«Успешное хозяйство складывается из четырёх букв «К»: Карим Кулибеков — о том, как работают современные молочные роботизированные фермы

Сетевое издание 7info даёт старт проекту «Интерактивная карта молодых учёных и специалистов Рязанской области». В рамках проекта мы познакомим вас с жителями нашего региона, которые профессионально занимаются наукой, работают в вузах, строят карьеру на рязанских предприятиях, внедряя в производство уникальные технологии. Все они – представители разных научных и профессиональных областей, и у каждого из них – свой особый круг исследовательских интересов. Медицина, сельское хозяйство, экономика, химия, педагогика, юриспруденция – вот лишь несколько сфер, в которых нашим героям удалось смело заявить о себе. Но что объединяет рязанцев, выбравших делом жизни технические и гуманитарные, точные и естественные науки? Их достижения направлены на повышение качества жизни людей и производительности труда, а также на развитие региона по различным направлениям. И мы подробно расскажем вам об этих людях и их научных открытиях.

В нашем новом материале роботы и коровы «встречаются» в единой плоскости. Звучит футуристично, однако, это наша с вами реальность! О тонкостях использования роботов в сельском хозяйстве, о технологиях, на основе которых функционируют роботизированные фермы, а также о том, как на этот процесс влияют характеры и настроения коров, рассказал Карим Кулибеков, кандидат сельскохозяйственных наук и заведующий кафедрой зоотехнии и биологии факультета ветеринарной медицины и биотехнологии РГАТУ им. П. А. Костычева. 

– Карим, заглавная тема нашей беседы – технологии производства молока на роботизированных фермах. Расскажите, почему вы выбрали именно эту сферу научных изысканий? Что послужило своеобразным толчком в сторону этого направления?

– В общем-то, моя жизнь с детства связана с сельским хозяйством. В Чучковском районе у моей семьи было большое хозяйство, и с малых лет мне доводилось ухаживать за абсолютно разными животными. Как у многих сверстников, были у меня, конечно, кот и собака, но ещё кролик, пятьдесят кур, такое же количество индюков и гусей. Мы создали свой инкубатор. Также в хозяйстве было пять коз, тринадцать коров и два быка. А ещё большой участок, где мы выращивали много овощей… Так или иначе, именно это определило мой путь в старшей школе.

– И вы поступили в РГАТУ…

– Да, тут всё было знакомое, близкое душе. Если честно говорить о самом процессе обучения, показались мне скучными первые два курса, когда в основном идут общеобразовательные предметы вроде высшей математики, физики, химии (у нас только химических предметов было пять). На третьем курсе, когда в программе появились спецпредметы, а именно кормление, животноводство, механизация, автоматизация и организация сельского хозяйства, я испытал огромный интерес, погрузился в учебный процесс с головой. Практически без подготовки мог приходить на экзамены, так как всё хорошо понимал и запоминал. По многим экзаменам и вовсе получал «автоматы». Пятый курс я заканчивал с одними пятёрками. И да, единственное, из-за чего мне не удалось выйти на красный диплом, это как раз предметы первого и второго курса.

– Когда вы начали заниматься рассматриваемой темой? Как складывался ваш научный и профессиональный путь? 

– 2012 год, ко мне обратилась профессор нашей кафедры со словами: «Попробуешь пойти в аспирантуру?». Я ответил: «Попробую». Попробовал, и всё получилось. Тогда же на просторах Рыбновского района в селе Вакино начали строить крупнейший роботизированный комплекс в Европе. В начале 2013 я пришёл туда работать. Это хозяйство мы буквально выстраивали своими силами. Там же, в двухстах метрах от комплекса, в 2015 году открыли молокозавод. Мы завозили первый скот, приучали животных к роботу. Это было непросто.

Меньше чем за три года я от скотника перешёл в дояры, затем в начальники смены, затем – в заместители зоотехника. Потом я стал менеджером стада. За несколько лет буквально на 4-5 ступеней вверх поднялся. Но менялись не только задачи, менялось и моё руководство. Одному из руководителей не нравилось, что я уезжал на сессии. А учился я в аспирантуре очно, защищался аж в Чувашии, в Чебоксарах. Начальника я просил войти в положение, немного потерпеть, ведь в случае моей успешной защиты в его рядах мог появиться кандидат наук. Но он сказал «нет».

В декабре 2015 года я пришёл к своему научному руководителю в университет, за чашкой чая рассказал, как сложилась моя профессиональная история. А она говорит: «Давай к нам». Так я стал работать в Агротехнологическом университете. Сначала был начальником компьютерного класса, затем ассистентом кафедры, старшим преподавателем, потом стал доцентом, а теперь уже заведующий кафедрой – за 10 лет я вновь прошёл несколько ступеней.

– Что бы с высоты приобретенного опыта вы назвали главным для успешного хозяйства? 

– Я считаю, что успешное хозяйство складывается из четырёх букв «К». Нет, не красавчик Кулибеков Карим Каримович, как вы могли подумать (смеётся). Во-первых, должны быть качественные корма. Есть даже поговорка такая – «у коровы молоко на языке». Какой бы высокоценной генетически корова ни была, если хорошо её не покормишь – молоко не получишь. Во-вторых, сама корова. Здесь речь уже идёт о генетическом потенциале и о селекции. Третья «К» – это коровник. Комфорт места, где содержится животное, крайне важен. Например, взрослые коровы не любят жару, для них нормальная температура – 10-12 градусов. Если температура в месте содержания более 20 градусов, считай – минус 1,5-2 литра молока. А если около 30 градусов? Представьте, какие потери может нести хозяйство из-за банальной жары. Четвёртое в списке и, на мой взгляд, главное по значению «К» – это кадры. В случае организации роботизированного хозяйства нужно не только скот приучить к роботу, но и людей к работе с ним, а также к следованию установленной селекционной программе. 

– В чём принципиальное отличие современных ферм от ферм старого типа? 

– На современных фермах коровы находятся беспривязно, круглогодично они содержатся в помещениях со специальными подстилками и покрытием, их не выпасают на пастбищах. Если же мы видим, что коровы пасутся на лугу и едят траву, это, скорее всего, ферма старого типа или реконструированная ферма. 

Опять же важно понимать разницу между современными механизированными и роботизированными фермами. На механизированных установлены доильные установки типа «карусель» или «параллель», там есть доильный зал, там трудятся люди – дояры и скотники. Именно они водят группы коров на доение два-три раза в сутки. На роботизированных фермах такого нет. Групповое поведение коров там меняется на индивидуальное. Коровы сами подходят к роботу для доения.

– Сами? Интересно было бы узнать, как там всё устроено… 

– Да, это действительно увлекательная тема. Кстати, поведение животных изучает отдельная наука этология. Знание ряда аспектов этологии помогает понять, как функционирует роботизированная ферма, где всё основано на индивидуальном движении коров.

Давайте рассмотрим вопрос с точки зрения поведения коров. Коровы у нас девочки, то есть женский коллектив, достаточно характерный (улыбается). По типу высшей нервной деятельности коровы делятся на тех же самых холериков, сангвиников, флегматиков и, соответственно, меланхоликов. Только у них это называется иначе – «активные и агрессивные», «активные и уравновешенные» и так далее. Наверняка вы замечали, что животные ухаживают друг за другом, облизывают друг друга, чистят. Это называется груминг. Так вот, всегда нижестоящий по иерархии будет облизывать второго, то есть, более главного, но никогда наоборот. Для коров эта формула также работает. И так как коровы предоставлены сами себе в коровнике, и их никто не гонит на доение, они обманывают роботизированную систему, причём дважды. 

– Как же? 

– Корова входит в робота не столько ради того, чтобы подоиться, сколько ради того, чтобы съесть вкусняшку. Там ей в зависимости от удоя даётся определённое количество комбикорма. Сильные по иерархии коровы знают, когда слабые коровы ходят доиться. Как система распознает, что пришла та или иная корова? На ошейнике у животных есть респондер. Причём на ошейник можно повесить не только его, но и «датчик активности». Благодаря ему система знает, что корова в коровнике. Она стоит либо в зоне ожидания доения, таком специальном загончике, либо в самом доильном роботе. Сколько она дала молока, какая электропроводность молока, соматика, то есть, качество молока, содержание в нём жира, белка – всё это в режиме реального времени робот позволяет определять. В свою очередь благодаря датчику активности система знает, сколько корова сделала жевательных движений. Система понимает, какие у животного  пульс и температура. Вся отчётность приходит нам на телефоны. И когда корова заходит в робота, тот с помощью ошейника подстраивается под её размеры. 

Сзади пододвигается лоток, а спереди кормушка. Начинают сыпаться корма, а корова принимается поедать их. Естественно, когда сыпятся гранулы корма, это слышно. Так вот, корова-холерик слышит, как сыпется корм корове, которая меланхолик или флегматик, и начинает её сзади «подгонять». Робот, понятное дело, закрывает ворота, но так как эта корова ниже в иерархии, она начинает нервничать и перестаёт есть. Робот-манипулятор не может поймать вымя, чтобы обмыть его, надеть доильные стаканы, обработать. Время доения увеличивается и выходит за рамки 7-10 стандартных минут. В конце концов корова сбрасывает с себя доильные стаканы и выходит из робота.

Робот понимает, что коровы нет, и открывает входные ворота. И тут заходит корова-холерик, которая таким образом обманула систему. Робот повторяет манипуляции заново, насыпает новые корма. То есть эта корова ест как за себя, так и за другую корову. А второй раз она обманывает систему, сбрасывая с себя доильные стаканы и выходя недодоенной. Система настроена таким образом: если какая-то корова не додоилась, она не попадёт в общее помещение, где коровы отдыхают. Она попадёт, опять же, в зону ожидания доения, чтобы закончить процедуру. И так корова-холерик может сутками ходить, выискивая других коров, которые ниже её по иерархии, и отнимать у них вкусняшку. 

Собственно все эти наблюдения вылились в конце концов в мою кандидатскую диссертацию, а в будущем, я надеюсь, и докторскую. 90% внутренних незаразных болезней на ферме связаны с нарушением технологий. Устранив недочёты в технологиях, можно повысить качество содержания и кормления крупного рогатого скота. 

– Что ж, действительно современные технологии значительно упрощают работу во многих отраслях. Скажите, ваши проекты обусловлены в первую очередь желанием облегчить чей-либо труд и научным интересом, стремлением к прогрессу? Или это именно про животных и заботу о них?

– Наверное, второе. 

– А не думаете ли вы, что цифровые системы могут полностью убрать человека из агропромышленной индустрии? Будут всем управлять роботы…

– Часто и много слышу об этом. Действительно, многие боятся, что с развитием технологий целый ряд специалистов потеряет работу. Но, мне кажется, никуда сельскохозяйственные профессии не исчезнут. Они просто трансформируются за счёт современных технологий.

Ну куда же мы без ветеринара или, например, зоотехника? При этом мы видим, как актуализируются с каждым годом программы обучения студентов, как эти программы за счёт «цифры» становятся обширнее, интереснее… 

– Сталкивались ли вы лично с какими-то предрассудками относительно прогресса? 

– Интересная ситуация развернулась на защите диссертации. Один-единственный профессор, выступивший с критикой моей работы, опирался в своих суждениях на опыт сына, который имеет собственное хозяйство и знает, по его словам, чуть ли не каждую корову в морду. Он утверждал, что если корова не ходит на пастбища летом, если её не доит доярка, если все процессы сводятся только к машине, качество молока меняется. Но по итогу этот профессор всё-таки поддержал мой труд и выступил за присуждение научной степени!

– Как складываются ваши отношения с учащимися и есть ли протеже, чьи научные работы вы уже сами курируете?

– Одна из моих студенток пишет сейчас кандидатскую диссертацию. Рассматриваем с ней адаптацию нескольких пород коров к роботизированной ферме. Изначально хотели остановиться на одной породе, но тему немного расширили. Она, кстати, сейчас так же, как и я когда-то, работает на роботизированной ферме в Вакино. 

– И всё же вернусь к сфере ваших научных интересов. Популярная культура приучила нас под словом «робот» подразумевать механизированный организм или, по меньшей мере, что-то футуристичное. Вы уже сказали, что это, по сути, не просто какое-то одно устройство или агрегат, а целая система…

– Робот, сам по себе – это металл и пластик. Он ничего, по сути, не сто́ит. Сто́ит сама система, которая будет интегрирована в конкретный коровник под конкретное количество скота. Там есть входные и выходные ворота, есть рука-манипулятор, способная двигаться в нескольких плоскостях, на ней камеры.

До и после доения нужно совершить ряд манипуляций. Первым делом обмыть само вымя, чтобы не снижалась сортность молока. И обязательно в отдельный, пятый стакан, робот сдаивает первые струйки,  которые анализирует на наличие соматических клеток. Надеваются 4 доильных стакана. Сам процесс корове не мешает – он достаточно бесшумный и однотипный.

После доения робот снова обрабатывает соски йодосодержащей жидкостью, чтобы не было микротрещин и чтобы защитить их от проникновения микробов.  А ещё раз в сутки и сам робот промывается сначала тёплой водой, потом кислотой, щёлочью и снова водой. 

– То есть, робот сам себя обслуживает?

– Да.

– Практично. Но часто ли его приходится обслуживать людям?

– Бывает, что доильные стаканы, например, упали, либо растянулись. Либо камера загрязняется, и её необходимо заменить. Резина доильных стаканов тоже со временем рассыхается, и её надо менять. Также отсек для кормов нужно чистить. Это к слову о том, что без людей хозяйство существовать не сможет…

– Роботов делают в том числе у нас или они чисто импортные? 

– В основном импортные, но сейчас есть российские компании, которые делают не только доильные роботы, но и автоматические пододвигатели кормов, уборщики и роботы, регулирующие микроклимат и освещение. 

– Над чем вы работаете прямо сейчас в рамках своей научной работы и какие планы на будущее?

– Хочу сравнить, как адаптируются коровы в течение многих лет к самому роботу. Также хочу сравнить не только роботов, как у меня было в кандидатской диссертации, но и доильные установки, либо несколько марок самих доильных роботов в зависимости от поголовья. 

– Резюмируя разговор непосредственно о научной деятельности и вспоминая рассказ о ваших ранних годах, можете ли вы сказать, что это ваше призвание?

– Думаю, да. Даже когда я пришёл в вуз, другие специальности я и не выбирал, только зоотехнию.

– Хорошо, расскажите, пожалуйста, как вы отдыхаете, какие у вас есть хобби? 

– Ух… Сейчас никакие (смеётся). Сейчас у нас проходит приёмная кампания. С 9 до 18 часов каждый день, кроме воскресенья, нахожусь здесь, в РГАТУ. 

А так пытаюсь открывать новые места. Каждый год делаю какие-нибудь, как я считаю, «необычные штуки». В позапрошлом году прыгал с парашютом. В прошлом году прыгал с тарзанкой вниз головой, а теперь хочу… У нас, я точно знаю, в Рязанской области проходит фестиваль воздушных шаров.

– «Небо России», да. 

– Вот. Туда хочу попасть. Ещё хочу преодолеть всё-таки свой главный страх – нырнуть с аквалангом, потому что плавать я не умею.

– То есть для вас хобби это, можно сказать, что-то экстремальное?

– Да.

– Что бы вы посоветовали будущим молодым ученым нашего региона?

– Не бояться. По себе знаю, когда ты совсем молод и приходишь заряженный и амбициозный в устоявшийся коллектив, либо в сферу, которая, как тебе кажется, имеет потенциал для чего-то нового, тебе могут говорить: «здесь уже всё изучено». В такие моменты руки опускаются. Но не опускайте рук, горите своей идеей. Ведь вы можете быть кометами на небосводе, и мы здесь внизу увидим ваш свет и будем гордиться вами. Единственное, что остаётся мне – поддержать начинания из позиции преподавателя. В любое время, в любой момент мы только поддержим, направим и поможем.

Полина Иманова

ПРОЕКТ «ИНТЕРАКТИВНАЯ КАРТА МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ И СПЕЦИАЛИСТОВ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ» РЕАЛИЗУЕТСЯ АВТОНОМНОЙ НЕКОММЕРЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИЕЙ «ЦЕНТР РАЗВИТИЯ КВН» ПРИ ПОДДЕРЖКИ ФОНДА ПРЕЗИДЕНТСКИХ ГРАНТОВ НА ПЛАТФОРМЕ СЕТЕВОГО ИЗДАНИЯ 7INFO.

ПАРТНЁРЫ ПРОЕКТА — РГУ ИМЕНИ С. А. ЕСЕНИНА И СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ.