Gli allevatori devono raggiungere alti standard produttivi, ma allo stesso tempo mantenere un ottimo stato di benessere animale, tracciare i prodotti e migliorare la sostenibilità ambientale. In questo contesto il supporto della tecnologia e delle innovazioni diventa sempre più importante. Infatti, da un lato gli allevamenti intensivi hanno dimensioni sempre maggiori e questo comporta problematiche gestionali legate all’impossibilità di dare sufficiente attenzione ai singoli capi per salute, benessere ed efficienza produttiva.
Dall’altro lato ci sono gli allevamenti estensivi che hanno problematiche gestionali relative al monitoraggio degli animali in ampi spazi aperti, dove assume una grande importanza riuscire a tenere sotto controllo la posizione degli animali, le condizioni di salute, fecondazioni e nascite.
In questo contesto si sta diffondendo, anche se a diverse velocità, la zootecnia di precisione (dall’inglese precision livestock farming, Plf) che prevede l’adozione di sensori, strumenti e software che permettono il monitoraggio in continuo e in tempo reale dell’allevamento e dei singoli animali, portando allo sviluppo di modelli di previsione e sistemi di allerta per l’allevatore specifici per i singoli capi. Il concetto alla base della Plf è che la mandria si compone di individui diversi gli uni dagli altri con diverse risposte agli stimoli esterni.
Pertanto, analizzare le condizioni sanitarie e di benessere dei singoli capi in produzione e in crescita, il loro comportamento, gli aspetti gestionali, l’efficienza produttiva e i parametri ambientali nella stalla è molto importante.
Per sfruttare appieno le capacità della tecnologia e di tutta questa sensoristica avanzata, la comunicazione dei sensori e tra i sensori rappresenta attualmente il progresso da finalizzare.
Articolo pubblicato nello speciale IoT e meccatronica di Terra e Vita n. 22/2021
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I punti deboli dell’Iot
In questo contesto si inserisce l’IoT, ovvero l’Internet of Things (“internet delle cose”), cioè un sistema di dispositivi informatici che permette ai sensori e agli strumenti presenti in stalla di dialogare in automatico tramite la rete internet così da consentire di monitorare da remoto e in tempo reale tutti i parametri sotto indagine, raggiungendo da ultimo anche un maggior “comfort” per l’allevatore.
Il funzionamento dell’IoT si basa sulla presenza di dispositivi e sensori che raccolgono i dati in stalla e, tramite diverse possibili tecnologie di comunicazione (bluetooth, wifi, LoRa, gsm, ecc.), raggiungono un gateway il quale li trasferisce automaticamente e in tempo reale verso l’esterno su cloud o server, così da renderli immediatamente disponibili e visibili tramite appositi software o App.
I vantaggi dell’IoT iniziano ad essere riconosciuti dagli allevatori, tuttavia ci sono ancora alcune criticità, tra cui gli elevati costi d’acquisto, l’assenza di una adeguata connessione internet nelle zone rurali e una notevole mole di dati da gestire e interpretare.
Il monitoraggio giornaliero di più parametri (salute, comportamento, ruminazione, produzione e qualità del latte, incremento ponderale, alimentazione di precisione, ecc.) per ciascun capo allevato, così come delle condizioni ambientali in stalla (temperature humidity index, Thi) è reso possibile dall’utilizzo della sensoristica avanzata, che può rendere al meglio delle sue capacità e potenzialità proprio tramite l’IoT, grazie al cui supporto l’allevatore può monitorare comodamente da remoto e in tempo reale dal pc, tablet o smartphone l’andamento dei singoli capi della mandria, rendendo quindi effettivo il sistema di allerta e consentendo osservazioni dei trend nel lungo periodo.
Per le vacche in lattazione
Tra le varie possibilità date dalla Plf, alcuni dei sistemi di monitoraggio hanno avuto un riscontro maggiore e si sono diffusi più ampiamente di altri, principalmente quelli per il monitoraggio ambientale per evitare stress da caldo, quelli per attività motoria comportamento e rilevamento dei calori, i robot di mungitura e gli strumenti per la raccolta automatica dei dati sul latte.
Questa loro maggiore diffusione è probabilmente dovuta ai riscontri diretti che l’allevatore osserva su produttività, salute animale e gestione della stalla. Ad esempio, il robot di mungitura consente da un lato una maggiore flessibilità di lavoro dell’allevatore e dall’altro che ogni bovina possa essere munta più spesso rispetto alla normale routine, o comunque con una maggiore flessibilità oraria che viene dettata dalla bovina stessa, avendo il riscontro positivo di una maggiore produttività.
Inoltre il robot permette il monitoraggio per singolo quarto della qualità del latte al momento della mungitura e in automatico, identificando immediatamente eventuali problemi, potenziali infezioni e permettendo la separazione di latte da animali trattati. In aggiunta, nel caso in cui una bovina non transiti dal robot, l’allevatore riceve una allerta, che può essere ancor più efficace se accompagnata da un adeguato sistema di gestione e trasmissione dei dati con piattaforme IoT.
Riscontri interessanti derivano anche dal monitoraggio dei consumi di mangimi e acqua, che possono portare a diagnosticare precocemente eventuali infezioni o patologie.
Per la rimonta
Per quanto riguarda i capi più giovani, delle soluzioni di marche auricolari installate poche ore dopo la nascita permettono, ad esempio, di monitorare i primi giorni di vita e lo svezzamento, che è un periodo particolarmente stressante e caratterizzato da una elevata mortalità.
Monitorando l’ingestione e l’attività si può riuscire a diagnosticare precocemente eventuali problemi rispetto allo sviluppo del rumine o all’insorgenza di patologie spesso mortali per i capi più giovani.
Inoltre, i sistemi di alimentazione automatica dei vitelli hanno l’obiettivo di distribuire la dose ottimale di alimento in funzione dello stadio di crescita, delle condizioni di salute e delle temperature esterne.
Ad esempio, esistono sul mercato soluzioni automatiche integrate da sensori ambientali che forniscono una dose maggiore di alimento se le temperature esterne sono troppo basse. Il completamento ideale di questa soluzione è l’accesso ai dati in ogni momento attraverso una connessione a internet, per avere il controllo continuo della vitellaia e portare in produzione il maggior numero possibile di capi.
Anche il monitoraggio della crescita delle manze può essere un aspetto interessante per conoscere i tassi di crescita e la conversione dell’alimento nelle categorie di animali non in produzione, a cui generalmente si presta meno attenzione, ma che invece rappresentano la futura generazione produttiva.
Negli anni più recenti, infatti, è crescente l’attenzione ai capi più giovani, poiché una loro migliore gestione, salute e benessere può consentire di crescere animali sani e forti, aumentandone la durata della vita, anticipandone o ottimizzando l’età al primo parto e aumentando al contempo la produttività. Questo aspetto ha anche l’ulteriore vantaggio di ridurre l’impatto ambientale associato alla produzione di latte, poiché si ridurrebbe il tasso di rimonta e la fase improduttiva dei singoli capi, riducendo anche del 30% l’emissione di metano di origine enterica e dalle deiezioni.
I collari
Un altro strumento utile per aumentare l’efficienza della mandria è l’utilizzo dei collari con accelerometri e ruminometri che supportano enormemente nel rilievo dei calori, in caso di attività inattese o in caso di problemi ruminali.
In relazione agli allevamenti estensivi, i problemi relativi al monitoraggio degli animali sono gli stessi che negli allevamenti intensivi, ma con l’ulteriore svantaggio di non conoscere sempre la posizione dei capi, per cui la presenza dei ricevitori Gps che individuano la posizione della bovina diventa fondamentale.
Ad essi si aggiunge poi tutta la sensoristica con comunicazione su piattaforma IoT per un corretto monitoraggio anche a distanza.
Sistemi non ancora integrati
In conclusione, la presenza di sensoristica nelle aziende di bovine da latte ha alcuni vantaggi che si riassumono prevalentemente nell’avere moltissime informazioni anche per mandrie molto numerose così da poter decidere rapidamente e al momento giusto gli interventi necessari.
Esistono tuttavia alcuni svantaggi, che richiedono attenzione per una futura e ampia diffusione della Precision livestock farming accoppiata all’IoT. In particolare, gestire tanti dati è un lavoro diverso da quello dell’allevatore. Una buona connessione a Internet nelle zone rurali può essere un problema considerevole; pertanto la rete deve essere potenziata al di fuori dei centri abitati, soprattutto se si vuole mantenere una attività zootecnica che tuteli i territori marginali, collinari e montani.
Un altro aspetto critico che richiede grande attenzione è che i sensori devono essere sviluppati con un basso consumo energetico e che i sistemi attuali sono spezzettati; ovvero non esiste al momento una reale integrazione tra i diversi sensori-strumenti disponibili sul mercato e che si possono installare in stalla. Un sistema integrato aumenterebbe il valore aggiunto di ogni singolo componente, consentendo di sfruttarne appieno le potenzialità.
