Automatyzacja karmienia przynosi korzyści krowom, rolnikom i środowisku
29 stycznia 2024 roku
Karmienie krów jest jednym z najważniejszych zadań i codziennych obowiązków producentów mleka na całym świecie. Prawidłowe żywienie nie tylko utrzymuje krowy w zdrowiu i dobrej kondycji, ale także stanowi podstawę do produkcji wysokiej jakości mleka w satysfakcjonujących ilościach. Dobra strategia karmienia zwierząt jest kluczem do wydajnej produkcji mleka. Jednak w czasach rosnących kosztów i niedoborów siły roboczej, utrzymanie rentowności przez hodowców bydła mlecznego jest wyzwaniem.
Zapytaliśmy hodowców bydła mlecznego o ich strategie dotyczące podawania paszy oraz metody na zapewnienie dobrostanu zwierząt, elastyczności i zrównoważonego rozwoju w ich gospodarstwach mlecznych. Okazało się, że większość producentów mleka dokładnie wie, do czego dąży, ale zainstalowana u nich technologia podawania paszy uniemożliwia im osiągnięcie pełnego potencjału.
Dzięki zebranym na rynku doskonałym opiniom klientów inżynierowie GEA byli w stanie pokonać kilka z tych przeszkód i wprowadzić na rynek GEA DairyFeed F4500, autonomicznie jeżdżącego robota paszowego, który miesza i rozprowadza paszę, popycha ją w kierunku krów i pozwala wszystkim zwierzętom pobierać świeży pokarm przez cały dzień, a jednocześnie minimalizuje jej straty. Dla hodowców bydła mlecznego wiąże się to z kilkoma korzyściami, takimi jak zdrowsze krowy, wyższa wydajność mleczna, większa elastyczność dzięki zaoszczędzeniu czasu na prace związane z przemieszczaniem zwierząt oraz łatwe wdrożenie systemu bez konieczności przebudowy gospodarstwa.
Mleko kluczem do wyżywienia rosnącej populacji świata
Szacunki Organizacji Narodów Zjednoczonych przewidują, że do końca 2022 roku liczba ludności na świecie sięgnie 8 miliardów, a do 2050 roku wzrośnie do prawie 10 miliardów. Zapotrzebowanie na żywność wysokiej jakości rośnie wraz ze wzrostem liczby ludności na świecie. Mleko i przetwory mleczne są ważnym źródłem białka, zawierającym wszystkie dziewięć niezbędnych aminokwasów sprzyjających rozwojowi funkcji życiowych u człowieka. Międzynarodowa sieć ekspertów, IFCN, prognozuje, że do 2030 roku przemysł mleczarski urośnie o ponad 20%.Wyzwaniem dla przemysłu mleczarskiego jest zatem produkcja mleka w sposób jak najbardziej zrównoważony i ekonomiczny oraz zapewnienie długowieczności dzisiejszym zakładom mleczarskim.
Po zainstalowaniu robota żywieniowego GEA produkcja mleka wzrosła z 28 do 36 litrów na krowę dziennie. Krowy nie walczą już ze sobą przy stole paszowym, nawet jałówki mają łatwy dostęp do świeżej paszy i szansę na osiągnięcie pełnego potencjału produkcji mleka. – Clémence i Luc Poussier, Francja
Zrównoważony rozwój i kwestie ekonomiczne to kluczowe wyzwania, przed którymi stoją rolnicy
Gospodarstwa mleczne nieustannie próbują optymalizować koszty i podnosić wydajność operacyjną. Ważnym czynnikiem produkcji, na który należy zwracać baczną uwagę, są koszty związane z karmieniem. Według Komisji Europejskiej domowe i zakupione pasze stanowią około 60% całkowitych kosztów operacyjnych, a zatem stanowią największą część kosztów elastycznych. Do tego dochodzą inne wydatki związane z podawaniem paszy, takie jak energia elektryczna i robocizna. Ponadto nawozy, zboża i energia znacznie podrożały w ostatnich miesiącach, co podnosi koszty produkcji mleka.Innym trendem, z którym boryka się wiele branż, jest brak wykwalifikowanych pracowników zainteresowanych sektorem rolniczym. Badanie przeprowadzone przez Arla w Wielkiej Brytanii wykazało, że 80% rolników poszukujących nowych pracowników otrzymało niewiele informacji zwrotnych lub nie otrzymało ich wcale. Rozwój ten stanowi jeden z najsilniejszych czynników wpływających na inwestycje w zautomatyzowane rozwiązania.
Po trzecie regulacje środowiskowe wpływają na metody produkcji w gospodarstwach mlecznych. Celem strategii „Farm to Fork” (z pola na stół), która jest częścią Europejskiego Zielonego Ładu, jest osiągnięcie zerowej emisji dwutlenku węgla netto do 2050 roku. Według Międzynarodowego Panelu ds. Zmian Klimatu w 2021 roku jedna trzecia globalnych emisji gazów cieplarnianych (GHG) pochodziła z systemów produkcji żywności. Zawężając to do produkcji paszy dla zwierząt, 39% emisji gazów cieplarnianych pochodzi z fermentacji jelitowej bydła mlecznego.
Na dobrze zarządzanych fermach zamkniętych przyczyniają się one do około 45% całkowitej emisji gazów cieplarnianych całego systemu hodowlanego. Stwierdzono, że globalna emisja gazów cieplarnianych z produkcji żywności wynosi 17 318 ± 1675 teragramów ekwiwalentu CO2 rocznie, z czego 57% odpowiada produkcji żywności pochodzenia zwierzęcego (w tym paszy dla zwierząt gospodarskich), 29% żywności pochodzenia roślinnego, a 14% innym zastosowaniom.
„Ten szerszy kontekst stwarza ogromne wyzwanie, jak karmić bydło w sposób, który pozwoli rolnikom zachować rentowność i utrzymać zrównoważony rozwój” – wyjaśnia Carolina Hennings, kierowniczka ds. automatycznych systemów żywienia w GEA.
Podcast „Dairy Farming Insights”
Zapraszamy do słuchania GEA Dairy Farming Insights – podcastu informacyjnego dla społeczności hodowców bydła mlecznego!
Niezależnie od tego, czy jesteś doświadczonym rolnikiem, dopiero zaczynasz, czy interesujesz się światem mleczarstwa, dołącz do nas, aby poznać stale rozwijającą się dziedzinę rolnictwa i posłuchać historii o sukcesach, wyzwaniach i innowacjach. Będziemy rozmawiać o nowoczesnej i przyszłościowej produkcji mleka, opartej na filarach naszej strategii „Next Generation Farming”, którymi są: dobrostan zwierząt, elastyczność i zrównoważony rozwój.
Dołącz do naszej społeczności miłośników krów i wyrusz w podróż po fascynującym świecie produkcji mleka – niech każdy odcinek będzie dla Ciebie źródłem wiedzy i inspiracji!
Zdjęcie członków zespołu odpowiedzialnego za najnowszą zautomatyzowaną technologię żywienia GEA.
GEA reaguje innowacyjną technologią
Od wielu lat Hennings współpracuje z multidyscyplinarnym zespołem ekspertów ds. karmienia zwierząt, inżynierów oraz kolegów z działu sprzedaży i serwisu. Wspólnie realizują wyzwanie związane z analizą potrzeb klientów i przeszkód utrudniających rolnikom pełne wdrożenie nowych technologii podawania paszy. Przecież zautomatyzowane rozwiązania żywieniowe są stosowane na rynku od ponad 35 lat. Jednak wskaźnik rozpowszechnienia na rynku, poza kilkoma wybranymi krajami europejskimi, wciąż pozostaje niski w porównaniu do innych systemów automatyzacji rolnictwa, takich jak roboty udojowe. W 2013 roku mniej niż 1% europejskich gospodarstw mlecznych było wyposażonych w automatyczne systemy podawania paszy. W kolejnych latach liczba ta wzrosła.Rolnicy wskazywali na duże wysiłki i modyfikacje, które należało wprowadzić w gospodarstwie, jako przyczynę powolnego wdrażania technologii zautomatyzowanych systemów żywienia. Kolejnym argumentem był brak łączności systemów żywienia z innym oprogramowaniem do zarządzania stadem i gospodarstwem. Złożoność i obsługa systemu również nie były postrzegane jako szczególnie przyjazne dla użytkownika.
W oparciu o wszystkie opinie klientów z rynku inżynierowie wprowadzili na rynek innowacyjny system GEA DairyFeed F4500, który łączy w sobie najnowsze technologie z zakresu żywienia zwierząt, robotyki i monitorowania systemu. Niezależnie napędzany robot odpowiada za załadunek, mieszanie i dystrybucję paszy oraz może być wdrożony w każdym gospodarstwie, niezależnie od warunków powierzchniowych i pochyłości terenu.
Ale w jaki sposób robot karmiący może aktywnie przyczynić się do walki ze zmianami klimatu?
Precyzyjne podawania paszy i strategie ograniczania emisji gazów cieplarnianych
Automatyzacja podawania paszy w gospodarstwach rolnych może pomóc producentom mleka wdrożyć oczekiwane strategie żywieniowe i realizować cele w zakresie produktywności na kilka możliwych sposobów.1. Więcej mleka przy mniejszych ilościach paszy
Na przestrzeni ostatnich kilku dekad wyróżnia się zwłaszcza jeden trend w hodowli bydła mlecznego: Wzrost wydajności mlecznej na krowę podwoił się lub nawet potroił w niektórych krajach. Na przykład w Niemczech liczba krów mlecznych spadła z 6,4 miliona w 1990 roku do 3,9 miliona obecnie. W tym samym czasie produkcja mleka na krowę wzrosła średnio o prawie 50%. Mniejsza liczba krów mlecznych jest w stanie wyżywić o wiele więcej osób, a dzieje się tak w dużej mierze dzięki postępom w hodowli, poprawieniu zdrowia krów, systemu podawania paszy i ogólnej wydajności gospodarstwa.
Badania naukowe wykazują wyraźny związek pomiędzy wydajnością produkcji mleka u krów a strategiami podawania paszy. Parametry takie jak częstotliwość karmienia, grupowanie zwierząt, jakość paszy i mieszania sprawiają, że średnie wskaźniki produkcyjne zamieniają się w wyjątkowe. Pozytywny wpływ: Dobre strategie podawania paszy natychmiast doprowadzą do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych na zwierzę. Zwiększenie produkcji mleka na krowę jest uważane za skuteczną strategię obniżania emisji gazów cieplarnianych w przeliczeniu na kilogram wyprodukowanego mleka.
Obliczenia modelowe pokazują, że zwiększenie produkcji mleka może mieć pozytywny wpływ na emisję gazów cieplarnianych, jeśli weźmie się pod uwagę obsługę całego produktu gospodarskiego (mleka i wołowiny). Przykładowe obliczenia wskazują spadek emisji z poziomu 9578 do 7689 kilogramów CO2 na krowę rocznie oraz jednoczesny wzrost wydajności udojowej na krowę: z 6000 do 8000 kilogramów mleka rocznie. Spadek emisji gazów cieplarnianych wiąże się zasadniczo ze zmniejszeniem skali fermentacji jelitowej, ilości gnojowicy oraz zawartości N2O w glebie.
2. Większa elastyczność przy mniejszym nakładzie pracy
Podawanie paszy bez w pełni zautomatyzowanego systemu stanowi około 25% całkowitego czasu pracy w gospodarstwie. Według badania przeprowadzonego na europejskich gospodarstwach o średnim pogłowiu 120 zwierząt zautomatyzowany system podawania paszy pozwala zaoszczędzić 112,15 minut dziennie w porównaniu z systemem konwencjonalnym. Przekłada się to na znaczną redukcję czasu pracy, a w konsekwencji także kosztów. Zmniejsza to również konieczność poszukiwania nowych pracowników. Rolnicy mówili ponadto, że zyskali większą elastyczność w godzinach pracy, a ich stada mogły korzystać z większej precyzji podawania paszy.
3. Lepszy dobrostan krów, mniej strat jakościowych
Zalecaną strategią karmienia jest zwiększenie częstotliwości podawania zwierzętom paszy w ciągu dnia. Jako przeżuwacz krowa potrzebuje mikroorganizmów żwacza, aby zapewnić sobie dobre środowisko do optymalnego trawienia paszy. Idealne pH w żwaczu wynosi około 5,5 do 6. Mikroorganizmy żwacza nie przystosowują się dobrze do zmian poziomu pH, a skutecznym sposobem na utrzymanie odpowiedniego pH w żwaczu jest dostarczanie paszy przez cały dzień.
„Krowy mają również skłonność do wybierania mniejszych cząstek paszy, przez co jedzą w sposób niezbilansowany, co negatywnie wpływa na pH żwacza” – wyjaśnia ekspert ds. żywienia zwierząt, Hennings. Dlatego właściwa dystrybucja mieszanki paszowej jest zawsze bardzo ważna. Gdy mieszanka paszowa zostanie podana zwierzętom, rozpoczyna się proces degradacji wartości odżywczej. Jest ważne, aby krowy przez cały czas miały dostęp do kosza paszowego, aby mogły utrzymać prawidłowe spożycie paszy i składników odżywczych.
Zwykłą praktyką w gospodarstwach mlecznych jest podgarnianie paszy, aby wszystkie krowy miały do niej dostęp. Nie sprawia to jednak, że wszystkie krowy mają dostęp do racji pokarmowych o dobrej jakości. Badania wykazały, że krowy miały bardziej równomierny dostęp do paszy w ciągu dnia, gdy porcja jest podawana częściej. Krowy o gorszej kondycji nie muszą się przemieszczać tak często, co oznacza, że mogą pobierać paszę częściej i mają do niej lepszy dostęp. Częstsze karmienie pokazuje ponadto, że krowy mają skłonność do równomiernego rozkładania czasu pobierania paszy w ciągu dnia.
Podsumowując, w przypadku gospodarstw stosujących konwencjonalną technologię podawania paszy, częste karmienie wymaga dużego nakładu pracy. W przypadku automatyzacji ograniczeniem jest jedynie liczba zwierząt w grupie. Jedynym pozostałym wyzwaniem jest uzyskanie wystarczającej objętości w mieszalniku, aby uzyskać jednorodną mieszankę paszową.
Kiedyś spędzałem dużo czasu na karmieniu moich krów, ale teraz, dzięki F4500, stało się to znacznie łatwiejsze. Przy minimalnym nakładzie czasu mogę zapewnić odpowiednie porcje pokarmowe dla czterech różnych grup, od cieląt po krowy. – Johannes Nickel, Niemcy
4. Pożądany wybór energii
Co ważne bilans energetyczny zmienia się wraz z wprowadzeniem zautomatyzowanych systemów żywienia. Dane pokazują, że rolnicy zużywają 18 litrów oleju napędowego na krowę rocznie, aby nakarmić swoje stado wozem paszowym w konwencjonalnych warunkach żywienia. Według instytutu technologicznego Institute für Technologie (KIT) jeden litr oleju napędowego generuje 2,65 kilograma CO2. Zautomatyzowane systemy karmienia wykorzystują energię elektryczną jako źródło zasilania. W badaniu przeprowadzonym przez Bawarskie Państwowe Centrum Badań nad Rolnictwem w 2015 roku zautomatyzowany system GEA MixFeeder zużywał 21,36 kilowatogodzin na zwierzę rocznie. Jest to 336 gramów ekwiwalentu CO2 w postaci miksu energetycznego mierzonego w 2020 roku. Przyjmując te wartości za punkt odniesienia dla hodowli krów mlecznych o pogłowiu 200 sztuk, emisje w konwencjonalnym systemie podawania paszy wynoszą 9540 kilogramów CO2 rocznie. Dzięki zautomatyzowanemu podawaniu paszy emisja spada do 1435,4 kilogramów rocznie.
Biorąc pod uwagę wysiłki różnych rządów na rzecz poprawy bilansu energetycznego elektryczności w kierunku bardziej zrównoważonych źródeł, można przewidzieć, że wartości CO2 na kilowatogodzinę będą niższe w nadchodzących latach.
Zautomatyzowane systemy podawania paszy sprzyjające rozwojowi zrównoważonych strategii karmienia zwierząt
Jest oczywiste, że zautomatyzowane systemy podawania paszy przynoszą rolnikom różne korzyści, wśród których bardzo ważną i bezpośrednią są oszczędności na kosztach pracy. Jednak długoterminowy wpływ na produktywność, efektywność energetyczną, wydajność paszową i redukcję odpadów znacząco przyczynia się do poprawy ekologiczności gospodarstwa.Zautomatyzowane systemy podawania paszy poprawiają zarówno rentowność, jak i zrównoważony rozwój oraz wpisują się w szerszą zmianę w kierunku bardziej ekologicznych technologii w rolnictwie. W miarę jak rządy wdrażają regulacje i oferują dotacje w celu wspierania praktyk przyjaznych środowisku technologie zautomatyzowanego podawania paszy stają się niezbędne. Dzięki takiemu podejściu gospodarstwa rolne mają szansę nie tylko podnieść rentowność, ale także odegrać rolę w zmniejszeniu ogólnego śladu węglowego wytwarzanego przez sektor rolny.
