Высокотехнологичные камеры помогают защищать свиноматок и поросят

В точном животноводстве производители могут отслеживать потребление корма, движение, температуру, признаки болезней, вес и другие факторы для каждого животного — часто без вмешательства человека.

Как коровы проводят время

На пастбище в Вудворде, Оклахома, коровы носят ошейники с солнечными панелями, которые передают сводку о движении каждого животного на спутник. Ученые Исследовательской станции Южных равнин ARS используют эти данные для отслеживания скота.

«Помимо ежедневных сводных данных, ошейники записывают данные о местоположении каждый час и данные об активности каждые 5 минут, которые можно загрузить по радиосвязи на компьютер», — говорит специалист по управлению пастбищами Кори Моффет. Данные позволяют анализировать поведение коровы — где и сколько времени животное проводит отдыхая, гуляя и пасясь.

Данные используются для измерения активности животных, что, в свою очередь, помогает оценить изменение массы тела коровы и ее теленка — набирают они вес или теряют.

«До недавнего времени мы рассматривали только средние значения для групп животных», — говорит руководитель исследований лаборатории Стэйси Гантер. «С помощью точного земледелия мы можем наблюдать за особями и знать, что делает каждая из них».

Ученые также тестируют коммерческую систему «GreenFeed», которая измеряет выбросы углекислого газа, метана и потребление кислорода животным. Их предварительные исследования изучают влияние различных режимов кормления на энергетический метаболизм коровы — преобразование корма и фуража в энергию для роста и движения.

Внимательный взгляд на поведение при кормлении

Ученые из подразделения ARS по исследованиям пастбищ и животноводства в Майлс-Сити, Монтана, хотят знать, влияет ли управление кормлением на поведение коровы. «Пожизненная продуктивность — самая важная экономическая характеристика коровы», — говорит руководитель исследований Марк Петерсен.

В первоначальных испытаниях ученые изучили влияние самостоятельного кормления по сравнению с традиционной раздачей добавок вручную зимой на модели активности телок. Одна группа телок получала белковые добавки ежедневно из рук. Другой группе был предоставлен свободный доступ к добавкам.

«То, как мы предоставляли эти добавки, изменило поведение животных в отношении использования пастбища», — говорит Петерсен. Животные, которых кормили вручную, проводили первый час утра в ожидании кормовоза и не паслись. Телки на самообеспечении ели добавки, когда и сколько хотели, и паслись по желанию.

«Использование фуража и площади пастбищ было совершенно разным в зависимости от схемы управления», — говорит Петерсен. «Коровы на самообеспечении паслись на всей площади пастбища, тогда как животные, которых кормили вручную, использовали только 60% пастбища».

На коров надевают ошейники, похожие на используемые в Оклахоме, которые дают координаты GPS каждые 5 минут и ежедневные сводки о местоположении. Ученые рассчитывают, с какой скоростью движутся коровы, а затем определяют различное поведение, например, отдыхает ли животное, пасется или идет.

«На данный момент мы узнали с помощью анализа данных GPS-ошейников, что относительно небольшие изменения в обычной практике управления стадом оказывают измеримое влияние на то, как животные используют пастбища», — говорит Петерсен. «Это важно, потому что экологический след производства говядины на пастбищах связан с тем, как воздействие животных распределяется по ландшафту».

Ученые ARS вместе с коллегами из Университета штата Нью-Мексико продолжили исследования, создав карты растительности со спутниковых снимков, которые показывают, где коровы проводят время. Ученые полагают, что данные покажут, что телки предпочитают определенные типы растительности.

«Мы могли бы использовать точное земледелие, чтобы помочь производителям лучше управлять своими стадами, манипулируя тем, как животные используют пастбища, на благо продуктивности, а также земли», — говорит Петерсен.

Точность для свиней

В свиноводстве технологии точного земледелия могут быть полезным инструментом для постоянного мониторинга продуктивности, здоровья и благополучия животного.

Технология может помочь производителям понять, что происходит со свиньями, и стоит ли вносить изменения в управление, например, в рацион или размер загона. Это также может помочь им найти больных животных.

«Бывает трудно обнаружить, когда болеет всего одно животное», — говорит Тами Браун-Брандл, инженер-агроном из Исследовательского центра мясного животноводства США им. Романа Л. Груски (USMARC) ARS в Клей-Сентер, Небраска. С помощью точного земледелия «теоретически вы могли бы обнаруживать и лечить больных животных раньше и с большей точностью, чем визуально. Мы используем время нахождения каждого животного у кормушки, чтобы предсказать время нахождения у кормушки на следующий день. Если прогноз и реальность слишком сильно расходятся, мы выясняем причину».

Еще одно применение точного земледелия — маркетинг свиней, говорит она. Упаковщики хотят получать свиней с текущим рыночным весом. Традиционный метод взвешивания — прогон свиней через весы — очень трудоемок для большого количества свиней. Браун-Брандл и ее коллеги разрабатывают методы визуализации для измерения веса свиньи. Они определяют объем свиньи по пикселям на цифровом изображении, а затем используют уравнения для преобразования объема в вес. Она говорит, что погрешность составляет всего около 5%. «Вы могли бы ставить метку на свиньях, достигших рыночного веса и выше, чтобы их можно было легко отсортировать», — говорит она.

Они также используют визуализацию, чтобы предотвратить задавливание поросят свиноматками. 3D-камера, установленная над станками для опороса, делает снимки, которые используются для определения позы свиноматки: ест ли она, пьет, стоит, сидит или лежит, направив вымя вправо или влево.

«Это позволяет нам оценивать станки для опороса разных размеров и давать рекомендации по управлению производителям», — говорит Браун-Брандл.

Борьба с тепловым стрессом

Чтобы предупредить производителей о потенциально опасных условиях теплового стресса, Браун-Брандл и коллеги разработали и запустили в 2016 году смартфон-приложение «Heat Stress» для крупного рогатого скота. Приложение использует данные метеослужбы для выдачи прогнозов за 1–7 дней до экстремальной жары и дает рекомендации по защите животных до и во время теплового стресса. На данный момент приложение было загружено около 1500 раз.

Исследователи USMARC также изучают устойчивость свиней к жаре. Ежегодные потери, связанные с тепловым стрессом в свиноводческой отрасли США, оцениваются почти в 300 миллионов долларов.

«Тепловой стресс вызывает тепловой дисбаланс — животное производит больше тепла, чем может рассеяться в окружающей среде», — говорит Браун-Брандл. У свиней тепловой стресс может снизить потребление корма, рост, эффективность корма и репродуктивную способность.

В более ранних исследованиях Браун-Брандл и ее команда использовали температуру поверхности кожи отдельных свиней и групп, чтобы определить подходящую температуру для их содержания. Термические изображения были сделаны у 160 свиней в групповых загонах и 20 отдельных свиней в определенные дни в определенном диапазоне температур. Ученые обнаружили, что использование тепловизоров перспективно для определения устойчивости свиней к жаре.

Ученые ARS продолжают исследовать использование технологий точного земледелия для повышения продуктивности и здоровья животных. Их исследования включают тестирование и разработку методов, которые помогут фермерам работать более эффективно, управляя производственными затратами и увеличивая производство и прибыль.