精准畜牧业能帮助优化农业劳动力吗?

农民们明白“哪里有问题就去哪里”,而有希望取得成果的新技术可以提供帮助。

一名女子站在一头奶牛前,手里拿着一台笔记本电脑。
Katya Castiglia在密歇根州立大学奶牛场与“Hathor”一起工作。Hannah Sheathelm拍摄。

采用传感器来帮助管理农场操作的精准畜牧业技术,目前正处于畜牧业生产的早期阶段。最近在成本、设备质量、机器学习/基于云的系统方面的进步,以及熟练的农场劳动力越来越难找到的事实,都是引起畜牧业生产者额外兴趣的因素。

最精确的牲畜养殖能力的一个共同特征是能够在没有常规人工干预的情况下持续操作。这使得农场工作人员可以监控单个动物,并专注于管理治疗或协助分娩等活动,而不是像看管围栏这样的常规任务。本文综述了各种精确牲畜养殖技术及其对奶牛和养猪场牲畜健康和农场劳动力的影响。

以最佳方式喂养动物以实现其遗传潜力,再加上劳动力,是农场最昂贵的日常投入。自动犊牛喂养系统举例说明已建立的精确牲畜养殖技术。自动犊牛喂养系统无缝地使生产者能够最大限度地提高动物性能,并随着犊牛的发育和生长微调个性化的喂养计划。许多自动喂食器都配有秤,操作员可以跟踪小牛的生长情况。这项技术还允许采用积极主动的方法来识别和预防疾病。

一个明尼苏达州的研究题为“短通信:通过使用自动喂奶机的数据识别患病犊牛研究表明,生病的小牛在表现出临床症状之前,会改变它们的进食间隔和饮水速度,以及其他进食行为。一位使用这项技术的密歇根州农民指出,它有助于更快地识别可能需要额外关注的小牛,防止小问题对小牛计划产生重大影响。例如,实施自动犊牛喂养系统可能会减少清洗和消毒桶的两个小时的时间,并将员工的时间重新导向附加价值的程序,如及时处理出生的犊牛或更密切地观察犊牛。

其他精密牲畜养殖技术可以增加对易感性或疾病早期阶段的观察,包括利用声音或瘤胃运动跟踪反刍活动的传感器。研究表明,改变反刍时间或模式可以识别出正在减少摄入量或显示出其他生理变化的动物。在最近的一项研究中,患有子宫炎的奶牛是通过测量反刍的传感器

跛足对动物生产性能有负面影响,是养猪业和乳业的主要福利问题。准确和早期识别跛足动物需要训练有素的劳动力和提供清晰评分视图的设施。然而,当使用精确的牲畜养殖传感器时,计算机可以训练以高可靠性识别跛行牲畜的步态模式。为了做到这一点,计算机接收随着时间的推移收集的视频图像,量化运动模式,并识别出反映潜在跛行的异常运动。这使得员工可以花更少的时间来评估动物的运动,并优先考虑治疗受影响的动物。

在乳制品研究中,多个研究小组正在探索加速度计、谷仓摄像bob体育登录机、压力板或这些技术的组合的可靠性。一些自动挤奶系统使用平衡系统来测量奶牛站在挤奶机器人单元中的腿部负荷,然后分析数据以识别出潜在跛行迹象的动物。在养猪业,步长、运动速度、站立时间、步幅和柔弱迹象等特征都是通过精密的家畜养殖传感器(如计算机、摄像机和加速度计)来跟踪的。这些特征信息可以与来自繁殖性能的基准数据相结合,或者跟踪动物的位置,以指导员工做出关于治疗或淘汰的明智决定。

精准畜牧业技术影响劳动力投入的另一个领域是发情检测。自动化这一过程可以通过减少猪和奶牛完成这一任务所需的时间来节省操作人工成本。对于大型群体妊娠系统,这可以补充育种技术人员的观察。公司如Ro-Main使用传感器捕捉母猪与发情相关的行为,例如在野猪面前站立的时间,以预测最佳授精时间。bob体育登录研究表明,当这项技术与工人监督相辅相成时,产仔率提高了。

在奶牛中,精确的家畜养殖传感器,包括活动监测器、压力传感器、摄像机系统和激光已被用于测量行走、站立和站立活动,以确定发情行为。这些方法很有前景,因为它们不仅减少了员工的时间投资,而且是非侵入性的过程,减少了对动物的处理。额外的牛和猪数据将提高计算机学习和检测的准确性,同时减少热检查和日常尾标所需的人工投入成本。

大多数精准畜牧业技术领域专家同意机器,无论多么复杂,都不会取代农场的经理或熟练的动物饲养员。相反,它们将帮助农民更好地管理他们的劳动力和改善他们的畜群;在许多情况下,我们可以在小问题发展成大问题之前发现它们。精准畜牧业技术投资回报率的提高可能会追踪其在营养、空气质量和疾病方面的效益,同时还能满足日益注重食品/健康的消费者的需求。

这些好处将主要来自于这些技术能够更快、更有效地发现问题,并将人类的注意力引向问题。除了设备之外,一项关键的成本也是一项收益,那就是管理和员工的精准畜牧业数据管理培训。在许多农场,针对自动化饲料/水/HVAC和生物安全系统的培训过程已经在进行中。

推动精准畜牧业兴趣/需求的因素:

  • 全球对动物蛋白的需求不断增加
  • 劳动力短缺(管理人员,训练有素的动物饲养员)
  • 需要降低投入成本以维持农场利润
  • 扩大农民对精准畜牧业及其效益的认识
  • 公众要求降低食用动物中抗生素的使用
  • 改善动物福利的公众需求
  • 公众要求降低牲畜的碳足迹
  • 公众要求提高食品生产的透明度
  • 传感器和云技术的进步

本文最初发表于密西根州的农民

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