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Ordeñar Vacas para Obtener Datos, No solo Productos Lácteos
A mediados de la década de 1970, la granja lechera estadounidense promedio tenía alrededor de 25 vacas. Hoy en día, muchas operaciones tienen más de 3.000 , un número que era casi inaudito hace 25 años.
Dirigir grandes rebaños de manera eficiente sería difícil, quizás incluso imposible, sin los últimos avances en computación y automatización. La mayoría de las lecherías ahora cuentan con salas de ordeño y viviendas asociadas con free-stall, que duplican o triplican la producción por hora-hombre. Las unidades de ordeño se separan automáticamente para reducir los problemas de salud de las ubres y mejorar la calidad de la leche, mientras que los transpondedores de identificación de vacas permiten a los agricultores registrar automáticamente los datos de producción.
El mayor avance tecnológico más reciente que influye en la industria láctea de los Estados Unidos es el desarrollo de sistemas de ordeño automáticos, o “ordeñadores” robóticos “.
En Kellogg Dairy Center de la Universidad de Connecticut, estamos utilizando ordeñadores robóticos y otros sensores para controlar 100 vacas y su entorno físico. A través de este trabajo, lanzado esta primavera, esperamos monitorear el comportamiento y la salud de las vacas en tiempo real para mejorar la eficiencia de la producción y el bienestar de los animales.
Big data y vacas
Los ordeñadores robóticos pueden cosechar leche sin participación humana. De hecho, las vacas deciden cuándo ser ordeñadas, ingresando a la máquina sin supervisión humana directa. El sistema robótico identifica automáticamente a la vaca y aplica un aerosol desinfectante para los pezones antes de que un brazo robótico se una a la pezonera para ordeñar.
Eso es muy diferente al ordeño de salón, donde los gerentes deciden cuándo ordeñar las vacas, generalmente tres veces al día. Cada unidad de ordeño robótica sirve de 50 a 55 vacas.
Dado el alto precio de las primeras versiones de los ordeñadores robóticos y el gran tamaño de los rebaños de EE. UU., Las lecherías estadounidenses tenían un interés mínimo en los ordeñadores robóticos antes de 2010. Sin embargo, el número de sistemas automáticos de ordeño en el país aumentó a más de 2.500 unidades en 2013, principalmente debido a las mejoras en el diseño en los modelos más nuevos. En todo el mundo, actualmente hay más de 35,000 sistemas automáticos de ordeño en operación.
No solo se han mejorado estas máquinas más nuevas en la cosecha de leche de manera eficiente, sino que también tienen la capacidad adicional de recopilar una mayor cantidad de información sobre la producción, la composición de la leche y el comportamiento de las vacas. Eso permite a los productores tomar decisiones de gestión más informadas.
Con los sistemas de ordeño robótico, las vacas ejecutan el espectáculo. Ellos deciden cuándo comer, rumiar, descansar o ser ordeñados. También necesitan pasar menos de una hora por día siendo ordeñadas; Antes de los ordeñadores robóticos, el ordeño a menudo tomaba de tres a cinco horas por día.
Queríamos saber: ¿qué están haciendo con el resto del día? ¿Cómo afecta ese comportamiento la producción o sirve para indicar el estado de salud? Por sí solas, las unidades de ordeño no pueden recopilar ese tipo de información, lo que sería muy útil para averiguar desde el principio si una vaca en particular está desarrollando un problema de salud.
Nuestro “cow-CPS”, un sistema ciberfísico que incluye vacas, ordeñadores robóticos, cámaras de video y otros sensores, hará un seguimiento de los datos de nuestras vacas en todo momento. Eso nos dirá, entre otras cosas, dónde van las vacas cuando no están siendo ordeñadas; cuando deciden comer, descansar o hacer otras actividades; y la composición de su leche. Los sensores colocados dentro del cuerpo incluso nos dicen el pH dentro de uno de sus estómagos, lo que podría ser un indicador clave de cualquier problema digestivo.
Optimizando las lecherías
Esperamos que todos estos datos nos permitan tomar decisiones oportunas a nivel de cada vaca, algo que no es fácil de hacer en grandes rebaños. Esta “lechería de precisión” podría ayudarnos a entender cómo las actividades de una vaca individual (comer, pararse, descansar, ordeñar) afectan su producción de leche, la calidad de la leche y la salud.
Planeamos analizar los datos con la ayuda del aprendizaje automático, un tipo de inteligencia artificial que puede encontrar patrones en grandes cantidades de información. La computadora comparará los datos con un modelo de funcionamiento de la lechería en condiciones ideales. Nuestro modelo captura las características críticas de rendimiento, la calidad de la leche y la productividad, así como las limitaciones relevantes, como la salud individual y el estado reproductivo.
A medida que la lechería opera, los datos en tiempo real nos permitirán evaluar qué tan lejos está nuestra granja real de la ideal. Luego podemos combinar esta información con un algoritmo de optimización matemática para determinar cómo exactamente debemos modificar o ajustar el proceso. Por ejemplo, el algoritmo puede sugerir ajustar el tipo de goteo de la ubre, el contenido nutricional de la alimentación o la cantidad de tiempo que cada vaca pasa alimentándose.
Esperamos que nuestro trabajo permita a los productores lecheros de los EE. UU. Administrar mejor a las vacas individuales en un entorno grupal, no solo para mejorar la producción de leche , sino también para reforzar la salud de las vacas.
Noticias Internacionales
Girolando, la mejor alternativa para la producción lechera en climas cálidos
Con una producción promedio de 5.000 litros de leche durante 305 días bajo el calor del clima tropical, estas terneras presentan una mayor resistencia y adaptación al entorno, lo que aumenta sus tasas de supervivencia. Estas cualidades las destacan en un país donde la cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %. Las terneras Girolando pueden producir en promedio 5.000 litros de leche durante 305 días en climas cálidos. Fotos: Felipe Argoty, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira.
En Colombia la producción lechera afronta una crisis marcada por los altos costos tanto de los insumos importados utilizados por la industria como de los alimentos concentrados para el ganado, además de factores como la tendencia al bajo consumo en el mercado y el encarecimiento de las tierras en zonas tradicionales de ganadería, entre otros, situación que ha obligado a los productores a buscar nuevas alternativas que permitan mantener la rentabilidad del negocio y reducir las pérdidas.
Foto. La cría de terneras enfrenta tasas de mortalidad de hasta el 25 %
Cerca del 80 % de la producción de leche proviene de animales con composición genuina en su genética, escenario en el que resaltan las terneras Girolando, una raza que toma y supera lo mejor del cruzamiento entre la productividad de la Holstein y la rusticidad de la Gyr, lo que les permite adaptarse a altas temperaturas, ser más tolerantes a parásitos y poderse pastorear en condiciones adversas, características que las convierten en la mejor opción para climas tropicales como los de Tolima, Valle del Cauca, Magdalena Medio y los Llanos Orientales y la Costa Caribe, en donde han demostrado un rendimiento superior.
En la industria lechera la etapa más crítica es la cría de las terneras, ya que es cuando los animales dependen de una adecuada alimentación y cuidados especiales para asegurar su supervivencia y óptimo desarrollo. Además de ser costosa, esta fase se asocia con altos índices de mortalidad, en particular por problemas de nutrición.
Ante este problema, durante su Maestría en Ciencias Agrarias en la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, el zootecnista Luis Felipe Argoty López evaluó mediante tres experimentos alternativas para mejorar la rentabilidad durante la cría, con dietas menos costosas pero con el aporte nutricional necesario para evitar problemas de crecimiento y desarrollo, clave en la crianza de reemplazo, cuando preparan a las terneras para que se conviertan en futuras vacas lecheras que renueven el hato y mantengan la productividad del sistema.
Foto. En Colombia cerca del 50 % de la producción de leche proviene de cruces de toros y cebús.
El Estudio
En la investigación se analizó el crecimiento y desarrollo ruminal (ingesta de alimento sólido) de 19 terneras Girolando F1 con edades entre 14 y 22 meses, en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias, municipio de Guacarí (Valle del Cauca).
Para el trabajo se hicieron 3 grupos de animales con sendos tratamientos. A los del primer grupo (grupo control) se le suministraron 4 litros de leche al día, repartidas en dos tomas, y concentrado comercial; al segundo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento experimental; y al tercer grupo, 4 L de leche distribuidos en tres tomas, más consumo de alimento comercial. A todos los tratamientos se les suministró pasto pangola y agua a voluntad.
Sobre el alimento experimental, el investigador explica que “hicimos ajustes dentro de la proteína, la pusimos un poco más disponible dentro de la dieta de las terneras, usamos soya, maíz, algunos cereales, premezclas, un promotor de crecimiento ruminal y lo que utilizan todos los alimentos concentrados, porque el reto era hacer un concentrado experimental similar en composición al comercial, pero con algunas mejoras”.
Foto. El estudio se realizó con 19 terneras en el corregimiento de Santa Rosa de Tapias (Valle del Cauca)
También recolectó muestras de sangre cada 15 días, para analizar metabolitos como proteína, albúmina, globulinas, calcio, betahidroxibutirato (BHB) y cortisol. Así mismo evaluó parámetros biométricos como edad, peso, circunferencia, altura, ganancia de peso, consumo promedio y conversión alimenticia. Cada variable evaluada se analizó estadísticamente a través de un modelo mixto de medidas repetidas.
Aunque en la ganancia de peso los resultados no arrojaron diferencias significativas entre los tratamientos, entre muestreo sí las hubo y se evidenció que la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal.
También se evidenció que “la edad de los animales influye en la concentración de proteínas en la sangre y que el BHB permite conocer indirectamente el desarrollo ruminal”.
Foto. Con la raza Girolando se puede obtener una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas
El investigador destaca que, “este indicador sugiere que las terneras están desarrollando su rumen de forma óptima, lo cual es esencial para una digestión eficiente, y en última instancia para su futura capacidad de producir leche”.
También se registraron bajos niveles de cortisol en la sangre, una hormona que se libera en respuesta al estrés y puede afectar el crecimiento y la salud general del animal. Altos niveles de este indican que las terneras están experimentando estrés, lo que puede influir negativamente en su sistema inmunológico y reducir su capacidad de aprovechar nutrientes, afectando el desarrollo del rumen y la futura producción de leche.
“Si logramos que más productores opten por razas como la Girolando, tendríamos una producción lechera más competitiva y menos dependiente de razas europeas, cuya adaptación a nuestras condiciones es limitada”, anota el magíster.
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