год [14]. Но опыт не распространяется. Корейская компания «Bokyung Greenhouses Ltd» при посредничестве казахстанской торгово-закупочной организации «BOGO» предлагала на рынке сельскохозяйственной техники механизированную установку для производства зеленого корма производительностью 220 кг в сутки [15]. Спроса на установки не было.
Попытки распространения технологии делаются стихийно частными лицами. Так, 24-летний предприниматель из в 2014 году получил по программе «Дорожная карта бизнеса 2020» грант размером в 3 млн. тенге на проект «Цех по производству гидропонного оборудования» [16]. Судя по приведенной информации, планируется копирование лотковых стеллажей компании «Агроконтек».
Рекомендации по производству зеленого корма по гидропонной технологии имеется в работе [17], но без каких-либо технических данных.
Не вдаваясь в подробности, можно ли за 3 млн. тенге построить цех по производству гидропонного оборудования, считаем, что то, что предлагается сейчас на рынке по этой технологии, представляет собой либо лабораторное оборудование, либо демонстрационный вариант установки. Дело в том, что обслуживание такой установки требует много ручного труда. По этой причине соответствующая статья фонда оплаты труда в общих расходах будет большой, что негативно отразится на экономических показателях.
Рассмотрение затрат, определяющих себестоимость производства зеленого корма для варианта обеспечения 100 голов мясной породы крупного рогатого скота подтвердило этот факт.
Калькуляция годовых затрат цеха для получения зеленого корма
Анализ калькуляции годовых затрат показывает, что наиболее крупная статья приходится на фонд оплаты труда. Отсюда следует вывод о необходимости применять механизацию труда, а при возможности и автоматизацию технологических процессов.
В качестве решения такой проблемы предлагается конвейерный вариант установки по непрерывному производству зеленого корма. В настоящее время разработан эскизный проект конвейерной установки.
Схема конвейерной установки по непрерывному производству зеленого корма: 1 – бункер с подложкой для зерна (рубленная обработанная солома); 2 – бункер с зерном; 3 – форсунки для орошения; 4 – светильники с светодиодными лампами; 5 – рабочая ветвь ленточного конвейера; 6 - приемный стол; 7 – нож для отрезки блоков корма; 8 – приемное устройство для транспортировки корма; 9- натяжной барабан конвейера; 10 – корпус конвейера; 11 – опорные ролики рабочей ветви лента; 12 – боковые ролики рабочей ветви ленты; 13 – обратная ветвь ленточного конвейера; 14 – электрический привод конвейера; 15 – приводной барабан конвейера.
Оценочные расчеты показывают, что для фермы на 100 коров мясной породы суточная производительность должна быть 1200 кг/сут. Для этого требуется конвейер длиной 167 м, при применении двух конвейеров длина может быть равной 90 м. Цех по производству корма предлагается выполнить заглубленным по приведенной ниже схеме.
Схема траншейного варианта помещения теплицы для производства зеленого корма. Строительные элементы: 1- ленточный фундамент 250х250; 2 – боковыеоткомы траншеи; 3- пол помещения; 4 – стойки двухярусного каркаса для конвейеров; 5 кровля (легкий каркас и из квадратных труб; профильный лист, теплоизоляия из глиняно-соломенной смеси; гидроизоляция из рубероида с битумным покрытием); 6 – кирпичная стенка с оконными проемами из многостойных стелопакетов. Оборудование: I- конвейерная устанвока нижнегоуровня; II - конвейерная устанвока верхнегоуровня; III - калориферы системы обогрева.
Экономические показатели производства зеленого корма приводятся по данным компании «BOGO», проводившую работу по попытке вывести на рынок Казахстана корейскую компанию « Bokyung Greenhouses Ltd» с ее конвейерной установкой производительностью 222 кг зеленого корма в сутки [15]. Принятый рацион откорма и цены соответствует значениям в этой области [17, 18].
Экономические показатели суточных затрат на откорм телок в возрасте от 6 до 13 месяцев в количестве 25 голов и сравнение затрат на типовой рацион откорма и откорма гидропонным зеленые кормом, полученным из зерна пшеницы.
По приведенным данным следует, что откорм зеленым кормом более чем в три раза экономичнее, чем использование традиционного рациона.
Таким образом, из рассмотренного следует, что в Казахстане существует проблема с кормовой базой для животноводства. Это является следствием природных условий, наличия пустынь, не плодородных почв, отсутствия воды для орошения, деградации пастбищ. Имеется мировой опыт производства зеленого корма высокого качества для животноводства, основанный на проращивании зерна злаковых культур по гидропонной технологии в теплицах. Положительным фактором является то, что в Казахстане имеется избыток зерна фуражных классов, который может использоваться для получения зеленого корма. Несмотря не ряд попыток распространить этот опыт, они не удались. В частности, одним из необходимых условий является применение зимних теплиц. До настоящего времени в Казахстане применялись только весенние теплицы. Выполненные работы по разработке теплиц нового поколения, предназначенных для использования в условиях континентального климата, показали, что они могут использоваться не только как зимние для выращивания овощей, но и как фуражные для производства кормов. Более того, показаны пути механизации и автоматизации процесса на основе конвейерных систем. Следовательно, имеются перспективы создания в животноводстве устойчивой кормовой базы для развития животноводческой отрасли на новом качественном уровне.
Библиография
Казахстан // http://ru. worldstat. info/Asia/Kazakhstan/Land Сельское хозяйство Казахстана // testent. ru/_ld/15/1570_selckoe_PK. ppt Животноводство в Казахстане // /zhivotnovodstvo/skotovodstvo/171-zhivotnovodstvo-kazakhstana Природные зоны Казахстана // referat. /scholar&search? query= Орошаемые территории Казахстана // www. econet. 403 Почвы Казахстана // /pochvy-kazaxstana/ ромышленная гидропоника Перевод с английского. Колос, Москва, 1965 , 375 с. Оборудование для производства зеленого корма http://fermer. ru/agrocontech_gidroponnie_ustanovki Гидропонные установки компании «Агроконтек» ///forums/topic3063.htm
, , еплицы – новые решения в производстве продуктов питания. Аграрный сектор, Астана, 2013, с.89-92. Некрасов В. Г., «Антитеплицы» в растениеводстве и животноводстве. Аграрный сектор, Астана, 2016, с. 98-103. Надиров. Н. К., . . . Возобновляемая энергетика в тепличных технологиях. Доклады национальной академии наук Республики Казахстан, Алматы, 2016, №2, с. 137-146. Некрасов В. Г., Животноводство в пустыне. Аграрный сектор, Астана, 2915, с. 98-100. Ферма по выращиванию ячменя на гидропонике // https://www. /watch? v=GYNzZb0zU78 Гидропонная фуражная машина. Концепция завода по выращиванию растений. (Конвейерная система ВК) . Презентация « Bokyung Greenhouses Ltd», Корея, 2013. Арман Тосканбаев: «Труд кормит, а лен портит» - http://business. /ru/resources/success-stories/detail. php? ID=97649 Производство готовых кормов, содержащихся на фермах. Фонд развития предпринимательства «Даму». 2012. http://www. /content/otchet/OtchetMarketingovykhIssledovaniy_ProizvodstvoGotovykhKormovDlyaZhivotnykhSoderzhashikhsyaNaFermakh_2012.pdf Нормы и рацион кормления сельскохозяйственных животных. Справочное пособие. МСХ РФ, РАСХН, ВНИИЖ, Москва, 2003.Perspectives of greenhouse technologies in Kazakhstan’s stock raising
Aktobe Regional State University of K. Zhubanov
Candidate of technical sciences V. Nekrasov,
candidate of chemical sciences L. Tastanova,
candidate of technical sciences O. Sariev,
candidate of technical sciences O. Busova,
