A precíziós állattenyésztés fogalma

A „precíziós állattenyésztés” kifejezés egyre gyakrabban hangzik el különböző fórumokon, szakmai beszélgetéseken, azonban ennek valódi tartalma nem mindenki számára ismert. Jelen közleményünk célja bemutatni, hogy miben más a precíziós állattenyésztés, mint a hagyományos. Fontosnak tartjuk tisztázni, hogy mit jelent valójában a jelző, melyet sokan talán fellengzősnek, divatos hóbortnak tartanak.

A precíziós állattenyésztést (angolban Precision Livestock Farming, PLF) gyakran az angolból vett „smart farming” néven említik. A „smart farming” kifejezés tükörfordítása ügyes/értelmes gazdálkodás, mely igen tömören jelzi mindazt, ami a PLF megvalósítása során a legfőbb cél. Szabatos megfogalmazással élve a precíziós állattenyésztés a legfejlettebb technológiák felhasználásával olyan tartási, takarmányozási és menedzsment rendszert valósít meg, mely a nagy létszámú telepeken is lehetővé teszi az állatok „egyedi gondozását”, a problémák korai felismerését és hatékony megoldását. A precíziós állattartás célja gyakorlatilag semmiben nem különbözik a hagyományos termelési technológiákat alkalmazó rendszerektől, a hatékonyság és versenyképesség érdekében a lehető legideálisabb készletgazdálkodást valósít meg. A biológiai hatékonyság növeléséhez igénybe veszi a kutatás-fejlesztés eredményeit, melyek a technológiai innováció, a genetika, a takarmányozás, az etológia és egyéb, az állati termelést befolyásoló tényezőkkel kapcsolatos új tudományos ismeretekhez kötődnek (MOLLO és mtsai, 2009). A megvalósíthatóság feltétele a folyamatos adatgyűjtés. Az óriási adatállomány miatt az összegyűjtött információ csak megfelelő számítógépes rendszerekkel kezelhető. Ez azonban csupán látszólag hátrány, hiszen így válik lehetővé az azonnali és hatékony adatfeldolgozás, mely szükséges a döntések előkészítéséhez és a gyors reagáláshoz.

A precíziós állattartás eszközei

Ahogy azt említettük, a precíziós állattartás során megfelelő eszközök, szenzorok és informatika segítségével folyamatosan nagy mennyiségű adatot gyűjtenek. Ezen adatok egyrészt a hagyományos állattartásban is gyűjtött adatok (pl. aktuális takarmányfelvétel, testtömeg, környezeti hőmérséklet, páratartalom), másrészt olyan információk, melyek korábban talán fel sem merültek, mint például az állatok viselkedése, hangja vagy a testhőmérséklet folyamatos kontrollja. Az így összegyűlt információ számítógépes modellekkel kerül feldolgozásra, mely adott esetben közvetlen visszacsatolással változtat a technológiai elemeken (ventilláció, hőmérséklet, takarmánykiosztás szabályozása stb.) vagy figyelmezteti az embert a döntési helyzetre és a beavatkozás szükségességére.

A számítógépes adatkezelés és -feldolgozás lehetővé teszi a csoportosan tartott állatok egyedi kezelését. Ehhez azonban elektronikus azonosításra és egyedi követhetőségre van szükség. A precíziós állattartás egyik legfontosabb, de messze nem az egyetlen eleme az elektronikus azonosítás, az állatok egyedi, elektronikus jelölése, melyhez bőr alá bejuttatott chip szükséges (BABINSZKY és HALAS, 2009). A chip segítségével minden kontrollponton beazonosítható az állat (etető berendezés, mérlegelés, fejőház stb.) és a róla gyűjtött információ akár külön is kezelhető.

A kép- és hanganalízis kiegészíti azokat az információkat, melyeket például a klímaszenzorokkal (hőmérséklet, páratartalom, légsebesség, levegő ammónia koncentrációja stb.) gyűjtünk. Ha az állatok egy csoportba vagy csoportokba gyűlnek, akkor ez utalhat arra, hogy a ventilláció nem egyenletes, vagy egyéb stresszorok zavarják a természetes, nyugodt viselkedést. Ezen problémák felderítésének egyik eszköze az állomány eloszlásának képi analízise. A video lehetőséget teremt a láb problémáinak kiszűrésére is. A jellegzetes testtartás, a kezdődő sántaság a felvételeken jól látható. Az állatok hangjának folyamatos ellenőrzése is segítséget ad a problémák gyors kiszűréséhez, az állatok egymás közti kommunikációja, illetve az állategészségügyi problémák, pl. a köhögés szintén rendkívül informatív. Ahhoz azonban, hogy a kép- és hanganalízis eredményeit helyesen és gyorsan tudjuk értékelni, megfelelő szoftver szükséges. 

Az élősúly mérésére hagyományosan a mérleget használjuk, de a nagyüzemi sertéstartás során a csoportos elhelyezés jelentősen megnehezíti az állatok egyedi mérlegelését. Gondoljunk csak arra, hogy az állatok nem szívesen mennek be maguktól egyedül egy ketrecbe vagy állnak rá a mérlegre, ezért a csoportos sertéstartás esetén más megoldást kell keresni arra, hogy emberi beavatkozás nélkül az állatok súlyát rendszeresen mérni lehessen. A korábban említett video rendszer ebben is segítséget ad. Kifejlesztettek egy számítógépes programot, mely a felvételek képeinek elemzésével nagy pontossággal képes becsülni az állatok élősúlyát (BÁNHÁZI és mtsai, 2009; ábra). Az állatok felülnézeti képén az egyes testátmérőkből, testhosszúságból nagy pontossággal becsülni lehet az állatok súlyát.

Az állatokról egyedi információt különböző szenzorokkal tudunk gyűjteni. A testhőmérséklet változása érzékeny indikátora az állategészségügyi problémáknak (pl. mastitis), de az ivarzás időpontjának meghatározásához is az egyik legbiztosabb módszer. A szenzorok egy másik csoportja a képanalízis helyett/mellett a lábproblémák és a technológiai problémák kiszűrésében segít. Az istálló vagy egy áthajtó folyosó talajában elhelyezett nyomásérzékelő megfelelő szoftver segítségével jelezni tudja a nem szimmetrikus járást vagy terhelést. A lábproblémák szinte minden gazdasági haszonállat fajnál az egyik leggyakoribb selejtezési okok tekintettel arra, hogy a mesterséges környezet, elsősorban az alom minősége jelentős kockázatot jelent.

A fentiekben leírt adatok gyűjtése a precíziós állattartás során folyamatos.  A testtömeg és a testösszetétel (pl. hátszalonna) becslése, valamint az állatok antiszociális/normális viselkedésének vizsgálata naponta, a takarmányfogyasztás mérése és az ivarzás (testhőmérséklet) ellenőrzése óránként történik. Tejelő tehenek esetében a fejés során mérik a tejtermelést, a tej hőmérsékletét, vezetőképességét, a tejalkotók mennyiségét és a szomatikus sejtszámot. A környezeti tényezők közül az alom/padozat állapotát (nedvesség), a kórokozók jelenlétét (csíraszám) naponta, a hőmérsékletet, a levegő páratartalmát, a légsebességet, valamint a levegő minőségét (porszennyezés, CO2, NH3-koncentráció) óránként ellenőrzi a rendszer. Minden adat számítógépes modellek segítségével kerül feldolgozásra, probléma esetén a program jelzést küld, esetleg megoldást is javasol.

A takarmányfelvétel és a takarmány értékesülésének becslése, intézetünk vizsgálatai

Az állati termék előállítás során a naponta elfogyasztott takarmány döntő mértékben meghatározza a teljesítményt, ezért a takarmányfelvétel folyamatos kontrollja különösen fontos a precíziós állattartás gyakorlatában. Az állatok napi takarmányadagját, illetve a takarmány összetételét az állatok aktuális élősúlyához igazítják. A napi adagok meghatározása során matematikai modelleket használnak. A becsült értékhez képest kisebb takarmányfelvétel mindenképpen jelzés értékű, hogy az állat jólléte vagy egészsége nem megfelelő. A táplálóanyagok értékesülését és a testösszetétel változását ugyancsak matematikai modellek segítségével becslik. Ezen modellek azonban egyelőre csak a takarmánykeverékek táblázatos (állandó vagy statikus) értékek alapján számított emészthető táplálóanyag tartalma alapján adnak becslést az állatok teljesítményére. Ismert, hogy a táplálóanyagok emészthetősége változhat és az emészthetőségben bekövetkező változások dinamikus nyomon követése nagymértékben növelné a teljesítménymodellek pontosságát.

Kaposvári kutatócsoportunk a monogasztrikus (brojler, tojótyúk, sertés) és a kérődző állatok precíziós takarmányozásával több kutatási téma keretében is foglalkozik. Jelenleg részt veszünk egy olyan nemzetközi kutatásban, melynek célja a PLF rendszerekben használható növekedési modell fejlesztése sertés és baromfi részére (http://www.feed-a-gene.eu/). Egy másik, még úttörőnek számító terület a növendék sertések simaizom működésének vizsgálata és az adatok felhasználhatóságának értékelése. Humán és laborállattal (patkány) végzett vizsgálatok igazolják, hogy a gyomor, a vékony- és vastagbél által kiváltott EGG-jelek (Elektrogasztrogram) miográfiás mérőműszerrel detektálhatók és rögzíthetők. Intézetünkben az elmúlt években megkezdtük egy miográfiás mérőműszer (MSB-MET Kft. EGIG holter készülék) sertéseken való tesztelését. A vizsgálat célja, hogy a tápcsatorna simaizom működése alapján olyan információkat gyűjtsünk, melyek adatot szolgáltatnak a takarmányok táplálóanyagainak emésztési hatékonysága, valamint bizonyos, az állat jóllétet befolyásoló tényezők felismeréséhez. Jelenleg a mérőműszer által rögzített hullámok eredményei alapján a kontroll (hagyományos kukorica-szójadara alapú; 2,8% nyersrost) és kísérleti (nagy rosttartalmú, 4,7% nyersrost) takarmánykeverék etetésének hatását vizsgáltuk az emésztőrendszer simaizom szövetének összehúzódásaira (NAGY és mtsai, 2016). A kapott miográfiás hullámok kiértékelt eredményei alapján elmondható, hogy a mérőműszer alkalmas a nagy rosttartalmú takarmányetetés hatásának kimutatására. A rostban gazdag takarmány-alapanyagokról ismert, hogy hatásukra a passzázs felgyorsul és az elfogyasztott táplálék rövidebb idő alatt halad át az emésztőtraktuson. Ezzel ellentétben a nagy viszkozitású terméstakarmányokra jellemző, hogy fokozzák a jóllakottság érzetet, továbbá a passzázst lassítják (NAGY és mtsai, 2016). A tesztelt mérőműszerrel a takarmányadag emésztőrendszeren történő áthaladásának az ütemét kívánjuk értékelni. Előzetes eredményeink azt is igazolták, hogy a különböző stresszhelyzetek (pl. állatok mozgatása, takarmányfelvétel korlátozása stb.) jelzésére a készülék szintén alkalmas lehet. Természetesen a jövőben még nagyon sok vizsgálatot kell végezni, hogy ez a mérőműszer a mindennapi gyakorlat számára is használható eredményeket hozzon és beépíthető legyen a PLF rendszerekbe.

Dr. Halas Veronika és Dr. Tóth Tamás
Kaposvári Egyetem Agrár- és Környezettudományi Kar
Táplálkozástudományi és Termelésfejlesztési Intézet

A cikk szerzője: Dr. Tóth Tamás