Le innovazioni tecnologiche nel settore dell’alimentazione della bovina da latte Massimo Lazzari CORSO TIE.

Presentazione sul tema: "Le innovazioni tecnologiche nel settore dell’alimentazione della bovina da latte Massimo Lazzari CORSO TIE."— Transcript della presentazione:

1 Le innovazioni tecnologiche nel settore dell’alimentazione della bovina da latte Massimo Lazzari
CORSO TIE

2 MECCANIZZAZIONE AUTOMAZIONE
Sostituzione del lavoro meccanico e intellettuale MECCANIZZAZIONE SOSTITUZIONE DELLA FORZA LAVORO UMANA MEDIANTE MACCHINE AUTOMAZIONE SOSTITUZIONE DEL CONTROLLO UMANO MEDIANTE MACCHINE

3 AUTOMAZIONE: sostituzione dell’operatore umano con sistemi automatici
Sostituzione del lavoro meccanico e intellettuale MECCANIZZAZIONE: sorveglianza dell’uomo AUTOMAZIONE: sostituzione dell’operatore umano con sistemi automatici CONTROLLO AUTOMATICO CENTRALIZZATO: elettronica e informatica per il governo dei processi

4 Misure, dati, informazioni, decisioni
Utilizzo INTRA-AZIENDALE delle informazioni: SISTEMI DI PRESA DELLE DECISIONI UTILIZZO RACCOLTA ELABORAZIONE ANALISI decisione azione Attività di controllo monitoraggio Dati grezzi Selezione e sintesi dei dati valutati Informazioni

5 Misure, dati, informazioni, decisioni
RACCOLTA ELABORAZIONE ANALISI UTILIZZO

6 Approccio reattivo e approccio pro-attivo
Approccio reattivo: ho un problema con una bovina. Cosa posso fare? Raccolta Dati (Produzione, Alimentazione, Attività, Conducibilità latte, Temperatura, …) Approccio proattivo: attraverso un sistema PDF posso evidenziare delle criticità. Come posso prevenire l’insorgere di un problema? Interventi Mirati: Inseminazioni Alimentazione Cure ... Elaborazione Dati Output Analisi e Pianificazione

7 Innovazioni Innnovazioni
Le innovazioni nel settore zootecnico a cui ci si riferisce riguardano l'uso di macchine, sistemi di controllo e tecnologie informatiche per migliorare la produttività nei processi di produzione (Kanjilal et al., 2014); In particolare, nell’allevamento della bovina da latte le innovazioni svolgono un ruolo sempre più importante; Principali motori di questa evoluzione: costo del lavoro, riduzione della fatica, mancanza di manodopera qualificata (Svennersten-Sjaunja and Pettersson, 2008; de Koning, 2010); meno allevamenti (ma più grandi), margini di profitto più ridotti, tecnologia sempre meno costosa (Bewley, 2012; Knijn et al., 2013; Rutten et al., 2013)

8 Lavoro: criticità in allevamenti bovini da latte (area UE)
Varie Sanità Vitelli 7% 8% 20% Gestione 12% Alimentazione Mungitura 25% 15% Benessere 13% Sviluppo di: Sistemi automatici di mungitura (AMS) Sistemi automatici per l’unifeed (AFS) Sistemi di Cow Monitoring (ACM) Fonte: Bisaglia et al. 2008

9 Innovazioni In un’azienda da latte, innovazioni riguardano 3 aree principali: Alimentazione Mungitura Cow monitoring Alimentazione è il costo maggiore nell’azienda da latte (fino al 60 % dei costi complessivi di gestione) ed è l’attività che richiede la maggior quantità di tempo, dopo la mungitura Mungitura automatica è stata un’innovazione rivoluzionaria: non una semplice sostituzione della sala di mungitura ma un nuovo modo di gestire l’azienda da latte Sistemi automatici per monitorare i parametri fisiologici e comportamentali degli animali su base individuale e scoprire eventuali anormalità

10 Innovazioni per l’alimentazione (P.F.)
La PF (Precision Feeding) si realizza nel contesto più generale del Precision Dairy Farming (PDF) che prevede l’uso di tecnologie innovative per misurare indicatori fisiologici, comportamentali e produttivi dei singoli animali, avendo come obiettivi primari: massimizzare le prestazioni degli animali; individuare precocemente le malattie nelle singole bovine; rilevare anticipatamente problemi di salute e produttivi della mandria; minimizzare l’uso di farmaci attraverso misure preventive di salute.

11 Innovazioni per l’alimentazione (P.F.)
«….è la pratica di soddisfare i requisiti nutrizionali degli animali il più accuratamente possibile, nell'interesse di una produzione sicura, di alta qualità ed efficiente, garantendo nel contempo il minor carico possibile sull'ambiente» (Banhazi et al., 2012) Gli obiettivi della PF sono: - giusta quantità di elementi nutritivi; - giusta proporzione tra gli ingredienti; - giusta composizione della razione; - giusto momento di distribuzione. La PF è proposta come approccio essenziale per: - migliorare l'utilizzo dei nutrienti; - ridurre i costi di alimentazione; - ridurre l'escrezione di nutrienti;

12 Primi test in laboratorio
Evoluzione tecnologica e affermazione dell’unifeed Inizio ‘30 ‘60 ‘80 ‘90 Fine ‘90 Inizio 2000 Primi test in laboratorio Fonte: Bisaglia et al., 2008

13 Razionamento Unifeed:
pratica comune nelle stalle di bovine da latte; implica la preparazione e somministrazione di una miscela omogenea e bilanciata di tutti i componenti (foraggi, concentrati, additivi) della razione giornaliera; i singoli componenti sono pesati in modo da ottenere razioni corrispondenti ai fabbisogni energetici e nutrizionali teorici delle bovine, stimati sulla base del loro stato fisiologico e produttivo; richiede un certo livello di meccanizzazione aziendale in cui il carro miscelatore costituisce il dispositivo principale.

14 Criticità tecniche unifeed con carro miscelatore
soddisfa i fabbisogni nutrizionali della «vacca media» (animali sovra- o sotto-alimentati all’interno dello stesso gruppo) si basa sul «residuo in mangiatoia» per valutare la giusta quantità distribuita i diversi componenti usati per preparare la razione possono subire variazioni del contenuto di umidità durante la conservazione (tipo di stoccaggio, condizioni meteo) che possono condizionare l’ingestione complessiva di sostanza secca e la produzione di latte fortemente soggetto ad errori gestionali (personale, attrezzature, tarature, ecc.)

15 Esempio di sensori e sistemi impiegati per eseguire MISURE e implementare le tecniche di PF
Celle di carico per pesare alimenti su carri miscelatori Celle di carico per smisurare concentrati Celle di carico per misurare miscelata a liello singolo Boli sensibilizzati Termocamere Sensori misura umidità NIR Nano NIR

16 Distribuzione automatizzata concentrato
TRAMOGGIA ALIMENTO ATTUATORE-DOSATORE RESPONDER COMPUTER + SIA ANTENNA + READER

17 Le “4” razioni di un allevamento bovino
La razione formulata (su carta). La razione distribuita (in mangiatoia). La razione assunta dagli animali (nelle 24 ore) La razione digerita Obiettivo: avere UNA SOLA razione! Gli aspetti gestionali possono assumere un’importanza superiore al calcolo della razione teorica

18 Criticità tecniche unifeed con carro miscelatore
1 2 3 4 5 6 7 Farina di mais Nucleo + farina di soia Paglia + fieno Pastone Insilato d’erba I taglio Insilato d’erba IV taglio Silomais Tempi (min)* Media Dev. Std carico 30,5 5,5 miscelazione 8,8 4,6 scarico 4,0 1,3 *rilievi su 7 giorni

19 Aspetti critici del razionamento TMR: gestione mangiatoia
710 mm

20 Necessità di gestire la mangiatoia dopo la distribuzione
Sistemi meccanici Sistemi automatici vincolati + 2-3% di s.s. ingerita con 4 avvicinamenti (o push-up) al giorno (Fonte: Nydegger, 2006) Sistemi automatici a navigazione

21 Raccolta dati e automazione sul carro miscelatore
1 2 6 3 1…n 4 5 7 8 9 DMCS Dry matter control system MCS Mixing control system UCS Unloading control system HCS Homogeneity control system CS (Cloud system) 10 11 1 to 11: subsystems network Precision Livestock Unifeed System (PLUS) Descrizione progetto e finalità: Il progetto si propone di sviluppare un carro trincia-miscelatore semovente innovativo per la preparazione e distribuzione assistite della razione unifeed (TMR) alle bovine da latte. Il termine "assistite" rappresenta la parola chiave del progetto e si riferisce alla realizzazione di un "sistema carro" che integri diversi sottosistemi sensoristici di controllo in grado, sia di assistere l'operatore nelle fasi di preparazione e distribuzione della razione, sia di fornire all'agricoltore uno strumento per valutare l'efficienza tecnico-economica del processo. Risultati attesi: Controllo in tempo reale e in remoto di: carico, miscelazione e distribuzione della razione unifeed; Riduzione degli scostamenti tra razione teorica e distribuita; Aumento delle prestazioni produttive, stato di salute e benessere delle bovine da latte; Maggiore produttività del lavoro e minor consumo di energia. Beneficiari: Sgariboldi s.r.l., PTM s.r.l., Università degli Studi di Milano (Dipartimenti VESPA e DISAA)

22 ? E’ possibile migliorare la gestione del razionamento?
Schemi distributivi di razioni unifeed 30 m3 1x o 2x15 m3/giorno ? 3 m3 10x/giorno oppure

23 Comportamento alimentare bovina
Passaggio all’automazione completa della distribuzione (Automatic Feeding System – AFS) Time, h 100 50 24 12 3 6 9 15 18 21 Comportamento alimentare bovina (Bisaglia, 2016)

24 Comportamento alimentare: fattori caratteristici
Fattori primari NDM = number of daily meals DUM = average duration of meal FIM = average feed intake per meal Fattori derivati DFT = daily feeding time FR = feeding rate DFI = daily food intake NDM meals/d DFI kg/d DFT min/d FIM kg/meals DUM min/meals FR kg/min Fonte: Nielsen, 1999 3/52

25 AFS con nastro trasportatore
AFS con vagone distributore su rotaia aerea

26 AFS con vagone miscelatore/distributore su ruote
AFS con vagone miscelatore/distributore su rotaia aerea

27 AFS semovente

28 Vantaggi e criticità AFS
Vantaggi AFS: possibilità di distribuire razioni unifeed con frequenze maggiori (fino a 15 cicli/giorno) e di gestire più gruppi alimentari (fino a 16); ottimizzazione ingestione di sostanza secca da parte degli animali e maggiore stabilità del pH ruminale; riduzione della quantità residuale di alimento in mangiatoia (1 % del totale distribuito, a fronte del 5 % mediamente riscontrabile con il sistema convenzionale); animali possono visitare la corsia di alimentazione più volte al giorno, definendo nuovi schemi alimentari vantaggiosi anche per le bovine più remissive; ridotta permanenza dell’unifeed in mangiatoia, minori contaminazioni e fermentazioni anomale; minori costi energetici. Criticità AFS: Il passaggio ad un AFS comporta attente valutazioni economiche (investimenti circa 3 volte quelli dei carri miscelatori) e strutturali (integrazione con l’esistente).