Биоэнергетическая модель растительного сырья и оценка технологий производства кормов

Отметили, что эффективность функционирования технологических процессов в сельскохозяйственном производстве принято оценивать по экономическим, эксплуатационным и относительным критериям. Показали, что такая оценка при решении прикладных задач часто оказывается некорректной. Наиболее полно это несоответствие выявили при функционировании биотехнической системы «оператор – корм – машина – животное». Подтвердили необходимость и актуальность объективного анализа энергетических потоков, реализуемых в биотехнической системе, а также взаимодействие энергопотоков между собой и с внешней средой. (Цель исследования) Обосновать методологический подход к оценке эффективности производства кормов на основе биоэнергетического анализа технологий их заготовки. (Материалы и методы) Провели сравнительный анализ показателей накопления обменной энергии растениями до момента начала их уборки и параметров снижения содержания обменной энергии растительного сырья с учетом технологических воздействий на него. (Результаты и обсуждение) Выявили, что затраты 1 мегаджоуля механической энергии при возделывании злако-травяной кормосмеси обеспечивают получение 121 мегаджоуля обменной энергии. Определили расчетное содержание обменной энергии в злако-травяной кормосмеси, равное 44 850 мегаджоулей на гектар (1950 мегаджоулей на тонну) при удельных затратах механической энергии на возделывание кормосмеси 370,6 мегаджоуля на гектар (16,1 мегаджоуля на тонну). (Выводы) Установили, что динамика энергонакопления при выращивании растительного сырья и характер снижения его энергосодержания в процессе приготовления и хранения корма имеют общую и устойчивую во времени тенденцию. Доказали линейный характер тренда роста энергонакопления для различных видов кормовых культур и снижения энергосодержания кормов. Предложили критерии оценки эффективности затрат механической энергии на выращивание кормовых культур, переработку растительного сырья и хранение корма. Разработали математическую модель, которая позволяет проводить исследования неявных переменных в сложной системе накопления и энтропии обменной энергии корма, принимать оптимальные инженерные решения по обоснованию и совершенствованию технологий возделывания, уборки и приготовления кормов, а также их эффективному использованию.

1. Улимбашев М.Б., Тамаев И.Ш., Кулинцев В.В. и др. Новый метод определения протеинового отношения рациона энергетической оценкой // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. 2018. N4(40). С. 34-37.

2. Никитин А.Н., Пузик А.А., Демьянова Л.А., Прудников А.Д. Питательная ценность зеленой массы кукурузы и силоса кукурузного, заготовленного в фазах молочно-восковой и восковой спелости зерна на примере почвенно-климатических условий Смоленской области // Международный научно-исследовательский журнал. 2018. N11-2(77). С. 33-37.

3. Коконов С.И., Зиновьев А.В. Оптимизация срока уборки кукурузы – основа получения высококачественного силоса // Кормопроизводство. 2018. N10. С. 41-44.

4. Волкова Е.А., Муратов А.А., Туаева Е.В. и др. Комплексная оценка эффективности производства и использования зерносенажа из зерновых злаковых культур в молочном животноводстве // Дальневосточный аграрный вестник. 2018. N3(47). С. 145-153.

5. Дуборезов И.В., Косолапов А.В., Дуборезов В.М. Урожайность и питательность вегетативной массы силосных культур // Российская сельскохозяйственная наука. 2022. N3. С. 14-18.

6. Косолапова В.Г., Осипян Б.А., Мамаев А.А. Использование биологических препаратов при силосовании злаковых культур // Кормопроизводство. 2018. N6. С. 27-33

7. Цыкунова О.В., Кодочилова Н.А., Салова Л.А. Эффективность применения химических и биологического препаратов для консервирования плющеного зерна кукурузы // Адаптивное кормопроизводство. 2019. N1. С. 41-48.

8. Гаганов А П. К оценке качества объемистых кормов // Адаптивное кормопроизводство. 2020. N2. С. 68-101.

9. Тишенков П.И. Качество силосов, заготовленных в различных силосных сооружениях // Главный зоотехник. 2018. N6. С. 30-37.

10. Кива А.А., Рабштына В.М., Сотников В.И. Биоэнергетическая оценка и снижение энергоемкости технологических процессов в животноводстве. М.: Агропромиздат. 1990. 176 с.

11. Четошникова Л.М. Биоэнергетическая оценка технологических процессов в сельскохозяйственном производстве // Ползуновский альманах. 2004. N4. С. 266-271.

12. Мишуров Н.П. Биоэнергетическая оценка и основные направления снижения энергоемкости производства молока. М.: Росинформагротех. 2010. 152 с.

13. Керимов М.А., Валге А.М. Оптимизация и принятие решений в агроинженерии. М.: Колос-С. 2021. 460 с.

14. Федорова О.А., Текушев А.Х., Чаплыгин М.Е., Давыдова С.А. Технологии и технические средства для поверхностного улучшения кормовых угодий // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2022. N2(66). С. 404-414.

15. Текушев А.Х., Еремин П.А. Тенденции развития технических средств для посева многолетних трав и поддержания продуктивного долголетия вырождающихся кормовых угодий // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2021. N1. С. 70-79.

16. Марченко О.С., Текушев А.Х., Костомахин М.Н., Воронов А.Н. Приоритетные направления развития технических средств для заготовки высококачественных кормов // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2019. N1. С. 26-30.

17. Лобачевский Я.П., Мазитов Н.К., Сахапов Р.Л. и др. Эффективность инновационной технологии производства продукции растениеводства в условиях ВТО – при низкой себестоимости и высокой рентабельности на основе использования отечественной техники. В сборнике: Система технологий и машин для инновационного развития АПК России. Сборник научных докладов Международной научно-технической конференции, посвященной 145-летию со дня рождения основоположника земледельческой механики академика В.П. Горячкина. Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства. 2013. С. 50-54.

18. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Марченко О.С., Ценч Ю.С. Создание инновационной техники и ресурсосберегающих технологий производства кормов – основа развития животноводства // Вестник МГАУ им. В.П. Горячкина. 2017. N82. С. 23-28.

19. Дмитриев С.Ю., Дмитриев Ю.П., Ценч Ю.С. Комплекс машин АГРОМАШ для обработки залежных земель // Вестник ВИЭСХ. 2018; N2(31): С. 40-47.

20. Лобачевский Я.П., Ценч Ю.С., Бейлис В.М. Создание и развитие систем машин и технологий для комплексной механизации технологических процессов в растениеводстве // История науки и техники. 2019. N12. С. 46-55.