Diagnosi precoce delle patologie, miglioramento della salute e del benessere degli animali, aumento della produzione, riduzione dei costi e diminuzione dell’impatto ambientale. Sono solo alcuni degli obiettivi della Plf, Precision livestock farming o zootecnia di precisione, un approccio multifattoriale che unisce le competenze della zootecnia, della medicina veterinaria e dell’informatica, creando sistemi avanzati computerizzati, anche online, di controllo degli allevamenti.
In altre parole, la zootecnia di precisione poggia su tecnologie già disponibili di riconoscimento per singolo animale, applicate principalmente all’alimentazione, alla gestione delle mandrie, alla raccolta dati a fini diagnostici, di monitoraggio del benessere e della qualità delle produzioni e così via. Questi vantaggi emergono soprattutto negli allevamenti di grandi dimensioni, nei quali l’osservazione visiva del singolo animale si rende molto complicata e la manodopera in attività può essere meno qualificata.
Abbiamo chiesto ad alcuni ricercatori del Centro ricerche produzioni animali (Crpa) di Reggio Emilia di fornirci un proprio parere sulle opportunità e sulle applicazioni della zootecnia di precisione, anche sulla base dei diversi progetti che l’istituto di ricerca sta portando avanti.
Foraggicoltura di precisione
La Plf applicata al settore dei foraggi si sta occupando, oltre che degli aspetti agronomici, anche approfonditamente della valutazione nutrizionale. Di questi aspetti parliamo con Maria Teresa Pacchioli, responsabile del servizio analisi alimenti zootecnici e biomasse con tecnica Nirs. Pacchioli ci spiega: «Il nostro interesse è oggi molto focalizzato sulla valutazione della fibra. Come ben sappiamo, la fibra rappresenta la fonte elettiva di energia per il ruminante e ha un ruolo dietetico e nutrizionale. Senza dimenticare che quantità e qualità della fibra sono in stretta relazione con il contenuto di grasso nel latte».
Aggiunge poi Pacchioli: «Tuttavia, come noto, la fibra è costituita da un insieme eterogeneo di composti, più o meno solubili, la cui degradabilità ruminale varia per velocità ed entità. Ed è proprio su questi aspetti che la ricerca e la modellistica della funzionalità ruminale si stanno concentrando. Per potere rendere utilizzabili nella pratica di stalla le più moderne conoscenze sulla funzionalità digestiva delle bovine, stiamo collaborando con l’Università di Bologna e altri laboratori, con l’obiettivo di fornire una caratterizzazione della fibra dei foraggi che rispecchi al meglio il valore nutritivo e la dinamica di fermentazione ruminale».
«Le domande a cui cerchiamo di dare risposta - precisa l’esperta - sono le seguenti: qual è la quantità di Ndf (fibra neutro detersa) presente nei foraggi che vengono somministrati alle nostre bovine e che esse possono veramente utilizzare? E qual è quella non digerita? Insieme al dipartimento di Scienze mediche veterinarie di Bologna stiamo lavorando da tempo ad applicativi Nirs, una tecnica ormai diffusa in molti campi per le analisi rapide per valutare i foraggi e per caratterizzare la fibra per la sua digeribilità. In particolare, ci stiamo occupando della stima alla quota di Ndf indigeribile ovvero quella che non è attaccata dai microrganismi ruminali».
Approfondisce Pacchioli: «La fibra contenuta nei foraggi deve essere disponibile per l’attacco dei batteri ruminali, che producono acidi grassi volatili, usati a fini energetici dal ruminante. La lignificazione che interviene con la maturità della pianta è la principale causa di indigeribilità della fibra, tanto che il contenuto di lignina è ancora usato per stimare da digeribilità dell’Ndf. Oggi sappiamo che la fibra indigeribile può essere più correttamente valutata dalla quantità di Ndf che risulta indegradata dopo la permanenza di 240 ore in liquido ruminale: questo parametro è detto Ndf indigeribile (in inglese “undigested”) e indicato come iNdf o uNdf».
La zootecnia di precisione applicata alla foraggicoltura si rivela dunque utile per valutare i foraggi di per sé. «La possibilità di valutare l’uNdf con tecniche analitiche rapide e a basso costo - prosegue a spiegare Pacchioli - mette l’alimentarista e l’allevatore nella condizione di programmare l’uso del foraggio a seconda del valore nutritivo».
E aggiunge: «In ricerche recenti realizzate da Andrea Formigoni, professore dell’Università di Bologna, anche in collaborazione con il Crpa, si è dimostrato come sia importante allontanare rapidamente dal rumine la Ndf indigeribile per liberare spazio e favorire così un maggior consumo di sostanza secca da parte della bovina. Questa considerazione ci induce a compiere un ulteriore passo in avanti per promuovere la qualità dei foraggi».
Nel settore della foraggicoltura, il concetto di agricoltura di precisione è stato introdotto negli ultimi anni anche per il miglioramento degli aspetti produttivi e gestionali del processo di lavorazione dei foraggi.
Macchine di precisione
La realtà con cui dobbiamo fare i conti oggi è quella in cui gli allevatori sono diminuiti in numero e quelli rimasti si trovano a gestire superfici aziendali e foraggere molto più estese rispetto al passato. Questo ha reso necessario un miglioramento della tecnica di fienagione per l’ottenimento di un alimento in grado di contribuire significativamente a soddisfare i fabbisogni alimentari delle bovine. Ne sa qualcosa Stefano Pignedoli, esperto di meccanizzazione agricola al Crpa, il quale ci spiega: «Il cambiamento degli ultimi anni ha riguardato anzitutto il dimensionamento delle macchine per la foraggicoltura, l’essicazione in due tempi e l’inserimento in agricoltura di tecnologie come quella Isobus».
Illustra il tecnico: «Vengono utilizzate macchine di sempre maggiori dimensioni, per aumentare la produttività del lavoro, ma anche per abbassare i costi di manodopera e parallelamente per ampliare la capacità di lavoro. Ad esempio, abbiamo oggi andanatori e falciacondizionatrici con larghezze di lavoro che superano gli 8 metri».
Da segnalare anche l’essiccazione in due tempi del foraggio. «Questa tecnica, che consente di ridurre i tempi di essiccazione in campo del foraggio - precisa Pignedoli -, ha visto apparire impianti innovativi caratterizzati soprattutto da consumi ridotti e dall’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili (bruciatori a biomasse, pompe di calore, fienili ecologici dotati di tetti solarizzati e/o pannelli fotovoltaici)».
Nel campo delle raccogli imballatrici si segnala il continuo sviluppo delle cosiddette “big-baler” che, sottolinea l’esperto, «producono balle di grandi dimensioni ad alta densità di pressatura con aumentate capacità di lavoro e migliore qualità di prodotto. Importanti anche gli sviluppi nelle rotoimballatrici, specialmente quelle che producono balle a densità di pressatura variabile, in grado di diminuire i costi e di abbassare i tempi di trasporto. Va inoltre considerata l’introduzione di dispositivi che effettuano il taglio del foraggio prima dell’ingresso nella camera di compressione, con vantaggi nel successivo utilizzo del foraggio in stalla. Queste macchine stanno diventando sempre più universali, adattandosi bene a diversi prodotti».
Da ricordare anche le presse dotate di sistema di fasciatura incorporato. «Queste macchine - precisa il tecnico - permettono di velocizzare i tempi di lavoro per il confezionamento di silo-balle.
E nel futuro cosa ci aspetta?
Risponde l’esperto: «Macchine sempre più efficienti e soprattutto più sicure, di facile utilizzo sia nel lavoro che nella manutenzione. Negli anni a venire potremo assistere allo sviluppo di nuovi propulsori a elevate prestazioni con bassi consumi e all’introduzione di nuovi materiali più leggeri e resistenti. Sarà fondamentale infine contenere gli impatti ambientali avvalendosi anche di innovative tecniche di lavorazione (es. agricoltura conservativa)».
Podometri 3D
Altri temi su cui si è concentrata ultimamente la zootecnia di precisione riguardano nuove tipologie di podometri (prodotti e/o commercializzati da ditte quali: Tdm, Tecnozoo, Boumatic, Interpuls, ecc...) e collari di nuova generazione (prodotti e/o commercializzati da ditte quali: Westfalia, Milkline, DeLaval, Interpuls, ecc..), entrambi strumenti che servono a identificare l’animale nelle sue diverse funzioni, dalla mungitura all’alimentazione. Le innovazioni ce le illustra Paolo Rossi, responsabile del settore Edilizia al Crpa.
«I podometri - riferisce Rossi - sono strumenti che consentono il rilievo dei calori, il monitoraggio dell’attività e l’aggiornamento del calendario eventi. I nuovi podometri 3D oggi in commercio vanno oltre, essendo in grado di stabilire se la bovina si trova in piedi o sdraiata e per quanto tempo. Per l’allevatore, ciò significa sapere se quella stessa bovina assume comportamenti anomali, indici di problematiche sanitarie. I podometri più complessi e completi misurano anche il numero delle volte in cui l’animale si alza e quindi se i suoi tempi di riposo sono prolungati o meno».
Se ad esempio la bovina riposa anche dodici ore (un tempo discreto secondo le attuali conoscenze scientifiche), ma durante questo arco di tempo si alza molte volte, ciò può essere indice di una situazione di stalla non ottimale. Secondo Rossi «potrebbe voler dire che la bovina è continuamente disturbata da altri animali, posti a livello più alto della scala gerarchica, e questo può sottintendere che abbiamo un problema di sovraffollamento della stalla (il numero degli animali è eccessivo rispetto ai posti in riposo e allo spazio unitario che dovrebbe essere garantito)».
Anche le problematiche sanitarie, in particolare quelle podali, così importanti da rilevare su ogni singolo animale, sono “monitorate” da questi podometri tridimensionali. I problemi ai piedi vengono individuati perché l’animale cammina poco e questo deficit di movimento viene registrato dal sensore e comunicato all’allevatore.
Collari di nuova generazione
L’alternativa ai podometri sono i collari, soprattutto quelli di nuova generazione, che consentono anche il rilievo del comportamento alimentare ed eventualmente dell’attività di ruminazione. Con questi strumenti, però, si perde la funzionalità aggiuntiva dei podometri 3D (monitoraggio analitico dei movimenti e della posizione).
Spiega Rossi: «Oggi abbiamo questi NeckTag (“tag che sta al collo”) che consentono di monitorare quanto tempo la bovina impiega per alimentarsi (ore al giorno). Se corredati di sensori speciali, i collari possono eseguire anche misurazioni sulla ruminazione. «Sono in grado cioè di misurare - precisa l’esperto - la quantità di atti ruminatori in un certo lasso di tempo e di confrontarla con i dati medi di quello stesso animale. Se esistessero dunque problematiche sanitarie che influiscono sull’apparato digerente della bovina, degli allarmi sarebbero notificati all’allevatore».
Oltre al controllo della razione, il collare permette di rilevare in modo preciso i calori e di identificare la posizione della bovina in sala di mungitura. Se il collare dovesse assumere un posizionamento scorretto, il sistema segnala tale anomalia.
Un aiuto per l’allevatore
«Dato il non sempre facile approccio con le nuove tecnologie da parte degli allevatori e data l’enorme quantità di informazioni che questi strumenti sono in grado di riferire - continua Rossi - le aziende costruttrici si stanno sforzando di rendere la ricezione e la lettura di tali strumenti le più semplici possibili. Come? Grazie a dei cruscotti con interfaccia intuitiva e accattivante, che consente all’allevatore di avere un immediato quadro della situazione della mandria, con l’indicazione dei parametri più rilevanti e la possibilità, successivamente, di fare approfondimenti specifici sui capi che manifestano anomalie».
L’articolo completo è pubblicato su Informatore Zootecnico n. 6/2016
L’edicola di Informatore Zootecnico
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