L’argomento “alimentazione di precisione”, o precision feeding, è uno dei sotto-capitoli più importanti del più ampio capitolo “zootecnia di precisione”, o precision livestock farming. Gli altri sono la rilevazione dei calori, la rilevazione delle zoppie, il monitoraggio delle performance produttive, la trasmissione di alert all’allevatore, eccetera. Ebbene, il precision feeding è stato al centro di una delle relazioni di maggior spessore del convegno organizzato dall’Informatore zootecnico e da Nova Agricoltura (Edagricole) alla Fiera di Montichiari: la relazione di Carlo Bisaglia, ricercatore del Crea-Ing, Laboratorio di Treviglio (Bg).
Il convegno si è tenuto il 19 febbraio scorso alla Fiera di Montichiari, si intitolava “L’innovazione tecnologica e gestionale nell’allevamento delle bovine da latte”. Ne proporremo un ampio report fra qualche settimana, sul numero 8 di IZ. Nel frattampo però le versioni integrali di tutte le relazioni, compresa quella di Bisaglia, sono consultabili sui siti internet www.informatorezootecnico.it e www.novagricoltura.it, in entrambi i casi nella sezione “Documenti”.
Bisaglia era chiamato a discutere di innovazione parlando di innovazione tecnologica (altri relatori hanno parlato di innovazione gestionale, di innovazione nella genetica, di innovazione nell’associazionismo). E lo ha fatto premettendo che innovazione tecnologica, nella zootecnia da latte, significa essenzialmente automazione di alcune operazioni di stalla. E che gli aspetti più innovativi dell’automazione in stalla vanno ricercati in una nuova disciplina tecnica chiamata appunto precision feeding, o alimentazione di precisione degli animali.
Il titolo della sua relazione, come possiamo vedere anche nei due siti internet citati, era “Innovazione tecnologica: l’automazione in stalla, il precision feeding”. Ecco come si è articolato il suo intervento.
Gli obiettivi
Fattori cruciali all’interno di questa nuova disciplina tecnica, ha dunque spiegato a Montichiari il ricercatore Crea, sono precisione e accuratezza. E devono coesistere: «No a bassa precisione con bassa accuratezza, no ad alta precisione con bassa accuratezza. Il bersaglio, raggiungibile dunque con alta precisione e alta accuratezza, è fornire un alimento che soddisfi il più possibile i fabbisogni nutrizionali di ogni bovina».
Più in dettaglio, possono essere riassunti in quattro punti gli obiettivi che l’alimentazione di precisione degli animali deve raggiungere:
- Giusta quantità di elementi nutritivi.
- Giusta proporzione tra gli ingredienti.
- Giusta composizione della razione.
- Giusto momento di distribuzione.
Ovviamente si sta discutendo dell’alimentazione con unifeed, tecnica evoluta negli ultimi decenni come riassunto dalla figura A. E un primo passo consiste nel monitoraggio di parametri come miscelazione dell’unifeed all’interno del carro, trinciatura, pH ruminale.
Utili per il monitoraggio di miscelazione e trinciatura l’analizzatore Nir e il separatore di particelle come quello della PennState University.
Per il monitoraggio del pH ruminale, invece, rientra in pieno nel concetto di zootecnia di precisione la coppia di strumenti sensore ruminale / ricevitore (vedi figura B): permettono di monitorare il 10-15% delle vacche, possono costare 460 euro il sensore e 2.300 il ricevitore.
L’alimentazione delle bovine con unifeed, ha detto ancora Bisaglia a Montichiari, presenta però almeno quattro situazioni critiche:
- soddisfa i fabbisogni nutrizionali della media degli animali, o di quelli migliori;
- accetta che ci siano animali sovra- o sotto- alimentati all’interno dello stesso gruppo;
- si basa sul “residuo in mangiatoia” per valutare la giusta quantità distribuita;
- è fortemente soggetta a errori gestionali (personale, attrezzature, tarature, eccetera).
Ed è anche su questi quattro aspetti critici che il precision feeding può intervenire. Ecco come.
La gestione della mangiatoia
E’ noto come, dopo che le bovine hanno assunto l’unifeed, la mangiatoria possa presentarsi come in foto 1, con grandi quantità di alimento non consumato a una settantina di cm di distanza, irraggiungibili dalle bovine. Di qui la necessità di gestire al meglio la mangiatoia dopo la distribuzione dell’unifeed.
Per farlo può venire in soccorso l’automazione. Sono disponibili infatti sistemi meccanici e sistemi automatici (foto 2, 3 e 4). Secondo Nydegger (2009) questi sistemi possono, con quattro avvicinamenti (posh-up) al giorno, incrementare del 2-3% la sostanza secca ingerita da ogni bovina.
Bisaglia ha poi ricordato come, con razionamento unifeed, le bovine finiscano per ingerire ben un terzo della razione giornaliera entro le prime 3 ore dalla somministrazione e il resto, con ritmo di ingestione calante, nelle successive 21 ore. E che lungo queste 24 ore si registra non solo questo problema del ritmo di ingestione, ma anche un secondo problema, quello della selezione degli alimenti da parte degli animali secondo la dinamica descritta dalla figura C.
Si finisce quindi per ottenere “quattro” razioni: la razione formulata (su carta), la razione distribuita (in mangiatoia), la razione effettivamente assunta dagli animali nelle 24 ore, e infine la razione digerita. Mentre invece l’obiettivo dell’allevatore sarebbe stato quello di avere “una sola” razione.
Di qui l’aspetto cruciale della fase di gestione della mangiatoia: “Gli aspetti gestionali possono assumere una importanza superiore rispetto ai fattori nutrizionali e genetici, con differenze produttive superiori (secondo Bach et al., 2008) al 50%!”.
Pensiamo infatti quanto sarebbe utile differenziare gli schemi distributivi delle razioni unifeed, per esempio distribuendo 3 mc di unifeed 10 volte al giorno invece che 30 mc una volta al giorno. Oppure distribuendo al momento giusto.
L’automazione può risultare utile per distribuire appunto al momento giusto, come illustrato dalle figure De ed E: l’unifeed convenzionale, una distribuzione al giorno per gruppo, con il problema dell’avvicinamento dell’alimento, può portare al già citato problema di un terzo dell’alimento assunto nelle prime 3 ore e il resto nelle altre 21 ore (figura D); l’unifeed automatizzato invece può permettere numerose distribuzioni al giorno, per gruppo (figura E).
Con i sistemi di alimentazione automatici (Afs)
Bisaglia ha proseguito mettendo a confronto i sistemi convenzionali di distribuzione dell’unifeed con quelli automatici (o Afs, automatic feeding systems).
Con i sistemi automatici (un esempio fra i tanti nella foto 5) si possono realizzare vantaggi come questi:
- l’allevatore non è direttamente coinvolto nella preparazione e distribuzione della razione;
- i tempi di distribuzione della razione sono programmabili;
- i miscelatori sono generalmente di volume ridotto;
- si possono ipotizzare sinergie con altri sistemi; per esempio con gli Ams (automatic milking systems, robot di mungitura), «come fanno diversi costruttori tra i quali DeLaval, Lely, Fullwood, Gea».
Il ricercatore Crea ha continuato proponendo un elenco indicativo, solo a titolo d’esempio, nel senso che potrebbe mancare qualche nome, di costruttori di sistemi automatici per l’unifeed: vedi tabella 2.
Le soluzioni tecnologiche oggi disponibili, ha illustrato Bisaglia, possono prevedere:
- sia miscelatori stazionari, sia miscelatori distributori su rotaia, sia miscelatori distributori semoventi come elementi di collegamento tra le strutture aziendali di stoccaggio degli alimenti per il bestiame, da una parte, e i distributori di unifeed agli animali, dall’altra;
- come distributori di unifeed agli animali sia nastri trasportatori (foto 6 e 7), sia distributori mobili su rotaia (foto 8, 15 e 16), sia distributori semoventi.
Nelle strutture di stoccaggio
Tra le strutture aziendali di stoccaggio degli alimenti per il bestiame utilizzate dagli Afs possiamo annoverare sili orizzontali, sili verticali, distributori di concentrati, container meccanici, depositi temporanei con carico a gru…
I sili temporanei meccanici fanno dosaggio, eventuale trinciatura (potenza media 3,5 kW), scarico (4,0 kW). E grazie ad appositi sistemi di pesatura dei singoli ingredienti possono vantare questa precisione di scarico (kg) per questi ingredienti: per gli insilati 2-10 kg di precisione di scarico, per i foraggi fasciati 5-15 kg, per i foraggi pretrinciati 2-15 kg, per i concentrati 0,1 kg. E a proposito di trasferimento dell’insilato di mais dalla trincea al miscelatore, uno dei principali problemi a carico dell’allevatore, secondo quanto ha aggiunto Bisaglia al convegno, è quello di «gestire, cioè minimizzare, la variabilità». È un problema perché facendo campionamenti in diversi punti della massa insilata si possono misurare percentuali diversissime di sostanza secca, dal 39-38% delle zone centrali al 31-30% delle zone più periferiche. E «avere un 6% in meno di sostanza secca nell’insilato di mais può causare cali produttivi di quasi 2 kg/giorno/capo».
Ora, il problema della variabilità all’interno delle masse stoccate, e quindi poi da miscelare, può venire affrontato ricorrendo alla tecnologia oggi disponibile, che mette a disposizione dell’allevatore diversi sistemi di dosaggio e pesatura “di precisione”. Tra questi, sensori “in-line” (vedi foto 9) per la determinazione di nutrienti o della sostanza secca mediante analizzatori Nir.
Sistemi semoventi
Ma le macchine, o meglio “i sistemi”, più spettacolari, quelli che richiamano in modo più simbolico l’idea di precision feeding, sono i sistemi semoventi di distribuzione dell’unifeed.
Semoventi a navigazione programmabile. Che possono essere guidati da transponder all’interno degli edifici (stalle, fienili, magazzini di stoccaggio alimenti), dal gps negli spazi aperti. Il cui carico dai sili orizzontali può pure essere automatizzato. Che possono essere dotati di un sistema di «gestione automatica della mangiatoria”: un sensore laser rileva il livello di alimento presente nella mangiatoia e di conseguenza se non c’è alimento comanda alla macchine di distribuire, se c’è poco alimento di rallentare, se c’è molto alimento di accelerare.
Al convegno di Montichiari Bisaglia ha mostrato 5 esempi di questi sistemi semoventi a navigazione programmabile (foto 10-14). Ha confrontato le performance indicative/medie dei sistemi di razionamento convenzionale con quelle dei sistemi autofeeding: vedi tabella 1. E non ha esitato a dimensionare l’entità dell’investimento per la meccanizzazione/automazione dell’unifeed. L’investimento necessario per dotare un allevamento di sistemi di autofeeding può essere di circa 1.230 euro/capo, in media, inclusi i lavori edili (con oscillazioni tra 850 e 1.650 euro). Un dato da confrontare il costo dell’investimento richiesto invece per dotarlo di un sistema di razionamento convenzionale: in media circa 400 euro/capo (con oscillazioni tra 160 e 600 euro).
L’articolo completo è pubblicato su Informatore Zootecnico n. 6/2016
