ThermoEye – innowacyjny systemu poprawy dobrostanu trzody chlewnej

KONTEKST I CELE PROJEKTU

Celem projektu jest opracowanie i wdrożenie bezinwazyjnego systemu monitorowania temperatury zwierząt hodowlanych (trzody chlewnej) jako jednego z elementów strategii ograniczania stosowania środków przeciwdrobnoustrojowych i podniesienia wskaźników produkcyjnych.

W ostatnich latach na świecie obserwuje się wyraźny wzrost w zakresie dynamiki i efektywności produkcji trzody chlewnej. Ogólna tendencja zwiększania produkcji, przy zmniejszonym poziomie strat oraz zatrudnienia wymaga od producenta optymalizacji i kompleksowego podejścia w zarządzaniu stadem. Współczesna produkcja trzody chlewnej, powinna być zatem oparta nie tylko na nowoczesnej infrastrukturze oraz precyzyjnie opracowanym programie profilaktyki, kontroli rozrodu oraz żywieniowym, ale także na stosowaniu dostępnych technologii przeznaczonych do monitorowania zdrowia i dobrostanu całego stada. Zaniedbane zwierzęta to większa zachorowalność i śmiertelność w różnych grupach wiekowych. Zwiększają też koszty weterynaryjne ponoszone na zakup leków i szczepionek oraz częściej potrzebują opieki lekarskiej. Stada o niskim statusie zdrowotnym cechują się małą produkcyjnością, zmniejszonymi przyrostami oraz większym zużyciem paszy i zaburzeniami w rozrodzie. W konsekwencji wydłuża się okres tuczu, co wpływa ujemnie na wydajność, efektywność wykorzystania czasu pracy oraz gwarancje zdrowotności i bezpieczeństwa żywności zwierzęcego pochodzenia. Wykrycie na wcześniejszym etapie choroby dzięki zastosowanej technologii, wpłynie na zmniejszenie ilości stosowanych antybiotyków, przez co mniej substancji chemicznych będzie wprowadzane do środowiska naturalnego.

W związku z powyższym konieczne jest wykorzystanie przez lekarzy i hodowców nowych technologii przeznaczonych przede wszystkim do monitorowania potencjalnych zagrożeń negatywnie wpływających na produktywność i zdrowie zwierząt.

ZREALIZOWANE DZIAŁANIA

Zrealizowano 3 etapy projektu:

1. Partnerzy projektu dokonali niezbędnych zakupów w celu wyposażenia chlewni Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, dla chlewni Uniwersytetu w Złotnikach na okoliczność prowadzonych prac badawczo-rozwojowych. Spółka przeprowadziła badania okna termograficznego, pod kątem doboru materiału o optymalnej emisyjności. Jednocześnie zostały rozpoczęte prace nad budową algorytmów do identyfikacji zwierząt i przypisanie im wektorów ruchu. Uniwersytet zaczął pracować nad optymalizacją tuczu na podstawie oceny określonych wskaźników dobrostanu zwierząt przy zastosowaniu systemu ThermoEye, który służy w wykrywaniu gorączki (hipertermii).

Prowadzone były prace nad modelami behawiorystycznymi, algorytmami oceniającymi modele ruchu trzody chlewnej. Jednocześnie oceniano wpływ środowiska o silnym stężeniu amoniaku na elektronikę oraz okno termowizyjne. Nastąpiła ocena cech tucznych oraz cech rzeźnych trzody chlewnej.

 2. Przeprowadzono prace mające na celu implementacje rozwiązania zabezpieczającego dostęp do urządzenia. ThermoEye zostały zamontowane w chlewniach. Zespól naukowy prowadził prace badawcze cech tucznych dla dwóch grup: populacji wolnej od farmakoterapii oraz w grupie, w której podawane będą środki farmakologiczne.

Na tym etapie grupa badawcza trzody chlewnej będzie zarówno w chlewni Uniwersytetu w Złotnikach jak i w chlewniach rolników indywidualnych w województwie łódzkim. Na podstawie modeli behawioralnych oraz algorytmów opracowanych na populacji zespół naukowy dokonał analizy porównawczej. Urządzenia, na których prowadzony był pomiar u rolników zostaną zamontowane w uwzględnieniem okna termograficznego oraz uwag z prac badawczych w zakresie wpływu środowiska na elektronikę do jakich naukowcy doszli w hodowli badawczej w Złotnikach.

 3. Realizowano patronażowe wizyty weterynaryjne przez pracowników Uniwersytetu. Jednocześnie, na podstawie zebranych danych w zakresie ruchliwości i zachowania wdrażane były ostateczne algorytmy oraz modele behawiorystyczne. Wyciągnięte zostały wnioski w zakresie analizy porównawczej cech rzeźnych obu populacji badawczych z hodowli w Złotnikach i u rolników.

Głównym zadaniem projektu było opracowanie rozwiązań polepszających proces hodowli trzody chlewnej:

- stworzenie systemu analizującego temperaturę zwierząt mierzoną bezobsługowo i bezdotykowo w trybie ciągłym.

- zainstalowanie systemu ThermoEye monitorującego temperaturę w 4 gospodarstwach, które obserwowały łącznie około 500 zwierząt.

- zainstalowanie 21 czujników umiejscowionych na paśnikach dla zwierząt,

- zainstalowanie 4 systemów wizyjnych służących badaniu behawiorystki zwierząt.

W związku z połączeniem powyższych komponentów w jedną całość, została opracowana wielopoziomowa metodologia detekcji anomalii temperaturowych oraz behawioralnych. W trakcie badań zostały wyekstrahowane modele zachowań (np. agresja), które negatywnie wpływają na przyrost oraz dobrostan zwierząt.

OSIĄGNIĘTE REZULTATY I WNIOSKI

Potrzeby konsumpcyjne i trendy żywieniowe ludzi idą w parze z stosowaniem systemów wielkotowarowych ferm trzody chlewnej. Wysokoprodukcyjne hodowle, a przez to duże pogłowie zwierząt ma istotny wpływ na środowisko i klimat między innymi ze względu na emisję metanu (CH4), dwutlenku węgla CO2 i podtlenku azotu (N2O). Koszty takiej produkcji mięsa oraz nakłady czasowe i organizacyjne z tym związane również pośrednio obciążają lokalny ekosystem. Optymalizacja wielkotowarowych hodowli zwierząt w oparciu o wykorzystanie innowacyjnych technologii jak np. system ThermoEye, wpływających na skrócenie okresu tuczu przy równoczesnym podniesieniu wskaźników wydajnościowych, pozwoli częściowo ograniczyć niekorzystny wpływ na klimat sektora gospodarki, jakim jest produkcja żywności pochodzenia zwierzęcego. 

Korzyści Ilościowe:

- Bezinwazyjny i ciągły pomiar temperatury każdego osobnika w danej grupie technologicznej (kojcu); Automatyczne znakowanie osobników podejrzanych o chorobę (zwierzęta u których system wykrył podwyższoną temperaturę ciała - hipertermię); Możliwość eliminacji z kojca konkretnych osobników u których system wykrył podwyższoną temperaturę i skierowanie ich do izolatki w celu szczegółowego badania weterynaryjnego; Brak konieczności stosowania antybiotyków u wszystkich zwierząt w grupie technologicznej. Antybiotyk otrzymają jedynie zwierzęta, u których system wykrył hipertermię i została postawiona określona diagnoza w badaniu klinicznym.

- Zmniejszenie stosowania antybiotyków w produkcji trzody chlewnej.

- Ocena i ewentualna stymulacja naturalnych mechanizmów immunologicznych, których objawem jest między innymi gorączka oraz indywidualne podejście do zaburzeń układu odpornościowego.

- Łatwiejsza i bezstresowa kontrola efektów terapii poprzez bieżące monitorowanie temperatury powierzchni ciała.

Korzyści jakościowe:

- Selekcja osobników, u których stwierdzono niski poziom dobrostanu objawiający się podwyższoną temperaturą ciała („Pig Stress Syndrome” – Syndrom Stresu u Trzody Chlewnej).

- Selekcja osobników, u których stwierdzono niski poziom dobrostanu objawiający się obniżoną temperaturą powierzchni ciała.

- Możliwość wykrycia korelacji pomiędzy reakcjami zgodnymi z etogramem i zaburzeniami zachowania, które przebiegają z podwyższeniem lub obniżeniem powierzchniowej ciepłoty ciała.

Profity wynikające z zastosowania ThermoEye w aspekcie oceny rozrodu:

- Poprawa wykrywania rui u loszek poprzez monitorowanie temperatury powierzchni ciała.

- Szybsze i dokładniejsze wykrywanie schorzeń poporodowych u loch, przebiegających z gorączką (zapalenie gruczołu mlekowego, zapalenie macicy).

- Możliwość obserwacji zwierząt wykazujących nietypowy przebieg cyklu płciowego i ich wcześniejsze oraz skuteczniejsze wspomaganie hormonalne.

Profity wynikające z zastosowania ThermoEye w aspekcie zootechnicznym (żywienie zwierząt):

- Optymalizacja i kontrola tuczu na podstawie danych temperaturowych odnotowanych przez system ThermoEye w momencie rozpoczęcia spożywania paszy, w trakcie i po jedzeniu.

- Poprawa warunków produkcyjnych i ekonomicznych (efektywniejsze wykorzystanie paszy).

Profity wynikające z zastosowania ThermoEye w aspekcie jakości zdrowotnej żywności (mięsa):

- Spożywanie mięsa pozbawionego pozostałości antybiotyków.

- Uzyskanie mięsa wieprzowego wyższej jakości i poprawa standardów redukujących czynniki stresowe w poszczególnych etapach produkcji.

Beneficjent

„Zdrowe zwierzęta – zdrowa żywność ThermoEye” grupa operacyjna

Nowości 32, 95-011 Bratoszewice

Tel: 667696797

WWW: http://www.zdrowezwierzetaepi.pl

E-mail: a.walas@lodr-bratoszewice.pl

Program operacyjny

Program Rozwoju Obszarów Wiejskich 2014-2020

Priorytet PROW:

II. Zwiększanie rentowności gospodarstw i konkurencyjności wszystkich rodzajów rolnictwa we wszystkich regionach oraz promowanie innowacyjnych technologii w gospodarstwach i zrównoważonej gospodarki leśnej.

Działanie PROW:

M16-Współpraca

Termin i miejsce realizacji

Termin realizacji projektu: 12.2019 - 05.2022

Koszt projektu

Całkowity koszt projektu: 1.529.657,64

w tym środki z UE: 1.291.378,05

z budżetu państwa: 469.674,20

z budżetu samorządów: 0,00

środki prywatne: 238.279,59

inne: 0,00

GALERIA