Иновативни подходи за цялостно оборудване на кравеферма

Съвременната кравеферма преживява революционни промени благодарение на напредъка в технологиите и техниката. Новите подходи в цялостното оборудване обхващат широк спектър от иновации, които са насочени към подобряване на ефективността, производителността и устойчивостта на фермите, като главният акцент пада върху роботизацията и автоматизацията на процесите. В съвременния контекст кравефермите трябва да се адаптират към динамично променящата се индустрия и да използват наличните технологии и финансови инструменти, за да останат конкурентоспособни и устойчиви.

Текст: списание АгроБио Техника

Интегрирането на съвременни технологични системи в млечното животновъдство трансформира управлението на фермите и оптимизира производствения цикъл. Роботизираните доилни системи автоматизират процеса на доене, намалявайки нуждата от ръчен труд и осигурявайки поголяма прецизност в наблюдението на здравето на животните и производството на мляко.

Автоматизираните системи за хранене също така позволяват по-точна дозировка на фуражите и подобряват усвояването на хранителните вещества. Въвеждането на сензорни технологии и биореактори за управление на отпадъците не само подобрява ефективността на производството, но и намалява емисиите на парникови газове, подпомагайки устойчивото развитие на фермите.

Автоматизирани системи за доене 

Интегрирането на автоматизирани системи за доене прави революция в млекопроизводството. Оборудвани с модерна технология, те издояват кравите последователно и ефективно, като намаляват необходимостта от ръчен труд. Принципът на доене наподобява в голяма степен процеса на кърмене. Млякото се придвижва в гумен цилиндър, прикрепен към вимето под налягане създавайки силен вакуум.

За да бъде запазен млечният канал на животното, въпросният цилиндър се свива на определени интервали от време, масажирайки вимето. Роботизираните доилни машини не само управляват автоматично целия процес на доене, но също така събират данни, за да помогнат на производителите на млечни продукти да вземат важни решения за обработката и храненето на всяка крава в тяхната система.

Те измерват производството на мляко на база на всеки отделен индивид и зърненият концентрат, който всяка крава поглъща, така че може да се види въздействието, което има върху производството на мляко. За помалките ферми са приложими мобилни агрегати за доене, което позволява на фермерите да увеличат максимално производството без стационарна доилна зала. Доилните зали могат да се наблюдават дистанционно чрез мобилни приложения и онлайн платформи, позволявайки следене на процеса и прилагане на необходимите корекции от разстояние.

Роботизираните машини за доене също имат функции за автоматично сортиране, така че ако една крава е суха, те ще я пропуснат. Ако има проблеми с копитата или други проблеми, свързани със здравето може да се програмира машината да подреди говедата за лечение или да получи специални изисквания за хранене. Тази автоматизация гарантира, че кравите се доят по-често, което води до повишено производство на мляко и по-добро управление на стадото.

Автоматизирани системи за хранене на животните

Конвенционалните методи за хранене на животните в салона бяха много разпространени от средата до края на 60-те години. И до днес някои ферми продължават да ги използват, макар и в малка степен. В повечето случаи се използва автоматизирана система за доставяне на фураж, която подава определено количество фуражна гранула на кравата по време на процеса на доене.

Задължителна част е стабилна мобилна връзка и софтуер, оценяващ производителността на дадено животно и приема на сухо вещество, на базата на които се доставя изчисленото количество фураж в отговор. Продължавайки напред, системите за предварително хранене са разработени, за да доставят цялата дажба на групите крави по няколко пъти на ден. Основните компоненти на дадена автоматизирана система за хранене включват робот за смесване и хранене (MFR), зона за съхранение и смесване на фуражни съставки, където те се съхраняват, доставят, претеглят и зареждат в MFR и пътека за насочване на храната до боксовете на животните.

Захранващите центрове са проектирани да обработват фуражни съставки с висока степен на точност и могат да бъдат конструирани да съхраняват съставките за няколко дни. Други сухи храни, различни от царевичен силаж или царевица с висока влажност, се съхраняват в контейнери или резервоари за по-дълъг период от време. При по-усъвършенствани версии е включена и система за обработка на микросъставки в различни конфигурации, в зависимост от нуждите и изискванията на фермера, чиято функция е осигуряване на точни количества минерали, витамини и добавки.

Могат да бъдат включени и други системи за обработка на меласа, течни храни, мазнини или вода за включване в дажбата. Смесването и доставянето на фураж е много точно и минимизира изискванията за труд. MFR е проектиран да доставя по-малки количества храна по-често през деня и нощта, като роботизираната система гарантира поставянето на изключително равномерен ред фураж по лентата за хранене. В допълнение към поддържането на храната по-свежа през целия ден и подаването на по-малки количества, той помага за предотвратяване на свръх консумацията и за поддържане на правилно рН на търбуха и храносмилателна функция.

В зависимост от модела, MFR може да бъде снабден с навигационни сензори, създавайки точна карта на обора и фермата, което позволява изработването на идеални маршрути за разпределение на фуража. MFR може постоянно да локализира своята позиция, като усеща и разпознава препятствия и избягва сблъсъци. Тези системи позволяват роботът да се движи безопасно в хамбари и неравни терени в разумни граници.

Съществуващите ферми могат да бъдат преоборудвани с автоматизирани системи за хранене или да бъдат включени в нова конструкция във фазата на проектиране. Капацитетът им на хранене е различен, като максималният брой животни, които могат да обслужват е 700 крави. Автоматизирането на храненето във фермите може да помогне на производителите на мляко да приложат желаните от тях стратегии и да постигнат целите за производителност по няколко начина. Водеща тенденция в млечното животновъдство през последните десетилетия е увеличаването на млечния добив на единица, за сметка на броя на животните.

Научните изследвания показват ясна връзка между производството на краве мляко и стратегиите за хранене. Параметри като честота на хранене, групиране на животните, качество на фуража и смесването правят разликата между средните нива на производство и изключителните. Въвеждането на автоматизирани системи за хранене има и допълнителен положителен резултат - намаляването на парниковите газове, вследствие на намалелия брой животни. Примерно изчисление показва спад от 9578 на 7689кг CO 2 на крава на година, с увеличаване на производството на краве мляко от 6000 на 8000кг мляко годишно. Това намаление на емисиите основно се дължи на намаляването на чревната ферментация, оборския тор и азотния диоксид в почвата.

Повече гъвкавост с по-малко работа 

Храненето без напълно автоматизирана система представлява приблизително 25% от общото необходимо работно време във фермата. Проучване, проведено в европейски стопанства със среден размер от 120 животни, показва че може да се спестят около 112.15 минути на ден с автоматизирана система в сравнение с конвенционална. Намаляват се разходите, тежестта за намиране на нови работници и продължителността на работното време. Препоръчителната стратегия е да се увеличи броят пъти, когато животните се хранят през деня.

Като преживно животно, кравата се нуждае от своите микроорганизми в търбуха, за да има добра среда за оптимално усвояване на фуража. Идеалното рН е между 5.5 до 6, като микроорганизмите не се адаптират добре към промени в него. Обичайната практика в млечните ферми е да се дава фураж на по-малки порции по-често през деня, за да имат всички крави достъп, което гарантира по-малки загуби в качеството. В обобщение, за ферми с конвенционална технология честото хранене изглежда трудоемка дейност. При автоматизацията тя е ограничена само до броя на животните в група.

Интегриран мониторинг чрез сензорни технологии и софтуер

Фермерите се нуждаят от инструмент за вземане на решения, който е напълно интегриран с управлението на стадата, като същевременно подпомага автоматизацията на процесите. Различни сензорни технологии се използват за извършване на измервания върху и около животното - чипове, камери, микрофони, включително регистриращи данни от разстояние. Устройствата за проследяване или т. нар. интелигентни нашийници служат за мониторинг на различни аспекти от здравето и поведението на животните.

Използвайки сензори и технологии като GPS и акселерометри, събират данни в реално време за различни показатели. Проследявайки активността на кравите и анализирайки движенията им се идентифицират промени в поведението, които могат да сигнализират за здравословни проблеми като заболяване или нараняване. Много от тези нашийници включват сензори за засичане на признаци на еструс, като получената информация е изключително полезна за ефективно управление на репродукцията и увеличаване на плодовитостта в стадото.

Чрез мониторинг на ритъма на дишане, температурата и дъвченето, тези приспособления могат да засекат ранни признаци на заболяване, като мастит или други инфекции, което позволява на фермерите да предприемат навременни мерки за лечение. GPS функцията осигурява точна информация за местоположението на всяко животно по всяко време, което е особено важно за свободно отглеждане на многобройни стада и големи ферми. Някои модели следят времето, прекарано в хранене и преживяне.

Това дава ясна представа за хранителния прием и помага в управлението на диетата и здравето на кравите. Друг важен елемент от ефективното управление на стадото са електронните ушни марки, които за разлика от обикновените имат множество допълнителни функции. Някои от тях имат сензори, които следят здравословното състояние на животното. Те могат да измерват телесната температура, движенията и други жизнени показатели, които дават информация за евентуални здравословни проблеми.

Допълнително, могат да бъдат свързани със софтуерни системи за управление на стадото, които събират и анализират данни в реално време - проследяване на местоположението, различни видове ежедневни активности, време за почивка и други. Използването на електронни ушни марки трябва да става в съответствие с националните и международните стандарти за проследимост на животните, което улеснява контрола и безопасността на храните. Събирайки и анализирайки всички тези данни чрез софтуерни платформи, които позволяват на фермерите да вземат информирани решения за управлението на стадото, сензорните технологии са неизменна част от автоматизираните и иновативни подходи за оборудване на една кравеферма.

Анаеробни биореактори за оползотворяване на животински отпадъци

Тъй като глобалното внимание се засилва върху необходимостта от действия в областта на климата, селскостопанският сектор е все повече в светлината на прожекторите особено по отношение на емисиите от метан. Млечната промишленост внедрява обещаващи решения в съвременните техники за управление на животинските отпадъци. Тези иновативни практики имат за цел не само да намалят емисиите на метан, но и да подобрят цялостната устойчивост и ефективност на фермата. Продуктите от жизнената дейност на кравите не са просто отпадък.

Когато се управляват правилно, те имат забележителна стойност. Анаеробните биореактори са иновативно и качествено решение за оползотворяването им и намаляване на емисиите на парникови газове. В тях микробите разграждат кравешката тор и урина, произвеждайки биогаз, който е възобновяем източник на енергия и може да се използва за покриване на енергийните нужди на фермата. Конструктивното им оформление варира от биореактори с обем от няколко кубически метра в случаи на малки фамилни инсталации, до големи промишлени централи с няколко биореактора с обем от няколко хиляди кубически метра.

Сърцевината на една инсталация за биогаз е биореакторът, херметичен резервоар, където се извършва анаеробното разграждане на суровината и се произвежда биогаз. Общите характеристики на всички биореактори, освен че са херметични, са: имат система за въвеждане на суровината, както и система за извеждане на вторичната биомаса и биогаза. В климатичните условия на Европа, анаеробните биореактори трябва да са изолирани и подгрявани.

Използване на агриволтаични системи за производство на електроенергия за собствени нужди

Концепцията за оползотворяването на слънчевата енергия за покриване на нуждите на една кравеферма датира още от 80-те години на миналия век. Дори и сега много от тези селскостопански обекти не са свързани с електрическата мрежа. Първоначалната практика е била фермерите да използват дизелови генератори.

Имайки редица недостатъци, започващи от осигуряването на качествена поддръжка, до отрицателното им въздействие върху околната среда, те са нерентабилен вариант за осигуряване на енергия. Навлизането на агриволтаичните системи, като начин за снабдяване на фермата с електричество за процеси, като доенето и храненето на животните има редица предимства - консумация на значително по-малко количество гориво, намаляване на нивата на шум и минимизиране на отрицателния отпечатък върху околната среда.

Един от основните плюсове е, че автоматично се събира информация за производството и консумацията на енергия, както и на всички технически параметри на слънчевата централа. По-нататъшното разработване и усъвършенстване на агриволтаичните системи е от ключово значение за справяне с климатичните предизвикателства като същевременно полага основите на устойчиви политики в секторите енергетика, земеделие и развитие на селските райони.