Mléčná farma ( mlékárna [1] ) je zemědělsko -průmyslový podnik, který produkuje syrové mléko , především od dojnic , dále od koz , ovcí , koní , velbloudů a některých dalších hospodářských zvířat .
Skot je hlavním živočišným druhem na mléčných farmách: krávy poskytují více než 500 milionů tun celosvětové roční dojivosti (2014), buvoli - asi 100 milionů tun (hlavně v Indii ); roční světová produkce kozího mléka je 18 milionů tun, ovčího mléka 10 milionů tun [2] . Farmy zpravidla chovají zvířata po celý svůj biologický cyklus, organizace podniků obvykle sleduje potřebu odděleného chovu a péče o zvířata různých věkových skupin . Rozmanitost technologií údržby a servisu se liší v závislosti na velikosti farem, dostupných prostředcích mechanizace a automatizace a také přírodních a klimatických podmínkách; služba zahrnuje takové operace jako dojení , krmení , čištění hnoje, veterinární služba . Mléko produkované v moderních mléčných farmách je podrobeno prvotnímu zpracování , po kterém je zasíláno speciální dopravou do podniků mlékárenského průmyslu (mlékárny, sýrárny, másla, konzervárny mléka); některé podniky vyrobené suroviny nebo jejich část zpracovávají přímo na místě.
V mlékárenské ekonomice je hlavním nákladem omezujícím rozsah podniku dodávka objemného krmiva, optimální velikost farmy je do značné míry určována tímto faktorem (spolu s marketingovými příležitostmi). Od konce 20. století je celosvětový trend ke konsolidaci mléčných farem.
Hlavními specifickými ukazateli činnosti mléčných farem jsou počet krmných zvířat (dojnice nebo jiná dojná zvířata), dojivost (celkové množství vyrobeného mléka za rok), dojivost na hlavu za rok, jednotkové náklady na mléčnou hmotu ( zpravidla při snížení na standardní obsah tuku, např. 3,5 %, náklady na jednu hlavu potomka . Mléčné farmy se vyznačují nerovnoměrným rozložením hodnot ukazatelů podle sezóny, proto se pro srovnávací analýzu používají roční hodnoty.
Kapitálové náklady na vznik a rekonstrukci mléčných farem jsou spojeny především s výstavbou zařízení, nákupem pozemků (zejména pro farmy s vlastní pastvinou a políčky pro pěstování pícnin), s nákupem zařízení na dojení, píce a odvoz hnoje. , zařízení pro skladování a prvotní zpracování mléka, některé farmy si pořizují vlastní mléčné vozy a další dopravu. Mezi provozní náklady patří náklady na krmiva, především jejich dodávky, ale i velké výdajové položky - elektřina (zejména na farmách s výkonným chladicím zařízením , s mechanickými systémy krmení a odvozu hnoje), platy zaměstnanců a veterinární služby. Mléčné farmy dostávají příjmy především z prodeje mléka nebo mléčných výrobků vyrobených lokálně, malou část příjmů z prodeje potomstva nebo vykrmených býků, z prodeje vedlejších produktů získaných při údržbě ( vlna , srst ) a v důsledku toho porážek a úmrtnosti ( kůže , technické tuky, rohy , kopyta , droby ); některé farmy také vydělávají na hnoji , bioplynu . Návratnost investic mléčných farem je jedna z nejnižších v agroprůmyslovém sektoru, nová velká farma se vyplatí zhruba za 15 let [3] .
Velikost farem je dána ekonomickými faktory, na jedné straně poklesem měrných vnitřních nákladů na jednotku produkce s nárůstem hospodářských zvířat, na straně druhé dostupnými investičními objemy, shora omezenou kvantitativní poptávkou po produktech v ČR. regionu produkce, a zvýšení externích nákladů s nárůstem hospodářských zvířat, především na dodávky krmiva, jehož jednotkové náklady rostou s nárůstem požadovaných objemů [4] . Kromě možných problémů se zásobováním potravinami mohou velikost ovlivnit omezení veterinární povahy (zejména zvyšující se náklady na prevenci epizootií , které v některých případech vyžadují komplexní řešení, až vytváření sanitárních mezer).
Faktor blízkosti ke spotřebitelům produktů byl určující až do 20. - 30. let 20. století, dokud se neobjevily nosiče mléka s tepelně izolovanými cisternami, s následným nástupem chladírenských vozů se stal ještě méně významným; nicméně, úspory z rozsahu se staly významnějšími s rostoucí úrovní mechanizace a automatizace farmy . V 70. letech 20. století, kdy po celém světě převládaly malé mléčné farmy, se v SSSR objevily obří farmy , mezi nimi farma v Tambovské oblasti pro 4 tisíce kusů a zemědělská firma Shchapovo pro 2 tisíce [5 ] Postupem času se trend rozšiřování podniků se rozšířil i do dalších zemí, například ve Spojených státech amerických , největším světovém producentovi mléka, se od roku 1970 do roku 2015 průměrná velikost hospodářských zvířat na farmách zvýšila z 19 na 125 krav a více než polovina produkce o léta 2000 se soustředila na podniky s více než 1 000 zvířaty, objevily se farmy pro 20 000 krav (Dugan Brothers, Arizona , 2015) a vytvoření nové farmy s méně než 2,5 tisíci kusů bylo v polovině považováno za ekonomicky neúčelné. -2000 [4] . Od 90. do 21. století byly farmy o velikosti od tisíce kusů budovány také v západní Evropě , kde je typická strategie postupného zvyšování kapacity.
Struktura prodejny mléčné farmy je obvykle organizována v kontextu biologického cyklu zvířat. U skotu existují tři hlavní sektory – náhradní mladý chov, jalovice a produkce; pokud jsou býci vykrmováni v podniku, pak je také přidělen sektor výkrmu [6] .
V prodejnách sektoru náhradních mladých zvířat jsou chována zvířata od narození ( telata ) až po jalovice v sedmi měsících březosti. Počet dílen se určuje v závislosti na velikosti farmy a technologických vlastnostech, ve velkých farmách v sektoru náhradního mladého dobytka může být přiděleno sedm dílen odpovídajících různým věkovým skupinám. První dílnou, kam chodí novorozená telata, je výdejna, kde jsou prvních 10-15 dnů života chována na bohaté slámové podestýlce a jsou podávána s individuálním krmením [7] . Mléčná telata jsou chována ve vedlejší prodejně, kde lze použít automatizované systémy napájení. V dílnách náhradních mladých zvířat starších skupin se používá systém volného ustájení. Počínaje 15. měsícem jsou jalovice inseminovány a 7. měsíce jsou přemístěny do dalšího sektoru.
První workshop v sektoru jalovic - příprava na otelení . V teletně, kde jsou prvotelátka ve fázích hloubka, telení a novorozenec, jsou přidělovány odpovídající úseky (prenatální, porodní, postnatální). 10-15 dní po otelení nastupují prvojalovice do dojírny a inseminace, poté jdou do přejímky prvojalovic, kde se kontroluje mléčná užitkovost, vhodnost pro strojové dojení.
Dílny výrobního sektoru pro skot - krávy na sucho, telení, dojení a inseminace krav, výroba mléka. Vzhledem k tomu, že funkce prodejen pro přípravu na telení, telení a dojení jsou obdobné funkcím obdobných prodejen v sektoru prvotelek, jsou v malých chovech kombinovány [8] .
V sektoru výkrmu se tradičně rozlišují tři dílny - pěstitelská, odchovná a finální výkrm, ale v závislosti na zvolené technologii lze zvolit i jiné zařízení.
Různorodost technologií chovu dojnic je založena na kombinaci možných systémů, způsobů a metod údržby a také principů, metod a metod údržby. Racionální kombinace technologií údržby a služeb závisí na mnoha faktorech, včetně investičních příležitostí, velikosti farmy, přírodních a klimatických podmínek, dostupnosti píce a pastvin, ceně manuální práce a charakteristikách chování používaného plemene zvířat. .
Dva protikladné systémy chovu - pastvina, ve které je organizována stálá pastva dobytka na pastvinách , a bezstájový dobytek s chovem dobytka ve chlévech ( kravíny , ovčíny , chlévy ). Mezilehlou možností je systém stáje a pastviny, kdy se zvířata pasou během dne a po zbytek času jsou ve stáji ; možnosti pořádání letního tábora jsou možné (v případě odlehlých pastvin). Pochůzným systémem jsou organizovány vycházkové plochy nebo krmiště, do kterých se přiváží čerstvě posekaná zelená hmota.
Obecně platí, že pastevní formy ustájení poskytují relativně nízké náklady na krmivo, vyšší produktivitu a lepší zdraví zvířat [9] . Někdy je systém pastvy využíván pouze pro náhradní mláďata, zatímco zbytek stáda je ustájen ve stájích. Mezi nevýhody pastevních forem patří možný nutriční nedostatek (zvířata musí být krmena a to vyžaduje dodatečné organizační náklady) a smíšené formy, zejména při sezónní změně pastvin na stáje, náklady na restrukturalizaci procesů řízení stáda, dočasné poruchy trávení v zvířat v důsledku změny druhů krmiva a dočasného snížení mléčné užitkovosti.
Klasickým způsobem chovu je uvazování, kdy jsou zvířata fixována na malé ploše a přivázána k individuálnímu krmelci.
Volné ustájení umožňuje volný pohyb zvířat v relativně velkém úseku nebo po celém areálu, zvířata mohou obsadit jakékoli místo pro krmení a odpočinek, přičemž jsou možné různé varianty - s kombinovanými boxy, s individuálními boxy pro zvířata k odpočinku, bez boxů. Hlavní nevýhodou volné metody je soutěživost krav o potravu, kdy agresivnější a zpravidla méně produktivní jedinci vytlačují klidnější, v podmínkách nadbytku potravy však tento problém nepozorujeme [10] . Volné ustájení je považováno za modernější a efektivnější způsob, nicméně přechod na něj je často provázen jak konstrukčními, tak organizačními komplikacemi (vyžaduje pečlivé prostudování sanace, přepočet norem na krmivo a stelivo, přeškolení personálu) [11] . Existují i kombinované způsoby držení, kdy jsou zvířata dočasně fixována u jednotlivého krmítka a v případě potřeby vypuštěna, k tomu se používají různé druhy automatických vodítek a automatů zamykajících kombibox.
Hlavní způsoby chovu jsou podestýlka (na výměnné nebo nevyměnitelné podestýlce ) a bez podestýlky (na pevných nebo štěrbinových podlahách). Hlavní charakteristikou steliva je schopnost pohlcovat vlhkost, čím je vyšší, tím je účinnější, to je důležité zejména pro skot, který denně vyloučí asi 20 litrů moči . Jako podestýlka se používá sláma , rašelina , piliny , méně často písek . V závislosti na materiálu a aplikačním množství lze podestýlku měnit z 2x denně na 1x měsíčně; nevyměnitelná podestýlka je zachována po celou dobu držení zvířat v sekci [12] .
U bezlůžkového způsobu s masivními podlahami hraje důležitou roli výběr materiálu, který zajišťuje nízkou tepelnou vodivost , pevnost , protiskluznost , voděodolnost , odolnost vůči agresivním kapalinám (moč, dezinfekční prostředky ) a čistitelnost. Roštová podlaha se obvykle používá pro volné ustájení, šířka lamel a vzdálenost mezi nimi pro takovou podlahu je zvolena tak, aby výkaly zvířat snadno spadly do takové podlahy, aniž by došlo k poškození končetin. zvířat. Pod rošty roštové podlahy jsou uspořádány kanály, kterými je odpad odváděn gravitací; v tomto případě může být technologickou komplikací vysoká vlhkost hnoje (až 95 % i více), což znesnadňuje zpracování a použití [13] .
Princip obsluhy je přístup k obslužným úkonům, který může být individuální, kdy jsou zohledněny vlastnosti každého zvířete, nebo skupinový, kdy se tvoří skupiny zvířat s podobnými vlastnostmi a jsou obsluhovány podle jednotného standardu. Existují kompromisní - individuální skupinové varianty, kdy se např. ve skupině standardizuje krmení siláží (stejná porce pro všechna zvířata), individualizuje se výběr a dávka koncentrovaného krmiva [14] .
V jedné skupině se vyberou zvířata, která jsou v blízké fázi biologického cyklu a mají podobné vlastnosti, pokud jde o produktivitu. Podle fází biologického cyklu se považuje za vhodné, aby velká kráva byla ve stejné skupině krav, přičemž rozdíl mezi otelením nepřesahuje 21 dní. Pro seskupování zvířat lze navíc použít následující znaky: průtok mléka, věk, hmotnost, za nejjednodušší způsob seskupování se považuje sdružování zvířat podle stádia laktace [15] .
Způsob služby určuje organizaci každého druhu služebních operací - mohou být prováděny na vyhrazených služebních místech, v místě zadržení; zároveň lze část operací provádět na stanovištích (například dojení v dojírně) a některé - v místě zadržení (například krmení a napájení v kombinovaných boxech s automatickými uvazovacími zařízeními). Současně mohou být servisní místa organizována jak ve formě sekcí v místnostech, kde jsou držena zvířata, tak v samostatných místnostech nebo dokonce strukturách. Důležitým technologickým řešením pro obslužná místa je volba způsobu doručování zvířat na ně, je možné organizovat jak organizaci samostatného pohybu zvířat, tak použití dopravníkové dopravy. Existují různá řešení dopravníků, existují možnosti, kdy jsou zvířata nucena pohybovat se samostatně po krmném dopravníku nebo závěsném podavači k obslužným stanovištím, existovalo provedení s prstencovým dopravníkem v podobě dvou řad stání otáčejících se na kolejové plošině s podavačem mezi řádky s pevnými dojícími jednotkami a dávkovači na koncentráty a krmivo (cyklus dojení na takovém dopravníku o průměru cca 50 m trvá 2 hodiny), byla vypracována řešení s držením zvířat ve vozících s plnou výbavou pro uschování (krmítko, napáječka, sběrná nádrž na fekálie), přesun k údržbě po kolejích v kaskádě obslužných stanovišť (na jednom stanovišti se vyprázdní sběrná nádrž na hnůj, na druhém se provádí krmení, na dalším dojení) [ 16] . Mezi možné problémy některých typů dopravníků patří hypodynamie zvířat, která je zatížena odpovídajícími funkčními poruchami a v konečném důsledku i snížením produktivity.
Dvěma hlavními způsoby obsluhy zvířat jsou obsluha a samoobsluha. V malých chovech převažuje první varianta, kdy musí ošetřovatelé přímo kontaktovat každé zvíře, aby provedli většinu úkonů v místě zadržení, stejně jako u uvazovacího způsobu. Samoobsluha využívá automatizační techniky: samokrmítka, automatické napáječky, dojící roboty; s pronikáním automatizačních technologií se zvyšuje počet samoobslužných provozů, v souvislosti s tím se zvyšuje kvalifikační struktura personálních změn a naléhavost škálování ekonomiky.
Produktivita zvířat je více než z poloviny určena krmením; pro skot - 60 % výrobních nákladů tvoří náklady na krmivo a 40 % nákladů na pracovní sílu souvisí s krmením [17] . Tři hlavní způsoby krmení v mléčných farmách jsou oddělené (kdy jsou zvířata nejprve krmena šťavnatým krmivem a poté koncentráty), celé (dodávka kompletní krmné směsi), kombinované (kdy je hlavní část krmena ve formě krmné směsi , ale část krmiva a doplňkové látky jsou uvedeny samostatně). Přes nižší náklady při separované metodě má takové nevýhody jako vysoké ztráty (zejména až 15–20 % samostatně zkrmovaného šťavnatého krmiva nesní skot) a riziko acidózy až ketózy při zkrmování koncentrátů samostatně [18] .
Hlavní způsoby podávání krmiva jsou silniční (samojízdné elektromobily , tahače s roznášecími přívěsy), systém dopravníkových dopravníků, mobilní technická zařízení s omezenou volností pohybu (například výdejní stojany pohybující se po jednokolejce ), kombinované možnosti jsou možné (např. když traktor dodává krmivo, ale rozděluje je podle jednotlivých podavačů (stacionární dopravník). Výdejní zařízení lze vybavit míchačkami, které zajistí přípravu krmných směsí bezprostředně před podáváním. Nejsložitější rozhodnutí v procesu organizace krmiv jsou spojena s individualizací krmení koncentráty, jednou z možností takové organizace může být instalace automatických krmných stanic se systémem rozpoznávání zvířat [19] .
Samostatným procesem při krmení je napájení zvířat, jejich hlavní potřeba vody vzniká po dojení (zejména kráva po dojení vypije vodu na třetinu denní potřeby). Napáječky jsou obvykle organizované, poskytují zvířatům individuální nebo skupinový přístup a jsou vybaveny centralizovaným automatickým systémem zásobování vodou. Voda také vyžaduje přípravu, zejména je důležité zajistit její ohřev, ke kterému lze využít teplo z vychlazeného mléka [20] . Mláďata jsou krmena mlezivem (prvních několik dní), mlékem nebo plnotučnými mléčnými náhražkami , mléčnými krmnými směsmi, které lze také krmit automatickými krmnými systémy a automatizovanými krmnými stanicemi.
Hlavní metodou dojení ve středních a velkých farmách je od poloviny 20. století automatické dojení pomocí dojicích strojů instalovaných specialisty - operátory strojního dojení , nebo zcela robotických systémů. Před dojením se obsluha nebo robot připraví (mytí a otření vemene , dojení prvních porcí mléka), což trvá do 50 sekund, samotné strojové dojení trvá 4-8 minut, po vypnutí stroje a sejmutí strukových násadců (u některých instalací se tato akce provádí automaticky) vsuvky jsou dezinfikovány. Považuje se za důležité organizovat krmení a napájení bezprostředně po dojení tak, aby krávy co nejdéle neležely, což snižuje riziko vnikání nečistot a škodlivé mikroflóry do struků s otevřenými kanály [21] .
Nejefektivnější organizace procesu dojení z hlediska mzdových nákladů a kvality mléka umožňuje vybudování specializovaných dojíren s přívodem mléka do centralizovaného mlékovodu. Existuje několik typů dojících strojů pro dojírny; v tandemových, rybích, paralelních instalacích se krávy dojí v jednotlivých strojích umístěných na obou stranách příkopu, ve kterých obsluha pracuje a instaluje dojící stroje, v prvním systému jsou stroje umístěny paralelně s příkopem, ve druhém - při úhel 30 ° nebo 60 °, ve třetím - kolmo k příkopu (používá se otočná brána, která otáčí zvířata s vemenem směrem k obsluze). Ve velkochovech se hojně využívají karuselové dojicí systémy, kdy jsou zvířata umístěna na kruhové otočné plošině, obsluha dle provedení může být ve vnitřním poloměru nebo mimo plošinu. Karuselový systém byl vynalezen v USA ve 30. letech, ale v západní Evropě, Austrálii a na Novém Zélandu se rozšířil až od 60. let [22] , na počátku 80. let se karuselový systém objevil i v SSSR - byl instalován na jednom z největších světových mléčných farem té doby " Shchapovo " [23] .
Robotické dojící stanice jsou obvykle organizovány ve formě boxů, ve kterých je zvířatům, která do nich vstupují, dodáváno koncentrované krmivo, poté jsou uzamčena a umístěna, poté je pomocí manipulátoru umyto vemeno , načež je manipulátor přiveden již s dojením. stroj a pomocí laserového polohování dojení se brýle postupně nasazují na bradavky zvířete, pokud se zařízení nepodaří nainstalovat, robot pokusy několikrát zopakuje. První porce mléka jsou automaticky odváděny do samostatné cisterny, hlavní výtěžek mléka je posílán do mléčného potrubí, na konci procesu jsou sklenice ze zvířete automaticky odstraněny a vemeno je dezinfikováno. Pro skot může jeden robotický box obsloužit 50-70 krav, respektive pro větší stádo je potřeba vícenásobný počet boxů [24] . Robotické dojící stanice umožňují zcela eliminovat kontaktní ruční práci obsluhy při dojení, ale celková úspora časových nákladů je pouze 10-50%, jelikož nutnost zajištění pohybu krav zůstává, náklady na technologickou kontrolu a vybavení zvýšení údržby . Díky volnému ustájení skotu s volným přístupem k robotickému pracovišti je kvůli nedostatku motivace u některých zvířat potřeba přivést až 15 % krav k dojení , ale většina zvířat si samostatně uvědomuje přirozenou potřebu dojení a v průměru 2,6– 2,7krát denně navštěvují dojícího robota a nejproduktivnější jedinci - až 5krát denně [25] .
Instalace rybí kosti pod úhlem 60° ( kibbutz Gezer )
Instalace dojicího klastru do systému rybí kosti pod úhlem 60°
Dojírna s "paralelním" systémem v kozí mléčné farmě
Dojnice na kolotoči dojící na francouzské farmě v Aveyronu
Robotická dojicí stanice DeLaval