Точное животноводство - Precision livestock farming

Precision Livestock® сельское хозяйство (PLF) - это использование передовых технологий для оптимизации вклада каждого животного. Благодаря такому подходу «на животное» фермер стремится к достижению лучших результатов в животноводстве. Эти результаты могут быть количественными, качественными и / или касаться устойчивости.

Крупные животные отслеживаются «по животному», однако другие животные, такие как домашняя птица, отслеживаются «по стаду». Все стадо в птичнике отслеживается как одно животное специально для бройлеров.

Цели

Прецизионное животноводство (PLF) стало возможным благодаря мониторингу каждого отдельного животного или статистическому анализу. Хотя это очень похоже на технологию 21 века (которая действительно является ключевым фактором), можно утверждать, что точное земледелие совсем не ново. Не так давно большинство фермеров знали каждого из животных по имени. Более того, фермер обычно мог указать, кем были родители, и резюмировать другие важные характеристики. К каждому животному подходили как к индивиду. Разнообразие существовало, но не было проблемой. За последние три десятилетия фермы увеличились в масштабе благодаря высокоавтоматизированным процессам кормления и другим задачам. Неудивительно, что в настоящее время фермеры работают со средними значениями для каждой группы. Разнообразие стало препятствием на пути увеличения экономии на масштабе. Вот тут-то и появляется PLF. Используя современные информационные технологии, фермеры теперь могут регистрировать многочисленные атрибуты каждого животного, такие как родословная, возраст, воспроизводимость, рост, здоровье, конверсия корма, убой процент (вес тушки в процентах от ее живого веса) и качество мяса. Когда эта информация доступна (и проста в применении - вопрос, к которому мы вернемся позже), можно получить огромные выгоды. Выбраковка, которая в настоящее время обычно проводится по возрасту, теперь может выполняться на основе показателей воспроизводства плюс процент убоя плюс качество мяса плюс здоровье. Результатом являются значительно более высокие результаты воспроизводства, причем каждый новорожденный также способствует более высокой ценности мяса. Помимо этих экономических целей, точное животноводство поддерживает социальные цели: продукты питания высокого качества и общей безопасности, животноводство, которое является эффективным, но также устойчивым, здоровые животные и благополучие животных, а также низкий уровень воздействия животноводства на окружающую среду.^[1]

Нормативные и социальные требования к животноводству становятся все более сложными. Это приводит к более крупным организациям и использованию сложного оборудования и ИТ-систем.^[1]

Экономическое животноводство

Благодаря академическим исследованиям хорошо известны потребности животного на каждом этапе его жизни и индивидуальные физические требования. Эти требования позволяют точно приготовить оптимальный корм для животных. Требования ориентированы на необходимое питание - предоставление большего количества питания, чем требуется, не имеет экономического смысла, но предоставление меньшего количества питательных веществ может отрицательно сказаться на здоровье животного. Целью точного животноводства является обеспечение смеси или рациона, удовлетворяющего потребности животных, при минимально возможных затратах.^[2]

Качество и безопасность

Экономические цели - важный фактор в животноводстве, но не единственный. Юридические органы (такие как правительство и промышленные органы) устанавливают стандарты качества, которые являются юридически обязательными для любой животноводческой компании. Кроме того, соблюдаются социальные стандарты.^[3]

Качественный определяется следующими характеристиками:

качество используемых ингредиентов
качество содержания животных
качество процессов

Одним из примеров проблем с качеством ингредиентов является (в настоящее время часто незаконное) использование мясокостная мука для жвачных животных.

Экологическое животноводство

Выбор «правильных» ингредиентов может положительно сказаться на загрязнении окружающей среды. Было показано, что оптимизация корма может снизить содержание азота и фосфора в экскрементах свиней.^[4]

Инструменты

Ключом к раскрытию потенциала сельского хозяйства Precision Livestock® является постоянный сбор информации о каждом животном. Для этого существует несколько технологий: уникальный идентификатор, электронные носимые устройства для выявления заболеваний и других проблем, программное обеспечение, машинное зрение и т. Д.

Каждому животному требуется уникальный номер (обычно с помощью ушной бирки). Это можно использовать с помощью визуального идентификатора, пассивного электронного идентификатора или даже активного электронного идентификатора. Например, при рождении фермер выбирает «Рождение» в меню на считывателе, после чего интерактивный экран предлагает пользователю прочитать метку матери. Затем теги вставляются в уши новорожденных и читаются. С помощью этого простого действия записывается важная информация, такая как:

кто мать
сколько братьев и сестер она родила
какой пол у каждого брата или сестры
какая дата рождения

Электронные носимые устройства, такие как активная умная ушная бирка, могут получать данные от отдельных животных, такие как температура и характер активности. Эти данные могут быть использованы для выявления болезней, теплового стресса, течки и т. Д. Это позволяет индивидуально ухаживать за животными и применять методы снижения их стресса. Конечным результатом является разумное использование медикаментов и питания для поддержания здорового роста. Это дает животноводам инструменты для более раннего и точного выявления больных животных. Такое раннее обнаружение приводит к снижению затрат за счет снижения количества повторных обработок и потерь смертности, а также более быстрого восстановления максимальной продуктивности животных.

Еще одна технология, которая нужна пользователям, - это программное обеспечение. При использовании считывателей, подключенных к Интернету по беспроводной сети, данные немедленно обрабатываются на серверах, и результаты становятся доступными мгновенно. В прошлом люди использовали простые старые считыватели. Иногда пользователи забывали синхронизировать эти устройства со своим ПК на многие недели. В результате данные точного земледелия устаревают и, следовательно, становятся бесполезными. Более того, подключенные читатели могут загружать важную информацию, где бы вы ни находились. Например, если вы хотите проверить паспорт определенного животного, вы просто читаете метку, и вся соответствующая информация сразу же отображается на вашем портативном компьютере через мобильный Интернет. Из-за высоких требований к вычислениям точное животноводство требует компьютерных инструментов. . Доступны следующие типы (доступны для ПК и через Интернет):

Программные приложения для индукции / обработки (необходимость использования с электронными активными идентификационными метками)
Программное обеспечение для автоматизированного управления животноводством
Программное обеспечение для оптимизации воспроизведения
Программное обеспечение для рецептуры кормов
Программное обеспечение для управления качеством

Precision Livestock® Менеджмент

Precision Livestock® management (PLM) - это непрерывное управление животноводством с использованием автоматизированных процессов в реальном времени для мониторинга воспроизводства животных, их благополучия, производства и воздействия на окружающую среду.^[5] Преимущества использования PLM включают автоматизацию традиционно трудоемких процессов, предоставление подробной информации, которая иначе была бы недостижима, использование автоматизированных процессов в реальном времени для мониторинга воспроизводства, здоровья и благополучия, производства и воздействия на окружающую среду.^[6] Есть инструменты для всех видов домашнего скота.

Молочная промышленность

Роботизированные доильные машины

Автоматическая кормушка для скота ^[7]

Роботизированный доильный аппарат можно использовать для точного содержания молочного скота. Основными преимуществами являются экономия времени, большая продуктивность, запись ценной информации и утечка ненормального молока. Доступно множество марок роботов, включая Lely, ДеЛавель.

Автоматические кормушки

Автоматическая кормушка - это инструмент, используемый для автоматического кормления скота. Он состоит из робота (на рельсовом пути или самоходного), который будет кормить скот в назначенное время. Робот смешивает кормовой рацион и подает нужное количество.

Ошейники активности

Ошейники для активного отдыха похожи на приспособления для коров. Несколько компаний (SCR, Nedap, Connecterra) имеют вариант носимого устройства, которое помогает фермерам обнаруживать течку, а также другие неблагоприятные события или состояния здоровья.

Встроенные датчики молока

Встроенные датчики молока помогают фермерам определять вариации компонентов в молоке. Некоторые датчики представляют собой относительно простые технологии, которые измеряют электрическую проводимость с косвенным свойством. Другие устройства используют автоматизированный отбор проб и реагенты, чтобы предоставить другую информацию для принятия управленческих решений. Некоторыми ведущими поставщиками встроенной информации о компонентах молока являются Delaval и их система под названием Herd Navigator, а также канадский стартап SomaDetect.

Мясная промышленность

EID / RFID / электронная идентификация / электронные ушные бирки

Радиочастотная идентификация (широко известная как RFID или EID) применяется у крупного рогатого скота, свиней, овец, коз, оленей и других видов домашнего скота для индивидуальной идентификации. Во все большем числе стран RFID или EID являются обязательными для определенных видов. Например, Австралия сделала обязательным EID для крупного рогатого скота. Новая Зеландия для оленей. ЕС для овец и коз. EID делает возможной безошибочную идентификацию отдельных животных. Это улучшает отслеживаемость, но также обеспечивает другие преимущества, такие как отслеживание воспроизводства (родословная, потомство и продуктивность), автоматическое взвешивание и составление чертежей.

Умные бирки уха

Крупный рогатый скот скрывает от людей свои симптомы болезни из-за своей хищной реакции. В результате болезнь выявляется поздно и не очень точно с помощью традиционных методов. Умные бирки для ушей для крупного рогатого скота 24 часа в сутки / 7 дней в неделю получают поведенческие и биометрические данные крупного рогатого скота, позволяя менеджерам видеть именно тех животных, которым необходимо уделять больше внимания своему здоровью. Это эффективно для более раннего и точного выявления заболевания, чем позволяет визуальное наблюдение. Существуют системы умных ушных бирок с различными возможностями, включая Количественное определение Ag, Менеджер коров, Allflex.

Свиноводство

Существует множество инструментов для тщательного наблюдения за животными в свиноводстве. Размер - важный фактор в свиноводстве.

Камеры автоматического определения веса

Камеры автоматического определения веса могут использоваться для расчета веса свиньи без весов. Эти камеры позволяют быстрее и менее напряженно регистрировать вес вашей свиньи.^[8] Эти камеры могут иметь точность менее 1,5 кг.^[8]

Микрофоны для обнаружения проблем с дыханием

В свиноводстве необходимо тщательно контролировать наличие проблем с дыханием. Существует множество патогенов, которые могут вызвать инфекцию, однако энзоотическая пневмония является одним из наиболее распространенных респираторных заболеваний у свиней, вызываемых: Mycoplasma hyopneumoniae и другие бактерии.^[9] Это заболевание, передающееся воздушно-капельным путем, которое может легко передаваться из-за близости свиней в стаде. Распространенным признаком этого является хронический кашель.^[10] Раннее обнаружение важно для использования меньшего количества антибиотиков и минимизации экономических потерь из-за потери аппетита у свиней.^[8] Микрофон можно использовать для обнаружения звука кашля в стаде и оповещения фермера.

Климат-контроль

Термический стресс связан со снижением работоспособности, болезнями и смертностью.^[11] В зависимости от географического положения и вида животных потребуются разные системы отопления или вентиляции. Бройлеры, куры-несушки и поросята любят, когда их согревают.^[12] Поэтому системы «умного земледелия» используются для постоянного получения данных о климатическом контроле в животноводческих помещениях и автоматических системах кормления. За поведением животных также можно следить, давая фермеру информацию об их поведении в любое время дня. ^[13]

Птицеводство

В птицеводстве неблагоприятные климатические условия увеличивают вероятность нарушений поведения, дыхания и пищеварения у птиц.^[14] Необходимо использовать термометры для обеспечения надлежащей температуры, а за животными следует внимательно следить за признаками неудовлетворительного климата.^[14]

Инструменты для птицеводства для Precision Livestock® Farming

Количество программных инструментов для птицеводства ограничено. Хорошо известное программное обеспечение под названием Абу-Эрдан ^[15] используется для мониторинга продуктивности птицеводческих хозяйств, выявления проблем во время циклов и интеграции показателей на нескольких этапах цепочки создания стоимости.

Цепочка значений

Прецизионное животноводство® - это признание индивидуальных свойств каждого животного. Это приносит фермеру огромные выгоды, но на этом деньги не заканчиваются. Например, скотобойни могут делать то же самое. Все больше и больше бойней внедряют системы регистрации убоя. Такие системы считывают каждую метку в момент забоя, после чего туши отслеживаются на бойне. Когда туша, готовая к продаже, перемещается на склад, к туше добавляется номер тега и другие данные убоя (такие как вес, качество, жир и покупатель). Соответствующие данные убоя (вес туши, качество, жир) возвращаются фермеру, который может использовать эти данные для улучшения своего хозяйства.