Инновационные технологии животноводства: откройте для себя новую эру сельского хозяйства

Животноводство – одна из наиболее значимых сфер агропромышленного комплекса. Вид сельскохозяйственной деятельности связан с повседневным уходом, селекцией, разведением и выращиванием скота с целью обеспечения населения мясом, молоком, яйцами. Кроме того, такая продукция животноводства, как шерсть, кожа и перо активно применяется в легкой промышленности, а отходы активно используются в качестве органических удобрений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Основные ветви отрасли – свиноводство, овцеводство, птицеводство и самая основная – скотоводство. Производство крупного рогатого скота за год выдает больше 50% валовой продукции и существенно зависит от характера кормов. Год от года этот показатель меняется. В неурожайные годы в полном объеме обеспечить животных кормами не удается, по этой причине на рынке происходит резкое увеличение мяса и мясных продуктов с одновременным уменьшением поставок молока и яиц.

Продукция животноводства вносит существенный взнос для обеспечения стратегической продовольственной безопасности страны и определяет благополучие нации. Приоритетным направлением является увеличение количества и улучшение качества молока и говядины путем интенсификации молочного скотоводства. Государством определены конкретные задачи для развития животноводческой отрасли и получения качественной конечной продукции, для чего применяются новейшие технологии, кардинально меняющие отрасль.

Автоматизация в животноводстве

Времена, когда на ферме трудились доярки и доили коров вручную в ведерко, давно ушли в прошлое. Хотя и в настоящее время животноводство отличается сложностью и большой трудоемкостью процессов на предприятиях, но всегда было и остается важнейшей отраслью экономики. Поэтому производство продукции с малым сроком годности и высокой капиталоемкостью нуждается в постоянной модернизации, механизации и автоматизации процессов, в частности, создания кормовой базы и упорядоченной системы процедуры полноценного кормления.

Внедрение автоматики и инновационных технологий улучшает и ускоряет производственные процессы, способствует повышению производительности и эффективности труда, качества продукции и сокращению затрат и, как следствие – получению высокой рентабельности и наибольшей прибыли. Рост научных исследований, разработок и освоений новейших технологий способствует максимальному доходу и конкурентоспособности на рынке. Сейчас в автоматическом режиме на многих фермах происходит учет животных, расчет их рационов, кормов и само кормление.

Ключевые решения по устойчивому развитию мясного скотоводства в России предложены федеральной научно-технической программой развития сельского хозяйства, зависящие от разработки необходимых мер в техническом, технологическом, социально-экономическом, правовом и административно-управленческом направлении. Увеличение поголовья мясного скота и повышение объема производства говядины является одной из основных задач, в реализации которой существенную помощь окажет внедрение цифровых технологий в отрасли.

Роль и применение современных систем мониторинга и управления в фермерских хозяйствах

Система мониторинга обеспечивает непрерывный контроль всего стада, предотвращает кражи и способствует снижению потери поголовья, вызванной заболеваниями животных, оценивает состояние пастбищ, корректирует передвижение, выявляет физиологические особенности каждого животного и на ранней стадии обнаруживает факторы, негативно влияющие на набор веса.

С применением технологии Интернета вещей, адаптированной под требования сельскохозяйственной отрасли, каждое животное помечается специальным электронным чипом, закрепленным на ухе, что позволяет контролировать его местоположение в реальном времени и на карте отображает всю информацию. Датчики контроля определяют основные физиологические характеристики животного – пульс, температуру тела, состояние двигательной и жевательной активности, дают оценку самочувствия каждой коровы на текущий момент и оперативно выявляют причины потенциальной опасности.

Биотехнологии в разведении скота

Биотехнология предоставляет возможность использования организма животного для создания других особей с необходимыми характеристиками методами генной инженерии, к которым относится селекция и клонирование. Целенаправленная селекция проводится с целью получения здорового поколения представителей крупного рогатого скота, унаследовавшего от родителей лучшие полезные качества. Такие особи употребляют меньше кормов, требуют минимальных затрат на ветеринарное обслуживание, но при этом сохраняют высокую продуктивность.

Принять решение о дальнейшем использовании определенного животного помогает геномная оценка, которая предоставляет объективные данные о каждой единице в стаде, дает возможность выявить и не допускать к воспроизводству особи, обладающей нежелательной мутацией, сокращать расходы на содержание неприбыльного животного, а также исправить ошибки в его родословной.

Процесс повторного воссоздания любой особи из ее соматических клеток называется клонированием. Из клетки, взятой с кожи животного, извлекают ядро с содержанием ДНК хорошего качества и подсаживают к «чистой» яйцеклетке другого животного, из которой удален весь генетический материал. Клетку оживляют химическим путем или с применением электрического тока для ее развития в эмбрион. К биотехнологии причисляют и другие методы: гибридизацию, искусственное осеменение, гормональную овуляцию и трансплантацию эмбрионов.

Использование Интернет вещей (IoT) в животноводстве

IoT революционизирует животноводческую отрасль и предоставляет возможность фермерам точно контролировать и отслеживать здоровье и продуктивность своего поголовья. Использование устройств и датчиков позволяет определять частоту сердечных сокращений и дыхания, температуру тела, получать данные о благополучии скота в реальном времени и принимать решения для улучшения здоровья и повышения продуктивности или иметь представления о патологиях и изменениях, требующих помощи ветеринаров.

Интернет вещей также применяют для мониторинга окружающей среды в районе обитания стада. Данная технология предоставляет информацию о температуре и влажности, которая поможет создать лучшие условия для содержания и оптимального роста животных. IoT способна контролировать количество потребляемого корма, управлять активностью, что приведет к максимальной продуктивности при минимальных затратах. Управление животными с использованием данной технологии имеет ряд преимуществ, в том числе наиболее точное отслеживание перемещений, сбор и анализ реальных данных о температуре, весе, сроке беременности и улучшенный мониторинг здоровья животных, оказывающий влияние на эффективность всех процессов содержания и производства. Прогнозирование возникших проблем или патологий способствует оптимизации рационов кормов с использованием алгоритмов машинного обучения.

Экологически устойчивое животноводство

Активное развитие животноводческого комплекса может привести к нарушению цикла биогенных веществ в экосистеме. Органические удобрения из помета и навоза используются не так уж часто, поэтому разработали установку по их биологической ферментации и получения жидких удобрений на их основе. Их внесение в почву в 2 раза сокращает выбросы в атмосферу загрязненных газов и в 60 раз ускорит процесс переработки удобрений в полезный гумус. Для использования жидкой органики созданы интеллектуализированные машины с отполированными жесткими рабочими органами, которые рассчитаны на 50% снижения потерь азота при внесении. Для моделирования сценариев технологического развития и их влияния на экологическую устойчивость разработаны цифровые системы.

Влияние деятельности животноводческих ферм на воздух, воду и почву определяется степенью применения безотходных технологий. Снижения загрязнения от функционирования ферм и комплексов на близко расположенную территорию можно достичь в результате их грамотного проектирования и строительства. Перед их вводом в эксплуатацию должны уже быть готовыми очистные сооружения, оросительные системы с использованием стоков, цех по утилизации отходов. По требованию санитарно-гигиенических правил необходимо, чтобы глубина уровня грунтовых вод на территории размещения комплекса была не ниже 1,5 м, также исключать строительство ферм на низменности, заливаемой осадками и поверхностными водами.

Проектировать, строить и эксплуатировать предприятие необходимо в сочетании с агротехническими, санитарно-гигиеническими, мелиоративными и ветеринарными мероприятиями. На действующем производстве нужно устраивать профилактические перерывы для поддержания чистоты, практиковать проведение ветеринарных и санитарных мероприятий для устранения патогенной микрофлоры в помещениях, вокруг ферм создавать защитные зеленые зоны. Для удаления навоза использовать минимальное количество воды, чаще применять механические способы. В качестве подстилки для животных лучше использовать экологически безопасную солому, которая выделит тепло и повысит качество органики.

Заключение

Благодаря внедрению новейших технологий отрасль животноводства становится более эффективной и прибыльной, а продукция становится качественнее. Инновационные методы помогают точно отслеживать состояние каждой единицы в поголовье, оперативно управлять производством. Автоматизация дойки с использованием «доильной карусели» заменяет ручной труд нескольких работниц и увеличивает количество молока. С помощью биотехнологий получают здоровое потомство животных, что влияет на благополучие стада и повышение производительности.

Будущее животноводства в России будет основано на цифровых системах управления производством, гармоничном взаимодействии структуры «человек – оборудование – животное». Постоянно развивающаяся наука усиливает роль машин в производстве, которые более точно «обслуживают» животных. В недалеком будущем животноводческие комплексы будут представлять собой роботизированные предприятия, где человек, освобожденный от рутинного ручного труда, будет занят интеллектуальной работой, связанной с управлением производственных процессов, получением информации о местонахождении и стада в реальном времени и возможных неполадках. Использование повсеместно цифровых технологий оптимизирует расходы и повысит производительность и качество продукции, улучшит показатели и безопасность производства, снизит влияние человеческого фактора и станет новым витком научно-технической революции.