Precīzā lopkopība: tehnoloģijas, ieguvumi un riski

Precīzā lopkopība ļauj lauksaimniekiem palielināt ražošanu, paplašināt saimniecības, maksimāli palielināt produktivitāti un apmierināt pieaugošo pieprasījumu pēc lopkopības produktiem, vienlaikus apzinoties un uzņemoties atbildību par savu ietekmi uz vidi.

Jaunākās norises liecina par trim dažādām problemātiskām tendencēm globālā mērogā. Pirmkārt, pieprasījums pēc lopkopības produktiem, piemēram, gaļas, olu un piena produktiem, pieaug gandrīz eksponenciāli, pateicoties nepārtraukti pieaugošajam pasaules iedzīvotāju skaitam un šo produktu pieejamībai.

Otrkārt, lopkopju skaits un lauksaimniecības zemju platība jau vairākus gadus nepārtraukti samazinās ierobežotās zemes pieejamības dēļ.

Visbeidzot, pieaug bažas par mājlopu kaitīgo ietekmi uz nopietnām globālām problēmām, piemēram, globālo sasilšanu, mežu izciršanu un vispārēju vides degradāciju.

Lai risinātu visas šīs problēmas, kas lopkopības vēstures plašajā mērogā joprojām ir sākumstadijā, ir parādījies kā dzīvotspējīgs un daudzsološs risinājums.

Kas ir mājlopi?

Lopkopība attiecas uz pieradinātiem dzīvniekiem, kurus audzē pārtikas, šķiedrvielu, darbaspēka un citu produktu iegūšanai. Tas ietver tādus dzīvniekus kā govis, cūkas, vistas, aitas un kazas, kā arī citus. Lopkopība ir būtiska lauksaimniecības sastāvdaļa un tai ir nozīmīga loma pārtikas ražošanas nozarē.

Lopkopību var audzēt dažādos veidos, tostarp brīvās turēšanas, intensīvās vai ekstensīvās lauksaimniecības metodēs. Brīvās turēšanas lauksaimniecība ļauj dzīvniekiem ganīties un klīst atklātās ganībās, savukārt intensīvā lauksaimniecība ietver dzīvnieku turēšanu mazākās telpās, lai palielinātu ražošanu.

Ekstensīvā lauksaimniecība ir metode, kas atrodas starp brīvās ganīšanas un intensīvo lauksaimniecību, kur dzīvniekiem ir atļauts ganīties un pārvietoties noteiktā teritorijā.

Kas ir lopkopība?

Lopkopība ir dzīvnieku audzēšana dažādiem mērķiem, piemēram, pārtikas, apģērba un darbaspēka iegūšanai. Lopkopībā ietilpst liellopi, aitas, kazas, cūkas, vistas un citi mājputni.

Daudzās pasaules daļās tā ir būtiska ekonomikas un kultūras sastāvdaļa. Piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs lopkopības nozare katru gadu rada miljardu dolāru ieņēmumus un atbalsta miljoniem darbavietu.

Ir dažādi lopkopības veidi atkarībā no audzējamajiem dzīvniekiem un lopkopības mērķa. Daži lauksaimnieki audzē dzīvniekus gaļas, piena vai olu iegūšanai, bet citi - vilnas vai citu blakusproduktu iegūšanai.

Viens no visizplatītākajiem veidiem ir gaļas liellopu audzēšana. Gaļas liellopus audzē gaļas iegūšanai, un tos parasti audzē lielās rančo vai fermās. Liellopu gaļas nozare gadu gaitā ir kļuvusi arvien industrializētāka, un daudzi lauksaimnieki izmanto nobarošanas fermas, lai nobarotu savus liellopus pirms kaušanas.

Vēl viens izplatīts veids ir piena lopkopība. Piena lopkopji audzē govis, lai iegūtu pienu, ko pēc tam pārdod piena pārstrādātājiem vai izmanto siera, sviesta un citu piena produktu ražošanai. Piena lopkopība var būt izaicinošs un prasīgs bizness, jo govis ir jāslauc divas reizes dienā, katru dienu visa gada garumā.

Arī mājputnu audzēšana ir populārs veids, un vistas ir visbiežāk audzētie mājputni. Vistas audzētāji audzē putnus gaļas un olu iegūšanai, un viņi bieži izmanto liela mēroga ražošanas metodes, lai palielinātu efektivitāti.

Tam var būt gan pozitīva, gan negatīva ietekme uz vidi. No vienas puses, dzīvnieku audzēšana pārtikai var palīdzēt pabarot pieaugošo pasaules iedzīvotāju skaitu un sniegt ekonomiskus ieguvumus lauksaimniekiem un kopienām. No otras puses, liela mēroga lopkopības darbības var veicināt piesārņojumu, mežu izciršanu un siltumnīcefekta gāzu emisijas.

Kas ir precīzā lopkopība?

Precīzā lopkopība (PLF) ir inovatīva pieeja, kas izmanto tehnoloģijas un uz datiem balstītus risinājumus, lai optimizētu lopkopības ražošanu un pārvaldību.

Tas ietver sensoru, automatizācijas un uzraudzības sistēmu integrāciju, lai reāllaikā apkopotu informāciju par dzīvnieku veselību, uzvedību un vides apstākļiem.

Šie dati ļauj lauksaimniekiem pieņemt pamatotus lēmumus par barību, veselības intervencēm, reprodukciju un dzīvnieku labturību kopumā.

PLF mērķis ir uzlabot produktivitāti, samazināt resursu izšķērdēšanu, uzlabot dzīvnieku labturību un veicināt ilgtspējīgu un efektīvu lopkopības praksi.

Precīzās lopkopības tehnoloģijas

Tāpat kā visas tehnoloģijas, arī PLF tehnoloģijas nepārtraukti attīstās. Daudzas no tām ir ieviestas un ir ļoti veiksmīgas daudzās saimniecībās visā pasaulē, savukārt dažas ir agrīnā attīstības stadijā. Dažas no PLF tehnoloģijām, kas tiek pielietotas mūsdienās, ir:

1. Automatizētas svēršanas sistēmas

Tā kā svars ir viens no svarīgākajiem dzīvnieku veselības un lopkopības produktivitātes rādītājiem, automatizēta svēršanas sistēma ir izplatīta tehnoloģija, kas vienā vai otrā veidā ir iekļauta katrā PLF lietojumprogrammā.

Vairākas automatizēto svēršanas sistēmu formas ir ‘uzkāpjami svari’ un kameras, kas integrētas ar programmatūru, kas piešķir svaru indivīdiem, izmantojot attēlu un video mašīnmācīšanās analīzi ar ļoti mazu kļūdas robežu.

Kāpņsvari tiek plaši izmantoti mājputnu audzēšanā, lai precīzi aprēķinātu vidējo svaru, un cūku un liellopu audzēšanā tiek izmantoti sensori, kas pārvietojas caur svariem.

No otras puses, svara mērīšana, izmantojot attēlu un video analīzi, ir ātrāka, vienkāršāka un, vēl svarīgāk, mazāk uzbāzīga. Informācija par lauksaimniecības dzīvnieku svaru ir ļoti svarīga lopkopībā.

Piemēram, iegūstot informāciju par svaru un reģistrējot barības īpašības, var izveidot modeli un izmantot to prognozēšanai un pārvaldības intervencēm.

2. Lēta barības un ūdens uzņemšanas reģistrēšana

Lai reģistrētu informāciju par lauksaimniecības dzīvnieku barošanas un dzeršanas paradumiem, tiek izmantoti ūdens skaitītāji un dažāda veida barības uzņemšanas sensori.

Šī informācija, kas apkopota noteiktā laika periodā, sniedz vēsturisku tendenci un paredzamo barības un ūdens uzņemšanas līmeni, ko pēc tam var izmantot, lai aktivizētu agrīnās brīdināšanas sistēmas, ja mainās dzīvnieku barošanas un dzeršanas paradumi, kas varētu būt saistīts ar vairākiem faktoriem, piemēram, slimību vai nelabvēlīgiem apstākļiem.

3. Attēlveidošanas risinājumi

Kā jau minēts iepriekš, attēlu un video analīze var automātiski sniegt gandrīz precīzu informāciju par atsevišķu dzīvnieku svaru. Tomēr svars ir tikai viens no daudzajiem datiem, ko varam iegūt no attēlveidošanas risinājumiem.

Piemēram, izmantojot 3D kameru tehnoloģiju un termisko attēlveidošanu, mēs varam pētīt tādus uzvedības modeļus kā kāpšana zirga mugurā un klibums, fizioloģiskos apstākļus, piemēram, elpošanu un temperatūru, augšanas tendences un vides elementus, piemēram, liemeņa kvalitāti.

Tā kā attēlveidošanas risinājumi iegūst plašu svarīgu datu klāstu un ir pieejami, tie ir visizplatītākais precīzas lopkopības uzraudzības veids un viens no pirmajiem soļiem pakāpeniskā PLF ieviešanas pieejā saimniecībā.

4. Dzīvnieku uztveršanas sistēmas

Sensori piemēram, akselerometri, spiediena sensori un temperatūras sensori, kas uzstādīti uz dzīvniekiem vai to vides un savienoti ar tīklu, veido lietu internetu (IoT), kas ir integrētas lietu interneta (PLF) pamatprincips.

Šos sensorus, gan atsevišķi, gan kombinācijā, var izmantot, lai noteiktu uzvedības modeļus, vides apstākļus un dzīvnieku veselību. Piemēram, sensori, kas novietoti uz liellopu un cūku auss, kā arī kakla apkaklēm, var izmērīt un uzraudzīt barošanās paradumus, atgremošanu, dzemdības, meklēšanos, kā arī ķermeņa temperatūru.

Sensori tiek izmantoti arī, lai mērītu fermas temperatūru un akvakultūras mainīgos lielumus, piemēram, pH līmeni, skābekļa saturu utt. Viena svarīga lieta, kas jāņem vērā, lietojot sensorus PLF, ir to radītais diskomforts vai kaitējums dzīvniekiem.

Kopumā reāllaika sensori apvienojumā ar iepriekšējiem datiem ir būtiski noteikšanā slimības un veselības problēmas un brīdinājums iepriekš.

5. GPS izsekošana plašām sistēmām

Tālizpētes tehnoloģiju, piemēram, GPS izsekošanas sistēmu, izmantošana ir piemērojama ganību sistēmās, kur dzīvnieki ganās lielās zemes platībās.

To pārvietošanās modeļus var izmantot, lai noteiktu to ganīšanās priekšrocības, savukārt to reāllaika GPS atrašanās vietas var izmantot, lai izsekotu to atrašanās vietu. Tas padara liellopu ganīšanu efektīvu un samazina liellopu zaudējumus zādzību vai plēsēju nogalināšanas dēļ.

Faktiski GPS apkakles, kas uzliktas plēsējiem, piemēram, lielajiem kaķiem, ir izmantotas, lai izveidotu agrīnās brīdināšanas sistēmu attālos pasaules apgabalos.

Tradicionālajā lopkopībā GPS izsekošanas sistēmas ievērojami atvieglo lielu liellopu ganāmpulku uzraudzību, izveidojot virtuālus žogus un sniedzot lauksaimniekiem lielu atvieglojumu.

6. Metāna emisiju mērīšanas aizstājējtehnoloģijas

Lauksaimniecības siltumnīcefekta gāzu emisijas joprojām ir liels SEG emisiju veicinātājs katru gadu. Liellopu un cūku saražotā metāna gāze veido ievērojamu daļu no lauksaimniecības SEG emisijām.

Tehnoloģijas metāna emisiju mērīšanai lauksaimniecības dzīvniekiem ir lielisks veids, kā padarīt dzīvnieku fermas jutīgākas pret klimatu un videi atbildīgākas.

Tomēr atsevišķām saimniecībām nav daudz piemērotu tehnoloģiju, un dažas no aizstājējtehnoloģijām ietver kameru sistēmu, SF6 marķiera metodi, lāzera metāna noteikšanu, spektroskopiju utt.

7. Elektroniskās identifikācijas (EID) risinājumi

Spēja automātiski izmērīt katra atsevišķa dzīvnieka apstākļus, uzvedību un sniegumu saimniecībā ir izdevīga tikai tad, ja šos atsevišķos dzīvniekus var viegli identificēt, lai to ierakstus varētu veikt atsevišķi un automātiski.

Tradicionālās mājlopu identifikācijas metodes ir uzmācīgas un kaitīgas dzīvniekiem, un tās joprojām tiek izmantotas visā pasaulē.

Tomēr elektroniskas alternatīvas, piemēram, radiofrekvenču identifikācija (RFID) un uzlabotas ausu krotālijas, ir efektīvas un automātiskas, novēršot nepieciešamību pēc ilgstošiem datu ievades darbiem un nodrošinot vienmērīgu darbību plūsmu. EID nodrošina visus pārējos precīzās lopkopības aspektus. Dažādās valstīs tā ir arī obligāta.

8. Uzlabotas datu analīzes piemērošana lielajiem datiem

Tā kā lopkopības saimniecībās tiek ieviestas arvien vairāk tehnoloģiju, katru dienu tiek ģenerēts arvien vairāk datu un datu punktu, un to skaits turpina eksponenciāli pieaugt. Lai apstrādātu šādu datu apjomu, datu analītikas daļai ir jābūt tikpat spējīgai.

Lai nodrošinātu, ka ģenerētie dati tiks izmantoti dzīvnieku veselības un lopkopības aktuālo jautājumu risināšanai, ir nepieciešama gan uzlabota datu analīze lieliem datiem, gan mašīnmācīšanās iespējas.

Precīzās lopkopības priekšrocības

PLF priekšrocības ir plašas, un ieguvumu veidi, ko var iegūt no PLF sistēmas, ir atkarīgi no izmantoto tehnoloģiju veidiem. Tomēr dažas no vispārīgajām PLF priekšrocībām, ko jebkura PLF sistēma cer sasniegt, ir šādas:

Labāka dzīvnieku labturība un veselība: dzīvnieku veselībai ir jābūt centrā ne tikai tāpēc, ka dzīvnieku veselība ietekmē cilvēku veselību, bet gan tāpēc, ka katram dzīvniekam ir neatņemamas tiesības dzīvot veselīgu dzīvi labos dzīves apstākļos.

Šīs sistēmas identificē šo ideju un, izmantojot slimību atklāšanas un agrīnās brīdināšanas sistēmas, strādā pie dzīvnieku veselības un labturības uzlabošanas.

1. Optimizēti ievades līmeņi un maksimāla ražošana

PLF padara lauksaimniecības darbības precīzas. Tas nozīmē ierobežotu resursu atbilstošu izmantošanu izejvielu gadījumā. Samazinot izmaksas un palielinot dzīvnieku izcelsmes produktu kopējo ražu, PLF palielina lopkopības rentabilitāti.

Precīzās lauksaimniecības piemērošanas ekonomiskie ieguvumi ir ievērojami un nepieciešami, lai piesaistītu tai vairāk lauksaimnieku un apmierinātu pieaugošo pieprasījumu pēc dzīvnieku izcelsmes produktiem.

2. Ieguvumi videi

Vēl viena būtiska PLF sistēmas priekšrocība ir lauksaimniecības darbību ietekmes uz vidi samazināšana. Tā ir viens no galvenajiem vides problēmu, piemēram, globālās sasilšanas un mežu izciršanas, cēloņiem.

Lai gan ir ieviestas tehnoloģijas metāna emisiju samazināšanai no saimniecībām, saimniecību produktivitātes palielināšana nodrošina, ka mazākā zemes platībā var iegūt vairāk rezultātu, kas veicina masveida mežu izciršanas samazināšanu.

3. Samazināts darbaspēks lauksaimniecības nozarē

Samazinoties lauksaimnieku skaitam un palielinoties dzīvnieku skaitam saimniecībā, lauksaimniekam nav iespējams izsekot visiem dzīvniekiem. PLF to padara iespējamu, samazinot darbaspēku saimniecībā un nodrošinot lauksaimniekiem ērtu piekļuvi kritiski svarīgai un uzticamai informācijai.

Turklāt automātiskās barotavas, GPS izsekošana utt. novērš nepieciešamību pēc daudziem lauksaimniecības strādniekiem. Darbaspēka samazināšana nozīmē, ka saimniecība ir mērogojamāka un tādējādi produktīvāka un ienesīgāka.

4. Precīzās lopkopības riski

Dažas no ar PLF saistītajām problēmām un riskiem ir uzskaitītas tālāk:

• Pieejamība joprojām ir liels izaicinājums, kas saistīts ar dārgu tehnoloģiju integrēšanu saimniecībās. Lai gan pētījumi liecina, ka PLF tehnoloģijas padara saimniecību ienesīgāku, katras saimniecības daudzveidība liek to rūpīgi apsvērt, pirms pieņemt lēmumu par PLF ieviešanu.
• PLF galvenais risks ir tāds, ka, tā kā tā bieži ir integrēta un automātiska, sistēmas kļūme var izraisīt postošas sekas, īpaši, ja sistēma ir pilnībā automātiska.
• Vēl viens saistīts risks ir tad, ja dzīvnieku vienība nav atsevišķi indivīdi, bet gan indivīdu grupa, piemēram, mājputni, kur tiek mērīti ganāmpulki. Šādos gadījumos var tikt ignorētas īpašas individuālās vajadzības.
• Uzmācīgu birku izmantošana rada risku dzīvnieku labturībai, un tās joprojām tiek izmantotas daudzās PLF praksēs un tehnoloģijās.

PLF ir milzīgs potenciāls risināt mūsdienu aktuālās lopkopības problēmas, piemēram, pieaugošo pieprasījumu pēc lopkopības produktiem, samazināto lauksaimnieku skaitu, ierobežoto zemes pieejamību un vides problēmas.

Individuāla lauksaimnieka līmenī divas svarīgākās lietas ir viņa/viņas ražošanas un rentabilitātes palielināšana, kā arī iespēja ierobežoto laiku veltīt tikai svarīgākajām lietām.

PLF ir tehnoloģijas, kas ir pārbaudītas un komerciāli pieejamas, lai tās varētu ieviest individuāli lauksaimnieki atbilstoši savām vajadzībām.

Turklāt, strauji attīstoties tehnoloģijām un lielo datu analīzei, precīzā lopkopība sola nākotni, kurā tiek garantēta gan pārtikas drošība, gan dzīvnieku labturība.

Biežāk uzdotie jautājumi

1. Kā lopkopība ietekmē klimata pārmaiņas?

Tas būtiski ietekmē klimata pārmaiņas, izmantojot dažādus mehānismus. Pirmkārt, tas veicina siltumnīcefekta gāzu, galvenokārt metāna un slāpekļa oksīda, emisijas, kas rodas zarnu fermentācijas, kūtsmēslu apsaimniekošanas un sintētisko mēslošanas līdzekļu izmantošanas rezultātā.

Tas arī veicina mežu izciršanu, jo zeme tiek attīrīta ganībām un lopbarības kultūrām, samazinot mežu oglekļa piesaistes spēju. Turklāt intensīva ūdens, enerģijas un citu resursu izmantošana lopkopībā vēl vairāk saasina klimata pārmaiņas.

2. Kā zemnieks saskaitīja savus lopus?

Lauksaimnieks skaitīja savus mājlopus, izmantojot dažādas metodes atkarībā no apstākļiem un ganāmpulka vai saimes lieluma. Viena izplatīta pieeja ir dzīvnieku vizuāla skaitīšana, ejot vai braucot cauri ganībām vai kūtij.

Lielākās saimniecībās lauksaimnieki var izmantot specializētus rīkus, piemēram, elektroniskās ausu krotālijas vai RFID tehnoloģiju, kas var automātiski izsekot un saskaitīt dzīvniekus. Turklāt daži lauksaimnieki var paļauties uz manuālām uzskaites sistēmām, lai reģistrētu dzimšanas, nāves un pārvietošanas gadījumus, tādējādi nodrošinot precīzu mājlopu skaitu.