На правах рукописи
Кнорр Андрей Филиппович
ТЕХНОЛОГИЯ ВВОДА В КОМБИКОРМ
И ЗООТЕХНИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЦИСТ АРТЕМИИ
Специальность 05. 20. 01 – «Технологии и средства механизации
сельского хозяйства»
Специальность 06. 02. 02 – «Кормление сельскохозяйственных животных
и технология кормов»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата
сельскохозяйственных наук
Барнаул 2006
Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования
«Алтайский государственный аграрный университет»
(ФГОУ ВПО АГАУ)
Научные руководители: доктор технических наук, профессор Федоренко Иван Ярославович;
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Ли Станислав Сергеевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Злочевский Валерий Львович;
доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Булгаков Александр Михайлович
Ведущая организация – государственное научное учреждение
«Сибирский ордена «Знак Почета»
научно-исследовательский и проектно-технологический институт животноводства Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук»
Защита состоится «14» декабря 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.002.04 при ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» по адресу: 656049, г. Барнаул, пр-кт Красноармейский, 98.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»
Автореферат разослан «10» ноября 2006 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
кандидат технических наук, доцент А.К. Бец
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Приоритетный национальный проект «Развитие АПК» предусматривает ускоренное развитие животноводства, поскольку замедление темпов экономического роста в сельском хозяйстве во многом происходит из-за отрицательной динамики именно в этой отрасли. Постоянно растет импорт животноводческой продукции, доля которой на рынке мяса составляет 32%.
Чтобы увеличить производство животноводческой продукции, необходимо осуществить ряд мер, в числе которых обеспечение животных в полном объеме кормовыми ресурсами, сбалансированными по всем необходимым элементам питания. Важным источником повышения ценности кормов являются различные кормовые добавки, в том числе естественного происхождения. В этом ряду одно из основных мест занимают яйца (цисты) артемии, являющиеся наилучшей белково-витаминной добавкой для комбикормов. Её относительно высокая стоимость требует, чтобы питательная ценность была реализована в полной мере и наиболее рационально. В связи с этим изучение и разработка вопросов, касающихся технологии производства комбикормов с использованием цист артемии и их применения в животноводстве, приобретают большое народнохозяйственное значение.
Данная диссертационная работа выполнялась согласно плану научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Алтайского ГАУ по теме «Разработка и обоснование технологий и технических средств производства комбикормов, белково-витаминных добавок и премиксов на основе использования собственного сырья, отходов производства и местных биологически активных компонентов».
Цель исследования – повышение питательности комбикормов путем введения в них цист артемии и получение на этой основе прироста продуктивности сельскохозяйственных животных.
Объект исследования – технология приготовления комбикормов непосредственно в хозяйствах-товаропроизводителях с использованием цист артемии, а также зоотехническая эффективность этого вида корма.
Предмет исследования – зависимости, характеризующие технологический процесс производства комбикормов и отражающие связь между параметрами технологической линии, качественными характеристиками приготовляемых комбикормов и продуктивностью животных.
Методы исследования. При выполнении работы применялись методы системного анализа, математической статистики и теории вероятности, математической теории планирования и проведения эксперимента.
Научная новизна. Научная новизна исследований состоит в следующем:
- обоснованы и разработаны математические модели, необходимые для обоснования структуры технологической линии приготовления комбикормов с использованием цист артемии;
- изучены технологические свойства цист артемии как продукта переработки;
- экспериментально выявлены возможности существующего оборудования для производства комбикормов, включающих цисты артемии;
- изучено влияние на продуктивность животных комбикормов, содержащих в своем составе цисты артемии.
На защиту выносятся:
- Теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие дозирование и смешивание цист с другими ингредиентами комбикормов.
- Предложения по организации технологического процесса внесения цист артемии в комбикорм.
- Результаты зоотехнических опытов по скармливанию комбикорма, включающего цисты артемии.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Исследования позволяют осуществить в коллективных и фермерских хозяйствах выпуск комбикормов с равномерным распределением в них цист артемии и повысить за счет этого продуктивность животных. Результаты исследований внедрены в ООО ИТЦ «Алтайвибромаш», в учебный процесс Алтайского ГАУ, в хозяйствах Бурлинского района Алтайского края.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации обсуждены и поддержаны на расширенном заседании кафедры механизации животноводства Алтайского ГАУ в 2006 году, на научно-практических конференциях по итогам научно-исследовательской и учебно-методической работы института техники и агроинженерных исследований (2004, 2005, 2006 гг.), на Международной научно-практической конференции «Аграрная наука – производству» (г. Барнаул) в 2006 году.
Публикации результатов исследований. Материалы диссертации вошли в учебное пособие с нашим соавторством, на основе исследований опубликовано четыре статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и практических предложений, библиографического списка из 121 наименования. Диссертация изложена на 144 страницах текста компьютерного набора, иллюстрирована 27 рисунками, содержит 29 таблиц и 2 приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность исследования технологии ввода цист артемии в комбикорм и эффективности скармливания этого вида корма сельскохозяйственным животным.
В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследований» рассмотрены биологические особенности и кормовая ценность цист артемии, существующие принципы построения технологического процесса производства комбикормов и премиксов, конструктивно-технологические схемы комбикормовых цехов и другие вопросы.
Проведенный обзор позволил сформулировать следующие выводы:
- Цисты артемии по своему биохимическому составу не уступают, а даже превосходят целый ряд белково-витаминных добавок и премиксов. Это обуславливает высокую кормовую ценность и хорошие результаты при их использовании в составе комбикормов, предназначенных для сельскохозяйственных животных и птицы. Между тем ряд вопросов скармливания цист требует дальнейшей научной проработки.
- Введение цист в комбикорм осложняется их низким содержанием в рационе, малыми размерами, высокой парусностью. В связи с этим требуется подробное изучение проблемы стабилизации состава комбикорма, равномерного распределения в нем цист, других особенностей производства комбикормов с использованием этого вида добавок.
На основании изложенного сформулированы задачи исследования:
1. Провести анализ существующих схем и способов ввода в комбикорм ингредиентов, имеющих в нем малое процентное содержание.
2. Изучить технологические свойства цист артемии как объекта переработки.
3. Провести аналитическое обоснование технологической схемы ввода ингредиентов, содержащихся в комбикорме в малых дозах.
4. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработать рекомендации по ведению технологического процесса приготовления комбикорма с включением в него цист артемии.
5. Изучить эффективность скармливания яиц артемии в составе комбикорма для телят и свиней.
Во второй главе «Технологические свойства цист артемии как объекта переработки» приведены результаты исследований по определению наиболее важных физико-механических свойств слоя цист.
Физико-механические свойства цист артемии изучены в связи с необходимостью разработки технологии их ввода в комбикорм в качестве одного из ингредиентов. Определены характеристики гранулометрического состава, фрикционные и сдвиговые показатели, аэродинамические свойства.
Технологические решения, принимаемые в отношении обработки и переработки того или иного ингредиента комбикормов, во многом зависят от его физико-механических свойств. Те физико-механические свойства, которые являются наиболее важными в той или иной технологической операции, называют технологическими.
Кроме того, рабочие формулы, по которым проводится расчет конструктивных и кинематических параметров рабочих органов, производительность и энергоемкость машин для дозирования, смешивания, транспортировки, сепарации, очистки, содержат ряд коэффициентов, отражающих указанные свойства.
Слой цист артемии представляет собой двухфазную смесь, состоящую из самих цист и воздушной фазы. Цисты представляют собой зернистый материал, довольно выровненный по гранулометрическому составу, но с малыми размерами частиц (рис. 1).
Рисунок 1 – Гистограмма и плотность распределения цист артемии по размерам
Для исследований использовали известные и оригинальные методики. Полученные показатели физико-механических свойств представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Физико-механические свойства цист артемии влажностью 6-10%
| Показатель | Значение |
| 1. Средний размер частиц, мм | 0,238±0,011 |
| 2. Угол естественного откоса, град. | 25±0,5° |
| 3. Коэффициент внутреннего трения | 0,51±0,01 |
| 4. Коэффициент внешнего трения по стали | 0,31±0,01 |
| 5. Насыпная объемная масса слоя цист, кг/м | 440,3±2,5 |
| 6. Плотность материала цист, кг/м | 732,2±16,4 |
| 7. Скорость витания, м/с | 1,96±0,12 |
Полученные данные свидетельствуют о том, что цисты артемии резко отличаются по своим технологическим свойствам от других ингредиентов комбикормов. Например, различие в плотностях достигает двукратной величины, по скорости витания – величину 3,5.
В связи с этим можно прогнозировать затрудненное смешивание цист с другими ингредиентами комбикормов и их сегрегацию при транспортных и перегрузочных операциях. Следовательно, должна быть разработана специальная технология ввода цист в комбикорм в процессе его производства.
Третья глава «Математические модели многостадийной подготовки комбикормовой смеси» посвящена математическому обоснованию и расчету процессов дозирования и смешивания цист с другими компонентами комбикормовой смеси.
Технология подготовки комбикорма с использованием цист артемии должна обеспечить получение кормосмеси заданного качества и в необходимом количестве. В качестве управляющих факторов мы можем использовать число стадий дозирования и смешивания ингредиентов, тот или иной тип оборудования, специальные рецепты комбикорма и т.д.
Для решения поставленной задачи необходима ее математическая постановка и формализация условий оптимизации. В связи с этим рассмотрим структурную схему приготовления комбикорма, включающую в себя многостадийную обработку цист артемии в смесителях непрерывного действия.
Пусть технологический процесс (рис. 2) смешивания цист с другими компонентами комбикорма осуществляется в N смесителях. Смесители пронумерованы от начала к концу так, что входной поток (в т.ч. цисты артемии) поступает в смеситель 1, конечный продукт в виде готового комбикорма выходит из смесителя N.
В смесителе N реализуются конечные характеристики процесса, а число смесителей может изменяться в зависимости от условий проведения процесса.
цисты ингредиенты ингредиенты ингредиенты
(1) (2) (N)
С0 С1вх С1вых С2вх С2вых СN-1вых СNвх СNвых
1 2 N
k1 t1 k2 t2 kN tN
Рисунок 2 – Схема последовательного ввода и движения ингредиентов комбикорма
при многостадийном смешивании
Предполагается, что смесители могут быть различной конструкции, функции смесителя может совмещать другая машина, например, молотковая дробилка. В связи с этим на рисунке смесители изображены различными условными обозначениями. С точки зрения теории систем рассматриваемая система относится по классификации к сложным, поскольку состоит из элементов разных типов.
Время пребывания tn и ввод ингредиентов в массовой доле n являются управляющими переменными в n-м смесителе, выходным параметром – показатель неоднородности кормосмеси Cnвых, рассчитываемый по показателям распределения в смеси цист артемии.
Тогда в терминах теории оптимизации обобщенную математическую модель будут составлять:
1. Оптимизируемая функция – показатель отклонения неоднородности смеси от требуемого по зоотехническим нормам значения на выходе последнего (по ходу потока) смесителя
(1)
где [C] – требуемый по зоотехническим нормам показатель неоднородности комбикормовой смеси [C] = 0,05-0,10.
Если неоднородность комбикормовой смеси хуже требуемой, то это негативно отражается на продуктивности и здоровье животных. Чрезмерное уменьшение неоднородности смеси связано с увеличением материальных затрат в процессе производства комбикормов, поскольку необходимо увеличивать число стадий смешивания и номенклатуру технологических машин, закупать оборудование с улучшенными характеристиками и т.д. Все эти нюансы косвенно и учитывает показатель J.
2. Уравнения связи
(2)
……………………
3. Ограничения
(3)
где [] – требуемая по нормам кормления концентрация цист артемии.
Таким образом, оптимизация нашей технологической системы обусловлена как определением числа стадий дозирования и смешивания, так и параметрами применяемых дозаторов и смесителей.
Эта сложная комплексная задача должна решаться методами как экспериментального исследования, так и теоретического обоснования.
Состав комбикормов зависит, в первую очередь, от точности применяемых дозаторов, принятой технологии приготовления (например, циклический или поточный ритм) и т.д.
Даже если дозаторы не имеют систематической ошибки, их подача имеет неравномерный характер, что обусловлено изменением по случайным законам технологических свойств ингредиентов, питающего напряжения, параметров окружающей среды и т.д.
Для упрощения примем, что приготовляемый комбикорм состоит из двух компонентов. Один из них (x) представляют цисты артемии, ко второму (y) условно отнесем все другие компоненты.
Соотношение цист с другими компонентами составляет
= x / y. (4)
Для упрощения примем, что случайные воздействия x и y на нашу систему представляют собой не случайные функции, а случайные величины. Сама система представляется безынерционной, т.е. свойства запаздывания не учитываются. Таким образом, выходная переменная также рассчитывается как случайная величина, а не случайная функция. Такое описание объекта является во многих случаях достаточным для приближенного решения задач управления, к которым, в частности, могут быть отнесены задачи управления качеством выпускаемой продукции, расчеты точности, надежности и другие.
При использовании методов теории ошибок получено выражение, позволяющее оценить существующее дозирующее оборудование
(5)
где 
– коэффициенты вариации подачи компонентов x, y и величины ;
r – коэффициент корреляции подач компонентов x и y.
Для следующих значений r имеем:
(6)
(7)
(8)
Как известно, при r = 0 имеем чисто стохастическую связь, при r = 1 – прямо пропорциональную детерминированную и при r = –1 – обратно пропорциональную детерминированную связь, а сам коэффициент не выходит за пределы:
(9)
На рисунке 3 показана зависимость коэффициента вариации состава комбикорма от коэффициента корреляции величин x и y. Коэффициенты вариации подачи цист и других компонентов приняты величиной в 0,05, что является допустимым верхним пределом для дозаторов комбикормовых агрегатов.
Таким образом, наилучшие условия дозирования и поддержания требуемого состава комбикорма могут быть достигнуты при положительной корреляции в работе дозаторов (r = +1), так называемом связном дозировании. В этом случае, если подача одного из компонентов по каким-либо причинам изменилась, то подача второго компонента изменяется (копируется) точно по такому же закону. В результате соотношение компонентов (а следовательно, и состав комбикорма) остается примерно одинаковым при этих изменениях подач.
Таким образом, при разработке технологии использования цист в комбикорме необходимо выбирать дозаторы, осуществляющие связное дозирование.
Рисунок 3 – Зависимость вариации состава комбикорма по содержанию цист
в зависимости от степени корреляции подач исходных компонентов
(при vx = vy = 0,05)
Кривая кинетики смешивания часто задается уравнением
(10)
где С, С0 – текущее и начальное значение неоднородности смеси;
k – коэффициент пропорциональности, показывающий зависимость скорости смешивания от технологических свойств сырья и конструктивных особенностей смесителя.
Для n-й стадии формулу (10) можем переписать в виде
(11)
Рассмотрим теоретически многостадийный процесс смешивания, к которому мы вынуждены прибегать всякий раз, когда некоторый ингредиент вводится в кормосмесь в небольших количествах. В данном случае речь идет о цистах артемии.
Процесс заключается в следующем. В первом смесителе цисты смешиваются с небольшим количеством других ингредиентов, которые являются для них наполнителем (рис. 2). После смешивания и получения достаточно однородной смеси она поступает во второй смеситель, где добавляется ещё некоторое количество ингредиентов. При этом неоднородность смеси по цистам, достигнутая в первом смесителе, резко нарушается. По мере смешивания она восстанавливается. То же самое происходит на последующих стадиях.
При использовании этой схемы получено выражение
(12)
где 
– произведение сомножителей 
– относительная доля цист и других компонентов, вносимых в данном смесителе.
Анализ этого выражения показывает, что наилучшие результаты по смешиванию могут быть достигнуты в том случае, если все количество цист будет введено на 1-й стадии, а остальные компоненты должны быть перераспределены между смесителями первой и второй стадий в пропорциях, зависящих от совершенства смесителей и времени пребывания в них смешиваемого материала.
Оптимальное число стадий смешивания N предлагается определять графически (рис. 4).
C
C0
A [C] = const
[C]
I стадия II стадия III стадия
t1 t2 t3 t4
0 t
Рисунок 4 – Графическое определение числа стадий смешивания
Пересечение графиков Свых и [C] даёт решение – точку А.
В данном примере необходимы три стадии смешивания, чтобы достичь требуемой однородности смеси по распределению в ней цист артемии.
В главе 4 «Экспериментальная проверка возможностей существующего оборудования при приготовлении комбикорма, обогащенного цистами артемии», приведены результаты испытаний комбикормового оборудования, разработанного Алтайским ГАУ (рис. 5).
Рисунок 5 – Технологическая схема цеха по производству комбикормов,
разработанная Алтайским ГАУ: 1, 11 – бункер зерновых ингредиентов;
2, 6 – многокомпонентные вибрационные дозаторы; 3 – дробилка;
4 – пробоотборник; 5 – шнек-смеситель; 7 – бункер минеральных добавок
и премикса; 8 – магнитная колонка; 3, 13 – нории; 10 – бункер готовой
продукции; 12 – распределительное устройство
В наших экспериментальных исследованиях была поставлена задача получения на существующем оборудовании сложной многокомпонентной смеси (комбикорма) с высокой степенью распределения цист по объему и с учетом большой разницы в массовых долях исходных ингредиентов. При выборе оборудования для исследований учитывалось, что перспективным направлением в технике и технологии является переработка сыпучих материалов, в частности, их дозирование и смешивание по непрерывной поточной схеме. При этом оборудование должно подавлять случайные и регулярные неравномерности подачи материала в смесительные устройства, обеспечивать интенсивное перераспределение частиц смешиваемых ингредиентов, иметь несколько стадий их смешивания.
Анализ отечественного оборудования, проведенный в 1 первой главе, показал, что указанным критериям соответствует оборудование для производства комбикормов в хозяйствах, разработанное в институте техники и агроинженерных исследований Алтайского ГАУ. Большинство хозяйств Алтайского края, занимающееся собственным производством комбикормов, приобрели именно это оборудование.
Данные экспериментальные исследования были проведены в ОАО «Бурлинский элеватор», где смонтировано такое оборудование.
Интегральной оценкой качества приготовляемого комбикорма с точки зрения механических операций дозирования и смешивания является, как уже указывалось, коэффициент вариации С контрольного или контролируемого компонента
(13)
где p – расчетное содержание контрольного компонента в пробе комбикорма;
i – фактическое содержание контрольного компонента в i-й пробе;
m – число повторностей;
n – число проб, взятых из смесителя с определенным интервалом или по объему емкости.
При проведении исследований основным методическим документом был ОСТ 70.19.2-83. Согласно ему масса пробы для комбикормовых смесей составляет 5 г.
Факторы и уровни их варьирования были определены на основе данных литературы и теоретического анализа (табл. 2).
Таблица 2 – Факторы и уровни их варьирования
| Фактор | Кодированное значение фактора | ||
| – 1 | 0 | + 1 | |
| Х1 – место отбора проб | В транспортном средстве, перевозящем комбикорм от цеха до животноводческих помещений | В бункере готовой продукции 10 (рис. 5) | Сразу после шнека-смесителя 5 |
| Х2 – место ввода цист в технологической линии комбикормового цеха | Ввод в дробилку-смеситель 2, через тарельчатый дозатор (на рис. 5 не показан) – две стадии смешивания | Ввод в шнек-смеситель 5 (одна стадия смешивания) | Ввод в дробилку-смеситель 3 при помощи вибрационного дозатора 2 (две стадии смешивания) |
| Х3 – производительность комбикормового агрегата в долях от номинальной | 0,8 Qном | 0,9 Qном | 1,0 Qном |
| Х4 – модуль помола ингредиентов | мелкий (0,2-1,0 мм) | средний (1,0-1,8 мм) | крупный (1,8-2,6 мм) |
При использовании методики планирования эксперимента была получена регрессионная модель
y = 0,36 – 0,06 Х1 – 0,02 Х2 + 0,03 Х12 – 0,06 Х22 + 0,03 Х1 Х4 – 0,02 Х3 Х4, (14)
где y – обозначение коэффициента вариации контрольного компонента;
Х1, … Х4 – кодированное обозначение факторов, перечисленных в таблице 2.
Из модели (14) следуют выводы:
1. Наиболее существенными факторами являются место отбора проб (X1) и место ввода цист артемии (X2). На это указывают наибольшие значения коэффициентов при этих факторах.
2. Не обнаружено отдельного влияния на неравномерность смешивания модуля помола (X4) из трех задействованных в эксперименте. Влияние фактора (X3) – степени загрузки оборудования, весьма мал, поскольку коэффициент при слагаемом, куда входит этот фактор, равен 0,02.
3. Как и предполагалось, модель носит нелинейный характер. На это указывает наличие членов 0,03 X12 и 0,06 X22, а также членов типа 0,03 X1 X4, называемых взаимодействием факторов.
Как известно, абсолютное числовое значение коэффициента для взаимодействия показывает, насколько изменится скорость роста выходного параметра в зависимости от одного фактора, если другой изменится от 0 до |1|. В нашей модели имеются два примерно равных по силе взаимодействия X1X4, и X3X4. Обращает в связи с этим внимание на себя фактор X4 – рецепт комбикорма. Его воздействие зависит не только от самого себя как такового, но и от того, где отбираются пробы и как загружено оборудование.
Наилучшие условия для получения однородной комбикормовой смеси определяются уровнями факторов:
X1 = +1; X2 = +1; X3 = –1; X4 = –1. (15)
Указанные значения критериев означают, что яйца артемии необходимо вводить в комбикормовую смесь через молотковую дробилку 3 (рис. 5) и при 80%-ной загрузке комбикормового агрегата. При этом несколько лучшие результаты получены при подготовке кормосмеси мелкого модуля помола (для свиней).
Проведенные эксперименты дают основание сделать следующие выводы:
1. Существующее оборудование для приготовления комбикормов в хозяйственных условиях позволяет осуществить две стадии смешивания цист и равномерно распределить их среди других ингредиентов. При этом коэффициент вариации контрольного компонента на выходе из шнека-смесителя достигает 6,38,2%.
2. В процессе погрузочных операций достигнутый результат из-за сегрегации компонентов может быть утерян, а неоднородность смеси повышаться за пределы зоотехнических требований. В связи с этим в технологическую линию производства комбикормов, обогащенных цистами артемии, необходимо вводить пресс-гранулятор, устанавливаемый сразу за шнеком-смесителем.
3. Подтверждены теоретические положения, изложенные в главе 3, о необходимости использования многостадийной обработки цист артемии в смесителях, а также применения дозаторов, осуществляющих так называемое связное введение цист в комбикорм.
В главе 5 «Эффективность использования яиц артемии в составе комбикорма для телят-молочников» приведены результаты зоотехнических опытов по скармливанию комбикорма, содержащего цисты.
Целью исследований ставилось определение эффективности скармливания яиц артемии в составе комбикорма на рост, развитие и интерьерные показатели телят от 10-дневного до 6-месячного возраста.
Задачами исследований предусматривалось изучить следующие показатели:
- динамику живой массы и среднесуточных приростов телочек и бычков от рождения до 6-месячного возраста;
- динамику биохимического состава крови;
- возрастную динамику показателей естественной резистентности по половозрастным группам;
- экономическую эффективность использования различных доз цист артемии в составе комбикорма для телят-молочников.
Научно-хозяйственный опыт был проведен в ООО «Степное» Бурлинского района Алтайского края на телятах молочного периода выращивания красной степной породы в период с 1 августа 2003 года по 1 февраля 2004 года. Для опыта были сформированы 3 группы телят-аналогов по полу и живой массе в возрасте 8-10 дней по 12 голов, из которых в каждой группе было 6 телочек и 6 бычков. Опыт проводился по следующей схеме (табл. 3).
Таблица 3 – Схема опыта
| Группа | Количество животных в группе, голов | Условия кормления | |
| Контрольная | 12 | 6 телочек, 6 бычков | Основной рацион (ОР): схема кормления (1) |
| 1 опытная | 12 | 6 телочек, 6 бычков | ОР + 30 г яиц артемии на голову в сутки |
| 2 опытная | 12 | 6 телочек, 6 бычков | ОР + 50 г яиц артемии на голову в сутки |
Применяемые в эксперименте корма были высокого качества и обеспе-чивали запланированные темпы роста и развития телят всех подопытных групп. Комбикорм, приготовленный на комбикормовом агрегате, состоял из следующих компонентов: пшеница – 50%, овес – 10%, ячмень – 20%, горох – 10%, подсолнечниковый жмых – 5%, премикс для телят от 1 до 6-месячного возраста П-61-1 – 4%, поваренная соль – 1%. В состав комбикорма включались дополнительно для 1 опытной и 2 опытной групп соответственно по 30 и 50 г яиц артемии из расчета на 1 голову в сутки.
В таблице 4 даны показатели среднесуточных привесов телят.
Таблица 4 – Динамика среднесуточного прироста живой массы, г
| Возраст, мес. | Группа | ||
| контрольная | 1 опытная | 2 опытная | |
| 1 | 735±6,4 | 815±5,8 | 905±5,9 |
| 2 | 750±6,0 | 835±5,4 | 915±5,2 |
| 3 | 700±5,8 | 800±5,0 | 950±4,9 |
| 4 | 715±5,1 | 820±5,9 | 950±6,0 |
| 5 | 700±6,2 | 800±5,3 | 857±4,9 |
| 6 | 695±6,0 | 800±5,6 | 900±5,3 |
| За весь период опыта | 716±4,1 | 812±3,8 | 913±4,0 |
Из данных приведенной таблицы следует, что за 1 месяц выращивания среднесуточные приросты телят 1 и 2 опытных групп превысили среднесуточные приросты телят контрольной группы на 10,9 и 23,1% соответственно, во 2-й месяц – на 11,3 и 22,0%, в 3-й месяц – на 14,3 и 35,7%, всего за период выращивания – на 13,4 и 27,5% (р < 0,001). В свою очередь, приросты молодняка 2 опытной группы превышают 1 опытную группу на 12,2% за 1 месяц, на 10,7% – за 2 месяц, на 21,4% – за 3 месяц жизни, всего за период выращивания – на 14,1% (p < 0,001).
На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что при введении цист артемии в рационы телят-молочников повышается энергия роста, и чем больше дозировка цист артемии, тем выше энергия роста.
С учетом других факторов и расчета экономической эффективности был сделан вывод о том, что экономически оправдано применение цист артемии в количестве 0,05 кг на голову в сутки, так как чистый доход составляет 1136,5 рубля против 537,7 рубля от применения дозировки 0,03 кг цист артемии на голову в сутки.
Глава 6 «Эффективность использования яиц артемии в составе комбикорма для свиней» содержит материалы исследований по динамике живой массы и среднесуточных привесов в зависимости от дозировки яиц артемии.
Для проведения опыта были подобраны 3 группы по 10 поросят крупной белой породы в возрасте 4 месяцев по принципу аналогов. Опыт проводился на Бурлинском элеваторе с 10 апреля 2003 года в течение 5 месяцев по следующей схеме (табл. 5).
Таблица 5 – Схема опыта
| Группа | Количество животных в группе, голов | Условия кормления |
| Контрольная | 10 | Основной рацион (ОР) |
| 1 опытная | 10 | ОР + 5% протеина яиц артемии взамен сырого протеина ОР |
| 2 опытная | 10 | ОР + 10% протеина яиц артемии взамен сырого протеина ОР |
Основной рацион состоял из комбикорма (пшеница, овес, ячмень, жмых подсолнечниковый, горох, премикс), который готовился на комбикормовом агрегате Бурлинского элеватора.
Динамика среднесуточных приростов и живой массы свиней приведена в таблице 6.
Таблица 6 – Динамика живой массы свиней при скармливании различных доз яиц артемии в составе комбикорма
| Показатели | Группа | ||
| контрольная | опытная 1 | опытная 2 | |
| Живая масса, кг в возрасте, мес. | |||
| 4 | 45,8±0,95 | 45,5±0,87 | 45,7±1,05 |
| 6 | 67,7±1,01 | 68,6±0,92 | 70,2±1,17 |
| 9 | 95,0±1,25 | 108,8±1,17 | 115,5±1,81 |
| Среднесуточный прирост, г в возрасте, мес. | |||
| 4-6 | 365 | 383 | 408 |
| 6-9 | 303 | 447 | 503 |
Анализ проведенных в таблице данных позволяет утверждать, что использование цист артемии в качестве кормовой добавки способствует увеличению интенсивности роста и развития свиней при доращивании и откорме. Так, при практически одинаковой живой массе 45,5-45,8 кг в начале опыта к 6-месяч-ному возрасту поросята первой опытной группы имели живую массу по сравнению с контрольной группой больше на 1,3%, в 9-месячном возрасте – на 14,5%, или на 13,8 кг (р < 0,05). Животные второй опытной группы увеличили живую массу к 6-месячному возрасту на 2,5 кг, а к 9-месячному – на 20,5 кг, или на 21,6% (р < 0,05).
Таким образом, применение цист артемии в качестве кормовой добавки оказало положительное влияние на прирост живой массы и энергию роста поросят при их выращивании и откорме.
Расчет экономической эффективности использования яиц артемии в качестве кормовой добавки при кормлении свиней был произведен в перерасчете на 100 голов. По расчетам следует, что дополнительный прирост живой массы свиней за счет использования яиц артемии в 1 опытной группе по сравнению с контрольной выше был на 1410 кг, во 2 опытной — на 2060 кг. При цене реализации 40 руб. за 1 кг живой массы свиней было получено прибыли соответственно по опытным группам, 56400 руб. и 82400 руб. При стоимости некондиционных яиц артемии 15 руб. за 1 кг затраты составили 9126 руб. в 1 опытной и 18248 руб. – во 2 опытной группах.
Чистый доход от применения яиц артемии в составе комбикорма для свиней составил в 1-й группе на 1 голову 472,7 руб., во 2-й опытной группе – 641,5 руб., при этом окупаемость затрат составила соответственно 1,19 и 1,28 руб. на 1 рубль затрат на приобретение артемии.
В главе 7 «Производственные испытания» приведены данные по испытаниям нового рецепта комбикорма с включением яиц артемии (табл. 7).
Таблица 7 – Результаты производственной проверки кормовой добавки из яиц артемии на телятах
| Показатель | Группа | |
| контрольная | опытная | |
| Количество телят, гол. | 500 | 1500 |
| Абсолютный прирост живой массы 1 головы за период выращивания, кг | 129 | 165 |
| Дополнительный валовый прирост, кг | - | 54 тыс. |
| Выручка от реализации дополнительного прироста, руб. | 1 млн 890 тыс. | |
| Затраты на приобретение яиц артемии, тыс. руб. | 202,5 | |
| Экономический эффект на все поголовье, руб. | 1 млн 687 тыс. | |
Из полученных данных следует, что и в производственных условиях кормовая добавка из яиц артемии показала высокий положительный результат. По сравнению с контрольной группой, где телята получали аналогичный комбикорм, но без яиц артемии, живая масса в опытной группе была выше в среднем на 36 кг, или дополнительный валовый прирост живой массы телят опытной группы составил 54,0 тыс. кг, что в денежном выражении при цене реализации живой массы 35 руб. составляет 1 млн 890 тыс. руб. С учетом стоимости приобретения яиц артемии, составившей 202,5 тыс. руб. экономический эффект от поголовья 1500 телят составил 1 млн 687 тыс. рублей.
Расчет экономической эффективности использования яиц артемии в качестве кормовой добавки при кормлении свиней был проведен в перерасчете на 100 голов и дан в таблице 8.
На поголовье 500 поросят было получено дополнительно 10,9 тыс. кг прироста живой массы на сумму 436 тыс. руб., с учетом затрат на приобретение яиц артемии было получено 404,8 тыс. руб. чистого дохода, при этом окупаемость затрат составила 13,9 руб. на 1 рубль произведенных затрат.
Таблица 8 – Экономическая эффективность использования яиц артемии
| Показатели | Группа | |
| контрольная | опытная | |
| Количество поросят в группе, гол. | 100 | 500 |
| Живая масса поросят в начале опыта, кг | 4580 | 23000 |
| Живая масса поросят в конце опыта, кг | 9500 | 58000 |
| Прирост живой массы за период опыта, кг | 4820 | 35000 |
| Дополнительный прирост, кг на 1 гол. | - | 21,8 |
| на 500 гол. | - | 10900 |
| Стоимость дополнительной продукции, руб. | - | 436 тыс. |
| Расход яиц артемии, кг | - | 1216,5 |
| Стоимость яиц артемии, руб. | - | 31,2 тыс. |
| Чистый доход, руб. | - | 404,8 тыс. |
| в т.ч. на 1 гол. | - | 809,6 |
| на 1 кг прироста | - | 11,6 |
| Окупаемость затрат, руб. на 1 руб. | - | 13,9 |
Таким образом, производственная проверка показала, что использование яиц артемии в составе комбикорма для свиней оказалось высокорентабельным.
ВЫВОДЫ
1. Цисты артемии по биохимическому составу являются полноценной белково-витаминной добавкой и могут заменить в комбикормах часть выпускаемых комбикормовыми предприятиями кормовых средств. В связи с этим разработка технологии ввода цист в комбикорм и установление эффективности его скармливания различным видам сельскохозяйственных животных является актуальной задачей, имеющей важное научное и практическое значение.
2. Установлено, что слой цист артемии представляет собой идеально сыпучее тело с частицами округлой формы размером 0,238±0,012 мм, углом внутреннего трения около 30° и углом естественного откоса 25°. Коэффициент внешнего трения составляет 0,31±0,1.
Различие в плотностях цист с другими ингредиентами достигает двукратной величины, по скорости витания – величину 3,5.
В связи с полученными результатами требуется подробное изучение проблемы стабилизации состава комбикорма, равномерного распределения в нем цист, других особенностей производства комбикормов с использованием этого вида добавок.
3. В качестве критерия оптимизации многостадийного процесса ввода цист в комбикорм целесообразно использовать минимум среднеквадратичного отклонения фактического 
и требуемого по зоотехническим нормам [C] показателя неравномерности распределения цист в объеме комбикорма, т.е.
Данный критерий позволяет в теоретических исследованиях эффективно решать весь комплекс задач, связанных с технологической оптимизацией данного комбикормового производства.
4. Теоретическими и экспериментальными исследованиями выявлено, что требуемая однородность комбикормовой смеси по распределению в ней цист артемии может быть обеспечена при многостадийном процессе смешивания. При этом цисты артемии должны быть введены на 1-й стадии, а остальные ингредиенты распределены между смесителями в пропорциях, зависящих от времени пребывания продукта в смесителях и интенсивности процесса смешивания.
5. Экспериментально установлено, что комбикормовое оборудование, разработанное Алтайским ГАУ и предложенное для использования в коллективных и фермерских хозяйствах, позволяет осуществить две стадии смешивания цист артемии и равномерно распределить их среди других ингредиентов. При этом коэффициент вариации контрольного компонента на выходе из шнека-смесителя составляет 6,3-8,2%. Однако в процессе дальнейшей транспортировки наблюдается сегрегация ингредиентов, в том числе цист артемии, и повышение неоднородности смеси за пределы зоотехнического допуска.
В связи с этим комбикормовое оборудование должно быть оснащено прессом-гранулятором, устанавливаемым сразу за шнеком-смесителем.
6. Использование комбикорма с включением в его состав яиц артемии в кормлении телят-молочников способствует повышению прироста живой массы, интенсивности обмена веществ, естественной резистентности. При этом концентрация яиц артемии в составе комбикорма должна обеспечивать среднесуточное их потребление из расчета 50 граммов на 1 голову в сутки, что обеспечит увеличение прироста живой массы на 22,8% по сравнению с телятами контрольной группы и на 11,6% – против телят, получавших по 30 г цист артемии.
Применение яиц артемии способствовало увеличению содержания белка в крови телят на 20%, лучшему усвоению микроэлементов, снизило затраты кормов на 1 кг прироста живой массы на 1,5 к.ед. при дозировке 50 г и на 0,9 к. ед. при дозировке 30 г на голову в сутки.
7. Применение яиц артемии в составе комбикорма для свиней способствовало значительному увеличению живой массы при доращивании и откорме поросят. Живая масса свиней после откорма в контрольной группе составила 95,0 кг, при дозировке 5% замены сырого протеина основного рациона сырым протеином яиц артемии – 108,8 кг, при 10% замене – 115,5 кг, что было больше на 14,5 и 21,5% соответственно.
8. Экономическая оценка использования яиц артемии в составе комбикорма для телят молочного периода выращивания и поросят при доращивании и откорме выявила высокую эффективность. Яйца артемии обеспечили получение чистой прибыли от 537,7 до 1136,5 руб. на телятах, от 472,7 до 641,5 руб. на поросятах (в расчете на 1 голову), окупаемость затрат в размере от 1,19 до 1,28 руб. на 1 руб.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. При приготовлении комбикорма с включением цист артемии должна быть обеспечена двухстадийная схема смешивания ингредиентов, причем цисты должны быть введены на первой стадии.
Для предотвращения сегрегации готового комбикорма, обогащенного цистами артемии, технология его приготовления должна включать в себя операцию гранулирования.
2. Фермерским и коллективным сельскохозяйственным предприятиям рекомендуется малогабаритный комбикормовый агрегат ИТАИ-2 конструкции Алтайского агроуниверситета, позволяющий обеспечить требуемую однородность распределения цист в комбикормовой смеси, значительное сокращение затрат электроэнергии, повышение продуктивности сельскохозяйственных животных.
3. В качестве кормовой добавки для телят молочного периода выращивания, поросят на доращивании и откорме рекомендуется использование яиц жаброногого рачка артемии в дозировке 10% замены сырого протеина основного рациона протеином яиц артемии, позволяющим увеличить прирост живой массы на 11,6-22,8%.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ
ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
1. Васильев С.Н. Обоснование целесообразности производства комбикормов в хозяйствах // С.Н. Васильев, А.Ф. Кнорр // Вестник Алтайского ГАУ. Барнаул, 2002. № 1. С. 100-102.
2. Кнорр А.Ф. Производство молока на Алтае: уч. пособие / А.Ф. Кнорр, В.А. Иванов, С.С. Ли. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2005. 317 с.
3. Сунцов С.С. Возрастная динамика среднесуточных приростов живой массы и показателей естественной резистентности телочек и бычков, выращиваемых на рационах с использованием яиц артемии / С.С. Сунцов, С.С. Ли, А.Ф. Кнорр // Сборник статей Междунар. научн.-практ. конф. «Вузовская наука – сельскому хозяйству». Кн. 1. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2005. С. 395-400.
4. Ли С.С. Эффективность использования цист артемии в кормлении разных видов с.-х. животных и птицы / С.С. Ли, А.Ф. Кнорр // Вестник Алтайского ГАУ. Барнаул, 2006. №1 (21). С. 56-61.
5. Федоренко И.Я. Обобщенная математическая модель процесса приготовления комбикорма с использованием цист артемии / И.Я. Федоренко, А.Ф. Кнорр // Аграрная наука – сельскому хозяйству: в 3-х кн. Кн. 2. / Междунар. науч.-практ. конф. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2006. С. 245-247.
6. Федоренко И.Я. Физико-механические свойства цист артемии / И.Я. Федоренко, А.Ф. Кнорр // Сиб. вестник с.-х. науки. 2006. № 4. С. 81-82.
7. Ли С.С. Экология рачка artemia озера Большое Яровое и использование его продукции: монография / С.С. Ли, А.Ф. Кнорр, Г.А. Царева, С.С. Сунцов, Ю.А. Лунев. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2006. 223 с.
ЛР № 020648 от 16 декабря 1997 г.
Подписано в печать 03.11.2006 г. Формат 60х84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ №
Издательство АГАУ
656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98,
тел. 62-84-26
