Precízne chovateľstvo: technológie, prínosy a riziká

Presný chov hospodárskych zvierat umožňuje poľnohospodárom zvýšiť produkciu, rozšíriť farmy, maximalizovať produktivitu a uspokojiť rastúci dopyt po živočíšnych produktoch a zároveň si byť vedomí svojich vplyvov na životné prostredie a niesť zodpovednosť za ne.

Nedávny vývoj ukazuje tri rôzne problematické trendy v globálnom meradle. V prvom rade dopyt po živočíšnych produktoch, ako je mäso, vajcia a mliečne výrobky, rastie takmer exponenciálne s neustále rastúcou svetovou populáciou a rastúcou dostupnosťou týchto položiek.

Po druhé, počet chovateľov hospodárskych zvierat a plocha poľnohospodárskej pôdy sa už niekoľko rokov neustále znižuje kvôli obmedzenej dostupnosti pôdy.

Napokon, narastajú obavy zo škodlivých účinkov hospodárskych zvierat na vážne globálne problémy, ako je globálne otepľovanie, odlesňovanie a celková degradácia životného prostredia.

Riešenie všetkých týchto problémov, ktoré sú v rozsiahlej histórii chovu hospodárskych zvierat stále v počiatočnej fáze, sa ukázalo ako schodné a sľubné riešenie.

Čo je to hospodárske zvieratá?

Hospodárske zvieratá sa vzťahujú na domestikované zvieratá, ktoré sa chovajú na potraviny, vlákninu, pracovnú silu a iné produkty. Patria sem okrem iného zvieratá ako kravy, ošípané, sliepky, ovce a kozy. Hospodárske zvieratá sú neoddeliteľnou súčasťou poľnohospodárstva a zohrávajú významnú úlohu v potravinárskom priemysle.

Hospodárske zvieratá sa môžu chovať rôznymi spôsobmi, vrátane voľného výbehu, intenzívneho alebo extenzívneho chovu. Voľný výbeh umožňuje zvieratám pásť sa a pohybovať sa na otvorených pastvinách, zatiaľ čo intenzívny chov zahŕňa chov zvierat v menších priestoroch s cieľom maximalizovať produkciu.

Extenzívne poľnohospodárstvo je metóda, ktorá spadá medzi voľný výbeh a intenzívne poľnohospodárstvo, kde sa zvieratá môžu pásť a pohybovať vo vyhradenej oblasti.

Čo je to chov hospodárskych zvierat?

Chov hospodárskych zvierat je prax chovu zvierat na rôzne účely, ako sú potraviny, oblečenie a práca. Medzi hospodárske zvieratá patrí hovädzí dobytok, ovce, kozy, ošípané, sliepky a iná hydina.

V mnohých častiach sveta je neoddeliteľnou súčasťou hospodárstva a kultúry. Napríklad v Spojených štátoch chov hospodárskych zvierat generuje každoročne príjmy vo výške miliárd dolárov a podporuje milióny pracovných miest.

Existujú rôzne druhy chovu hospodárskych zvierat v závislosti od chovaných zvierat a účelu chovu. Niektorí farmári chovajú zvieratá na mäso, mlieko alebo vajcia, zatiaľ čo iní ich chovajú na vlnu alebo iné vedľajšie produkty.

Jedným z najbežnejších typov je chov hovädzieho dobytka. Hovädzí dobytok sa chová pre mäso a zvyčajne sa chová na veľkých rančoch alebo farmách. Mäsový priemysel sa v priebehu rokov čoraz viac industrializoval a mnohí farmári využívajú výkrmne na vykrmovanie dobytka pred porážkou.

Ďalším bežným typom je chov dojníc. Chovatelia dojníc chovajú kravy na produkciu mlieka, ktoré sa potom predáva spracovateľom mlieka alebo sa používa na výrobu syra, masla a iných mliečnych výrobkov. Chov dojníc môže byť náročným a náročným podnikaním, pretože kravy je potrebné dojiť dvakrát denne, každý deň v roku.

Chov hydiny je tiež obľúbeným typom, pričom kurčatá sú najčastejšie chovanou hydinou. Chovatelia kurčiat chovajú svoje vtáky pre mäso a vajcia a často používajú metódy veľkovýroby na maximalizáciu efektivity.

Môže to mať pozitívny aj negatívny vplyv na životné prostredie. Na jednej strane môže chov zvierat na výrobu potravín pomôcť nakŕmiť rastúcu svetovú populáciu a priniesť ekonomické výhody farmárom a komunitám. Na druhej strane môže chov hospodárskych zvierat vo veľkom meradle prispievať k znečisteniu, odlesňovaniu a emisiám skleníkových plynov.

Čo je to presný chov hospodárskych zvierat?

Precízny chov hospodárskych zvierat (PLF) je inovatívny prístup, ktorý využíva technológie a dátovo riadené riešenia na optimalizáciu produkcie a riadenia hospodárskych zvierat.

Zahŕňa integráciu senzorov, automatizácie a monitorovacích systémov na zhromažďovanie informácií o zdraví zvierat, správaní a podmienkach prostredia v reálnom čase.

Tieto údaje umožňujú farmárom robiť informované rozhodnutia týkajúce sa krmiva, zdravotných zásahov, reprodukcie a celkovej pohody zvierat.

Cieľom PLF je zlepšiť produktivitu, minimalizovať plytvanie zdrojmi, zlepšiť dobré životné podmienky zvierat a podporovať udržateľné a efektívne postupy chovu hospodárskych zvierat.

Technológie presného chovu hospodárskych zvierat

Tak ako všetky technológie, aj technológie PLF sa neustále vyvíjajú každým dňom. Mnohé z nich sú prijaté a veľmi úspešné na mnohých farmách po celom svete, zatiaľ čo niektoré sú ešte len v počiatočných štádiách vývoja. Medzi niektoré z technológií PLF, ktoré sa používajú dnes, patria:

1. Automatizované vážiace systémy

Keďže hmotnosť je jedným z najdôležitejších ukazovateľov zdravia zvierat a produktivity hospodárskych zvierat, automatizovaný systém váženia je bežnou technológiou, ktorá sa v tej či onej forme dodáva s každou aplikáciou PLF.

Niekoľko foriem automatizovaných vážiacich systémov sú ‘nástupné váhy’ a kamery integrované so softvérom, ktoré vážia jednotlivcov prostredníctvom analýzy obrázkov a videí strojovým učením s veľmi malou chybovosťou.

Nášľapné váhy sa u hydiny bežne používajú na výpočet presnej priemernej hmotnosti a prechádzkové senzory sa používajú u ošípaných a hovädzieho dobytka tak, že sa prevedú cez váhu.

Na druhej strane, meranie hmotnosti z analýzy obrázkov a videa je rýchlejšie, jednoduchšie a čo je dôležitejšie, menej rušivé. Informácie o hmotnosti hospodárskych zvierat sú pri domestikácii hospodárskych zvierat nevyhnutné.

Napríklad získaním informácií o hmotnosti a zaznamenaním znakov krmiva je možné vytvoriť model a použiť ho na predpovedanie a manažérske zásahy.

2. Nízkonákladové zaznamenávanie príjmu krmiva a vody

Na zaznamenávanie informácií o správaní hospodárskych zvierat pri kŕmení a pití sa používajú vodomery a rôzne typy senzorov príjmu krmiva.

Tieto informácie zhromaždené počas určitého časového obdobia poskytujú historický trend a očakávané úrovne príjmu krmiva a vody, ktoré sa potom môžu použiť na spustenie systémov včasného varovania v prípade zmeny kŕmnych a pitných návykov zvierat, čo môže byť spôsobené niekoľkými faktormi, ako je choroba alebo nepriaznivý stav.

3. Riešenia zobrazovania

Ako už bolo spomenuté, analýza obrázkov a videa dokáže automaticky poskytnúť takmer presné informácie o hmotnosti jednotlivých zvierat. Hmotnosť je však len jedným z mnohých údajov, ktoré môžeme získať zo zobrazovacích riešení.

Napríklad pomocou 3D kamery a termovízie môžeme študovať vzorce správania, ako je lezenie a krívanie, fyziologické podmienky, ako je dýchanie a teplota, rastové trendy a environmentálne prvky, ako je kvalita jatočného tela.

Vďaka získavaniu množstva dôležitých údajov a dostupnosti sú zobrazovacie riešenia najbežnejšou formou presného monitorovania chovu hospodárskych zvierat a jedným z prvých krokov postupného zavádzania PLF na farme.

4. Systémy na snímanie zvierat

Senzory Ako akcelerometre, tlakové senzory a teplotné senzory, ktoré sú umiestnené na zvieratách alebo v ich prostredí a pripojené k sieti, vytvárajú internet vecí (IoT), čo je základný predpoklad integrovaného PLF.

Tieto senzory, či už jednotlivo alebo v kombinácii, sa dajú použiť na detekciu vzorcov správania, podmienok prostredia a zdravia zvierat. Napríklad senzory umiestnené na ušiach, ako aj na krčných obojkoch hovädzieho dobytka a ošípaných, môžu merať a monitorovať správanie pri kŕmení, prežúvanie, otelenie, ruju, ako aj telesnú teplotu.

Senzory sa používajú aj na meranie teploty na farme a premenných v akvakultúre, ako je pH, obsah kyslíka atď. Pri používaní senzorov v PLF je dôležité zvážiť ich nepohodlie alebo poškodenie zvierat.

Celkovo sú senzory v reálnom čase v kombinácii s predchádzajúcimi údajmi kľúčové pri detekcii choroby a zdravotné problémy a varovanie vopred.

5. GPS sledovanie pre rozsiahle systémy

Použitie technológie diaľkového prieskumu Zeme, ako sú sledovacie systémy založené na GPS, je uplatniteľné v systémoch pasenia, kde zvieratá pokrývajú veľkú plochu pôdy.

Ich vzorce pohybu sa dajú použiť na určenie vhodnosti ich pastvy, zatiaľ čo ich poloha pomocou GPS v reálnom čase sa dá sledovať. Vďaka tomu je chov dobytka efektívny a znižujú sa straty dobytka v dôsledku krádeží alebo zabíjania predátormi.

V skutočnosti sa GPS obojky umiestnené na predátoroch, ako sú veľké mačky, používajú na vytvorenie systému včasného varovania v odľahlých oblastiach po celom svete.

V konvenčnom chove hospodárskych zvierat systémy GPS sledovania výrazne uľahčujú monitorovanie veľkých stád dobytka vytvorením virtuálnych plotov a ponúkajú farmárom veľkú úľavu.

6. Proxy technológie na meranie emisií metánu

Emisie skleníkových plynov z poľnohospodárstva naďalej každoročne významne prispieva k celkovým emisiám skleníkových plynov. Metán produkovaný hovädzím dobytkom a ošípanými tvorí významnú časť emisií skleníkových plynov z poľnohospodárstva.

Technológie na meranie emisií metánu u hospodárskych zvierat sú skvelým spôsobom, ako zvýšiť citlivosť živočíšnych fariem voči klíme a zodpovednosť za životné prostredie.

Pre jednotlivé farmy však neexistuje veľa realizovateľných technológií a medzi zástupné technológie patrí komorový systém, technika stopovača SF6, laserová detekcia metánu, spektroskopia atď.

7. Riešenia elektronickej identifikácie (EID)

Možnosť automaticky merať podmienky, správanie a výkonnosť každého jednotlivého zvieraťa na farme je prospešná iba vtedy, ak je možné tieto jednotlivé zvieratá ľahko identifikovať, aby sa ich záznamy mohli viesť samostatne a automaticky.

Tradičné metódy identifikácie hospodárskych zvierat sú rušivé a škodlivé pre zvieratá a stále sa praktizujú po celom svete.

Elektronické alternatívy, ako je rádiofrekvenčná identifikácia (RFID) a pokročilé ušné štítky, sú však efektívne a automatické, čím sa eliminuje potreba zdĺhavého zadávania údajov a zabezpečuje plynulý priebeh operácií. Elektronická identifikácia (EID) zabezpečuje všetky ostatné aspekty presného chovu hospodárskych zvierat. V rôznych krajinách je tiež povinná.

8. Aplikácia pokročilej dátovej analytiky na veľké dáta

S rastúcim počtom technológií sa na chovoch hospodárskych zvierat generuje každý deň stále viac údajov a dátových bodov a ich počet neustále rastie exponenciálne. Na spracovanie takéhoto množstva údajov musí byť rovnako schopná aj časť zameraná na analýzu údajov.

Na zabezpečenie toho, aby sa vygenerované údaje použili na riešenie naliehavých problémov zdravia zvierat a chovu zvierat, je potrebná pokročilá analýza údajov pre veľké dáta, ako aj možnosti strojového učenia.

Výhody presného chovu hospodárskych zvierat

Výhody PLF sú široké a typy výhod, ktoré možno získať zo systému PLF, závisia od druhu použitých technológií. Niektoré všeobecné výhody PLF, ktoré sa akýkoľvek systém PLF snaží dosiahnuť, sú však:

Lepšie životné podmienky a zdravie zvierat: Zdravie zvierat musí byť v centre pozornosti nielen preto, že zdravie zvierat sa premieta do ľudského zdravia, ale aj preto, že každé zviera má neodmysliteľné právo viesť zdravý život v dobrých životných podmienkach.

Tieto systémy identifikujú túto myšlienku a pomocou technológií na detekciu chorôb a systémov včasného varovania pracujú na zlepšení zdravia a dobrých životných podmienok zvierat.

1. Optimalizované úrovne vstupov a maximalizovaná produkcia

PLF zabezpečuje presnosť poľnohospodárskych operácií. To znamená vhodné využívanie obmedzených zdrojov v prípade vstupov. Znižovaním nákladov a zvyšovaním celkového výnosu živočíšnych produktov PLF zvyšuje ziskovosť chovu hospodárskych zvierat.

Ekonomické výhody uplatňovania presného poľnohospodárstva sú významné a nevyhnutné na prilákanie väčšieho počtu poľnohospodárov k nemu s cieľom uspokojiť rastúci dopyt po živočíšnych produktoch.

2. Environmentálne prínosy

Ďalšou významnou výhodou systému PLF je zníženie vplyvu poľnohospodárskej činnosti na životné prostredie. Je to hlavná príčina environmentálnych problémov, ako je globálne otepľovanie a odlesňovanie.

Hoci existujú technológie na zníženie emisií metánu z fariem, zvyšovanie produktivity fariem zabezpečuje, že na menšej ploche možno dosiahnuť lepšie výsledky, čo prispieva k zníženiu masívneho odlesňovania.

3. Znížená poľnohospodárska práca

Keďže počet farmárov klesá a počet zvierat na farme rastie, nie je možné, aby farmár sledoval všetky zvieratá. PLF to umožňuje znížením pracovnej sily na farme a poskytnutím farmárom pohodlného prístupu ku kritickým a spoľahlivým informáciám.

Navyše, automatické kŕmidlá, GPS sledovanie atď. eliminujú potrebu mnohých poľnohospodárskych pracovníkov. Zníženie počtu poľnohospodárskych pracovníkov znamená, že farma je škálovateľnejšia, a teda produktívnejšia a ziskovejšia.

4. Riziká presného chovu hospodárskych zvierat

Niektoré z výziev a rizík spojených s PLF sú uvedené nižšie:

• Cenová dostupnosť je stále hlavnou výzvou spojenou s integráciou drahých technológií na farmách. Hoci štúdie ukazujú, že technológie PLF zvyšujú ziskovosť farmy, rozmanitá povaha každej farmy si vyžaduje dôkladné zváženie pred rozhodnutím o prijatí PLF.
• Hlavným rizikom PLF je, že keďže je často integrovaný a automatický, zlyhanie systému môže mať ničivé následky, najmä ak je systém plne automatický.
• Ďalším súvisiacim rizikom je, keď jednotkou zvierat nie sú jedince, ale skupina jedincov, ako napríklad hydina, kde sa merajú kŕdle. V takýchto prípadoch sa môžu prehliadnuť špeciálne individuálne potreby.
• Používanie rušivých značiek predstavuje riziko pre dobré životné podmienky zvierat a stále sa používa v mnohých postupoch a technológiách PLF.

PLF má obrovský potenciál pri riešení súčasných naliehavých problémov chovu hospodárskych zvierat, ako je rastúci dopyt po živočíšnych produktoch, klesajúci počet farmárov, obmedzená dostupnosť pôdy a environmentálne problémy.

Na úrovni individuálneho farmára sú dve najdôležitejšie veci, ktoré to robí, a to, že zvyšuje jeho/jej produkciu a ziskovosť a umožňuje mu/jej venovať obmedzený čas, ktorý má k dispozícii, len dôležitým veciam.

PLF má technológie, ktoré sú overené a komerčne dostupné na prijatie jednotlivými poľnohospodármi podľa ich potrieb.

Navyše, s rýchlym pokrokom v technológiách a analýze veľkých dát, presný chov hospodárskych zvierat sľubuje budúcnosť, v ktorej je zaručená potravinová bezpečnosť spolu s dobrými životnými podmienkami zvierat.

Často kladené otázky

1. Ako ovplyvňuje chov hospodárskych zvierat zmenu klímy?

Významne ovplyvňuje zmenu klímy prostredníctvom rôznych mechanizmov. Po prvé, prispieva k emisiám skleníkových plynov, predovšetkým metánu a oxidu dusného, ktoré vznikajú v dôsledku enterickej fermentácie, hospodárenia s hnojom a používania syntetických hnojív.

Taktiež to spôsobuje odlesňovanie, pretože pôda sa vyrubuje na pasienky a kŕmne plodiny, čím sa znižuje kapacita lesov na sekvestráciu uhlíka. Okrem toho intenzívne využívanie vody, energie a iných zdrojov v živočíšnej výrobe ešte viac zhoršuje zmenu klímy.

2. Ako farmár spočítal svoj dobytok?

Farmár spočítaval svoj hospodársky dobytok rôznymi metódami v závislosti od okolností a veľkosti stáda alebo kŕdľa. Jedným z bežných prístupov je vizuálne spočítanie zvierat chôdzou alebo jazdou autom cez pastvinu alebo stodolu.

Vo väčších prevádzkach môžu farmári používať špecializované nástroje, ako sú elektronické ušné štítky alebo technológia RFID, ktoré dokážu automaticky sledovať a počítať zvieratá. Niektorí farmári sa navyše môžu spoliehať na manuálne systémy vedenia záznamov na sledovanie narodení, úmrtí a pohybov, aby si udržali presný počet svojich hospodárskych zvierat.