Højteknologisk kamera hjælper med at beskytte søer og smågrise

Hvert dyrs vækst, udvikling, reproduktion, og trivsel er af afgørende betydning for en profitabel virksomhed. Præcisionslandbrug giver producenterne mulighed for at overvåge individuelt foderforbrug, bevægelse, temperatur, sygdom, vægt, og andre faktorer - ofte uden nogen menneskelig indblanding.

Hvordan køer bruger deres tid

På en græsgang i Woodward, Oklahoma, kvæg bærer halsbånd udstyret med solpanelvinger, der videresender en oversigt over hvert dyrs bevægelser til en satellit. Forskere ved Agricultural Research Service (ARS) Southern Plains Range Research Station bruger dataene til at spore kvæget.

"Ud over daglige oversigtsdata, halsbåndene optager lokalitetsdata på timebasis og 5-minutters aktivitetsdata, der kan downloades via radiokommunikation til en computer, " siger specialist for forvaltning af arealområder Corey Moffet. "Dataene giver os mulighed for at analysere en ko's adfærd – hvor og hvor meget tid dyret bruger på at hvile, gå, og græsning."

Halsbåndskøerne vandrer på seks græsgange, sammen med deres kalve, en tyr, og køer uden halsbånd. De har adgang til frisk vand og af og til hø, og de fodres med range cube (højprotein) kosttilskud fem gange om ugen. Dataene bruges til at måle dyrenes aktivitet, som derefter bruges til at estimere mængden af ​​kropsmasseændring i en ko og hendes kalv – uanset om de tager på eller taber sig, siger Moffet.

"Indtil for nylig, vi har kun set på middelgennemsnit for grupper af dyr, " siger laboratoriets forskningsleder Stacey Gunter. "Med præcisionslandbrug, vi er i stand til at se på individer og vide, hvad hver enkelt laver."

Forskere tester også et kommercielt system, "GreenFeed, "som måler et dyrs kuldioxid, metan emission, og iltforbrug, siger Gunter. Deres foreløbige forskning ser på virkningerne af forskellige foderbehandlinger på en ko's energistofskifte – omdanner dens foder og foder til energi til vækst og bevægelse.

Et nærmere kig på fodringsadfærd

På en vintermorgen i Miles City, Montana, nogle køer venter på, at ranchens hænder kommer og fodrer dem, mens andre spiser så meget proteintilskud, som de vil, inden de begiver sig ud på græs.

Forskere ved ARS Range and Livestock Research Unit ønsker at vide, om foderstyring påvirker en ko's adfærd. "Livstidsproduktivitet er en ko's vigtigste økonomiske egenskab, " siger forskningsleder Mark Petersen. "Vi vil gerne finde ud af, hvilke egenskaber en ko besidder, der gør det muligt for hende at leve længe og være yderst produktiv - og føde en kalv hvert år."

I de første forsøg, Petersen, dyreforsker Andrew Roberts, og deres team så på indflydelsen af ​​selvfodring versus traditionel tilskudshåndfodring om vinteren på aktivitetsmønstrene for græsmarkskvier. En gruppe kvier fik dagligt håndfodret proteintilskud. En anden gruppe havde adgang til kosttilskud og kunne vælge, hvor meget de ville spise og hvornår. Det gennemsnitlige forbrug for hvert dyr var omkring et halvt pund om dagen.

En kritisk udfordring, som husdyrproduktionssystemer står over for i det vestlige USA, er at implementere forvaltningspraksis, der optimerer oksekødsproduktionen, samtidig med at vi skåner naturressourcer, siger Petersen. "Hvordan vi gav disse kosttilskud ændrede dyrenes adfærd med hensyn til, hvordan de brugte græsningen, " siger han. Håndfodrede dyr brugte den første time af morgenen på at vente på fodervognen og græssede ikke. Selvfodrede kvier spiste tilskud, når de ville, og så meget som de ville, og de græssede, når de ville.

"Brugen af ​​foder- og græsarealer var bemærkelsesværdigt forskellig, afhængig af ledelsesordningen, " siger Petersen. "Selvfodrende køer græssede hele græsarealet, hvorimod håndfodrede dyr kun brugte 60 procent af græsningen."

Køer er udstyret med halsbånd svarende til dem, der bruges i Oklahoma, der giver Global Positioning System-koordinater hvert 5. minut og daglige placeringsoversigter. Forskere beregner, hvor hurtigt køerne rejser, og tildeler derefter forskellige adfærdsmønstre, såsom om et dyr hviler, græsning, eller gå.

"Indtil nu, vi har erfaret med GPS-halsbåndsdataanalyse, at relativt små ændringer i almindelige kødbesætninger har målbar indflydelse på, hvordan dyr bruger græsmarker, " siger Petersen. "Dette er vigtigt, fordi det miljømæssige fodaftryk fra produktionen af ​​oksekød fra markland er relateret til, hvordan dyrs påvirkning er spredt ud over landskabet."

ARS videnskabsmænd, sammen med New Mexico State University-samarbejdspartnere, fremmet forskningen ved at udvikle vegetationskort fra satellitbilleder, der viser, hvor køerne tilbringer deres tid. Forskere mener, at dataene vil vise, at kvier foretrækker visse typer vegetation.

"Vi vil måske være i stand til at bruge præcisionslandbrug til at hjælpe producenter bedre med at styre deres besætninger ved at manipulere, hvordan dyrene bruger græsgange til at gavne produktiviteten såvel som jorden, siger Petersen.

Præcision til grise

Ved svineoperationer, præcisionslandbrugsteknologi kan være et velkomment værktøj til kontinuerlig overvågning af et dyrs ydeevne, sundhed, og velfærd.

Teknologi kan hjælpe producenter med at finde ud af, hvad der sker med svin, og om de skal foretage ledelsesjusteringer, såsom ændringer i foderration eller stistørrelse. Det kan også hjælpe dem med at lokalisere syge dyr.

"Det kan være svært at opdage, når kun ét dyr er sygt, " siger Tami Brown-Brandl, en landbrugsingeniør ved ARS's Roman L. Hruska U.S. Meat Animal Research Center (USMARC) i Clay Center, Nebraska. Med præcisionslandbrug, "teoretisk set, du kunne opdage og behandle syge dyr hurtigere og med mere nøjagtighed, end du kunne visuelt. Vi bruger individuel dyretid ved foderautomaten til at forudsige den næste dags tid ved foderautomaten. Hvis forudsigelsen og den faktiske er for langt fra hinanden, så undersøger vi årsagen."

En anden anvendelse til præcisionslandbrug er markedsføring af grise, hun siger. Pakkerne ønsker grise med den nuværende markedsvægt. Den traditionelle vejemetode – at køre grise over en vægt – er meget tidskrævende for et stort antal grise. Brown-Brandl og hendes kolleger er ved at udvikle billeddiagnostiske metoder til at måle en gris vægt. De bestemmer grisens volumen ud fra pixels i det digitale billede, og så bruger de ligninger til at konvertere volumen til vægt. Hun siger, at fejlprocenten kun er omkring 5 procent. "Du kan sætte et blækmærke på grise, der vejer markedsvægt og derover, så de nemt kunne sorteres, " hun siger.

De bruger også billedbehandling for at forhindre søer i at knuse deres pattegrise. Et 3-D kamera, monteret over farekasser, tager billeder, der bruges til at bestemme en sos holdning:om hun spiser, drikker, stående, siddende, eller liggende med sit yver til højre eller venstre.

"Dette giver os mulighed for at vurdere forskellige størrelser af farekasser og give ledelsesanbefalinger til producenterne, " siger Brown-Brandl.

Slå varmestress tilbage

For at advare producenter om potentielt farlige varmestressforhold, Brown-Brandl og kolleger designet og lancerede en smartphone "Heat Stress"-app til kvæg i 2016. Appen bruger vejrservicedata til at udsende prognoser 1 til 7 dage før ekstreme varmeforhold, og den giver anbefalinger til beskyttelse af dyr før og under en hændelse med varmestress. Indtil nu, appen er blevet downloadet omkring 1, 500 gange.

USMARC-forskere kigger også på varmetolerance hos grise. Årlige tab forbundet med varmestress i den amerikanske svineindustri anslås til næsten 300 millioner dollars.

"Varmestress forårsager en termisk ubalance - dyret producerer mere varme, end det kan spredes i miljøet, " siger Brown-Brandl. Hos svin, varmestress kan nedsætte foderoptagelsen, vækst, fodereffektivitet, og reproduktionshastighed.

I tidligere forskning, Brown-Brandl og hendes team brugte hudoverfladetemperaturer på individuelle og grupper af grise til at bestemme passende temperaturer til at huse dem. Der blev taget termiske billeder af 160 grise i grupper og 20 individuelle grise på bestemte dage inden for et bestemt temperaturområde. Forskere fandt ud af, at brugen af ​​termiske billeder var lovende ved bestemmelse af varmetolerance for grise.

ARS-forskere fortsætter med at undersøge brugen af ​​præcisionslandbrugsteknologi til gavn for dyreproduktion og sundhed. Deres forskning omfatter test og udvikling af metoder til at hjælpe landmænd med at operere mere effektivt med at styre produktionsomkostninger og øge produktion og overskud.