Pár év, és az MI az állattenyésztést is felforgatja

Húsz éve beszélhetünk precíziós állattenyésztésről (precision livestock farming, PLF). De hogyan látja, mi mindent lehetne még tenni a precíziós állattenyésztés még szélesebb elterjesztéséért?

Halas Veronika: Nagyon jó lenne jobban megismertetni az állatartókkal a PLF technológiákat és azok előnyeit, olyan támogatási rendszert kialakítani, ami lökést adhatna a precíziós állattartás elterjedésének. Sok esetben azt látni, hogy a telepek akkor invesztálnak, ha az önerő mellett van támogatás is.

Ma mi történik itthon ezen a területen?

H. V.: A tejelő szarvasmarha ágazatban jelent meg először a precíziós technológia, és még mindig ez terület a precíziós állattartás csúcsa. A tejelő szarvasmarháról olyan mennyiségű és minőségű adatokat gyűjtünk, amelyek mindent lefednek. Pontos, napi szintű, vagy akár még gyakoribb adatgyűjtés történik a termelésről, a tej minőségéről, de akár az állatok fiziológiai állapotáról is. Ehhez hozzátartozik, hogy a genomszekvenálás alapján meg lehet mondani, hogy a még meg sem született borjú, milyen tejtermelési potenciállal rendelkezik majd.

Nagyon gyors a generációs előrehaladás és nem csak a tejtermelés növeléséről szól a történet, hanem az állatok jobb ellenálló-képességéről és a változó klímához való jobb adaptációról is. Olyan értékmérők is beilleszthetők a szelekciós indexbe, amik nem közvetlen teljesítménymutatók, de támogatják a nagy teljesítményt. A sertésnél is nagy mértékben zárkózik fel a precíziós technológia.

A kocák nagy értékű állatok, és esetükben is felvetődött az egyedi takarmányozás igénye. Jó tudni, hogy egy koca mennyit eszik, felvette-e azt az takarmányadagot, ami az alom felneveléséhez szükséges tejmennyiséghez és az optimális kondíciójához kell. De az egyedi etetést a vemheskoca-szálláson is érdemes alkalmazni. A vemhes állatok adagolt takarmányozása a hagyományos rendszerekben nem igazán teszi lehetővé a táplálóanyag-szükséglet pontos kielégítését. Viszont a precíziós etetőkkel nyugodtabbak az állatok, mert egyedileg mehetnek az etetőbe, és amikor ott vannak, nem zavarja őket egy másik, esetleg dominánsabb koca.

Hogyan lehet ezt megvalósítani?

H. V.: Van egy rádiófrekvenciás azonosító, ami „felismeri” a kocát és beengedi az etetőbe. Ennek további előnye az is, hogy látható, korábban milyen volt az állat takarmányfelvétele. Ha ez az információ még súlyméréssel is össze van kötve, akkor követhető a súlyváltozás, és az is, hogy ez optimális vagy sem. Ennek megfelelően lehet pontosítani, hogy mennyi takarmányt kapjanak a csoport egyedei.

Mi történik a begyűjtött adatokkal?

H. V.: Ezeket az adatokat a telep is felhasználhatja a teljesítmény pontos értékelésére. Ezen kívül a takarmányfelvétel mintázatának információértéke minket, kutatókat is érdekel. Jelenleg részt veszünk egy európai kutatási programban, aminek egyik témája éppen erről szól. Nagy adatbázisokkal dolgozunk és azt keressük, hogy a takarmányfelvétel mintázatának alakulása hatással van-e a hízók teljesítményére. Hiszen ugyanolyan takarmányozás mellett is különböző lesz a súlygyarapodás vagy a takarmányértékesítés. Ezt klasszikusan az egyedi varianciának tulajdonítottuk.

Ugyanazon a takarmányon az egyik egyed adott életkorban napi 600 gramm súlygyarapodást ér el, a másik 800-at, míg később ez a különbség még nagyobb lehet. Az a kérdés, miért mutatnak az állatok ekkora különbségeket? Ha ennek legalább részben az az oka, hogy más ritmusban esznek, akkor esetleg ez is lehet szelekciós értékmérő

Figyelni lehet a táplálékfelvétel gyakoriságát és gyorsaságát is?

H. V.: A precíziós etetőkkel meg lehet mondani, hogy az adott állat hányszor kereste fel az etetőt, mennyi időt töltött ott és mennyi takarmányt fogyasztott. Ez időben változik, mert amíg kisebb súlyú, gyakrabban eszik, mivel kicsi a gyomra. Ahogy nő az állat, úgy csökkenhet az etetőlátogatások száma. Az eredményeink azt mutatják, hogy ha ez csökken, és egyre nagyobb mennyiséget eszik az állat, akkor jobb gyarapodást ér el. Amelyik továbbra is sokszor eszik alkalmanként kevesebbet, az rosszabb teljesítményt ér el.

Ezeket a biológiai összefüggéseket a precíziós etetőkből gyűjtött adatok alapján könnyen fel lehet tárni és további funkciókra használni. A takarmányfogyasztás folyamatos rögzítése a gyakorlatban is fontos, hiszen ha azt látják, hogy nem eszik egy állat vagy egy egész csoport, azonnal lehet reagálni. Elakadt az etető? Nincs víz? Betegség ütötte fel a fejét? Bármi is okozza a leállást, azonnal megoldható a probléma vagy el tudják kezdeni a kezelést, jelentősen csökkentve az elmaradt teljesítményből adódó veszteséget.

A baromfival mi a helyzet?

H. V.: Ebben az ágazatban még nem tartunk az egyedi etetésnél, bár kanadai kutatók már kifejlesztettek egy olyan precíziós rendszert, ami lehetővé teszi a tenyészállatok egyedi etetését. A mai precíziós baromfitartásban mérik az etetővonalra kijuttatott takarmány és az elfogyasztott ivóvíz mennyiségét. Kamerával figyelik a madarak eloszlását, ami az etetővonalak mentén normális esetben homogén. De ha van egy üres sáv, ahol nincs madár, akkor ott a takarmány továbbítása valószínűleg megakadt. Ha ezt nem veszik időben észre, úgy néhány nap múlva csökken a súlygyarapodás, ha viszont gyorsan orvosolják a hibát, nem lesz elmaradás.

Ez, nagyon leegyszerűsítve, hibaelhárítás?

H. V.: Tulajdonképpen az, a brojlereknél a jelenleg használt PLF rendszerekben a problémák kiszűrése a leginkább jellemző. Ezen kívül a precíziós takarmányozás a felesleg csökkentéséről is szól. Sertéseknél és baromfinál hagyományosan fázisos takarmányozást használunk, mert tudjuk, ahogy az állat nő, egyre nagyobb mennyiségű takarmányt vesz fel, de egyre kisebb fehérjekoncentráció is kielégíti az igényét. Ezzel módszerrel azonban a fázisok végén mindig „túletetjük” az állatokat, hiszen olyan fehérje és aminosav tartalmú keveréket fogyasztanak, ami a fázis elején még pont jó, de a végére több a fehérjetartalom, mint az állatok valódi igénye.

Egyes precíziós rendszerek folyamatosan vegyítenek össze általában két-, ritkábban háromféle előkeveréket egy adott fázisban. A keverék már teljes értékű, alapvetően egységes, de mégis mindig változó takarmány, ami pontosan igazodik az állomány szükségletéhez. Így a túletetés, pontosabban a feleslegben biztosított táplálóanyag-ellátás kiküszöbölhető. Mi is részt vettünk francia INRA kutatóintézet munkatársaival olyan kutatási programban, ami hízósertések teljesítményének és táplálóanyag szükségletének a becslő modelljét dolgozta ki. Leegyszerűsítve az a feladat, hogy az állatok tegnapi teljesítménye alapján ma tudjuk, hogy holnap milyen gyarapodás várható.

Hogy néztek ki az első modellek?

H. V.: Amíg nem volt mód folyamatos adatgyűjtésre, addig az etetési kísérletek adatait és a takarmányozási kutatások eredményeit használták a kialakításukhoz. Ezek a biológiai folyamatokat leíró, bizonyos szempontból elméleti modellek voltak. Most is használjuk ezeket a típusú teljesítménymodelleket, amelyek adott tartományon belül jól működnek, de mégsem mindig pontosak. A rendelkezésre álló nagy adatbázisok és a mesterséges intelligencia bevonásával valószínűleg jelentősen javulni fog a modellek becslési pontossága.

Mennyi idő lesz ez?

H. V.: Szerintem maximum öt év.

Öt év múlva milyen lesz a takarmányozás?

H. V.: Sertés és szarvasmarha esetében a precíziós rendszerekben biztosan egyedi. A baromfi ilyen szempontból nehezebben kezelhető, a vágóállományoknál nem számolok ezzel. Viszont a baromfiféléknél is folyamatosan mérik a madarak súlyát, és bár nincs egyedi azonosítás, folyamatosan képet kapunk a homogenitásról is, ami ugyancsak fontos értékmérő. A precíziós etetők egyébként már a nyulak és a halak esetében is elérhetők.

Baromfi esetén általában brojlerről beszélünk, de mi a helyzet a tojóállományokkal és a többi fajjal?

H. V.: Ha a brojlereknél valami működik, azt viszonylag egyszerű adaptálni a többi hústermelő baromfira. Kacsáknál is vannak PLF fejlesztések, például egy magyar újítás, a képi elemzésen alapuló élősúlybecslés. A tojóállományoknál az irányt a ketreces tartás jövője határozza meg. Ha engedik, arrafelé mozdulnak el a fejlesztések, ha nem, akkor a mélyalmos technológiára kell kidolgozni precíziós megoldásokat. Ez egyirányú utca, mert az állattenyésztés komoly munkaerőhiánnyal küzd.

A precíziós állattartás valóban fenntartható?

H. V.: Mindamellett, hogy a precíziós gazdálkodás kevés emberi munkaerővel is képes a nagy telepek működését és termelését menedzselni, az állatjólétet is szolgálja. Számos fejlesztés során figyelembe veszik az adott faj etológiai jellemzőit, úgy alakítják a tartástechnológiát, hogy az állatok ki tudják élni természetes viselkedési formáikat és minél kevesebb stressz érje őket. Mivel folyamatosan monitorozzuk őket, azonnal beavatkozhatunk, ha szükséges, az optimális takarmányfelhasználás pedig kisebb környezeti terhelést jelent. Az egyedi azonosítás következtében kiszűrhetők a beteg állatok, hamarabb és/vagy kisebb gyógyszerfelhasználással oldható meg egy-egy probléma.

Lehetővé válik az egyedi és célzott kezelés, nem feltétlenül kell az egész állományt kezelni, és ez mindenképpen csökkentheti az antibiotikum-rezisztencia kialakulását is. Szarvasmarhánál a sántaság és az ezzel összefüggésben lévő selejtezések csökkenthetők, de a tőgyproblémák is azonnal kiszűrhetők és kezelhetők. Az ivarzás detektálásával és az optimális időben történő termékenyítéssel javítjuk a termelési eredményeket és csökkenthetjük a hormonfelhasználást is. Az állat jóllétének javítására, a hosszú hasznos élettartam elérésére törekszünk, igyekszünk minél nagyobb összhangot elérni a gazdaságosság, a termelékenység és az állat kényelme között. Ha ugyanis az állat jól érzi magát, az stresszmentes állapotot hoz létre, ami támogatja az ellenálló-képességet és javíthatja az állati termékek minőségét is.

Akadnak magyar fejlesztések, szabadalmak?

H. V.: Több magyar fejlesztésű smart eszköz is van, és számos olyan vállalkozás is, amely egész rendszerek tervezésével, kidolgozásával foglalkozik. Érdekes és egyszerűen használható, igazán okos megoldás a húsmarhák élősúlybecslése mobiltelefonnal készült fotó alapján, egy applikáció segítségével, amit néhány fiatal fejlesztett. Az úgynevezett látásos technológiára alapozva a ugyancsak egy fiatal csapatból álló cég állatszámlálást és egészségmonitoring-rendszert dolgozott ki sertések esetén. Van magyar fejlesztésű bendőbólusz is, ami tudásban és minőségben felveszi a verseny bármelyik más nagyobb cég termékével. Több olyan hazai telepirányítási rendszer, adatkezelő szoftver is működik, amit régóta használnak a telepek, a programok fejlesztése pedig folyamatos, a partnerek visszajelzéseire reagálnak. Akad kifejezetten tejelő tehénre és monogasztrikusokra készült szoftver is, köztük különböző baromfi fajokra.

Miként állunk az oktatással?

H. V.: Ma már a precíziós gazdálkodásról minden agrárfókuszú képzésen hallanak a diákok. A precíziós állattenyésztés mint szaktárgy megjelenik az állattenyésztő és agrármérnököknél, de felvehetik a mezőgazdasági mérnökök is. Az oktatók a tenyésztési tárgyak keretében is beszélnek a precíziós rendszerekről, sőt, robotfejővel felszerelt istállót is tudunk mutatni a hallgatóinknak. Sertés és baromfi esetén a biztonsági előírások miatt viszont a teleplátogatás sokszor nem megoldható. Szerencsére vannak kapcsolataink, amelyek révén a hallgatók a diplomadolgozatukban egy-egy telep adatfeldolgozását végezhetik. Ezt azért tartom fontosnak, mert így rálátnak a telepeken gyűjtött adatokra, az állomány értékmérőinek változására, és a gyakorlati problémákat is jobban megismerik.

Szakterülete a takarmányozástan, itt milyen precíziós megoldásokkal találkozhatunk?

H. V.: A precíziós takarmányozáshoz kapcsolódóan egyértelműen a teljesítménymodellek fejlesztése a legmeghatározóbb irány. Azon vagyunk, hogy minél jobban megismerjük azokat az emésztésélettani és metabolikus folyamatokat, amelyek a teljesítménymodellek alapját képezik, mert ez a kulcsa a precíziós etetők működésének. De ide tartozik a korai időszak takarmányozási vetületeinek pontosabb megismerése, igaz ez sertésre, baromfira. Baromfi esetén fontos, hogy a keléstől az első takarmány felvételéig akár 2-3 nap is eltelhet. Ez idő alatt, ha lehetőség van valamilyen takarmány biztosítására, akkor a baromfi azt meghálálja. Az úgynevezett in ovo takarmányozás olyan lehetőség, amely a madárembriónak ad plusz táplálóanyagot, hogy az az átmeneti időszakot jobban átvészelje.

Injekciózzuk a tojást?

H. V.: Igen. A tojás vakcinázását a 90-es évektől alkalmazzák, viszont a 2000-es évek elején speciális táplálóanyag-kiegészítéssel is próbálkoztak. A kelés hosszú, nagy izommunkát igénylő folyamat, a kikelt madár fáradt, felhasználta a glikogénkészleteit. Az in ovo takarmányozás szabadalma a madárembrió külső forrásból való táplálását oldotta meg, cukrokat biztosítva a szervezet számára. A vizsgálatok pedig azt mutatták, hogy ilyen „energiapótlás” után a madár sokkal jobb starttal indul neki a kelés utáni éhezési fázisnak. Ma már aminosavakat, vitaminokat, probiotikumot is injektálhatnak a tojásba.

Hány napos korban kapja ezt a „támogatást” az embrió?

H. V.: Mostani ismereteink alapján brojlernél a 17. nap a legoptimálisabb.

Az embrióba adják a vakcinát?

H. V.: Nem, az embriót körülvevő amnionfolyadékba, így szájon át veszi fel a bevitt anyagokat.

Merre fejlődhet még a precíziós gazdálkodás az állattenyésztésben?

H. V.: Új irány a ló, de ott van a juh, kecske, teve, szinte bármi. Azt látjuk, hogy az extenzív tartásban is működik a technológia, akár sivatagi körülmények között is. Fontos persze, hogy a jeladás és az adattovábbítás folyamatos legyen. Egy itthoni vizsgálat húsmarhák kérődzését figyelte, és azt állapította meg, hogy friss legelőn hosszabb idejű a napi kérődzés, míg a legelő kimerülésével rövidebb a kérődzéssel töltött idő is. Ilyen információk alapján már eldönthetem, hogy vigyek-e kiegészítő takarmányt az állománynak, vagy hamarabb hajtsam őket friss legelőre.

Az a szép a precíziós gazdálkodásban, hogy kreatívan lehet vele dolgozni. Jön egy információ és el kell gondolkozni rajta, hogy az mire jó? Mit mond nekem? Mire tudom felhasználni, milyen következtetéseket tudok levonni belőle. És ha szükséges, akkor a beavatkozást az állara szabva és a lehetőségeimhez mérten tudom meghatározni.

Önéletrajz

Dr. Halas Veronika egyetemi tanár, a MATE Élettani és Takarmányozástani Intézet Gazdasági Állatok Takarmányozása Tanszék vezetője, agrármérnök, takarmányozási szakmérnök. PhD fokozatát állattenyésztési-tudományok területén a Wageningeni Egyetemen, Hollandiában szerezte.

Fő kutatási területe a sertés és baromfi takarmányok táplálóértékének vizsgálata, valamint a monogasztrikus állatok teljesítményének matematikai modellezése és precíziós takarmányozása. Több hazai és nemzetközi programban részt vett vezető kutatóként. Ezek közül jelenleg nemzetközi kutatócsoport tagjaként a sertéskutatásokban nem-invazív állatkísérleti módszerek fejlesztésében vesz részt, illetve ezen módszerek alkalmazhatóságát értékelik.