Precizno stočarstvo: tehnologije, prednosti i rizici

Precizno stočarstvo omogućuje poljoprivrednicima povećanje proizvodnje, proširenje farmi, maksimiziranje produktivnosti i zadovoljavanje rastuće potražnje za stočarskim proizvodima, a istovremeno su svjesni i odgovorni za svoj utjecaj na okoliš.

Nedavni događaji pokazuju tri različita problematična trenda na globalnoj razini. Prije svega, potražnja za stočarskim proizvodima poput mesa, jaja i mliječnih proizvoda raste gotovo eksponencijalno s rastućom globalnom populacijom i sve većom pristupačnošću tih artikala.

Drugo, broj stočara i površina poljoprivrednog zemljišta stalno se smanjuju već nekoliko godina zbog ograničene raspoloživosti zemljišta.

Konačno, postoji sve veća zabrinutost zbog štetnih učinaka stoke na ozbiljne globalne probleme poput globalnog zatopljenja, krčenja šuma i opće degradacije okoliša.

Rješavanje svih ovih problema, koji su još uvijek u početnoj fazi u velikoj povijesti stočarstva, pojavilo se kao održivo i obećavajuće rješenje.

Što je stoka?

Stoka se odnosi na domaće životinje koje se uzgajaju za hranu, vlakna, radnu snagu i druge proizvode. To uključuje životinje poput krava, svinja, pilića, ovaca i koza, između ostalih. Stoka je bitan dio poljoprivrede i igra značajnu ulogu u industriji proizvodnje hrane.

Stoka se može uzgajati na različite načine, uključujući slobodni uzgoj, intenzivni ili ekstenzivni uzgoj. Slobodni uzgoj omogućuje životinjama ispašu i kretanje po otvorenim pašnjacima, dok intenzivni uzgoj uključuje držanje životinja u manjim prostorima kako bi se maksimizirala proizvodnja.

Ekstenzivna poljoprivreda je metoda koja se nalazi između slobodnog uzgoja i intenzivnog uzgoja, gdje je životinjama dopušteno pasti i kretati se u određenom području.

Što je stočarstvo?

Stočarstvo je praksa uzgoja životinja u razne svrhe kao što su hrana, odjeća i rad. Stoka uključuje goveda, ovce, koze, svinje, kokoši i drugu perad.

U mnogim dijelovima svijeta, to je bitan dio gospodarstva i kulture. Na primjer, u Sjedinjenim Državama, stočarska industrija generira milijarde dolara prihoda svake godine i podržava milijune radnih mjesta.

Postoje različite vrste stočarstva, ovisno o životinjama koje se uzgajaju i svrsi uzgoja. Neki poljoprivrednici uzgajaju životinje za meso, mlijeko ili jaja, dok ih drugi uzgajaju za vunu ili druge nusproizvode.

Jedan od najčešćih tipova je uzgoj goveda za meso. Goveda za meso uzgajaju se zbog mesa i obično se uzgajaju na velikim rančevima ili farmama. Industrija goveda postala je sve industrijaliziranija tijekom godina, a mnogi poljoprivrednici koriste tolišta za tovljenje stoke prije klanja.

Druga uobičajena vrsta je mljekarstvo. Mljekari uzgajaju krave za proizvodnju mlijeka, koje se zatim prodaje prerađivačima mlijeka ili se koristi za izradu sira, maslaca i drugih mliječnih proizvoda. Mljekarstvo može biti izazovan i zahtjevan posao, jer krave treba musti dva puta dnevno, svaki dan u godini.

Peradarstvo je također popularna vrsta, a kokoši su najčešće uzgajana perad. Uzgajivači kokoši uzgajaju svoje ptice zbog mesa i jaja, a često koriste metode proizvodnje velikih razmjera kako bi maksimizirali učinkovitost.

Može imati i pozitivne i negativne utjecaje na okoliš. S jedne strane, uzgoj životinja za hranu može pomoći u prehrani rastuće globalne populacije i pružiti ekonomske koristi poljoprivrednicima i zajednicama. S druge strane, veliki stočarski pogoni mogu doprinijeti onečišćenju, krčenju šuma i emisijama stakleničkih plinova.

Što je precizno stočarstvo?

Precizno stočarstvo (PLF) je inovativan pristup koji koristi tehnologiju i rješenja temeljena na podacima za optimizaciju proizvodnje i upravljanja stokom.

To uključuje integraciju senzora, automatizacije i sustava praćenja kako bi se prikupljale informacije o zdravlju životinja, ponašanju i uvjetima okoliša u stvarnom vremenu.

Ovi podaci omogućuju poljoprivrednicima donošenje informiranih odluka u vezi s hranom, zdravstvenim intervencijama, reprodukcijom i općom dobrobiti životinja.

PLF ima za cilj poboljšati produktivnost, smanjiti rasipanje resursa, poboljšati dobrobit životinja i promovirati održive i učinkovite prakse stočarstva.

Tehnologije preciznog stočarstva

Kao i sve tehnologije, PLF tehnologije se neprestano razvijaju svakim danom. Mnoge su usvojene i vrlo uspješne na brojnim farmama diljem svijeta, dok su neke u ranim fazama razvoja. Neke od PLF tehnologija koje se danas primjenjuju su:

1. Automatizirani sustavi za vaganje

Budući da je težina jedan od najvažnijih pokazatelja zdravlja životinja i produktivnosti stoke, automatizirani sustav vaganja uobičajena je tehnologija koja dolazi sa svakom PLF primjenom u jednom ili drugom obliku.

Nekoliko oblika automatiziranih sustava za vaganje su 'step-on vage' i kamere integrirane sa softverom koji daje težinu pojedincima putem analize slika i videozapisa strojnim učenjem s vrlo malom marginom pogreške.

Vage s mogućnošću prelaska preko vage široko se koriste kod peradarstva za izračun točne prosječne težine, a senzori s mogućnošću prelaska preko vage koriste se kod svinja i goveda propuštanjem kroz vagu.

S druge strane, mjerenje težine iz analize slika i videa je brže, lakše i, što je još važnije, manje nametljivo. Informacije o težini domaćih životinja ključne su za pripitomljavanje stoke.

Na primjer, dobivanjem informacija o težini i bilježenjem karakteristika hrane, može se uspostaviti model i koristiti za predviđanja i upravljačke intervencije.

2. Jeftino bilježenje unosa hrane i vode

Vodomjeri i različite vrste senzora unosa hrane koriste se za bilježenje informacija o ponašanju domaćih životinja prilikom hranjenja i pijenja.

Ove informacije, prikupljene tijekom određenog vremenskog razdoblja, pružaju povijesni trend i očekivane razine unosa hrane i vode, što se zatim može koristiti za pokretanje sustava ranog upozorenja u slučaju promjene navika hranjenja i pijenja životinja, što može biti posljedica nekoliko čimbenika poput bolesti ili nepovoljnih uvjeta.

3. Rješenja za snimanje

Kao što je ranije spomenuto, analiza slika i videa može automatski pružiti gotovo točne informacije o težini pojedinačnih životinja. Međutim, težina je samo jedan od mnogih podataka koje možemo dobiti iz rješenja za snimanje.

Na primjer, korištenjem 3D tehnologije kamera i termovizijskog snimanja možemo proučavati obrasce ponašanja poput jahanja i hromosti, fiziološke uvjete poput disanja i temperature, trendove rasta i elemente okoliša poput kvalitete trupa.

Zbog dobivanja niza vitalnih podataka i pristupačne cijene, slikovna rješenja najčešći su oblik preciznog praćenja stočarstva i jedan od početnih koraka postupnog pristupa usvajanja PLF-a na farmi.

4. Sustavi za detekciju životinja

Senzori Poput akcelerometara, senzora tlaka i senzora temperature, ugrađenih u životinje ili njihov okoliš i spojenih na mrežu, uspostavlja se Internet stvari (IoT), što je osnovna pretpostavka integriranog PLF-a.

Ovi senzori, pojedinačno ili u kombinaciji, mogu se koristiti za otkrivanje obrazaca ponašanja, uvjeta okoline i zdravlja životinja. Na primjer, senzori postavljeni na ušima, kao i na ogrlicama oko vrata goveda i svinja mogu mjeriti i pratiti ponašanje hranjenja, preživanje, teljenje, estrus, kao i tjelesnu temperaturu.

Senzori se također koriste za mjerenje temperature na farmi i varijabli u akvakulturi poput pH, sadržaja kisika itd. Jedna važna stvar koju treba uzeti u obzir pri korištenju senzora u PLF-u je njihova nelagoda ili šteta za životinje.

Sveukupno, senzori u stvarnom vremenu u kombinaciji s prethodnim podacima ključni su za otkrivanje bolesti i zdravstvene probleme te upozorenje unaprijed.

5. GPS praćenje za opsežne sustave

Korištenje tehnologije daljinskog istraživanja poput GPS sustava za praćenje primjenjivo je u sustavima ispaše gdje životinje pokrivaju veliko područje zemlje.

Njihovi obrasci kretanja mogu se koristiti za određivanje njihove preferencije za ispašu, dok se njihove GPS lokacije u stvarnom vremenu mogu koristiti za praćenje njihovih položaja. To čini stočarstvo učinkovitim i smanjuje gubitak stoke zbog krađe ili ubijanja od strane predatora.

Zapravo, GPS ogrlice postavljene na grabežljivce poput velikih mačaka korištene su za uspostavljanje sustava ranog upozoravanja u udaljenim područjima diljem svijeta.

U konvencionalnom stočarstvu, GPS sustavi za praćenje znatno olakšavaju praćenje velikih stada stoke uspostavljanjem virtualnih ograda i nude poljoprivrednicima veliko olakšanje.

6. Proxy tehnologije za mjerenje emisija metana

Emisija stakleničkih plinova iz poljoprivrede i dalje uvelike doprinosi ukupnim emisijama stakleničkih plinova svake godine. Metan koji proizvode goveda i svinje čini značajan dio emisija stakleničkih plinova iz poljoprivrede.

Tehnologije za mjerenje emisija metana kod domaćih životinja odličan su način da se životinjske farme učine osjetljivijima na klimu i ekološki odgovornijima.

Međutim, ne postoji mnogo izvedivih tehnologija za pojedinačne farme, a neke od zamjenskih tehnologija uključuju komorni sustav, tehniku SF6 trasera, lasersku detekciju metana, spektroskopiju itd.

7. Rješenja za elektroničku identifikaciju (EID)

Mogućnost automatskog mjerenja uvjeta, ponašanja i performansi svake pojedine životinje na farmi korisna je samo ako se te pojedinačne životinje mogu lako identificirati tako da se njihova evidencija može voditi odvojeno i automatski.

Tradicionalne metode identifikacije stoke su nametljive i štetne za životinje te se još uvijek primjenjuju diljem svijeta.

Međutim, elektroničke alternative poput radiofrekvencijske identifikacije (RFID) i naprednih ušnih markica su učinkovite i automatske, uklanjajući potrebu za dugotrajnim unosom podataka i osiguravajući nesmetan tijek operacija. EID održava sve ostale aspekte preciznog stočarstva. Također je obavezan u različitim zemljama.

8. Primjena napredne analize podataka na velike podatke

Kako se sve više tehnologije usvaja na stočarskim farmama, svakodnevno se generira sve više podataka i podatkovnih točaka, a taj broj i dalje eksponencijalno raste. Da bi se obradila ta količina podataka, dio za analizu podataka mora biti jednako sposoban.

Napredna analiza podataka za velike podatke, kao i mogućnosti strojnog učenja, potrebni su kako bi se osiguralo da će se generirani podaci koristiti za rješavanje gorućih problema zdravlja životinja i stočarstva.

Prednosti preciznog stočarstva

Prednosti PLF-a su široke, a vrste prednosti koje se mogu dobiti iz PLF sustava ovise o vrstama korištenih tehnologija. Međutim, neke od općih prednosti PLF-a koje se bilo koji PLF sustav nada postići su:

Bolja dobrobit i zdravlje životinja: Zdravlje životinja mora biti u središtu, ne samo zato što zdravlje životinja znači i ljudsko zdravlje, već i zato što svaka životinja ima inherentno pravo voditi zdrav život u dobrim životnim uvjetima.

Ovi sustavi prepoznaju ovu ideju i korištenjem tehnologija za otkrivanje bolesti i sustava ranog upozoravanja rade na poboljšanju zdravlja i dobrobiti životinja.

1. Optimizirane razine ulaznih podataka i maksimizirana proizvodnja

PLF precizno provodi poljoprivredne operacije. To znači odgovarajuću upotrebu ograničenih resursa u slučaju inputa. Smanjenjem troškova i povećanjem ukupnog prinosa životinjskih proizvoda, PLF povećava profitabilnost stočarstva.

Ekonomske koristi od primjene precizne poljoprivrede su značajne i nužne kako bi se privuklo više poljoprivrednika kako bi se zadovoljile rastuće potrebe za životinjskim proizvodima.

2. Prednosti za okoliš

Još jedna velika prednost PLF sustava je smanjenje utjecaja poljoprivrednih aktivnosti na okoliš. To je glavni uzrok ekoloških problema poput globalnog zatopljenja i krčenja šuma.

Iako su tehnologije na snazi za smanjenje emisija metana s farmi, povećanje produktivnosti farmi osigurava postizanje boljih rezultata na manjem zemljištu, što doprinosi smanjenju masovne deforestacije.

3. Smanjenje poljoprivrednog rada

Kako se broj poljoprivrednika smanjuje, a broj životinja na farmi povećava, poljoprivrednik više ne može pratiti sve životinje. PLF to omogućuje smanjenjem rada na farmi i pružanjem praktičnog pristupa ključnim i pouzdanim informacijama poljoprivrednicima.

Štoviše, automatske hranilice, GPS praćenje itd. eliminiraju potrebu za mnogim poljoprivrednim radnicima. Smanjenje poljoprivrednog rada znači da je farma skalabilnija, a time i produktivnija i profitabilnija.

4. Rizici preciznog stočarstva

Neki od izazova i rizika povezanih s PLF-om navedeni su u nastavku:

• Priuštivost je i dalje glavni izazov povezan s integracijom skupih tehnologija na farmama. Iako studije pokazuju da PLF tehnologije čine farmu profitabilnijom, raznolika priroda svake farme čini je vrijednom temeljitog razmatranja prije odluke o usvajanju PLF-a.
• Glavni rizik PLF-a je taj što, budući da je često integriran i automatiziran, kvar sustava može uzrokovati razorne posljedice, posebno ako je sustav potpuno automatiziran.
• Drugi povezani rizik je kada jedinica životinja nisu jedinke, već skupina jedinki poput peradi gdje se mjere jata. U takvim slučajevima, posebne individualne potrebe mogu se previdjeti.
• Korištenje invazivnih oznaka predstavlja rizik za dobrobit životinja, a još se uvijek koristi u mnogim PLF praksama i tehnologijama.

PLF nosi ogroman potencijal u rješavanju današnjih gorućih problema stočarstva poput rastuće potražnje za stočarskim proizvodima, smanjenja broja poljoprivrednika, ograničene dostupnosti zemljišta i ekoloških problema.

Na razini pojedinog poljoprivrednika, dvije najvažnije stvari koje to čini su povećanje njegove/njezine proizvodnje i profitabilnosti te mu/joj omogućuje da ograničeno vrijeme koje ima na raspolaganju posveti samo važnim stvarima.

PLF ima tehnologije koje su provjerene i testirane te su komercijalno dostupne za primjenu od strane pojedinačnih poljoprivrednika prema njihovim potrebama.

Štoviše, s brzim napretkom tehnologije i analize velikih podataka, precizno stočarstvo obećava budućnost u kojoj je osigurana sigurnost hrane, kao i dobrobit životinja.

Često postavljana pitanja

1. Kako stočarstvo utječe na klimatske promjene?

Značajno utječe na klimatske promjene putem različitih mehanizama. Prvo, doprinosi emisijama stakleničkih plinova, prvenstveno metana i dušikovog oksida, koji nastaju crijevnom fermentacijom, gospodarenjem gnojivom i upotrebom sintetičkih gnojiva.

Također potiče deforestaciju, jer se zemljište krči za pašnjake i stočnu hranu, smanjujući kapacitet šuma za vezivanje ugljika. Osim toga, intenzivno korištenje vode, energije i drugih resursa u stočarstvu dodatno pogoršava klimatske promjene.

2. Kako je poljoprivrednik brojao svoju stoku?

Poljoprivrednik je brojao svoju stoku koristeći različite metode, ovisno o okolnostima i veličini stada ili jata. Jedan uobičajeni pristup je vizualno brojanje životinja hodanjem ili vožnjom kroz pašnjak ili štalu.

U većim gospodarstvima, poljoprivrednici mogu koristiti specijalizirane alate poput elektroničkih ušnih markica ili RFID tehnologije koja može automatski pratiti i brojati životinje. Osim toga, neki se poljoprivrednici mogu oslanjati na ručne sustave vođenja evidencije kako bi pratili rođenja, uginuća i kretanja te održali točan broj svoje stoke.