Моделирование выбросов климатически активных газов из помещений для выращивания молодняка крупного рогатого скота
https://doi.org/10.29235/1817-7204-2026-64-4-307-318
Анатацыя
Один из самых ответственных и сложных процессов в технологии содержания молочных коров – это воспроизводство стада, подразумевающее выращивание здорового молодняка крупного рогатого скота (КРС), который, в свою очередь, является источником климатически активных газов (КАГ). Представленные в отечественной и зарубежной научной литературе модели направлены на оценку выделения различных газов преимущественно от взрослого поголовья. Поэтому разработка модели расчета выбросов КАГ при выращивании молодняка крупного рогатого скота в условиях неопределенности, возникающей при формировании воздушной среды в животноводческом помещении, является актуальной. По результатам проведенных теоретических исследований предложена структурная схема оценки уровня выбросов климатически активных газов из помещений для содержания молодняка, ключевым элементом которой выступает математическая модель расчета этих эмиссий. В ее основу положены разработанные зависимости для расчета объемов выбросов CO2, CH4, NH3 и H2S с учетом результатов мониторинга и технологических параметров. Экспериментальная информация формировалась на основе данных о параметрах воздушной среды помещения для выращивания молодняка КРС и внешней среды с применением специально спроектированной мобильной платформы многоуровневого контроля концентрации климатически активных газов. Были изучены параметры воздушной среды в помещении для содержания 518 гол. молодняка КРС в возрасте от 3,2 до 9,4 мес. Полученные данные позволили провести моделирование и расчет объемов выбросов климатически активных газов в зависимости от возраста животных. Выбросы в целом по исследуемому помещению составили: СО2 – 781,0 кг/сут; CH4 – 24,9 кг/сут; NH3 – 1,1 кг/сут; H2S – 0,003 кг/сут. Полученные результаты будут использованы при разработке рекомендаций к технико-технологическим решениям по снижению эмиссии в окружающую среду климатически активных газов из животноводческих помещений для содержания молодняка КРС.
Аб аўтарах
С. ВторыйРасія
В. Гордеев
Расія
С. Ковалёв
Расія
А. Комоедов
Расія
Спіс літаратуры
1. Вторый, С. В. Анализ технологий выращивания молодняка КРС для разработки средства мониторинга концентрации газов в животноводческих помещениях / С. В. Вторый, С. В. Ковалев, А. Д. Комоедов // Аграрный научный журнал. – 2025. – № 12. – С. 153–163. https://doi.org/10.28983/asj.y2025i12pp153-163
2. Greenhouse gas emissions from beef cattle breeding based on the ecological cycle model / H. Guo, Z. Su, X. Yang [et al.] // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2022. – Vol. 19, № 15. – Art. 9481. https://doi.org/10.3390/ijerph19159481
3. Ammonia emissions and building-related mitigation strategies in dairy barns: a review / S. Vitaliano, P. R. D’Urso, C. Arcidiacono, G. Cascone // Agriculture. – 2024. – Vol. 14, № 7. – Art. 1148. https://doi.org/10.3390/agriculture14071148
4. Ramirez-Restrepo, C. A. The carbon footprint of young-beef cattle finishing systems in the Eastern Plains of the Orinoco River Basin of Colombia / C. A. Ramirez-Restrepo, R. Vera, I. M. Rao // Frontiers in Animal Science. – 2023. – Vol. 4. – Art. 1103826. https://doi.org/10.3389/fanim.2023.1103826
5. Ammonia and greenhouse gase missions of different types of livestock and poultry manure during storage / Z. Zhu, L. Li, H. Dong, Y. Wang // American Society of Agricultural and Biological Engineers. – 2020. – Vol. 63, № 6. – P. 1723–1733. https://doi.org/10.13031/trans.14079
6. Исследования выделения парниковых газов при переработке навоза молодняка крупного рогатого скота / А. Ю. Брюханов, Э. В. Васильев, В. И. Базыкин, Е. В. Шалавина // Инженерные технологии и системы. – 2025. – Т. 35, № 3. – C. 465–488. https://doi.org/10.15507/2658-4123.035.202503.465-488
7. Modelling methane emission from manure / S. Calvet, F. Estelles, A. Prado, K. Groenestein // Technology for environmentally friendly livestock production / ed. T. Bartzanas. – Cham, 2023. – P. 137–145. https://doi.org/10.1007/978-3-031-19730-7_6
8. Development of prediction models for quantification of total methane emission from enteric fermentation of young Holstein cattle at various ages / H. Jiao, T. Yan, D. A. Wills [et al.] // Agriculture, Ecosystems & Environment. – 2014. – Vol. 183, № 6. – P. 160–166. http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2013.11.004
9. Prediction equation development for methane-related traits accounting for physiological traits in Japanese Black cattle / H. Lee, M. Kim, T. Masaki [et al.] // Animal Science Journal. – 2026. – Vol. 97. – Art. e70144. https://doi.org/10.1111/asj.70144
10. Marumo, J. L. Enteric methane emissions prediction in dairy cattle and effects of Monensin on methane emissions: a meta-analysis / J. L. Marumo, P. A. LaPierre, M. E. Van Amburgh // Animals. – 2023. – Vol. 13, № 8. – Art. 1392. https://doi.org/10.3390/ani13081392
11. Effect of a corn silage-based finishing diet on growth, carcass composition, meat quality, methane emissions and carbon footprint of crossbred angus young bulls / D. M. Soares, S. Bernardino, N. Rodrigues [et al.] // Sustainability. – 2025. – Vol. 17, № 18. – Art. 8417. https://doi.org/10.3390/su17188417
12. Ammonia emissions from beef cattle feed yards: a review / M. Lee, B. W. Auvermann, L. O. Tedeschi [et al.] // Frontiers in Animal Science. – 2025. – Vol. 6. – Art. 1608387. https://doi.org/10.3389/fanim.2025.1608387
13. Aboltins, A. Model for ammonia emissions’ assessment and comparison of various dairy cattle farming systems and technologies / A. Aboltins, L. Melece, J. Priekulis // Agronomy Research. – 2019. – Vol. 17, № 2. – P. 322–332. https://doi.org/10.15159/AR.19.081
14. Estimation of ammonia emission inventory using life cycle assessment based on livestock manure flow: a case study of the manure management sector in Korea / H.-M. Lee, K.-C. Kim, M.-W. Kim [et al.] // Atmosphere. – 2024. – Vol. 15, № 8. – Art. 910. https://doi.org/10.3390/atmos15080910
15. Bleizgys, R. Ammonia emissions from cattle manure under variable moisture exchange between the manure and the environment / R. Bleizgys, V. Naujokiene // Agronomy. – 2023. – Vol. 13, № 6. – Art. 1555. https://doi.org/10.3390/agronomy13061555
16. Modeling and prediction accuracy of ammonia gas emissions from feedlot cattle / M. S. Brown, N. A. Cole, S. Gruber [et al.] // Applied Animal Science. – 2019. – Vol. 35, № 3. – P. 347–356. https://doi.org/10.15232/aas.2018-01834
17. Разработка параметрической модели определения газового состава воздушной среды (аммиак, сероводород, углекислый газ) животноводческого помещения / В. В. Кирсанов, И. М. Довлатов, С. С. Юрочка, И. В. Комков // Агроинженерия. – 2023. – Т. 25, № 3. – С. 13–22. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-3-13-22
18. Расчет уровня выбросов климатически активных газов при производстве молока / С. В. Вторый, Т. Ю. Мироно ва, Т. И. Гордеева, С. Н. Матейчик // АгроЭкоИнженерия. – 2024. – № 4 (121). – С. 131–143. https://doi.org/10.24412/2713-2641-2024-4121-131-143
19. Model estimation and measurement of ammonia emission from naturally ventilated dairy cattle buildings with slatted floor designs / C. Wang, B. Li, G. Zhang [et al.] // Journal of the Air & Waste Management Association. – 2006. – Vol. 56, № 9. – P. 1252–1259. https://doi.org/10.1080/10473289.2006.10465678
20. Methane emission characteristics of naturally ventilated cattle buildings / S. Hempel, D. Willink, D. Janke [et al.] // Sustainability. – 2020. – Vol. 12, № 10. – Art. 4314. https://doi.org/10.3390/su12104314
21. Direct measurements of the volume flow rate and emissions in a large naturally ventilated building / D. Janke, Q. Yi, L. Thormann [et al.] // Sensors. – 2020. – Vol. 20, № 21. – Art. 6223. https://doi.org/10.3390/s20216223
22. Вторый, В. Ф. CO2 как индикаторный газ для определения воздухообмена в коровнике / В. Ф. Вторый, С. В. Вторый // Аграрный научный журнал. – 2023. – № 10. – С. 154–160. https://doi.org/10.28983/asj.y2023i10pp154-160
##reviewer.review.form##
JATS XML





























