Интеллектуализированная оценка систем сбора и хранения навоза на молочной ферме по выбросу парниковых газов

В выбросах парниковых газов животноводство играет существенную роль. Наибольшее их количество поступает от жвачных животных, в том числе от систем сбора и хранения навоза. В процессе модернизации существующих и строительства новых ферм, современных животноводческих помещений увеличивается их доля с беспривязной системой содержания животных, для которой характерен переход от получения твёрдого навоза к жидкому. Цель работы – провести оценку образования парниковых газов от различных современных систем сбора и хранения навоза на молочных фермах крупного рогатого скота. Исследование выполнили на основе данных одного из сельскохозяйственных предприятий Северо-Западного федерального округа (СЗФО) в соответствии с Руководящими принципами Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и разработанной национальной методикой по инвентаризации выбросов парниковых газов. Рассмотрены три широко используемые технологии по обращению с навозом. Полученные результаты показали, что переход к системам обращения с жидким навозом способствует росту выбросов парниковых газов за счёт увеличения образования метана. На рассматриваемом предприятии его выброс увеличивается с 1894,17 кг/год до 36137,02 кг/год. Использование сепарации навоза на твёрдую и жидкую фракции с последующей их раздельной обработкой позволяет снизить выброс метана до 6269,70 кг/год. Выброс закиси азота происходит при переработке твёрдого навоза, его снижение возможно путём обеспечения регулируемого процесса аэрации.

1. Jose V. S., Sejian V., Bagath M., Ratnakaran A. P., Lees A. M., Al-Hosni Y. A. S. et al. Modeling of greenhouse gas emission from livestock. Frontiers in Environmental Science. 2016;4:27. DOI: https://doi.org/10.3389/fenvs.2016.00027

2. Rotz C. A. Modeling greenhouse gas emissions from dairy farms. Journal of Dairy Science. 2018;101(7):6675–6690 DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2017-13272

3. Genstwa N., Zmyślona J. Greenhouse gas emissions efficiency in Polish agriculture. Agriculture. 2024;14(1):56. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture14010056

4. Prasad R. J., Sourie S. J., Cherukuri V. R., Fita L., Merera C. E. Global warming: genesis, facts and impacts on livestock farming and mitigation strategies. International Journal of Agriculture Innovations and Research. 2015;3(5): 2319–1473. URL: https://ijair.org/administrator/components/com_jresearch/files/publications/IJAIR_1267_Final.pdf

5. Regan C., Perveen S., Sandhu H. Updated global emissions from the livestock sector. Australia: Adelaide, University of South Australia Report, 2021. 146 p. URL: https://www.researchgate.net/publication/362065392

6. Петрунина И. В., Горбунова Н. А. Системные меры по снижению выбросов парниковых газов в животноводческих хозяйствах. Обзор. Пищевые системы. 2022;5(3):202–211. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2022-5-3-202-211 EDN: ZIUPJC

7. Christophe S., Pentieva K., Botsaris G. Knowledge and practices of cypriot bovine farmers towards effective and safe manure management. Veterinary Sciences. 2023;10(4):293. DOI: https://doi.org/10.3390/vetsci10040293

8. Шанина Е. В. Выбросы парниковых газов от животноводства. Научно-практические аспекты развития АПК: мат-лы национ. науч. конф. Красноярск: Красноярский ГАУ, 2023. С. 35–37. Режим доступа: http://www.kgau.ru/new/all/science/04/content3/70.pdf

9. Вертянкина В. Ю. Оценка выбросов парниковых газов в секторе животноводство на территории Российской Федерации. Мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды: приземный климат, загрязняющие и климатически активные вещества: мат-лы III Всеросс. науч. конф. с международным участием. М.: ФГБУ «ИГКЭ», 2023. С. 77–81. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=59986856 EDN: UZBPKM

10. Хазанов В. Е., Гордеев В. В., Гордеева Т. И., Миронова Т. Ю., Вторая Е. В. Технологическое проектирование молочных ферм КРС. СПб.: ИАЭП, 2023. 117 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=58734897 EDN: YHIZPT

11. Брюханов А. Ю., Шалавина Е. В., Васильев Э. В. Прогнозное распределение технологий переработки навоза КРС в Российской Федерации. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024;25(3):507–517. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.3.507–517 EDN: CKOBWN

12. Вторый В. Ф., Вторый С. В. Влияние системы удаления навоза на концентрацию аммиака в коровниках с беспривязным содержанием. АгроЭкоИнженерия. 2024;(2(119)):104–117. DOI: https://doi.org/10.24412/2713-2641-2024-2119-104-116 EDN: OOTRET

13. Слиган М. Е., Гордеев В. В. Сравнительная оценка систем навозоудаления на фермах КРС в условиях Северо-Запада России. АгроЭкоИнженерия. 2024;(3(120)):168–183. DOI: https://doi.org/10.24412/2713-2641-2024-3120-168-183 EDN: AUFQUE

14. Гордеев В. В., Миронова Т. Ю., Хазанов В. Е., Гордеева Т. И., Миронов В. Н. Структурная схема управления технологическим процессом навозоудаления. АгроЭкоИнженерия. 2021;(2(107)):115–125. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=46302063 EDN: GEUAAX

15. Васильев Э. В., Максимов Д. А., Шалавина Е. В. Результаты исследований биотермической ферментативной переработки органических отходов свиноводческого комплекса с оценкой образующихся выбросов. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2023;(3(63)):200–206. DOI: https://doi.org/10.18286/1816-4501-2023-3-200-206 EDN: FPWRVP

16. Васильев Э. В., Егоров С. А., Максимов Д. А., Шалавина Е. В. Исследование аэробной ферментативной переработки смеси конского и козьего навоза с оценкой потерь углерода и азота газовым выбросом. Техника и оборудование для села. 2024;(9(327)):29–32. DOI: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2024-9-29-32 EDN: UVLYUB