Прецизна сточарска производња: технологије, предности и ризици

Прецизно сточарство омогућава пољопривредницима да повећају своју производњу, прошире своје фарме, максимизирају продуктивност и задовоље растућу потражњу за сточарским производима, а истовремено су свесни и одговорни за свој утицај на животну средину.

Недавни развој догађаја показује три различита проблематична тренда на глобалном нивоу. Пре свега, потражња за сточарским производима попут меса, јаја и млечних производа расте готово експоненцијално са стално растућом глобалном популацијом и све већом приступачношћу ових производа.

Друго, број сточара и површина пољопривредног земљишта се стално смањују већ неколико година због ограничене расположивости земљишта.

Коначно, расте забринутост због штетних ефеката стоке на озбиљне глобалне проблеме попут глобалног загревања, крчења шума и опште деградације животне средине.

Решавање свих ових проблема, који су још увек у почетној фази у великој историји сточарства, појавило се као одрживо и обећавајуће решење.

Шта је сточарство?

Стока се односи на домаће животиње које се узгајају ради хране, влакана, рада и других производа. То укључује животиње као што су краве, свиње, кокошке, овце и козе, између осталог. Стока је суштински део пољопривреде и игра значајну улогу у индустрији производње хране.

Стока се може узгајати на различите начине, укључујући методе слободног узгоја, интензивне или екстензивне методе пољопривреде. Слободни узгој омогућава животињама да пасу и лутају по отвореним пашњацима, док интензивни узгој подразумева држање животиња затворених у мањим просторима како би се максимизирала производња.

Екстензивна пољопривреда је метода која се налази између слободног узгоја и интензивне пољопривреде, где је животињама дозвољено да пасу и крећу се у одређеном подручју.

Шта је сточарство?

Сточарство је пракса узгоја животиња у разне сврхе као што су храна, одећа и рад. Сточне животиње укључују говеда, овце, козе, свиње, пилиће и другу живину.

У многим деловима света, то је суштински део економије и културе. На пример, у Сједињеним Државама, сточарска индустрија генерише милијарде долара прихода сваке године и подржава милионе радних места.

Постоје различите врсте сточарства, у зависности од животиња које се узгајају и сврхе узгоја. Неки фармери узгајају животиње због меса, млека или јаја, док их други узгајају због вуне или других нуспроизвода.

Један од најчешћих типова је узгој говеда за производњу меса. Говеда за производњу меса се узгајају због меса и обично се узгајају на великим ранчевима или фармама. Индустрија говедине је током година постала све више индустријализована, а многи фармери користе товове за товљење стоке пре клања.

Још један уобичајен тип је млекарство. Млекари узгајају краве да би производили млеко, које се затим продаје прерађивачима млека или користи за производњу сира, путера и других млечних производа. Млекарство може бити изазован и захтеван посао, јер краве треба мусти два пута дневно, сваког дана у години.

Узгој живине је такође популаран тип, а кокошке су најчешће узгајана живина. Узгајивачи пилића узгајају своје птице због меса и јаја и често користе методе производње великих размера како би максимизирали ефикасност.

Може имати и позитивне и негативне утицаје на животну средину. С једне стране, узгој животиња за храну може помоћи у исхрани растуће глобалне популације и пружити економске користи пољопривредницима и заједницама. С друге стране, велики сточарски погони могу допринети загађењу, крчењу шума и емисији гасова стаклене баште.

Шта је прецизно сточарство?

Прецизно сточарство (PLF) је иновативан приступ који користи технологију и решења заснована на подацима за оптимизацију производње и управљања стоком.

То подразумева интеграцију сензора, аутоматизације и система за праћење како би се прикупиле информације у реалном времену о здрављу животиња, понашању и условима животне средине.

Ови подаци омогућавају пољопривредницима да доносе информисане одлуке у вези са исхраном, здравственим интервенцијама, репродукцијом и укупном добробити животиња.

PLF има за циљ да побољша продуктивност, минимизира расипање ресурса, побољша добробит животиња и промовише одрживе и ефикасне праксе сточарства.

Технологије прецизног сточарства

Као и све технологије, PLF технологије се стално развијају сваког дана. Многе су усвојене и веома успешне на бројним фармама широм света, док су неке у раним фазама развоја. Неке од PLF технологија које се данас примењују су:

1. Аутоматизовани системи за мерење тежине

Пошто је тежина један од најважнијих показатеља здравља животиња и продуктивности стоке, аутоматизовани систем за мерење тежине је уобичајена технологија која долази са сваком PLF апликацијом у једном или другом облику.

Неколико облика аутоматизованих система за мерење тежине су ‘степ-он ваге’ и камере интегрисане са софтвером који даје тежину појединцима путем анализе слика и видео записа машинским учењем са врло малом маргином грешке.

Стезне ваге се широко користе код живине за израчунавање тачне средње тежине, а сензори за прелазак преко њих се користе код свиња и говеда пропуштањем кроз вагу.

С друге стране, мерење тежине на основу анализе слика и видеа је брже, лакше и, што је још важније, мање наметљиво. Информације о тежини домаћих животиња су од виталног значаја за припитомљавање стоке.

На пример, добијањем информација о тежини и бележењем карактеристика храњења, може се успоставити модел и користити за предвиђања и управљачке интервенције.

2. Јефтино бележење уноса хране и воде

Водомери и различите врсте сензора за унос хране користе се за бележење информација о понашању животиња на фарми током храњења и пијења.

Ове информације, прикупљене током одређеног временског периода, пружају историјски тренд и очекиване нивое уноса хране и воде, што се затим може користити за покретање система раног упозоравања у случају да се промене навике исхране и пијења животиња, што може бити последица неколико фактора попут болести или неповољног стања.

3. Решења за снимање

Као што је раније поменуто, анализа слика и видео записа може аутоматски пружити готово тачне информације о тежини појединачних животиња. Међутим, тежина је само један од многих података које можемо добити помоћу решења за снимање.

На пример, користећи 3Д технологију камера и термално снимање, можемо проучавати обрасце понашања попут пењања и храмања, физиолошка стања попут дисања и температуре, трендове раста и елементе животне средине попут квалитета трупа.

Због добијања низа виталних података и приступачности, решења за снимање су најчешћи облик прецизног праћења сточарства и један од почетних корака у поступном усвајању PLF-а на фарми.

4. Системи за детекцију животиња

Сензори попут акцелерометара, сензора притиска и сензора температуре постављених на животиње или њихово окружење и повезаних на мрежу, успостављају Интернет ствари (IoT), што је основна премиса интегрисаног PLF-а.

Ови сензори, појединачно или у комбинацији, могу се користити за откривање образаца понашања, услова околине и здравља животиња. На пример, сензори постављени на ушима, као и на огрлицама око врата говеда и свиња могу мерити и пратити понашање при храњењу, преживање, тељење, еструс, као и телесну температуру.

Сензори се такође користе за мерење температуре на фарми и варијабли аквакултуре попут pH, садржаја кисеоника итд. Једна важна ствар коју треба узети у обзир при коришћењу сензора у PLF-у је њихова неугодност или штетност за животиње.

Генерално, сензори у реалном времену у комбинацији са претходним подацима су кључни за откривање болести и здравствене проблеме и упозорење унапред.

5. GPS праћење за опсежне системе

Употреба технологије даљинског очитавања, попут система за праћење заснованих на ГПС-у, применљива је у системима испаше где животиње покривају велику површину земље.

Њихови обрасци кретања могу се користити за одређивање њихове преференције за испашу, док се њихове ГПС локације у реалном времену могу користити за праћење њихових положаја. Ово чини сточарство ефикасним и смањује губитак стоке услед крађе или убистава од стране предатора.

У ствари, ГПС огрлице постављене на предаторима попут великих мачака коришћене су за успостављање система раног упозоравања у удаљеним подручјима широм света.

У конвенционалном сточарству, ГПС системи за праћење значајно олакшавају праћење великих стада говеда успостављањем виртуелних ограда и пружају пољопривредницима велико олакшање.

6. Заменске технологије за мерење емисије метана

Емисија гасова стаклене баште из пољопривреде и даље увелико доприноси укупним емисијама гасова стаклене баште сваке године. Гас метан који производе говеда и свиње чини значајан део емисије гасова стаклене баште из пољопривреде.

Технологије за мерење емисије метана код фармских животиња су одличан начин да се сточарске фарме учине осетљивијим на климу и еколошки одговорнијим.

Међутим, не постоји много изводљивих технологија за појединачне фарме, а неке од заменика технологија укључују систем комора, технику трасирања SF6, ласерску детекцију метана, спектроскопију итд.

7. Решења за електронску идентификацију (EID)

Могућност аутоматског мерења услова, понашања и учинка сваке појединачне животиње на фарми корисна је само ако се те појединачне животиње могу лако идентификовати тако да се њихова евиденција може чувати одвојено и аутоматски.

Традиционалне методе идентификације стоке су наметљиве и штетне за животиње и још увек се примењују широм света.

Међутим, електронске алтернативе попут радиофреквентне идентификације (RFID) и напредних ушних маркица су ефикасне и аутоматске, елиминишући потребу за дуготрајним уносом података и пружајући гладак ток операција. EID обухвата све остале аспекте прецизног сточарства. Такође је обавезан у различитим земљама.

8. Примена напредне аналитике података на велике податке

Како се све више технологије усваја на сточарским фармама, свакодневно се генерише све више података и тачака података, а тај број наставља да расте експоненцијално. Да би се обрадила та количина података, део за анализу података мора бити подједнако способан.

Напредна аналитика података за велике податке, као и могућности машинског учења, потребни су како би се осигурало да ће се генерисани подаци користити за решавање хитних питања здравља животиња и сточарства.

Предности прецизног сточарства

Предности PLF-а су широке, а врсте користи које се могу добити од PLF система зависе од врсте коришћених технологија. Међутим, неке од општих предности PLF-а које било који PLF систем жели да постигне су:

Боља добробит и здравље животиња: Здравље животиња мора бити у центру пажње, не само зато што се здравље животиња преводи у људско здравље, већ зато што свака животиња има суштинско право да води здрав живот у добрим животним условима.

Ови системи идентификују ову идеју и коришћењем технологија за откривање болести и система раног упозоравања раде на побољшању здравља и добробити животиња.

1. Оптимизовани нивои улагања и максимизирана производња

PLF прецизно обавља пољопривредне операције. То значи одговарајуће коришћење ограничених ресурса у случају инпута. Смањењем трошкова и повећањем укупног приноса животињских производа, PLF повећава профитабилност сточарства.

Економске користи од примене прецизне пољопривреде су значајне и неопходне како би се привукло више пољопривредника како би се задовољиле растуће потребе за производима животињског пољопривредног порекла.

2. Еколошке користи

Још једна велика предност PLF система је смањење утицаја пољопривредних активности на животну средину. То је главни узрок еколошких проблема попут глобалног загревања и крчења шума.

Иако постоје технологије за смањење емисије метана са фарми, повећање продуктивности фарми осигурава да се могу постићи већи резултати на мањем земљишту, што доприноси смањењу масовне дефорестације.

3. Смањен обим пољопривредног рада

Како се број фармера смањује, а број животиња на фарми повећава, фармеру није могуће да прати све животиње. PLF то омогућава смањењем рада на фарми и пружањем приступа критичним и поузданим информацијама пољопривредницима на погодан начин.

Штавише, аутоматске хранилице, GPS праћење итд. елиминишу потребу за многим пољопривредним радницима. Смањење пољопривредног рада значи да је фарма скалабилнија и самим тим продуктивнија и профитабилнија.

4. Ризици прецизног сточарства

Неки од изазова и ризика повезаних са PLF-ом наведени су у наставку:

• Приступачност је и даље велики изазов повезан са интеграцијом скупих технологија на фармама. Иако студије показују да PLF технологије чине фарму профитабилнијом, разнолика природа сваке фарме чини то забринутошћу коју вреди темељно размотрити пре него што се одлучите за усвајање PLF-а.
• Главни ризик PLF-а је тај што, пошто је често интегрисан и аутоматски, квар система може изазвати разорне последице, посебно ако је систем потпуно аутоматски.
• Још један повезани ризик је када јединица животиња нису јединке већ група јединки попут живине где се мере јата. У таквим случајевима, посебне индивидуалне потребе могу се превидети.
• Употреба интрузивних ознака представља ризик за добробит животиња, што се и даље користи у многим праксама и технологијама PLF-а.

PLF носи огроман потенцијал у решавању данашњих горућих проблема сточарства, као што су растућа потражња за сточарским производима, смањење броја пољопривредника, ограничена доступност земљишта и еколошки проблеми.

На нивоу појединачног пољопривредника, две најважније ствари које то чини су повећање његове/њене производње и профитабилности и омогућавање да ограничено време које му је на располагању посвети само важним стварима.

PLF поседује технологије које су испробане и тестиране и комерцијално су доступне за усвајање од стране појединачних пољопривредника у складу са њиховим потребама.

Штавише, уз брзи напредак технологије и анализе великих података, прецизно сточарство обећава будућност у којој је безбедност хране осигурана заједно са добробити животиња.

Најчешћа питања

1. Како сточарство утиче на климатске промене?

Значајно утиче на климатске промене кроз различите механизме. Прво, доприноси емисији гасова стаклене баште, првенствено метана и азот-оксида, који настају услед цревне ферментације, управљања стајњаком и употребе синтетичких ђубрива.

Такође подстиче дефорестацију, јер се земљиште крчи за пашњаке и сточно биље, смањујући капацитет шума за везивање угљеника. Поред тога, интензивна употреба воде, енергије и других ресурса у сточарству додатно погоршава климатске промене.

2. Како је фармер бројао своју стоку?

Фармер је бројао своју стоку користећи различите методе, у зависности од околности и величине стада или јата. Један уобичајени приступ је визуелно бројање животиња ходањем или вожњом кроз пашњак или шталу.

У већим пољопривредним газдинствима, пољопривредници могу користити специјализоване алате попут електронских ушних маркица или РФИД технологије која може аутоматски пратити и бројати животиње. Поред тога, неки пољопривредници се могу ослањати на ручне системе вођења евиденције како би пратили рођења, угинућа и кретања како би одржали тачан број своје стоке.