CC BY
140
Селезнева Н.А.
Резюме
В статье выявляется сущность понятия интенсификации обучения и разные пути ее достижения.
TO THE QUESTION ABOUT INTENSIFICATION EDUCATION IN MODERN SCHOOL
Selezneva N.A.
Summary
The article reveals the essence of the concept of intensification training and different ways of its achieving.
УДК 636.03; 636.08.003
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ОСНОВНЫЕ ПУТИ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ
ЖИВОТНОВОДСТВА
Сибагатуллин Ф.С. - д.в.н., член-корр. АН РТ, профессор; Шарафутдинов Г.С. -д.с.-х.н., зав.кафедрой, профессор; Шайдуллин Р.Р. - к.с.-х.н., доцент;
Москвичёва А.Б. - к.с.-х.н., доцент Казанский государственный аграрный университет
Ключевые слова: энергия, энергозатраты, энергоэффективность, продукция животноводства.
Keywords: energy, energy consumption, energy efficiency, livestock products.
Из общего энергобаланса страны на сельское хозяйство приходится примерно 17 %, причем потребность в энергоресурсах удваивается через каждые 10-15 лет. Прирост сельскохозяйственной продукции на 1 % требует увеличения расхода энергоресурсов на 2-3 % [1].
Животноводство является одним из основных потребителей энергии в сельском хозяйстве. Так, удельный вес потребляемой им энергии в различные периоды времени составлял 17-21 % от общего
энергопотребления при производстве сельскохозяйственной продукции, а в энергообеспечении стационарных процессов его доля еще выше и составляет 35-49 %. При этом фермы для содержания крупного рогатого
скота являются основными потребителями энергии (на их долю приходится более 50 % от общегоэнергопотребления в отрасли) [2].
Экономические показатели не всегда в полной мере могут отражать реальную эффективность производства той или иной продукции животноводства, особенно в условиях социально-экономических реформ. Поэтому целесообразно проведение энергетической оценки производства животноводческой продукции, которая показывает отношение аккумулированной энергии в продукции к затраченной на ее получение. Данный показатель позволяет реально оценить энергозатраты и их окупаемость в любых экономических ситуациях [3]. Поэтому энергетическая оценка является определяющим фактором в оценке целесообразности производства той или иной продукции.
Например, на производство 100 калорий продукции в 1928 г. затрачивалось 48 калорий совокупной энергии, в 1950 г. - 57, 1960 г. - 70, и в 1990 г. - 86 калорий [4]. Естественно, сохранение этой тенденции может привести в будущем к такому положению, когда сельское хозяйство станет неттопотребителем энергии, функционирующим за счет невосполнимых источников. Эта проблема в современных условиях весьма актуальна, так как производство продовольствия в основе своей становится проблемой энергетической (нефть, газ, уголь и другие энергоносители).
Энергетическая оценка технологии производства продукции животноводства проводится по показателям, характеризующим объект, технологию, технологический процесс и конечный продукт. К таким показателям относятся: совокупный годовой расход энергии в процессе производства продукции, технологическая энергоемкость, выход энергии (полезное энергосодержание), энергетический коэффициент эффективности технологии, который оценивается по энергетическому выходу конечного продукта.
Мы не можем учесть особенности производства на каждой ферме или комплексе, поэтому в статье приведены расчеты, основанные на средних нормативах затрат ресурсов на производство единицы продукции [5]. Основными расходными статьями на производство разных видов продукции являются: корма, топливо, электроэнергия, затраты труда, металлоемкость оборудования.
Энергетическое содержание каждого компонента (Э) находили на основании расхода в натуральных единицах с учетом его энергетического эквивалента по формуле:
Э = Зп х 1п ,
где Зп - затраты ресурса в натуральных единицах (кг, ц кормовых единиц, чел.-ч., кВт-ч);
1п - энергетический эквивалент ресурса [2].
Результаты расчетов представлены в таблице 1.
1.Затраты энергии на производство единицы продукции
Показатель Энергетический эквивалент ресурса, МДж Всего приходится затрат энергии на единицу продукции (1ц), МДж
молоко прирост живой массы КРС* прирост живой массы свиней
Корма, ц корм. ед. от 717 до 12995** 1540,8 19226,0 17160,0
Электроэнергия, кВт.-ч 8,7 256,6 3241,6 358,4
Топливо, кг 10 49,0 850,0 937,0
Металлоемкость оборудования, кг 105 367,5 2520,0 2940,0
Подстилка, ц 17,1 102,6 81,9 -
Затраты труда, чел.-ч. 43,3 73,6 1095,5 982,9
Итого - 2390,1 27015,0 22378,4
Примечание: * - КРС - крупный рогатый скот; ** - величина показателя зависит от вида корма.
На рисунке 1 представлены результаты исследований структуры затрат энергии на производство 1 ц продукции животноводства в Республике Татарстан с использованием метода энергетического анализа.
А Б
Условные обозначения
|—| Энергия, переносимая кормами Энергия, переносимая машинами и П оборудованием Жидкое топливо Ц Электроэнергия |—|Живой труд
|—|Энергия, переносимая подстилкой □*
Рис. 1. Структура энергетических затрат на производство отдельных видов продукции: А) 1 ц молока; Б) 1 ц прироста живой массы крупного рогатого скота; В) 1 ц прироста живой массы свиней
Так, наибольший удельный вес в совокупных энергозатратах занимает энергия, переносимая на конечный продукт кормами, которая составляет - от 64,4 % (на молоко) до 76,7 % (на прирост живой массы свиней) общих энергозатрат. На втором месте оказались затраты, связанные с энергией, переносимой машинами и оборудованием. Более материалоемким является производство молока и прироста живой массы свиней - 15,4-13,1 %, что связано с применением большого разнообразия агрегатов и технических устройств для обслуживания поголовья. По затратам топлива наибольший процент приходится на производство 1 ц прироста живой массы свиней - 4,2 %. Затраты энергии, связанные с использованием человеческого труда, составляют менее 5 % независимо от вида продукции.
На основании полученных данных нами были проведены расчеты энергетической эффективности производства различных видов продукции животноводства в Республике Татарстан за 2012 год (таблица 2). Они показали, что наибольшую энергетическую эффективность (0,128) имеет производства молока. При среднем удое коров за лактацию 5000 кг молока валовой сбор обменной энергии составляет 3459890 ГДж, тогда как совокупные затраты на производство самые высокие - 26935300 ГДж. Чистый энергетический убыток при этом достигает -23475410 ГДж, что на 20642916 ГДж выше, чем затраты на производство яиц, которое по энергетической эффективности производства (0,097) занимает второе место. Затраты на производство яиц самые минимальные - 3138040 ГДж, также небольшой валовой сбор обменной энергии - 305546 ГДж.
2. Энергетический баланс производства продукции животноводства в Республике Татарстан за 2012 год
Продукт Произведено за год, тонн/тыс. шт Энергозат раты на единицу продукции ГДж Энергосо- держание единицы продукции, ГДж Расход энергии, ГДж Выход энергии, ГДж Коэффи циент превра щения энергии
Молоко 1127000 23,9 3,07 26935300 3459890 0,128
Говядина 42700 270,1 9,8 11533270 418460 0,036
Свинина 55000 223,8 14,9 12309000 819500 0,067
Яйцо 825800 3,8 0,37 3138040 305546 0,097
Наименьший энергетический коэффициент получен при производстве говядины (0,036). Данное обстоятельство объясняется высоким расходом энергии - 11533270 ГДж при низком валовом выходе энергии - 418460 ГДж.
Таким образом, в структуре затрат наиболее энергоемкими являются корма. Поэтому основным направлением экономии ресурсов и снижения
себестоимости в животноводстве остается уровень и полноценность кормления животных, заготовка высококачественных, менее энергоемких и дешевых кормов, рациональное их использование.
Значимым направлением уменьшения энергоемкости производства продуктов животноводства является минимизация совокупных расходов энергии на основе использования прогрессивных технологий.
Совершенствование традиционной технологии производства молока путем использования резервов энергосбережения дает возможность уменьшить ее удельную энергоемкость на 36,3-73,1 ГДж на голову за год, или на 37-55 %. Это позволяет повысить биоэнергетический коэффициент молока до 11-15 % вместо 7,6 % [6].
Обобщив результаты собственных исследований и многочисленные данные других авторов, мы определили основные пути снижения некоторых статей энергозатрат при производстве молока как основного вида животноводческой продукции (рис. 2-4). Некоторые варианты применимы и к другим видам продукции (свинина, говядина, яйцо).
100%
80%
60%
40%
20%
0%
Заготовка Способ скармливания Способ скармливания
концентратов кормов
Рис. 2. Снижение затрат на корма (показатели приведены в % от базовой
технологии)
Поскольку корма занимают львиную долю всех энергетических затрат, в первую очередь нужно обратить внимание на эту статью. Согласно рисунку 2 при усовершенствовании технологии заготовки кормовых культур (в частности, за счет улучшения обработки почвы) возможно сократить общие энергозатраты на 15 %. Другим
распространенным приемом является скармливание готового
85%
3 =
1 т ТО О
“ О
0 2 Ш го
Н м ° гг
1 5
І ° £ о Я х
<и 5^ I-
I
83%
о
ю
о
71%
£ “
<Б о
о
<и
о
о
о
сбалансированного комбикорма вместо зерносмеси, при этом снижение затрат на 17 % достигается за счет более эффективного использования питательных веществ в организме животного. Это утверждение в полной мере относится и к применению кормосмесей (эффективность повышается в среднем на 29 %), при этом уменьшается кратность раздачи корма и осуществляется одновременное поступление необходимых питательных веществ в организм коровы. При совместном внедрении этих приемов затраты энергоресурсов, связанных с производством и использованием кормов, можно сократить в среднем на 15-20 %.
На втором месте после кормов стоят затраты на электроэнергию и топливо. Освещение имеет важное значение для поддержания здоровья и продуктивности животных, а прямые затраты электроэнергии при этом значительные, особенно с учетом продолжительности зимнестойлового периода в нашем регионе. Основным направлением по их сокращению является применение энергосберегающих ламп, которые обеспечивают достаточную интенсивность светового потока при меньшем расходе электроэнергии. Особенно привлекательно выглядят результаты использования светодиодных ламп (сокращают расходы на 75 %), которые по долговечности и техническим характеристикам намного превосходят имеющееся оборудование. Единственным их недостатком является высокая стоимость.
Световой Способ Микроклимат Танки- Освещение
конек раздачи охладители
корма
Рис. 3. Снижение затрат электроэнергии и топлива (показатели приведены
в % от базовой технологии)
Можно выбрать и другое направление повышения эффективности использования энергоресурсов. Так, устройство правильно
спроектированного светового конька способствует сокращению прямых
затрат на электроэнергию в среднем на 13 %. Дополнительным плюсом является улучшение вентиляции животноводческого помещения, что в итоге положительно сказывается на здоровье и продуктивности животных.
При производстве молока значительное снижение расходов на электроэнергию (до 18 %) происходит при использовании холодильных установок закрытого типа за счет сокращения времени на охлаждение и применения электропривода с высоким коэффициентом полезного действия.
В качестве дополнения к вышесказанному о положительных сторонах использования кормосмесей можно отметить, что имеющиеся в настоящее время агрегаты как отечественного, так и импортного производства позволяют сократить время на их приготовление и транспортировку к месту кормления, что способствует экономии топлива до 8 %.
Способ Способ доения Доильный Манипулятор содержания аппарат
Рис. 4. Снижение затрат труда (показатели приведены в % от базовой
технологии)
Казалось бы, с одной стороны затраты труда в общем объеме занимают невысокий процент, но и в этом случае можно заметно сократить расходы за счет внедрения новейших технологических решений.
Способ содержания, пожалуй, оказывает наибольшее влияние на эффективность работы (сокращение затрат составляет 48 %), поскольку именно при беспривязном содержании возможно применение современных технологий кормления и обслуживания животных. В частности, доение коров в современном доильном зале сокращает трудозатраты на 60 %. Если рассматривать привязное содержание, то использование трехтактного доильного аппарата приводит к снижению трудозатрат на 58 %, а манипулятор облегчает процесс отключения и
снятия доильного аппарата, сокращает время на выполнение этих операций на 15 %.
Конечно, мы не можем описать все возможные пути и способы повышения эффективности энергосбережения. Остались без внимания такие приемы как устройство кормового стола, применение скреперных установок для удаления навоза и некоторые другие. Но в целом можно отметить, что результатом комплексного применения усовершенствованных технологий и современного оборудования является снижение энергетических затрат и повышение биоэнергетической эффективности производства молока на 10-15 % и даже выше.
ЛИТЕРАТУРА: 1. Четошникова Л.М. Биоэнергетическая оценка технологических процессов в сельскохозяйственном производстве // Ползуновский альманах. - № 4. - 2004. - С. 266-271. 2. Мишуров Н. П. Биоэнергетическая оценка и основные направления снижения энергоемкости производства молока: науч. изд. - М.: ФГНУ
«Росинформагротех», 2010. - 152 с. 3. Сатубалдин, К.К. Технология возделывания рапса и сурепицы в условиях Среднего Урала: автореф. дис. д-ра с.-х. наук. - Екатеринбург, 2004. - 48 с. 4. Миндрин А.С. Энергоэкономическая оценка сельскохозяйственной продукции / А.С. Миндрин. - М., 1987. - 187 с. 5. Справочник специалиста
агропромышленного комплекса / Под ред. Ф.Н. Мухаметгалиева и Н.М. Якущкина. - Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2011. - 694 с. 6. Гришко В.В., Перебийнис В.И., Рабштин В.М. Энергосбережение в сельском хозяйстве (экономика, организация, управление). - Полтава: «Полтава», 1996.- 280 с.
БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ОСНОВНЫЕ ПУТИ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА
Сибагатуллин Ф.С., Шарафутдинов Г.С., Шайдуллин Р.Р.,
Москвичёва А.Б.
Резюме
Статья посвящена вопросам энергетической эффективности производства различных видов продукции животноводства. Авторы предлагают пути снижения энергетических затрат на производство молока.
BIOENERGY ASSESSMENT AND MAIN WAYS TO REDUCE THE ENERGY INTENSITY OF LIVESTOCK PRODUCTION
Sibagatullin F.S., Sharafutdinov G.S., Shaydullin R.R., Moskvicheva A.B.
Summary
The article is devoted to the issues of energy efficiency of various types of livestock products production . The authors suggest ways to reduce energy costs for milk production.
