Как посчитать корову. Математика справляется с расчетом оптимальных параметров для баланса продуктивности молочной коровы и издержек предприятия

Журнал «Агротехника и технологии»

Журнал «Агротехника и технологии»

Ситуация в сельском хозяйстве сейчас складывается непросто: растут издержки, есть сложности с приобретением новой техники и оборудования, при этом для улучшения результатов нужно постоянно развиваться, инвестировать в производство. Заместитель генерального директора предприятия «Рассвет» Руслан Сагитов из Оренбургской области уверен, что добиваться максимально возможных показателей необходимо на каждом этапе, несмотря на меняющиеся внешние условия. На своей ферме он проводит эксперимент по построению математической модели, «уравнения коровы», подставив актуальные значения и решив которое можно добиться оптимального баланса между объемами производства и расходами предприятия. По словам предпринимателя, математическая модель для составления рациона уже работает, на очереди — вывод интегрального показателя, который учитывал бы процессы на ферме, влияющие на валовой надой по стаду. В интервью журналу «Агротехника и технологии» он рассказал о своем уникальном подходе к бизнесу

Уже более 10 лет «Рассвет» является одним из ведущих хозяйств Оренбургской области по молочному животноводству. Общее поголовье КРС на предприятии составляет около 3 тыс. коров, из них 1 тыс. — дойное стадо. В 2021 году на производстве был возведен новый молочный комплекс. Обрабатываемые площади частично в собственности, частично в аренде — немногим более 10 тыс. га. В севообороте озимые (пшеница и тритикале) и яровые (ячмень, пшеница, подсолнечник, кукуруза) культуры. Периодически компания проводит эксперименты по возделыванию других позиций — например, уже сеяли нут, горох и чечевицу. А вот кормовые многолетние травы предприятие не выращивает, так как экономика по ним не складывается. В рационах их успешно заменяют озимой однолетней тритикале, которую убирают весной на сенаж. Численность сотрудников хозяйства в зависимости от сезона колеблется от 80 до 120 человек.

— Сырье у вас собственное, а есть ли своя переработка?

— Да, цех по переработке молока построили в 2013 году, в 2014-м его запустили. Для хорошей экономики фермы, для долгосрочного планирования была необходима стабильная реализация продукции, а в регионе на тот момент не было крупных заводов, которые регулярно платили бы за сырье, да и небольшие предприятия один за другим банкротились… Вот мы и решили возвести свой завод, чтобы исключить этот фактор неопределенности. Создали бренд «Белое озеро».

— Какие продукты производите?

— Вначале мы выпускали только скоропортящиеся продукты — молоко, кефир, варенец, ряженку, сметану, творог, но затем ушли от этого, потому что с данным категориями сложно работать.

— В чем заключались сложности?

— Мы постепенно выходили на федеральные сети, но заказы были маленькие. Плюс вскоре появилась идея маркировки молочной продукции, наше хозяйство стало одним из двух десятков, на базе которых проводился эксперимент по внедрению «Честного знака». Поэтому к моменту, когда маркировка стала обязательной, мы знали, что это такое, и поняли, что соблюдать все правила и работать в плюс, производя скоропортящуюся молочку, с нашими объемами будет трудно. Переключились на сыры и масло. Сейчас выпускаем более 30 видов сыров и два вида масла. Используем не только собственное сырье, но и еще процентов десять докупаем у сторонних хозяйств.

— А мощность у предприятия какая?

— Завод способен перерабатывать до 40 т молока в сутки, но при небольших инвестициях производство можно расширить и до 50-60 т, если появится такая необходимость.

Заготовка и хранение

— Сейчас вы уделяете много внимания вопросам управления стада, кормления, генетики. Когда пришло желание изучить эти темы досконально?

— До 2021 года я занимался исключительно переработкой, но, когда мы начали инвестиционный проект по строительству новой фермы, подключился, стал вникать и в производство сырья. В результате пришел к выводу — если необходимо быстро, прямо сейчас поднять надои, нужно начать правильно кормить животных. Если хочешь, чтобы у тебя было молоко на следующий год, то ты должен прямо сейчас заниматься воспроизводством, осеменением коров, потому что, если этого не сделать, через год молока уже не будет. А если хочешь, чтобы долгосрочно было молоко, то ты должен заниматься генетикой — завозить скот правильной породы, осеменять правильным семенем.

— На какой породе остановились вы?

— Мы выбрали голштинскую породу, вся мировая наука по молочному животноводству строится на ней. У нас были красно-степные коровы, потом закупили айшров. Однако, когда приобрели поголовье, начали с ним работать, пришло понимание, что предел по продуктивности здесь ограничен. Поэтому и стали переключаться на голштинов, и до сих пор переключаемся, так как это довольно дорогое удовольствие: одна нетель стоит 250-280 тыс. руб. В 2022—2024 годах закупили 400 голов, остальное за счет естественного воспроизводства сейчас обновляем.

— Действительно, стартовая продуктивность голштинов при условии соблюдения элементарных требований содержания и кормления составляет более 10-12 тыс. кг молока в год и постоянно повышается в результате селекционной работы. А какие показатели демонстрируют ваши животные?

— Сейчас среднесуточные надои от коровы в нашем хозяйстве составляют 30 л, 9 тыс. кг в год.

— Потенциал по увеличению еще есть?

— Конечно, за счет обновления поголовья. Чем больше голштинов в стаде, тем выше будет общее производство молока. Вообще мою цель на ближайшее будущее я обозначаю как «45-45»: к своим 45 годам (сейчас мне 40) хочу добиться суточных надоев в 45 л от одной коровы, или 13,7 тыс. кг в год.

— А что у вас с воспроизводством стада?

— Воспроизводство у нас на хорошем уровне — PR (индекс стельности) выше 40%, тут все нормально. У нас исключительно искусственное осеменение, мы закупаем семя ведущих быков мира из топ-100. Одна доза сексированного семени, чтобы рождались телочки, стоит около 5-6 тыс. руб., а на одно успешное осеменение уходит минимум две дозы, поэтому общие расходы стабильно на одну корову 10-12 тыс. руб.

— Какую роль в повышении продуктивности играет кормление?

— Я считаю, что раскрыть потенциал высокопородного стада можно в первую очередь как раз за счет кормления.

— Полностью себя обеспечиваете кормами?

— Зависит от сезона: если погодные условия складываются хорошо, то доля собственных силоса и сенажа может доходить до 60%, если с погодой не повезло, например была засуха или во время заготовки что-то пошло не так, то доля собственных кормов и покупных концентратов может снижаться до 40-50%.

Собственные корма дают нам базу, на основе которой мы рассчитываем рацион и понимаем, сколько и чего дополнительно нужно докупить с учетом текущей ситуации на рынке. Поскольку рынка сенажа и силоса в России нет, даже если захочешь купить — не купишь, ключевая задача любой фермы — заготовить их самостоятельно. Если объемы будут недостаточны, то придется кормить соломой, жомом, и это уже будет совсем другой уровень экономики.

— А в натуральном выражении какой объем кормов необходим для вашего стада?

— От 15 до 20 тыс. т силоса в зависимости от его качества, около 5-8 тыс. т сенажа и около 4-5 тыс. т зерна. Остальное — шрот, жмых, премиксы, минералы — мы регулярно закупаем каждый месяц.

— Как храните свои корма?

— Хранение силоса и сенажа у нас организовано в силосных траншеях, укрытых пленкой с кислородным барьером: так корм может храниться сколько угодно без потери качества. Есть варианты упаковывать силос и сенаж в пленку, в рулоны, но это дорого, и производительность труда получается совершенно другая. А во время заготовки кормов очень важно все делать вовремя.

— Какую технику используете для заготовки кормов?

— Сейчас, в силу сложившейся ситуации, техника стала менее доступной финансово, пользуемся довольно старой техникой, но она нас устраивает. В хозяйстве есть три комбайна Jaguar от .

Поиск идеального рациона

— Существует ли рецепт рациона, который гарантированно может дать высокие надои?

— Когда в 2021 году мы начали реализовывать инвестпроект по строительству фермы, я занялся вопросами молочного животноводства, заинтересовался составлением рациона. У нас там работал управляющий, и я поинтересовался у него, есть ли какая-то математическая формула, как кормить корову, чтобы она давала целевое количество молока. Он ответил, что такой формулы не существует. Но я ее все-таки нашел, и у меня сразу же возникла идея создать цифровую модель коровы, чтобы, пробуя разные комбинации кормления, понять, какие результаты мы получим в итоге.

— И что собой представляет эта формула?

— При составлении идеальной формулы важно создать не просто рацион, при котором корова будет давать молоко и со здоровьем у нее все будет в порядке, а важно найти решение, которое даст максимальный экономический эффект. Для этого используются методы оптимизации — баланса продуктивности и затрат. Со временем моя модель становилась сложнее и сложнее, мы уже перешли к нелинейным моделям, а это высшая математика. Эффективность программы зависит от того, насколько точными будут исходные данные и какие параметры будут учитываться — чем их больше, тем точнее конечный результат.

Что касается существующих моделей кормления, основанных на американских исследованиях, они хороши, но не учитывают некоторые наши особенности и у нас как-то дали сбой.

— В чем он выражался?

— Мы рассчитали рацион, при кормлении которым продуктивность коров должна была расти, но этого не случилось. В составе был соевый шрот. Я стал выяснять, почему модель ошиблась. Пришел к выводу, что не были учтены особенности кормления в России и в США. Американские фермеры кормят свое поголовье КРС преимущественно соей и кукурузой. У них под эти культуры отведены большие площади, и они стоят дешевле, чем остальные позиции. У нас же в Оренбургской области кукуруза существенно дороже ячменя, пшеницы, поэтому мы и отводим им в составе корма большую долю. А если посмотреть на переваримость каждой из культур, то у кукурузы, например, намного больше транзитного крахмала, у сои — транзитного протеина. Американские модели учитывали скорость переваривания в рубце, но не учитывали сочетание в кишечнике, потому что в кишечнике у них — по умолчанию — было все ровно (за счет кукурузы как основы). Я переделал свою модель и получил формулы, которые показывали, как, когда и в каких сочетаниях правильно использовать соевый шрот, и тогда результат улучшился.

Предиктивный индекс продуктивности стада

Недавно Руслан Сагитов вывел единственный интегральный показатель, учитывающий процессы на ферме, которые влияют на валовой надой по стаду, — предиктивный индекс продуктивности стада (ПИПС). Что дает этот показатель? Если тренды по надою совпадают с индексом, значит, на производстве все в порядке. Если надои отстают от индекса, значит, что-то не так либо с кормлением, либо с ветеринарией, либо с микроклиматом, либо с другими условиями содержания. Если надои опережают индекс, значит, какая-то из имеющихся проблем, которая мешала доить, преодолена. «Это хороший фильтр, который помогает вычленить из изменения надоев влияние поголовья в стаде, средних дней в доении, возраста животных, неравномерности отелов, — перечисляет фермер. — Он также может служить показателем для оценки конверсии корма с учетом физиологического статуса или жизненного цикла стада. Управлять можно тем, что измеряешь».


— Могут ли этими формулами воспользоваться другие хозяйства? Какие параметры нужно учитывать, чтобы найти оптимальное решение?

— Безусловно, могут, подставив свои значения. Для этого и создавалась программа. Нужно знать, сколько стоит корм, сколько стоит молоко, какова питательность кормов и какие имеются ограничения, которые позволят корове оставаться здоровой. Учитывая все это, можно вывести оптимальное решение.

Когда мы решаем задачу оптимизации, выясняется, что некоторые корма стоит убрать из рациона, потому что они слишком дорогие, и экономический эффект от них ниже. Необходимо концентрироваться на кормах, которые дают больший экономический эффект. Система позволяет выбрать корма с наилучшей отдачей.

Например, мы начали вводить в рацион рапсовый шрот и увидели резкий скачок количества получаемого молока. До этого рапсовым шротом не кормили, но расчеты показали, что экономический эффект будет, и действительно — прирост составил порядка 10% (2-2,5 л на тот момент). А основная причина этого в том, что в рапсовом шроте, по сравнению с подсолнечным, который тогда был альтернативой, больше аминокислоты лизина, который играет ключевую роль в синтезе молока.

Есть соевый шрот, в котором еще больше лизина, но он существенно дороже рапсового, и иногда эффект не оправдывает затраты. В то же время существуют такие моменты, когда выгодно переключиться на соевый шрот, ведь цена на него хоть и выше, но стабильная в течение года, в отличие от рапсового, стоимость которого может очень сильно колебаться: летом она максимальная, осенью — минимальная. Таким образом, осенью и зимой выгоднее кормить рапсовым шротом, а к весне-лету переходить на соевый.

Я считаю, что составление рациона, его оптимизация — это непрерывный процесс. Невозможно один раз замерить и навсегда внедрить, необходимо постоянно менять составляющие, в зависимости от изменения условий.

— Что входит в состав вашего идеального рациона?

— Сейчас корм в основном состоит из кукурузного силоса, есть также сенаж сорго суданского гибрида. Концентратная часть — это рапсовый жмых, подсолнечный шрот, пшеница, кукуруза. Минеральная — соль, мел, сода, оксид магния, премикс с витаминами и цеолит как абсорбент. Все это в кормовой смеси. Мы готовим полносмесный рацион, оптимизированный по 40 показателям. По расчетам получается, что он идеальный, сейчас проверяем.

Регулярно проводим лабораторный анализ корма. Что-то поменялось — нужно заново решать задачу, вносить корректировки. Все время приходится «держать руку на пульсе».

— Какие тут могут быть «подводные камни»?

— Необходимо правильно устанавливать ограничения, которые позволяют корове оставаться здоровой, для этого нужно быть специалистом в кормлении и понимать, сколько клетчатки должно быть у коровы, чтобы она была здорова, сколько жира в рационе, чтобы не переборщить.

Есть программы для расчета рационов, где эти границы минимума и максимума очень размыты и оставлены на усмотрение пользователя. По умолчанию там стоят такие широкие интервалы, что можно ошибиться. У меня со временем накопился опыт, экспериментирую в том числе на своем стаде, и есть понимание, какие показатели в каких пределах должны колебаться, чтобы все было в порядке.

— Можно ли сказать, что ваша программа оптимизации рациона уже вполне рабочий инструмент, которым могут пользоваться животноводы?

— Наверное, можно. Даже если нет зоотехнического или ветеринарного образования, от пользователя требуется лишь верно ввести параметры (такие, как возраст коров, их состояние — стельные, недавно отелившиеся, дойные и т. д., составляющие кормов, их стоимость и пр.) и понимать конечную цель. При нажатии кнопки «оптимизировать» — если вы ничего не забыли — происходит волшебство.

Если же вы, например, не добавили премиксы, рацион не посчитается, потому что витамины брать неоткуда. Программа скажет, что нет решения, и объяснит, чего ей не хватает, укажет, что необходимо добавить, чтобы получить свой идеальный корм. Если нужна тонкая настройка под себя, можно вместо средних ввести собственные параметры.

С помощью данной системы, кстати, можно решать задачу и качественных характеристик молока. При наличии своей переработки ферма может поставлять заводу именно такое сырье, которое оптимально подходит для производства. Например, определенные добавки позволяют повысить жирность молока и количество белка до необходимых величин.

— Есть что-то в рационе, что вы еще не учли?

— Да, один важный вопрос я пока не оцифровал — как измерить вкусность корма для коровы. В США уже есть исследования, которые пытаются выразить вкусовые качества для коровы через цифровые показатели. Создаются разные ароматы кормов, которые тоже выражают в цифрах, разработаны датчики, которые позволяют анализировать запах. Ставишь такие приборы в нескольких местах фермы и понимаешь, насколько вкусным получился рацион, плюс наблюдаешь за его поедаемостью.

А вообще я уверен, что, обладая всей полнотой информации, можно создать универсальную «формулу» всей коровы. Она будет включать не только рацион, но и тонкую настройку условий содержания, в зависимости от возраста, сезона, погоды, состояния.

Загрузка...
Агротехника и технологии

«Агротехника и технологии»