Wpływ mechanizacji w różnych systemach żywienia bydła na nakłady produkcji

PROBLEMY INŻYNIERII ROLNICZEJ PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80) PROBLEMS OF AGRICULTURAL ENGINEERING s. 141 150 Wersja pdf: www.itep.edu.pl/wydawnictwo ISSN 1231-0093 Wpłynęło 16.04.2013 r. Zrecenzowano 11.05.2013 r. Zaakceptowano 11.06.2013 r. A koncepcja B zestawienie danych C analizy statystyczne D interpretacja wyników E przygotowanie maszynopisu F przegląd literatury Wpływ mechanizacji w różnych systemach żywienia bydła na nakłady produkcji Marcin MAJCHRZAK ABCDEF Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Oddział w Warszawie Streszczenie Badania przeprowadzono w oborach stanowiskowych i wolnostanowiskowych o koncentracji od 38 do 109 DJP. Były to obory z bydłem mlecznym, w których stosowano taki sam system żywienia zarówno w okresie letnim, jak i zimowym, wysoki poziom mechanizacji w przygotowaniu i zadawaniu pasz, z wykorzystywaniem mieszających wozów paszowych oraz podwieszanych robotów paszowych sterowanych komputerowo. Przeanalizowano sposoby przygotowania i zadawania pasz w oborach wyposażonych w mieszające wozy paszowe oraz samojezdne roboty paszowe sterowane komputerowo. Określono koszty eksploatacji maszyn i urządzeń w obiektach inwentarskich do zabiegu II przygotowania i zadawania pasz oraz składowe tych kosztów, tj. koszty utrzymania i koszty użytkowania, w tym dzienne nakłady robocizny. Słowa kluczowe: mieszający wóz paszowy, podwieszany robot paszowy, obora wolnostanowiskowa, obora stanowiskowa, nakłady robocizny, koszty eksploatacji Wstęp Żywienie krów jest jednym z najbardziej pracochłonnych zabiegów w produkcji mleka i jednocześnie niezbędnym ogniwem opłacalnej produkcji. Szacuje się, że w ostatnich 35 latach wzrost wydajności krów, aż w 80% osiągnięto dzięki poprawie i racjonalizacji żywienia, a jedynie w 20% w wyniku doskonalenia cech genetycznych [KRZYŻEWSKI, REKLEWSKI 1997]. Produkcja mleka jest opłacalna, jeśli odbywa się z zastosowaniem nowoczesnej technologii chowu, zapewniającej racjonalne żywienie i mechanizację produkcji. Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, 2013

Marcin Majchrzak Racjonalne żywienie powinno odpowiadać następującym wymaganiom [ROMA- NIUK i in. 2011c]: stosowane pasze powinny w pełni pokrywać zapotrzebowanie zwierząt na składniki energetyczne, białko, witaminy i sole mineralne; pasze powinny być dobrej jakości, odpowiadającej przyjętym standardom; pasze dla bydła mlecznego powinny być skarmiane w postaci mieszanki pełnoporcjowej (np. TMR); rodzaj produkowanych pasz powinien umożliwić zastosowanie pełnej mechanizacji w uprawie roślin oraz podczas ich sprzętu, konserwacji, przechowywania i skarmiania. Dobre pasze i właściwe ich przygotowanie mają decydujący wpływ na efektywność chowu zwierząt. Jakość wyprodukowanego mleka jest w dużym stopniu uzależniona od jakości i rodzaju paszy. Odpowiednie zużycie pasz uzyskuje się w żywieniu paszą pełnoporcjową, uzyskaną z wymieszania pasz objętościowych, treściwych i dodatków mineralno-witaminowych. W systemie wolnostanowiskowego i stanowiskowego chowu bydła można osiągnąć najwyższy poziom mechanizacji procesu produkcyjnego, wprowadzając elektroniczną identyfikację zwierząt, zautomatyzowane żywienie paszami treściwymi i dój mechaniczny w dojarni. Celem pracy było określenie kosztów eksploatacji maszyn i urządzeń do przygotowania i zadawania pasz oraz nakładów robocizny, występujących w badanych obiektach inwentarskich. Metody badań Badania przeprowadzono z uwzględnieniem wytycznych zawartych w opracowaniach GANCARZA [2007; 2010], MUZALEWSKIEGO [2010] oraz ROMANIUKA i in. [2011a, b, c] na przykładzie trzech obór wolnostanowiskowych i trzech obór stanowiskowych w gospodarstwach rodzinnych na terenie województw mazowieckiego i podlaskiego. Obiekty spełniały następujące kryteria: obsada od 38 do 109 DJP; obory wyposażone w robot paszowy sterowany komputerowo lub mieszający wóz paszowy; minimum IV poziom mechanizacji prac przy przygotowaniu i zadawaniu pasz. Na podstawie analizy literatury i wstępnych badań dokonano porównania czasu wymieszania i zadawania pasz oraz nakładów robocizny w oborach wyposażonych w mieszający wóz paszowy lub robot paszowy. Obliczono koszty eksploatacji linii przygotowania i zadawania pasz, oszacowano okres użytkowania, współczynnik kosztów napraw i zużycie paliwa dla maszyn rolniczych, wykorzystywanych w przygotowaniu i zadawaniu pasz. 142 ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80)

Wpływ mechanizacji w różnych systemach żywienia bydła Powyższe założenia wyznaczono za pomocą następujących wzorów koszty eksploatacji K e maszyn i urządzeń, zastosowanych do mechanizacji zabiegu przygotowania i zadawania pasz, które składają się z kosztów utrzymania K utrz i kosztów użytkowania K uż : Wzór ogólny: K = K + K [zł rok 1 ] (1) e utrz K utrz łączne koszty utrzymania [zł rok 1 ]; K uż łączne koszty użytkowania [zł rok 1 ]. Koszty eksploatacji wyposażenia (liczone oddzielnie dla każdej maszyny i urządzenia): eurz uż K = K + K (2) utrz K utrz koszty utrzymania wyposażenia [zł rok 1 ]; K uż koszty użytkowania wyposażenia [zł rok 1 ]. Koszty utrzymania wyposażenia: = n C mi Kutrz + Kui [zł rok 1 ] (3) i = 1 Ti C mi cena (wartość) odtworzeniowa maszyny lub urządzenia [zł]; T i okres trwałości [lata]; K ui koszt ubezpieczenia i-tej maszyny lub urządzenia [zł rok 1 ]. Koszty użytkowania wyposażenia: uż r ee em n uż K = K + K + K + K [zł rok 1 ] (4) K r koszty robocizny [zł rok 1 ]; K ee koszty energii elektrycznej zużywanej przez maszyny i urządzenia [zł rok 1 ]; K em koszty energii mechanicznej [zł rok 1 ]; K n koszty napraw [zł rok 1 ]. Koszty robocizny: K r = N N C [zł rok 1 ] (5) r DJP j N = n' 365 dni [rbmin rok 1 ] (6) r r ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80) 143

Marcin Majchrzak N r nakłady robocizny [rbmin rok 1 ]; C j koszt 1 rbh pracy ludzkiej [zł h 1 ]; N DJP liczba zwierząt w przeliczeniu na DJP; n r jednostkowe nakłady robocizny w okresach letnim i zimowym [rbh DJP 1 doba 1 ], n r = rbmin 60 1 = rbh. Koszty napraw: = n C m Kn S [zł rok 1 ] (7) i = 1 Ti S = 0,6 1,1 współczynnik kosztów napraw w zależności od maszyny lub urządzenia. n n kutrz + kuż i = 1 i = 1 e = NDJP k k e jednostkowy koszt eksploatacji; N DJP liczba zwierząt w przeliczeniu na DJP. Wyniki badań [zł rok 1 DJP 1 ] (8) Charakterystykę badanych obór przedstawiono w tabeli 1. Zbiorcze wyniki badań w zakresie sposobów zadawania pasz, nakładów robocizny na żywienie krów, koszty zakupu maszyn i urządzeń do mechanizacji żywienia oraz koszty eksploatacji maszyn i urządzeń do przygotowania i zadawania pasz przedstawiono w tabeli 2, a w postaci graficznej na rysunkach 3 5. Przykładowy schemat obory stanowiskowej dla obsady 38 DJP, wyposażonej w samojezdny robot paszowy przedstawiono na rysunku 1, natomiast przykładowy schemat obory wolnostanowiskowej dla obsady 70 DJP z korytarzem paszowym, po którym może poruszać się mieszający wóz paszowy, przedstawiono na rysunku 2. W oborach, w których pasza była przygotowywana i zadawana za pomocą mieszających wozów paszowych (obory nr 2, 4, 5) koszty zakupu maszyn i urządzeń do mechanizacji żywienia wynosiły od 3334 do 5692 zł DJP 1, a dzienne nakłady robocizny w okresie letnim i zimowym od 0,67 do 1,37 rbmin DJP 1, czyli średnio 0,92 rbmin DJP 1. Natomiast w oborach nr 1, 3, 6 koszty zakupu maszyn i urządzeń do mechanizacji żywienia wynosiły od 3205 do 5049 zł DJP 1, a dzienne nakłady robocizny zarówno w okresie letnim, jak i zimowym od 0,22 do 0,31 rbmin DJP 1, czyli średnio 0,26 rbmin DJP 1. Obory te wyróżniały się wysokim stopniem mechanizacji przygotowania i zadawania pasz. Maszynami do mechanizacji tego zabiegu były samojezdne roboty paszowe sterowane komputerowo. 144 ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80)

Wpływ mechanizacji w różnych systemach żywienia bydła Tabela 1. Charakterystyka badanych obór Tabela 1. Characteristics of tested cattle barns Nr obory Barn no. 1 2 3 4 5 6 System utrzymania bydła Cattle housing system stanowiskowy stands wolnostanowiskowy free-stall stanowiskowy stands wolnostanowiskowy free-stall wolnostanowiskowy free-stall stanowiskowy stands Typ stanowiska żywieniowego Type of feeding stand uwięź grabnerska tethered grab drabina paszowa feeding ladder uwięź grabnerska tethered grab drabina paszowa feeding ladder drabina paszowa feeding ladder uwięź grabnerska tethered grab Obsada [DJP] Livestock density [LU] Szerokość korytarza paszowego Width of feeding passage [cm] 38 450 44 462 54,4 180 70 450 90 441 109 246 3 2 4 5 6 7 40 1337 1 7 1562 120 125 40 40 40 2050 1100 Rys. 1. Schemat funkcjonalny obory dla krów mlecznych nr 1 z zastosowaniem robota do zadawania pasz: 1 robot paszowy, 2 silos, 3 śrutownik, 4 mieszalnik pasz treściwych, 5 kojce dla cieląt, 6 kojec dla jałówek, 7 boksy dla krów mlecznych i zasuszonych Fig. 1. Functional scheme of the barn no. 1 for dairy cows with feeding robot applied: 1 feeding robot, 2 silo, 3 grain mill, 4 mixer for concentrates, 5 calf pens, 6 heifer boxes, 7 boxes for cows milking and dried off ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80) 145

146 ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2(80) Tabela 2. Sposoby zadawania pasz, nakłady robocizny na żywienie krów oraz koszty zakupu i eksploatacji maszyn i urządzeń do przygotowania i zadawania pasz Table 2. Manners of feed distribution, labour inputs on feeding cows and the costs of purchase and operation of machines and devices to feed preparation and distribution Nr obory Barn no. Obsada [DJP] Livestock density [LU] 1 38 2 44 3 54,4 4 70 5 90 6 109 Sposób zadawania pasz Manner of feed distribution Koszty zakupu maszyn i urządzeń do mechanizacji żywienia Purchase costs of machines and devices to feeding mechanization [zł] [PLN] [zł DJP 1 rok 1 ] [PLN LU 1 year 1 ] Dzienne nakłady robocizny (lato, zima) [rbmin DJP 1 doba 1 ] Daily labour inputs (summer, winter) [work-min LU 1 daily 1 ] Koszty eksploatacji Operation costs [zł rok 1 ] [PLN year 1 ] [zł rok 1 DJP 1 ] [PLN year 1 LU 1 ] robot paszowy feeding robot 185 600 4 884 0,22 29 538 777 wóz paszowy feeding carriage 211 720 4 811 1,37 52 724 1 198 7 m 3 robot paszowy feeding robot 274 700 5 049 0,26 41 461 762 wóz paszowy feeding carriage 18 m 3 233 400 3 334 0,71 79 241 1 132 wóz paszowy feeding carriage 512 360 5 692 0,67 85 025 944 14 m 3 robot paszowy feeding robot 349 400 3 205 0,31 69 302 635 Marcin Majchrzak

Wpływ mechanizacji w różnych systemach żywienia bydła VI 6 6 3 7 VII 7 III VIII 2490 IX 5 X V 1020 2 II 1 I IV VII VI 3 7 6 5500 5000 Rys. 2. Schemat technologiczno-funkcjonalny obory wolnostanowiskowej nr 2 na głębokiej ściółce: I dojarnia, II pomieszczenie na mleko, III biuro, IV poczekalnia, V maszynownia, VI legowiska na głębokiej ściółce, VII obszar paszowy na podłodze rusztowej, VIII korytarz paszowy, IX porodówka, X cielętnik; 1 dojarnia typu rybia ość 2x6, 2 schładzarka zbiornikowa, 3 przegroda, 4 przegroda paszowa, 5 silos na paszę treściwą, 6 poidło, 7 czochradło Fig. 2. Technological-functional scheme of the free-stall, deep littered barn no. 2: I milking room, II milk storage room, III office, IV waiting room, V engine room, VI lairs on deep litter, VII feed area on slatted floor, VIII feeding passage, IX delivery room, X calf room; 1 fishbone milking parlour 2x6, 2 tank cooler, 3 partition, 4 feed barrier, 5 silo for concentrates, 6 drinking bowl, 7 scratching device 1,6 Dzienne nakłady robocizny [rbmin DJP 1 ] Daily labour inputs [work-min LU 1 ] 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 38 54,4 109 44 70 90 Obory z robotem paszowym Cattle barns with feeding robot Obory z mieszającym wozem paszowym Cattle barns with mixing- -feeding carriage Obsada [DJP] Livestock density [LU] Rys. 3. Zestawienie porównawcze dziennych nakładów robocizny w przeliczeniu na DJP w oborach wyposażonych w podwieszane roboty paszowe oraz mieszające wozy paszowe Fig. 3. Comparative sheet of the daily labour inputs accounted per LU, in the cattle barns equipped with underslung feeding robots and mixing-feeding carriages ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80) 147

Marcin Majchrzak Koszt maszyn i urządzeń [zł DJP 1 ] Cost of machines and devices [PLN LU 1 ] 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 38 54,4 109 44 70 90 Obsada [DJP] Livestock density [LU] Obory z robotem paszowym Cattle barns with feeding robot Obory z mieszającym wozem paszowym Cattle barns with mixing- -feeding carriage Rys. 4. Zestawienie porównawcze kosztów inwestycyjnych maszyn i urządzeń do mechanizacji żywienia Fig. 4. Comparative sheet of investment costs of the machines and devices to feeding mechanization Koszt eksploatacji maszyn i urządzeń [zł rok 1 DJP 1 ] Operation cost of machines and devices [PLN year 1 LU 1 ] 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 38 54,4 109 44 70 90 Obsada [DJP] Livestock density [LU] Obory z robotem paszowym Cattle barns with feeding robot Obory z mieszającym wozem paszowym Cattle barns with mixing- -feeding carriage Rys. 5. Zestawienie porównawcze kosztów eksploatacji maszyn i urządzeń do przygotowania i zadawania pasz Fig. 5. Comparative sheet of operation costs of the machines and devices to feed preparation and distribution Badania wykazały, że żywienie za pomocą robotów przyczynia się do oszczędności dziennych nakładów robocizny i związanych z tym kosztów. Również koszty eksploatacji maszyn i urządzeń do przygotowania i zadawania pasz były niższe i wynosiły od 635 do 777 zł rok 1 DJP 1. Podsumowanie i wnioski Przeprowadzone badania wykazały, jak duży wpływ na nakłady robocizny oraz koszty eksploatacji maszyn i urządzeń do przygotowania i zadawania pasz w oborach ma poziom mechanizacji. Z punktu widzenia minimalizacji kosztów 148 ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80)

Wpływ mechanizacji w różnych systemach żywienia bydła i nakładów robocizny korzystniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie robotów paszowych sterowanych komputerowo. Na podstawie wyników badań sformułowano niżej podane wnioski: 1. Dzienne nakłady robocizny w oborach, w których do zadawania pasz używano robota paszowego wynosiły średnio 0,26 rbmin DJP 1, natomiast w obiektach z mieszającym wozem paszowym 0,92 rbmin DJP 1, co wynikało z większego poziomu mechanizacji w przygotowaniu i zadawaniu pasz. 2. Najniższe koszty maszyn i urządzeń stosowanych do żywienia bydła stwierdzono w oborach, w których wykorzystywane były roboty paszowe sterowane komputerowo. 3. Stosowanie samojezdnych robotów paszowych sterowanych komputerowo jest korzystniejsze w miarę wzrostu obsady (DJP), przy minimalnym zwiększeniu dziennych nakładów robocizny. 4. Koszty eksploatacji maszyn i urządzeń również były niższe w oborach wyposażonych w roboty paszowe i zawierały się w granicach od 635 do 777 zł rok 1 DJP 1. Bibliografia GANCARZ F. 2007. Analiza kosztów mechanizacji procesu żywienia w oborach wolnostanowiskowych o zróżnicowanej obsadzie krów. Problemy Inżynierii Rolniczej. Nr 2 s. 153 158. GARNCARZ F. 2010. Koszty wyposażenia i eksploatacji do przygotowywania i zadawania pasz w różnych systemach żywienia krów. Problemy Inżynierii Rolniczej. Nr 3 s. 85 93. KRZYŻEWSKI J., REKLEWSKI Z. 1997. Chów i hodowla zwierząt gospodarskich. Warszawa. SGGW. ISBN 83-86980-47-8 ss. 284. MUZALEWSKI A. 2010. Koszty eksploatacji maszyn. Nr 25. Falenty. ITP. ISBN 978-83-62416-05- 9 ss. 56. ROMANIUK W., BISKUPSKA K., KARBOWY A. 2011a. Ocena przykładowych rozwiązań obór mlecznych. Problemy Inżynierii Rolniczej. Nr 4 s. 91 103. ROMANIUK W., BISKUPSKA K., PEREDNIA V., ROMANOVICH A. 2011b. Dobór wozu paszowego mieszającego w zależności od koncentracji bydła w gospodarstwie. Problemy Inżynierii Rolniczej. Nr 3 s. 121 130. ROMANIUK W., FIEDOROWICZ G., BISKUPSKA K. 2011c. Analiza standardów technologicznych obór dla krów mlecznych w gospodarstwach rodzinnych i farmerskich. Monografia. Falenty Warszawa. ISBN 978-83-62416-21-9 ss. 66. Marcin Majchrzak IMPACT OF MECHANIZATION ON PRODUCTION INPUTS AT VARIOUS SYSTEMS OF CATTLE FEEDING Summary Investigations were carried out in the stand- and free-stall cattle barns at the livestock density from 38 to 109 LU. In tested cattle barns, housed by dairy cows, the ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80) 149

Marcin Majchrzak same feeding systems were applied, either in the summer and winter periods (high mechanization level in preparation and distribution of feeds, with the use of feed mixing carriages and computer controlled underslung feeding robots). The procedures of feed preparation and distribution were analysed in cattle barns equipped with feed mixing carriages and computer controlled self-propelled feeding robots. Operation costs of the machinery and equipment were determined in livestock objects, including feed preparation and distribution, as well as the components of these costs, i.e. the maintenance and usage, daily labour costs inclusive. Key words: feed mixing carriage, underslung feed robot, free-stall cattle barn, stand cattle barn, labour inputs, costs Adres do korespondencji: mgr inż. Marcin Majchrzak Instytut Technologiczno-Przyrodniczy Oddział w Warszawie ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa tel. 22 542-11-13; e-mail: m.majchrzak@itep.edu.pl 150 ITP w Falentach; PIR 2013 (IV VI): z. 2 (80)