Tiksli gyvulininkystė: technologijos, nauda ir rizikos

Tikslusis gyvulininkystės ūkis leidžia ūkininkams padidinti savo gamybą, išplėsti ūkius, maksimaliai padidinti produktyvumą ir patenkinti augančią gyvulininkystės produktų paklausą, kartu sąmoningai ir atsakingai vertinant savo poveikį aplinkai.

Naujausi įvykiai rodo tris skirtingas problemines tendencijas pasauliniu mastu. Visų pirma, gyvulininkystės produktų, tokių kaip mėsa, kiaušiniai ir pieno produktai, paklausa auga beveik eksponentiškai, nes nuolat auga pasaulio gyventojų skaičius ir šios prekės tampa vis įperkamesnės.

Antra, dėl riboto žemės prieinamumo gyvulių augintojų skaičius ir dirbamos žemės plotas jau kelerius metus nuolat mažėja.

Galiausiai, didėja susirūpinimas dėl žalingo gyvulių poveikio rimtoms pasaulinėms problemoms, tokioms kaip visuotinis atšilimas, miškų naikinimas ir bendras aplinkos blogėjimas.

Spręsti visas šias problemas, kurios vis dar yra pradinėje stadijoje plačiojoje gyvulininkystės istorijoje, pasirodė esąs perspektyvus ir perspektyvus sprendimas.

Kas yra gyvuliai?

Gyvuliai – tai prijaukinti gyvūnai, auginami maistui, pluoštui, darbui ir kitiems produktams gauti. Tai apima tokius gyvūnus kaip karvės, kiaulės, vištos, avys ir ožkos. Gyvuliai yra esminė žemės ūkio dalis ir vaidina svarbų vaidmenį maisto gamybos pramonėje.

Gyvuliai gali būti auginami įvairiais būdais, įskaitant laisvą, intensyvų arba ekstensyvų ūkininkavimą. Laisvas ūkininkavimas leidžia gyvūnams ganytis ir klajoti atvirose ganyklose, o intensyvus ūkininkavimas – laikyti gyvūnus mažesnėse erdvėse, siekiant maksimaliai padidinti derlių.

Ekstensyvus ūkininkavimas yra metodas, kuris yra tarp laisvo ir intensyvaus ūkininkavimo, kai gyvūnai ganosi ir juda tam skirtoje teritorijoje.

Kas yra gyvulininkystė?

Gyvulininkystė – tai gyvūnų auginimas įvairiems tikslams, pavyzdžiui, maistui, drabužiams ir darbui. Gyvuliai yra galvijai, avys, ožkos, kiaulės, vištos ir kiti naminiai paukščiai.

Daugelyje pasaulio šalių tai yra esminė ekonomikos ir kultūros dalis. Pavyzdžiui, Jungtinėse Amerikos Valstijose gyvulininkystės pramonė kasmet generuoja milijardus dolerių pajamų ir išlaiko milijonus darbo vietų.

Yra įvairių gyvulininkystės tipų, priklausomai nuo auginamų gyvūnų ir ūkininkavimo tikslo. Vieni ūkininkai augina gyvūnus mėsai, pienui ar kiaušiniams, o kiti – vilnai ar kitiems šalutiniams produktams.

Vienas iš labiausiai paplitusių tipų yra jautienos galvijų auginimas. Jautienos galvijai auginami dėl mėsos, ir jie paprastai auginami dideliuose rančose arba ūkiuose. Jautienos pramonė bėgant metams tapo vis labiau industrializuota, daugelis ūkininkų naudoja šėrimo duobes galvijams penėti prieš skerdimą.

Kita paplitusi rūšis yra pienininkystė. Pieno ūkininkai augina karves pienui gaminti, kuris vėliau parduodamas pieno perdirbėjams arba naudojamas sūriui, sviestui ir kitiems pieno produktams gaminti. Pienininkystė gali būti sudėtingas ir daug pastangų reikalaujantis verslas, nes karves reikia melžti du kartus per dieną, kiekvieną metų dieną.

Paukštininkystė taip pat yra populiari rūšis, o vištos yra dažniausiai auginami naminiai paukščiai. Vištų augintojai augina paukščius dėl mėsos ir kiaušinių, ir dažnai naudoja didelio masto gamybos metodus, kad maksimaliai padidintų efektyvumą.

Tai gali turėti tiek teigiamą, tiek neigiamą poveikį aplinkai. Viena vertus, gyvūnų auginimas maistui gali padėti išmaitinti augančią pasaulio populiaciją ir suteikti ekonominės naudos ūkininkams bei bendruomenėms. Kita vertus, didelio masto gyvulininkystės veikla gali prisidėti prie taršos, miškų naikinimo ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo.

Kas yra tikslioji gyvulininkystė?

Tikslusis gyvulininkystės ūkis (PLF) – tai novatoriškas metodas, kai naudojamos technologijos ir duomenimis pagrįsti sprendimai, siekiant optimizuoti gyvulininkystės gamybą ir valdymą.

Tai apima jutiklių, automatizavimo ir stebėjimo sistemų integravimą, siekiant rinkti realaus laiko informaciją apie gyvūnų sveikatą, elgesį ir aplinkos sąlygas.

Šie duomenys leidžia ūkininkams priimti pagrįstus sprendimus dėl pašarų, sveikatos intervencijų, reprodukcijos ir bendros gyvūnų gerovės.

PLF siekia didinti produktyvumą, mažinti išteklių švaistymą, gerinti gyvūnų gerovę ir skatinti tvarią bei efektyvią gyvulininkystės praktiką.

Tiksliosios gyvulininkystės technologijos

Kaip ir visos technologijos, PLF technologijos nuolat tobulėja. Daugelis jų yra pritaikytos ir labai sėkmingai naudojamos daugybėje ūkių visame pasaulyje, o kai kurios yra ankstyvosiose kūrimo stadijose. Keletas šiandien taikomų PLF technologijų yra šios:

1. Automatinės svėrimo sistemos

Kadangi svoris yra vienas svarbiausių gyvūnų sveikatos ir gyvulių produktyvumo rodiklių, automatizuota svėrimo sistema yra įprasta technologija, kuri vienaip ar kitaip yra naudojama kiekvienoje PLF taikymo srityje.

Kelios automatinio svėrimo sistemų rūšys yra ‘lipdukės’ ir kameros, integruotos su programine įranga, kuri sveria asmenis naudodama mašininio mokymosi vaizdų ir vaizdo įrašų analizę su labai maža paklaida.

Svarstyklės plačiai naudojamos paukštininkystėje tiksliam vidutiniam svoriui apskaičiuoti, o kiaulių ir galvijų svoriui nustatyti naudojami jutikliai, perstumiami per svarstykles.

Kita vertus, svorio matavimas iš vaizdų ir vaizdo įrašų analizės yra greitesnis, lengvesnis ir, svarbiausia, mažiau įkyrus. Informacija apie ūkinių gyvūnų svorį yra gyvybiškai svarbi gyvulių prijaukinimo procese.

Pavyzdžiui, gavus informaciją apie svorį ir užfiksavus pašaro savybes, galima sukurti modelį ir jį naudoti prognozėms bei valdymo intervencijoms atlikti.

2. Pigių pašarų ir vandens suvartojimo registravimas

Vandens skaitikliai ir įvairių tipų pašarų suvartojimo jutikliai naudojami informacijai apie ūkinių gyvūnų šėrimosi ir gėrimo elgseną registruoti.

Ši informacija, surinkta per tam tikrą laikotarpį, leidžia susidaryti istorinę tendenciją ir numatomą pašarų bei vandens suvartojimo lygį, o tai vėliau gali būti naudojama ankstyvojo perspėjimo sistemoms suaktyvinti, jei gyvūnų maitinimosi ir gėrimo įpročiai pasikeistų dėl kelių veiksnių, tokių kaip liga ar nepalanki būklė.

3. Vaizdavimo sprendimai

Kaip minėta anksčiau, vaizdų ir vaizdo įrašų analizė gali automatiškai pateikti beveik tikslią informaciją apie atskirų gyvūnų svorį. Tačiau svoris yra tik vienas iš daugelio duomenų, kuriuos galime gauti naudodami vaizdo gavimo sprendimus.

Pavyzdžiui, naudodami 3D kamerų technologiją ir terminį vaizdavimą, galime tirti elgesio modelius, tokius kaip jojimas ir šlubavimas, fiziologines sąlygas, tokias kaip kvėpavimas ir temperatūra, augimo tendencijas ir aplinkos elementus, tokius kaip skerdenos kokybė.

Kadangi vaizdo gavimo sprendimai gauna daug svarbių duomenų ir yra įperkami, jie yra labiausiai paplitusi tiksliosios gyvulininkystės stebėsenos forma ir vienas iš pirmųjų laipsniško PLF diegimo ūkyje žingsnių.

4. Gyvūnų jutimo sistemos

Jutikliai tokie kaip akselerometrai, slėgio jutikliai ir temperatūros jutikliai, pritvirtinti prie gyvūnų ar jų aplinkos ir prijungti prie tinklo, sukuria daiktų internetą (IoT), kuris yra pagrindinė integruoto PLF prielaida.

Šie jutikliai, atskirai arba kartu, gali būti naudojami elgesio modeliams, aplinkos sąlygoms ir gyvūnų sveikatai aptikti. Pavyzdžiui, jutikliai, dedami ant galvijų ir kiaulių ausies bei kaklo antkaklių, gali matuoti ir stebėti šėrimo elgseną, atrajojimą, veršiavimąsi, rują ir kūno temperatūrą.

Jutikliai taip pat naudojami ūkio temperatūrai ir akvakultūros kintamiesiems, tokiems kaip pH, deguonies kiekis ir kt., matuoti. Svarbus dalykas, į kurį reikia atsižvelgti naudojant jutiklius PLF, yra jų sukeliamas diskomfortas ar žala gyvūnams.

Apskritai realaus laiko jutikliai kartu su ankstesniais duomenimis yra labai svarbūs aptinkant ligos ir sveikatos problemas bei iš anksto įspėjama.

5. GPS sekimas plačioms sistemoms

Nuotolinio stebėjimo technologijų, tokių kaip GPS pagrįstos sekimo sistemos, naudojimas taikomas ganymo sistemose, kuriose gyvūnai ganosi dideliuose žemės plotuose.

Jų judėjimo modeliai gali būti naudojami siekiant nustatyti jų ganymosi patogumą, o jų realaus laiko GPS padėtis gali būti naudojama jų buvimo vietai sekti. Tai leidžia efektyviai ganyti galvijus ir sumažinti galvijų nuostolius dėl vagysčių ar plėšrūnų nužudymo.

Iš tiesų, GPS antkakliai, pritvirtinti prie plėšrūnų, tokių kaip didelės katės, buvo naudojami ankstyvojo perspėjimo sistemai sukurti atokiose pasaulio vietovėse.

Tradiciniame gyvulininkystės ūkyje GPS sekimo sistemos gerokai palengvina didelių galvijų bandų stebėjimą, įrengdamos virtualias tvoras ir suteikdamos ūkininkams didelį palengvėjimą.

6. Metano emisijų matavimo pakaitinės technologijos

Žemės ūkio šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisija ir toliau labai prisideda prie bendro ŠESD išmetimo kiekvienais metais. Galvijų ir kiaulių išskiriamos metano dujos sudaro didelę dalį žemės ūkio ŠESD išmetimo.

Technologijos, skirtos matuoti metano išmetimą iš ūkinių gyvūnų, yra puikus būdas padaryti gyvulių ūkius jautresnius klimatui ir atsakingesnius aplinkai.

Tačiau individualiems ūkiams nėra daug tinkamų technologijų, o kai kurios iš pakaitinių technologijų apima kamerinę sistemą, SF6 žymeklio techniką, lazerinį metano aptikimą, spektroskopiją ir kt.

7. Elektroninės identifikacijos (EID) sprendimai

Galimybė automatiškai išmatuoti kiekvieno atskiro gyvūno ūkyje sąlygas, elgesį ir našumą yra naudinga tik tuo atveju, jei tuos atskirus gyvūnus galima lengvai identifikuoti, kad jų įrašus būtų galima tvarkyti atskirai ir automatiškai.

Tradiciniai gyvulių identifikavimo metodai yra įkyrūs ir žalingi gyvūnams, jie vis dar taikomi visame pasaulyje.

Tačiau elektroninės alternatyvos, tokios kaip radijo dažnio identifikavimas (RFID) ir pažangūs ausų įsagai, yra efektyvios ir automatinės, todėl nereikia ilgai laukti duomenų įvedimo ir užtikrinamas sklandus operacijų eiga. EID apima visus kitus tiksliosios gyvulininkystės aspektus. Jis taip pat yra privalomas įvairiose šalyse.

8. Pažangios duomenų analizės taikymas dideliems duomenims

Gyvulininkystės ūkiuose diegiant vis daugiau technologijų, kasdien generuojama vis daugiau duomenų ir duomenų taškų, ir šis skaičius toliau auga eksponentiškai. Norint apdoroti tokį duomenų kiekį, duomenų analizės dalis turi būti tokia pat pajėgi.

Siekiant užtikrinti, kad sugeneruoti duomenys būtų panaudoti sprendžiant neatidėliotinas gyvūnų sveikatos ir gyvulininkystės problemas, reikalinga pažangi didžiųjų duomenų analizė, taip pat mašininio mokymosi galimybės.

Tiksliojo gyvulininkystės privalumai

PLF teikiami privalumai yra platūs, o jų rūšys priklauso nuo naudojamų technologijų. Tačiau kai kurie bendri PLF privalumai, kuriuos tikimasi pasiekti bet kuria PLF sistema, yra šie:

Geresnė gyvūnų gerovė ir sveikata: gyvūnų sveikata turi būti dėmesio centre ne tik todėl, kad gyvūnų sveikata reiškia žmonių sveikatą, bet ir todėl, kad kiekvienas gyvūnas turi prigimtinę teisę gyventi sveiką gyvenimą geromis gyvenimo sąlygomis.

Šios sistemos atpažįsta šią idėją ir, naudodamos ligų aptikimo bei ankstyvojo perspėjimo sistemas, siekia gerinti gyvūnų sveikatą ir gerovę.

1. Optimizuoti įvesties lygiai ir maksimali gamyba

Žaliosios pupelės (ŽF) leidžia tiksliai atlikti ūkininkavimo operacijas. Tai reiškia tinkamą ribotų išteklių naudojimą. Sumažindamas išlaidas ir padidindamas bendrą gyvūninės kilmės produktų derlių, ŽF padidina gyvulininkystės pelningumą.

Tiksliojo ūkininkavimo taikymo ekonominė nauda yra didelė ir būtina, siekiant pritraukti daugiau ūkininkų, kad būtų patenkinti didėjantys gyvūninės kilmės produktų poreikiai.

2. Nauda aplinkai

Dar vienas svarbus PLF sistemos privalumas yra ūkininkavimo veiklos poveikio aplinkai sumažinimas. Tai yra pagrindinė aplinkos problemų, tokių kaip visuotinis atšilimas ir miškų naikinimas, priežastis.

Nors yra įdiegtos technologijos, skirtos sumažinti metano išmetimą iš ūkių, didinant ūkių produktyvumą užtikrinama, kad naudojant mažiau žemės galima pasiekti daugiau rezultatų, o tai prisideda prie masinio miškų naikinimo mažinimo.

3. Sumažintas darbo ūkyje skaičius

Mažėjant ūkininkų skaičiui ir didėjant gyvūnų skaičiui ūkyje, ūkininkas nebegali susekti visų gyvūnų. PLF tai leidžia sumažinti ūkio darbo krūvį ir suteikti ūkininkams patogią prieigą prie svarbios ir patikimos informacijos.

Be to, automatiniai šėrimo įrenginiai, GPS sekimas ir kt. panaikina daugelio ūkio darbininkų poreikį. Sumažinus ūkio darbo jėgą, ūkis tampa labiau pritaikomas, todėl tampa produktyvesnis ir pelningesnis.

4. Tiksliojo gyvulininkystės rizika

Kai kurie su PLF susiję iššūkiai ir rizika išvardyti toliau:

• Įperkamumas vis dar yra didelis iššūkis, susijęs su brangių technologijų integravimu ūkiuose. Nors tyrimai rodo, kad PLF technologijos padidina ūkių pelningumą, kiekvieno ūkio įvairovė verčia atidžiai apsvarstyti šį klausimą prieš nusprendžiant diegti PLF.
• Pagrindinė PLF rizika yra ta, kad kadangi ji dažnai yra integruota ir automatinė, sistemos gedimas gali sukelti pražūtingų pasekmių, ypač jei sistema yra visiškai automatinė.
• Kita susijusi rizika kyla, kai gyvūnų vienetas yra ne individai, o individų grupė, pavyzdžiui, naminių paukščių pulkai, kai matuojami pulkai. Tokiais atvejais gali būti nepaisoma specialių individualių poreikių.
• Įkyrių žymų naudojimas kelia pavojų gyvūnų gerovei ir vis dar naudojamas daugelyje PLF praktikų ir technologijų.

PLF turi didžiulį potencialą sprendžiant dabartines neatidėliotinas gyvulininkystės problemas, tokias kaip didėjanti gyvulininkystės produktų paklausa, mažėjantis ūkininkų skaičius, ribotas žemės prieinamumas ir aplinkosaugos problemos.

Individualaus ūkininko lygmeniu du svarbiausi dalykai yra tai, kad tai padidina jo/jos gamybą ir pelningumą bei leidžia jam/jai ribotą laiką skirti tik svarbiausiems dalykams.

PLF turi išbandytas ir patikrintas technologijas, kurias gali įsigyti komerciškai individualūs ūkininkai pagal savo poreikius.

Be to, sparčiai tobulėjant technologijoms ir didžiųjų duomenų analizei, tikslioji gyvulininkystė žada ateitį, kurioje užtikrinamas ne tik gyvūnų gerovė, bet ir aprūpinimas maistu.

Dažnai užduodami klausimai

1. Kaip gyvulininkystė veikia klimato kaitą?

Tai daro didelę įtaką klimato kaitai įvairiais mechanizmais. Pirma, ji prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų, pirmiausia metano ir azoto suboksido, išsiskiriančių dėl žarnyno fermentacijos, mėšlo tvarkymo ir sintetinių trąšų naudojimo, išmetimo.

Tai taip pat skatina miškų naikinimą, nes žemė iškertama ganykloms ir pašariniams augalams auginti, todėl mažėja miškų anglies dioksido kaupimo pajėgumas. Be to, intensyvus vandens, energijos ir kitų išteklių naudojimas gyvulininkystėje dar labiau paaštrina klimato kaitą.

2. Kaip ūkininkas suskaičiavo savo gyvulius?

Ūkininkas skaičiavo savo gyvulius įvairiais metodais, priklausomai nuo aplinkybių ir bandos ar pulko dydžio. Vienas iš įprastų būdų – vizualiai suskaičiuoti gyvulius einant arba važiuojant per ganyklą ar tvartą.

Didesniuose ūkiuose ūkininkai gali naudoti specializuotus įrankius, tokius kaip elektroniniai ausų įsagai arba RFID technologija, kurie gali automatiškai sekti ir suskaičiuoti gyvūnus. Be to, kai kurie ūkininkai gali pasikliauti rankinėmis apskaitos sistemomis, kad galėtų registruoti gimimus, kritimus ir judėjimus, siekdami tiksliai suskaičiuoti savo gyvulius.