Precíziós állattartás és takarmányozás

Kategória: Agrárgazdaság | Szerző: Halas Veronika – Tóth Tamás Kaposvári Egyetem, Táplálkozástudományi és Termelésfejlesztési Intézet, 2017/10/11

Az állattartás esetében a digitális forradalom kínálta lehetőségek kihasználása eleinte csak az állatok egyedi azonosítására korlátozódott. Az állatok elektronikus azonosítása nem az egyetlen eleme a precíziós állattartásnak, de tény, hogy mérföldkő volt a technológia kidolgozása során. Ez teremtett lehetőséget arra, hogy nagy létszámú telepeken is képesek vagyunk az állatok teljesítményének nyomonkövetésére, és probléma esetén a minél korábbi beavatkozásra. A precíziós technológiák lényege, hogy rengeteg információt gyűjtünk az állatról, a takarmányról és a környezetről, melyek ismeretében az állat igényeit jobban kielégítő takarmányt és környezetet tudunk biztosítani. Mindez pedig hozzájárul a termelő telep hatékonyságának növeléséhez.

A precíziós állattartás alapvetően nem különbözik a hagyományos termelési technológiákat alkalmazó rendszerektől abban az értelemben, hogy a hatékonyság és versenyképesség érdekében optimális készletgazdálkodást valósít meg, miközben az élelmiszerminőség és -biztonság legmagasabb elvárásainak kíván megfelelni. A PLF rendszerek előnye a gyors reagálási képesség, mely az úgynevezett „real-time monitoring” rendszerek használatának és a legmodernebb kommunikációs technológiák felhasználásának köszönhető. A hagyományos rendszerekhez képest újítás az is, hogy technológiai fejlesztések során figyelembe veszik az állatok (természetes) viselkedését, igényeit és az etológiai kutatások eredményeit (Halas, 2017). Ismert ugyanis, hogy az állatok komfortérzete nagymértékben kihat a teljesítményükre. Kísérletek bizonyítják, hogy a stresszfaktorok számának növekedése csökkenti az állatok önkéntes takarmányfelvételét, ezen keresztül a gyarapodásukat és az egyéb termelési eredményeket (Hyun és mtsai, 1998).

A precíziós állattartás során megfelelő eszközök, szenzorok és informatika segítségével folyamatosan nagy mennyiségű adatot gyűjtenek. Ezen adatok egyrészt a termelést jellemző, a hagyományos állattartásban is vizsgált paraméterek (aktuális takarmányfelvétel, élősúly, környezeti hőmérséklet, páratartalom), másrészt olyan új tényezők, amelyeket eddig nem vizsgáltak, mint például az állatok viselkedése, hangja vagy a testhőmérséklet folyamatos kontrollja (Könyves és mtsai, 2015). Az így összegyűlt információ számítógépes modellekkel kerül feldolgozásra, amely adott esetben közvetlen visszacsatolással változtat a technológiai elemeken (ventilláció, hőmérséklet, takarmánykiosztás szabályozása stb.) vagy figyelmezteti a gazdát a döntési helyzetre és a beavatkozás szükségességére.

A precíziós gazdálkodás célja, hogy jó minőségű, biztonságos élelmiszert állítson elő úgy, hogy a rendelkezésre álló erőforrásokat (takarmány, víz, energia stb.) a lehető leghatékonyabban használja fel. Ez persze semmiben nem különbözik a hagyományos gazdálkodásban megfogalmazott céloktól. A különbséget az adja, hogy az információszerzés hatékonysága a digitális technológiák alkalmazásával sokkal jobb. A PLF rendszerek segítségével az állatok elérik és a termelés során végig megtartják a genetikai képességeiknek megfelelő termelési szintet, a különböző betegségek, állategészségügyi problémák már nagyon korai fázisban kiszűrhetővé válnak mind a csoportban, mind pedig egy-egy állat esetében, ami jelentősen csökkenti a gyógyszer-felhasználást és a termeléscsökkenés mértékét.

Utóbbi kapcsán egyre több, a hazai állattenyésztés gyakorlatában is eredményes példát lehetne ismertetni, de terjedelmi okokból jelen cikkünkben a drencskészítmények használatából származó előnyöket emeljük ki. A drencselés, vagyis az ellés utáni szájon át alkalmazott (itatásos) kezelés mára napi rutinná vált a tejelő tehenészetekben. A közvetlenül ellés után történő, nagy mennyiségű folyadék elfogyasztása pozitív hatással van a bendőmotilitásra, javítja az állatok takarmányfelvételét és csökkenti az oltógyomor-áthelyeződés kockázatát. A drencs készítmények olyan hatóanyagokat (pl. könnyen hasznosuló szénhidrátforrások, glicerin, propilénglikol, élesztők, vitaminok és ásványi anyagok stb.) tartalmaznak, amelyek segítik a tehén ellés következtében kialakult energiahiányos állapotának javítását, a tejtermelés beindulását.

1. ábra. A szubklinikai ketózis megállapítását követő drencselés hatása a termelt tej mennyiségére (kg/nap) és a vérplazma béta-hidroxi vajsav (BHB) szintjére (mmol/l)

A ketózis mint az egyik leggyakrabban előforduló anyagforgalmi betegség a nemzetközi tanulmányok és hazai tapasztalatok alapján (Könyves, 2012) minden ötödik tehenet érinti. Kialakulásának legfőbb oka, hogy az ellés utáni energiahiányos állapotban az állat nem képes a szárazanyag felvételével fedezni a tejtermeléssel leadott energiamennyiséget. Ezért saját tartalékait kezdi el mobilizálni, ami a testzsírraktárakból felszabaduló szabad zsírsavak révén zsírmáj szindrómát okozhat, ez pedig hosszú távon az állat tejtermelésből való kieséséhez vezet. A tehénnek az ellést követő időszakban könnyen hozzáférhető külső energiaforrásokra van szüksége, hogy ne a saját szöveteit kelljen lebontani az energiaellátás megvalósításához. A ketózis tünetegyüttesét súlyosbíthatja még a nem megfelelő előkészítés miatt jelentkező hipokalcémia következtében kialakuló ellési bénulás.

A szubklinikai és a klinikai ketózis által okozott közvetlen és közvetett teljesítménycsökkenéssel, és az ebből származó gazdaságossági veszteségekkel számos hazai (pl. Huszenicza és mtsai, 2003; Brydl és mtsai, 2008; Kiss-Tóth, 2009; Gergácz, 2009; Bérdi, 2012; Elek, 2014) és külföldi (pl. Andersson, 1988; Duffield, 2000; Fleischer, 2001; Oetzel, 2004; Duffield és mtsai, 2009; McArt és mtsai, 2010) vizsgálat foglalkozott az elmúlt években. Az 1. ábrán és az alatta lévő táblázatban lévő saját kísérleteink (Tóth és mtsai, 2017, publikálás alatt, n = 27) adataiból jól látható, hogy az ellés után, a szubklinikai ketózis megállapítását követően (>1 mmol/L BHB szint a vérben) a 3. és a 4. napon történő célzott drencselés hatására a béta-hidroxi vajsav szintje a vérben csökkent, miközben a tejtermelés nőtt. A béta-hidroxi vajsav megnövekedett szintjét – mint a szubklinikai és a klinikai ketózis egyik jelzője – követően nagyon rövid időn belül visszaesett volna az állatok teljesítménye (pl. tejtermelés), de ezt egy célzott, precíziós kezeléssel sikerült még időben megelőzni.

Precíziós Takarmányozás

Az állatok gyarapodása, valamint a gyarapodás összetétele alapvetően meghatározza a hústermelés biológiai és ökonómiai hatékonyságát. A precíziós takarmányozás alapfeltétele, hogy az állat szükségletét a lehető legpontosabban elégítsük ki, ami azért jelent kihívást, mert azt számos tényező befolyásolja. A növekedési modellek segítségével a hizlalás bármely időpontjában megbecsülhető az adott genetikai képességű állomány táplálóanyag-szükséglete, és ez lehetővé teszi a pontosabb takarmányreceptúrák összeállítását. A precíziós állattartás során használt növekedési modellek kiszámíthatóvá, ezzel együtt biztonságossá teszik a termelést, azok alkalmazása azonban megfelelő szakmai kompetenciát kíván.

A receptúrakészítés során arra törekszünk, hogy a keveréktakarmány összetétele optimális legyen abban az értelemben, hogy a legkisebb költség mellett a keverék táplálóanyag-tartalma biztosan kielégítse az állatok szükségletét. Ennek biztosítása érdekében a gyártás során úgynevezett biztonsági rátartással állítják össze a különböző tápokat. A rátartásra azért van szükség, mert a hagyományos gazdálkodás során nem minden esetben történik kémiai vizsgálat az adott alapanyagok pontos értékelésére. Egy mintegy 20 éves publikáció szerint a szokásos komponensekből összeállított abrakkeverékek esetében általában 7,5% felülformulázással tudják azt elérni, hogy a takarmánykeverékek kevesebb, mint 20%-a legyen nem megfelelő (hiányos) táplálóanyag tartalmú (van Kempen és Simmins, 1997). Amennyiben az alapanyagokat folyamatosan, tételenként mérik, abban az esetben a receptúrákat nagymértékben pontosítani lehet, és a biztonsági rátartás jelentősen csökkenthető. A tételenkénti folyamatos mérés csak gyorsmódszeres, például NIR technika (közeli infravörös spektroszkóp) alkalmazásával érhető el. A takarmány tovább pontosítható, ha a keverőberendezés beöntőgaratánál elhelyezett úgynevezett in-line NIR készülék valós idejű („real-time”) eredményei alapján a szoftver a receptúrát azonnal újraformulázza. Ezzel a biztonsági rátartás 0-ra csökkenthető (van Barneveld, 2003).

A fázisos takarmányozás már régóta alkalmazott módszer a szükségleti értékek pontosabb kielégítésére. A hagyományos technológiákban a sertés esetében csupán 2, esetleg 3 szakaszt különítettek el a hizlalás során, a precíziós gazdálkodást folytató telepeken lehetőség van arra, hogy ennél jóval több, akár 10 fázist alkalmazzanak. A takarmányváltás általában megviseli az állatokat, ezért több fázis nem tűnik ésszerűnek. Könnyen belátható azonban, hogy minél több szakaszra bontjuk a hizlalási időszakot, annál kisebb különbségek lesznek az egyes fázisok között etetett takarmányok táplálóanyag-tartalmában. Érdemes a hizlalás során azonos alapanyagokból keverni a takarmányokat, ezzel tulajdonképpen olyan kis különbségeket hozunk létre az egyes fázisokban használt receptúrákban, ami miatt a váltás nem okozhat problémát. A sok fázis alkalmazásának a gyakorlatban csak akkor van értelme, ha a lehető legkisebbre lehet szorítani a takarmányok táplálóanyag-tartalmának bizonytalanságát, vagyis ha nincs vagy minimális a biztonsági rátartás.

Specifikus takarmánykeverő és kiosztó berendezés esetén az állatok számára biztosított abrakkeverék akár naponta változtatható. Ehhez azonban praktikusan az szükséges, hogy rendelkezésre álljon két olyan keverék, melyek közül az egyik a hizlalás elején, a másik a hizlalási szakasz végén elégíti ki az állatok táplálóanyag-szükségletét. A két előkeveréket különböző arányban keverve az adott élősúlyhoz lehet igazítani a takarmány összetételét és táplálóanyag-tartalmát (blend feeding). Ezzel jelentősen csökkenteni lehet az állatok által feleslegben felvett táplálóanyagok mennyiségét, amelyek egyébként a trágyával ürülnének. A szükségleti értékek pontos kielégítése miatt maximalizálni lehet a növekedés ütemét, vagyis minimumra csökken az állatok elkészülési ideje.

A takarmányozás hatékonyságát a gyakorlat a takarmányértékesítéssel vagy a fajlagos takarmányfelhasználással méri. E mérőszám jó alapot ad a gazdaságosság értékelésére is. Európában a takarmányértékesítést az 1 kg gyarapodás (vagy termék: tojás, tej) termeléséhez felhasznált takarmány mennyiségével (kg/kg) fejezzük ki, az amerikai gazdálkodók az 1 kg takarmányból realizált termék mennyisége alapján definiálják azt. Ez az értékmérő nagyban függ a takarmányfelvétel mérésének pontosságától vagy biztonságától. Azokon a telepeken, ahol a takarmányfelvételt pontosan mérni tudják, és a takarmány szóródását minimumra lehet csökkenteni a megfelelő etetőberendezések segítségével, gyakorlatilag már sokkal jobb hatékonysággal tudnak etetni. A takarmány szóródásának csökkentésével a takarmányozási költségek 5–15%-a megspórolható. A precíziós technológiát alkalmazó telepeken, ahol a sertések takarmányfelvételét akár egyedileg is mérni (és a mért adatot tárolni és értékelni) lehet, hamar felismerhetővé válik, ha az állat teljesítménye visszaesik. Ha a takarmányértékesítés biológiai definícióját keressük, akkor a felvett takarmány a nem megemésztett táplálóanyagok, a létfenntartás, a termékképzés (gyarapodás, tej- vagy tojástermelés) és a feleslegben biztosított táplálóanyagok összegeként is felfoghatjuk. Amennyiben az állatokat folyamatosan az aktuális szükségletüknek megfelelő takarmánnyal etetjük, akkor ez utóbbi költsége megspórolható.

Gazdaságosság

A precíziós takarmányozás gyakorlati megvalósítása jelenleg még kezdeti állapotban van. Néhány évvel ezelőtt Wathes és mtsai (2008) az alábbi kérdés tették fel: „Vajon a precíziós állattartás mérnöki álom vagy rémálom, a haszonállatok barátja vagy ellensége, a gazdák kincse vagy kénköve?” Ezt most még nem tudjuk pontosan megítélni, az idő majd eldönti. Néhány vizsgálat eredménye azonban már rendelkezés áll annak megítélésére, hogy tud-e többet nyújtani az infókommunikációval kiegészített új technológia a hagyományos rendszerekhez képest. Modell szimulációs vizsgálatunkban Pomar és mtsai (2011) arra keresték a választ, hogy a precíziós, egyedre szabott takarmányozás a hagyományos háromfázisú takarmányozáshoz képest milyen mértékben járul hozzá a N- és P-ürítés csökkentéséhez. Az eredmények azt mutatták, hogy miközben az N- és P-visszatartásban nem volt különbség, addig az egyedre szabott, folyamatosan változó takarmánnyal összességében 25%-kal kevesebb N, illetve 29%-kal kevesebb P fogyott, és a szükségleti értékek pontosabb kielégítése miatt közel 40%-kal kevesebb N és P ürült, mint a 3 fázisú takarmányozás esetében. A kisebb fehérjebevitel a takarmány árát is mintegy 10%-kal csökkentette (Pomar és mtsai, 2011). A szerzők felhívják a figyelmet arra, hogy a szimuláció során a takarmányokat olyan módon vették figyelembe, hogy azok táplálóanyagai biztonsági rátartást nem tartalmaztak. A precíziós takarmányozás gyakorlati alkalmazásának környezetvédelmi aspektusait vizsgálva Andretta és mtsai (2014) hasonló nagyságrendű N- és P-terhelés-csökkentésről számoltak be, mint az említett modell szimulációs vizsgálatban. A 3 fázisú, hagyományos takarmányozáshoz képest a precíziós, egyedre szabott takarmányozással a lizinfelvétel 22%-kal, a N- és P-ürítés mértéke mintegy 22, illetve 27%-kal csökkent úgy, hogy sem a teljesítményben, sem a vágási minőségben nem volt különbség az egyes csoportok között.

Összefoglalva, a precíziós gazdálkodás célja, hogy jó minőségű, biztonságos élelmiszert állítson elő úgy, hogy a rendelkezésre álló erőforrásokat (takarmány, víz, energia stb.) a lehető leghatékonyabb használja fel. Ez persze semmiben nem különbözik a hagyományos gazdálkodásban megfogalmazott céloktól. A különbséget az adja, hogy az információszerzés hatékonysága a digitális technológiák alkalmazásával sokkal jobb. A PLF rendszerek segítségével az állatok elérik és a termelés során végig megtartják a genetikai képességeiknek megfelelő termelési szintet, a különböző betegségek, állategészségügyi problémák már nagyon korai fázisban kiszűrhetővé válnak mind a csoportban, mind pedig egy-egy állat esetében, ami jelentősen csökkenti a gyógyszer felhasználást és a termeléscsökkenés mértékét. Az optimális készletgazdálkodás és a folyamatos jó állategészségügyi státusz következtében a termelés sokkal kiszámíthatóbbá válik. Az eddig rendelkezésre álló információk alapján nem merünk vállalkozni arra, hogy számszerűsítsük a precíziós technológiák gazdasági előnyeit, de az itt felsorolt példákkal azt szeretnénk érzékeltetni, hogy a technológia alkalmazása jobb piaci pozíciót teremt a gazdálkodóknak.

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaDr. Bai Attila (szerk.):
A biogázBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználása

Ez is érdekelhetiSzárnyra kelhet a hazai húsgalamb-tenyésztésDinamikusan bővül a piac, de ellenszélben az uniós baromfiágazatA paradicsom kórokozói - A paradicsomvész