Sistemi innovativi in zootecnia CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG) Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

Lezione sensori monitoraggio bovini CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Lezione sensori monitoraggio bovini Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

Informazioni Sicure e Complete Efficienza Produttiva OBIETTIVI Disponibilità di Informazioni Sicure e Complete Aumento della Capacità Gestionale Qualità Efficienza Produttiva

MONITORAGGIO E CONTROLLO Raccolta Dati (Produzione, Alimentazione, Attività, Conducibilità latte, Temperatura, …) Elaborazione Dati Interventi Mirati: Inseminazioni Alimentazione Cure ... Output Analisi e Pianificazione

SISTEMI INFORMATIVI BASATI SU SENSORI Monitoraggio e automazione alimentazione Monitoraggio e controllo produzione latte per automazione di fasi di mungitura e decisioni gestionali aziendali Monitoraggio e controllo fertilità e automazione identificazione calori bovine Identificazione automatica stadi sanitari anomali Identificazione automatica sanità mammella Identificazione automatica parto Identificazione automatica malattie podali Automatic Milking System Nuove tendenze (Herd Navigator, MIR, GPS)

SENSORI IN GENERALE

SENSORI IN GENERALE

MONITORAGGIO E CONTROLLO ALIMENTAZIONE BOVINE TRAMOGGIA ALIMENTO ATTUATORE-DOSATORE RESPONDER COMPUTER + SIA ANTENNA + READER

MONITORAGGIO E CONTROLLO ALIMENTAZIONE SCROFE TAG PASSIVO ANTENNA SULLA TRAMOGGIA ALL’INTERNO CHIUSURA DEL BOX

AUTOALIMENTATORI programmare la quantità e il tipo di alimenti concentrati da somministrare a ciascun soggetto nonché la frequenza con cui viene distribuito, al fine di massimizzare l’ingestione e l’utilizzo dell’alimento; stabilire l’ottima combinazione tra la tecnica unifeed e il sistema di alimentazione individuale, somministrando i concentrati in funzione della quantità di foraggio grossolano a disposizione dell’animale; aumentare la somministrazione di concentrati per aumentare il contenuto energetico della razione nei giorni precedenti il parto (funzione di steam-up); generare liste di attenzione, quando gli animali deviano dalla loro normale routine alimentare, permettendo di evidenziare tempestivamente eventuali problemi di salute e, quindi, di intervenire prontamente per minimizzare le perdite di produzione.

MONITORAGGIO E CONTROLLO TRANSITI RESPONDER ATTIVI ANTENNA

MONITORAGGIO PRODUZIONE LATTE I LATTOMETRI PROPORZIONALI Raccolgono una definita porzione del latte prodotto in un contenitore, nel quale viene misurato il peso (cella di carico), oppure il volume Conteggio di porzioni della produzione totale: Costanti Variabili

MONITORAGGIO PRODUZIONE LATTE I LATTOMETRI A FLUSSO CONTINUO Misurano la portata istantanea Molti più dati danno una informazione completamente differente per prendere decisioni diverse http://www.icar.org/pages/Sub_Committees/sc_recording_devices_approved_milkmeters.htm

OBIETTIVI DECISIONALI automazione stacco e gestione informatizzata sala mungitura; gestione produttiva dell’allevamento (verifica della produttività degli animali, previsioni di lattazione, individuazione di animali con produzioni anomale); gestione alimentare (formulazione dei piani alimentari, suddivisione in gruppi omogenei); gestione riproduttiva dell’allevamento (selezione).

OBIETTIVI DECISIONALI (in blu: reale; in azzurro: stimata) calcolata sulla base delle produzioni individuali di latte registrate giornalmente

OBIETTIVI DECISIONALI Sopra, distinte per sessione di mungitura, degli ultimi 10 giorni, generato dal software di gestione aziendale AFIFARM della S.A.E. Afikim. A destra, visualizzazione grafica delle stesse produzioni, con indicazione della media di produzione per sessione di mungitura (linea bianca orizzontale).

OBIETTIVI DECISIONALI La bovina nella posta 12 è stata munta senza rispettare la routine

Ci vogliono 3 fiale per ottenere una gravidanza IPOFERTILITA’ Ci vogliono 3 fiale per ottenere una gravidanza Ma oltre a cio’ non riusciamo a identificare i calori che avvengono ogni 21 gg Il Pregnancy Rate arriva a essere anche solo 10%. Fecondiamo al 10 calore!!!!

Lunghezza media gestazione 275 gg IPOFERTILITA’ Lunghezza media gestazione 275 gg

IPOFERTILITA’

Ogni giorno aperto costa da 2 a 5 euro/capo IPOFERTILITA’ Ogni giorno aperto costa da 2 a 5 euro/capo

IPOFERTILITA’ Bovine ad alta genealogia = 10,5 t/lattazione completa ESEMPIO Tasso identificazione calori = HDR = heat detection rate = 50% Successo inseminazione = inseminations per pregnancy = N. inseminazioni /concepimento = 1,8 Tasso di concepimento = conception rate = 1/successo inseminazione = 56% Tasso gravidanza= Pregnancy rate = PR = HEAT DETECTION RATE * CONCEPTION RATE = 28%

IPOFERTILITA’

IPOFERTILITA’

DAYS OPEN The number of days a cow is open (DO) may be the best indicator of current reproductive efficiency. A producer's goal is around 100 to 110 DO. Excessive DO costs range from $2 to $5/cow/day for each day beyond 90 days open. For example, if a cow was open 120 days, she would be open 30 excess days, a loss of $90/cow/year at $3/cow/day. Days open can be influenced by factors such as length of voluntary waiting period, heat detection accuracy, semen quality and breeding technique, nutrition, cow fertility, disease, or weather. If excessive days open cost $2 to $5 dollars per day, a single missed heat could cost $42 to $105 per cow.

CONCEPTION RATE (FERTILITY RISK)

PODOMETRI

Attivometro ATTIVOMETRI

ATTIVOMETRI INTEGRATI

ATTIVOMETRI INTEGRATI con sensori acustici Rilievo congiunto dismetabolie

Attivometro integrato ATTIVOMETRI INTEGRATI

RILEVAZIONE ATTIVITA’ RUMINE

Perché la Conducibilità Elettrica del Latte? MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA Perché la Conducibilità Elettrica del Latte? “La mastite provoca una serie di alterazioni nella composizione del latte più o meno note che portano un immediato danno economico poiché si ha una riduzione del grasso, caseine, lattosio, calcio e potassio. In corrispondenza della diminuzione di tali fattori si osserva un aumento di immunoglobuline e albumine del siero di sangue nonché della concentrazione di sodio e cloro”

Conducibilità Elettrica INDIVIDUAZIONE MASTITE Realizzazione on-line Automazione della registrazione dei dati Tempestività (individuazione di mastiti subcliniche)

INDIVIDUAZIONE MASTITE Tipologie di sistema Rilievo della CE per singolo quarto (robot di mungitura) Rilievo della CE dei quattro quarti (lattometro)

INDIVIDUAZIONE MASTITE C.E. per Singolo Quarto

INDIVIDUAZIONE MASTITE C.E. dei Quattro Quarti

INDIVIDUAZIONE MASTITE

Verifica dei Risultati INDIVIDUAZIONE MASTITE Verifica dei Risultati Diagnosi Automatica Analisi di laboratorio Definizione dell’Affidabilità del Sistema

Valore Predittivo Positivo Valore Predittivo Negativo INDIVIDUAZIONE MASTITE Veri Positivi Veri Negativi Falsi Positivi Falsi Negativi Sensibilità Specificità Valore Predittivo Positivo Valore Predittivo Negativo

INDIVIDUAZIONE MASTITE Veri Positivi: Bovine malate correttamente individuate dal sistema Veri negativi: Bovine sane non segnalate Falsi Positivi: Bovine sane segnalate dal sistema come mastitiche Falsi negativi: Bovine malate non segnalate dal sistema

Affidabilità del Sistema INDIVIDUAZIONE MASTITE Affidabilità del Sistema Sensibilità: rappresenta la capacità del sistema di segnalare le bovine mastitiche presenti in allevamento. Specificità: rappresenta la capacità del sistema di distinguere tra bovine sane e malate (selettività)

INDIVIDUAZIONE MASTITE Valore Predittivo Positivo: rappresenta l’affidabilità della segnalazione positiva Valore Predittivo Negativo: rappresenta l’affidabilità della segnalazione Negativa

Cosa Fare in Caso di Segnalazione? INDIVIDUAZIONE MASTITE Cosa Fare in Caso di Segnalazione? OSSERVARE nelle mungiture successive l’evoluzione del processo infiammatorio favorendo lo svuotamento del quarto o dei quarti segnalati  VALUTARE l’evoluzione del processo infiammatorio ed eventualmente se non sussiste nessun miglioramento trattare secondo gli schemi indicati dal vostro veterinario

MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA

MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA

MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA

MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA Sensore del sangue nel latte in grado di individuare più dell’80% dei campioni di latte contaminati con 120µmol di emoglobina/litro, il che è paragonabile a quanto possono rilevare i mungitori in una sala tradizionale.

MONITORAGGIO E CONTROLLO BENESSERE PESATURA AUTOMATICA

MONITORAGGIO E CONTROLLO DEL PESO ANIMALE

stimare l’ingestione di sostanza secca degli animali; PESATURA AUTOMATICA rilevare precocemente disordini fisiologici che portano a una riduzione dell’appetito e a un calo nell’ingestione di sostanza secca; impostare piani alimentari corretti in funzione del reale fabbisogno energetico delle vacche (asciutta, post-parto, lattazione); stimare l’ingestione di sostanza secca degli animali; suddividere le lattifere in gruppi omogenei di peso, distinguendo tra quelli che devono recuperare la forma o non ingrassare ulteriormente in vista di una specifica fase dell’allevamento (asciutta, parti, ecc.); valutare il bilancio energetico delle bovine e, conseguentemente, individuare il momento più opportuno per le fecondazioni.

IDENTIFICAZIONE AUTOMATICA PROBLEMI PODALI

IDENTIFICAZIONE AUTOMATICA PARTO 40% DELLE MANZE E IL 20% DELLE PLURUPARE RICHIEDONO ASSISTENZA AL PARTO

DISTRIBUZIONE NELLE 24 ORE DEI PARTI DI PLURIPARE E PRIMIPARE ALLARME PARTO ORE PARTO DISTRIBUZIONE NELLE 24 ORE DEI PARTI DI PLURIPARE E PRIMIPARE

ALLARME PARTO Dal 280° gg di gestazione sono stati eseguiti: Studio: 12 mesi monitorando 40 primipare e 40 pluripare Holstein Dal 280° gg di gestazione sono stati eseguiti: Visita ostertica Stato di rilassamento dei legamenti del bacino Edema vulvare Esame ecografico Presentazione del feto all’ingresso pelvico

APPLICAZIONE ALLARME PARTO FASCIATURA E CONTENIMENTO CODA LAVAGGIO ZONA PERINEALE CON SOLUZIONE DI IODOPOVIDONE AL 10% TRE PUNTI DI SUTURA NON ASSORBIBILI INFILTRAZIONE CON ANESTETICO APPLICAZIONE SULLA RIMA VULVARE LA TRASMITTENTE è COSTITUITA DA UNA PLACCA IN MATERIALE PLASTICO E DA UNA SPINA DI CONTATTO PROGETTATA PER STACCARSI CON UNA TRAZIONE DI 300 GR

ALLARME PARTO

ALLARME PARTO MEDIA ± DEVIAZIONE STANDARD DELL’INTERVALLO PARTO-CONCEPIMENTO E DEL NUMERO DI INTERVENTI FECONDATIVI PER GESTAZIONE

INCIDENZA DI PATOLOGIE RIPRODUTTIVE NEGLI ANIMALI OGGETTO DELLA PROVA ALLARME PARTO INCIDENZA DI PATOLOGIE RIPRODUTTIVE NEGLI ANIMALI OGGETTO DELLA PROVA

SVANTAGGI ALLARME PARTO COSTI DI ACQUISTO E DI MANTENIMENTO LABORIOSITA’ DELLA MODALITA’ DI APPLICAZIONE RICHIESTA DI PERSONALE QUALIFICATO

ALLARME PARTO VANTAGGI

IDENTIFICAZIONE AUTOMATICA PARTO INCIDENZA DI PATOLOGIE RIPRODUTTIVE NEGLI ANIMALI OGGETTO DELLA PROVA

AUTOMATIC MILKING SYSTEM

AUTOMATIC MILKING SYSTEM

AMS

TENDENZE ATTUALI Evoluzione incrementale delle tecnologie attuali Applicazione di Nuove Tecnologie Sensoristiche (Spettrometria, Infrarosso, Citofluorimetria…) Introduzione sensori posizionamento (GPS) per monitoraggio territoriale Tecnologie di rete e relativi software innovativi per controlli remoti

Monitoraggio DIGESTIONE: boli sensibilizzati PROSPETTIVE FUTURE Monitoraggio DIGESTIONE: boli sensibilizzati

PROSPETTIVE FUTURE

TENDENZE ATTUALI BOLI SENSIBILIZZATI

TENDENZE ATTUALI

HERD NAVIGATOR

HERD NAVIGATOR

PROSPETTIVE FUTURE

MEDIUM SPECTROMETRY

PROSPETTIVE FUTURE

PROSPETTIVE FUTURE

PROSPETTIVE FUTURE

resa alla macellazione PROSPETTIVE FUTURE Area del longissimus dorsi e grasso di copertura (selezione e alimentazione differenziata) resa alla macellazione

MONITORAGGIO TERRITORIALE GPS+GSM

AUTOMAZIONE PASCOLO Permette di visualizzare le posizioni del dispositivo e, quindi, i percorsi e/o gli sconfinamenti del gregge dall’area di pascolo, scegliendo come servizi di cartografia la propria oppure di appoggiarsi ad latri sistemi quali Virtual Earth e Google Maps ALLARME SMS

GPS 2009 – MONITORAGGIO GREGGI CAPRE PER AUTOMAZIONE RECUPERO AL PASCOLO 2009 – MONITORAGGIO VACCHE ANTIABIGEATO 2010 – MONITORAGGIO GREGGI PECORE PER GESTIONE IMPRENDITORIALE E SICUREZZA VETERINARIA 2010 – CONTROLLO AUTOMATICO DISTRIBUZIONI LIQUAMI 2011 – CONTROLLO ARNIE PER SICUREZZA VETERIANRIA E ANTIABIGEATO