Értik-e a robotok a tehenek nyelvét?

Napjainkban nagyobb léptékű a műszaki-technológia fejlődés a mezőgazdaságban, mint az elmúlt 50 évben összesen, és a digitalizáció az állattenyésztést is nagymértékben érinti.

Autonóm és digitalizált technológiák

Az agrárium stratégiai ágazat, az egyik feladata, hogy jó minőségű és biztonságos élelmiszert állítson elő az egyre növekvő létszámú emberiségnek. Az állattenyésztés is egyre több és pontosabb digitális eszközzel és adatalapú megoldással válaszol az élelmiszer-termelés által támasztott igényekre. A szakterület kutatóinak és mérnökeinek egyszerre kell számos, egymásnak alkalmanként ellentmondó elvárásnak megfelelniük. Párhuzamosan kell növelniük a termelékenységet (hiszen egyre több ember élelmezését kell egyre kisebb területen biztosítani), csökkenteniük a termelés ökológiai lábnyomát, és megfelelniük az állatjólléti követelményeknek.

Az állattenyésztésben tapasztalható minőségi munkaerő hiánya tovább rontja a helyzetet, és évről évre nagyobb problémát okoz az ágazatban, amely csak átmenetileg orvosolható más, közelebbi vagy távolabbi országokból érkező munkaerővel. A növénytermesztéshez hasonlóan az állattenyésztésben is élvonalbeli autonóm és digitalizált technológiákat alkalmaznak. Sok gazdaságban már robotok etetik, fejik a teheneket, az egyedekbe csipet ültetnek, bendőbóluszt (lenyelhető kerámia kapszulát, amely elektronikus jeladót tartalmaz) helyeznek, ezek valós idejű („real time”) adatokat szolgáltatnak az állat aktuális élettani paramétereiről. Az állatok nyakára vagy lábára helyezett transzponderek mérik az adott egyed mozgását, kérődzését, viselkedésének jellemzőit. Mindent, ami fontos lehet a termelés hatékonyságának megtartása vagy növelése szempontjából.

Az ábra bemutatja a különböző szenzorok működését, az általuk rögzített és továbbított termelési és élettani paramétereket, valamint az elemzésükből meghozható szakmai döntéseket. A gyűjtött adatok alapvetően két célt szolgálnak. Egyrészt az állattartó üzem gazdaságos működéséhez elengedhetetlen racionális döntéseket lehet a segítségükkel meghozni, másrészt élelmiszer-biztonsági célokat szolgálnak az alapanyag-termelési folyamat során. Ha megfelelő időben információt kapunk egy-egy egyed esetében a nemkívánatos, megváltozott élettani folyamatokról, hatékonyabban megelőzhetjük betegségek kialakulását. Így kevesebb gyógyszerre és antibiotikumra van szükség, és ha ezek nem kerülnek bele az élelmiszerláncba, az egyértelműen előnyös valamennyi szereplőre, különösen a fogyasztókra nézve. Így határozottan kijelenthető, hogy a precíziós technológiák az állatitermék-előállítás hatékonyságának növelése mellett egyértelműen élelmiszer-biztonsági célokat is szolgálnak.

Automatizált tejtermelés

Ahogy korábban már leírtuk, a tejelőszarvasmarha-tartásban alkalmazott precíziós monitoringtechnológiák az egyed élettani paramétereinek, viselkedési és termelési jellemzőinek mérésére használhatók. A szenzorok alkalmazásával a menedzsment hatékonysága és a telep jövedelmezősége növelhető. Szakirodalmi adatok szerint azoknak a termelőknek, akik az automatizált technológiákat alkalmazzák jelentős, akár 30%-kal kisebb a munkabér- és járulékfizetési kötelezettsége, ami összességében jelentős tétel, különösen a hazai termelési környezetre jellemző nagyobb tejtermelő gazdaságok esetében. Érdemes azonban azt is számításba venni, hogy az automatizált rendszerek működtetése esetén más végzettségű szakemberekre is szükség van, és ezeknek a megfelelő elméleti és gyakorlati tudással rendelkező szakembereknek (pl. agrárinformatikus, precíziós agármérnök) a kibocsátására a hazai agár-felsőoktatásnak is fokozott figyelmet kell fordítania.

De mit is jelent az automatizált tejtermelés, mit végeznek el helyettünk a gépek? A válasz: gyakorlatilag majdnem mindent. Fejőrobottal automatizálhatjuk a nagy fizikai megterhelést és szaktudást igénylő monoton fejést, de automatizálhatjuk robotokkal a teljes takarmánykiosztást és a takarmánykeverék időszakonkénti feltolását is, növelve teheneink szárazanyag-felvételét. A precíziós tejtermelés egyik legfejlettebb és legösszetettebb eszköze a fejőrobot. A fejőrobot a fejés valamennyi műveletét: a tőgy előkészítését – beleértve az első tejsugarak elkülönített fejését és annak vizsgálatát –, a fejőkelyhek felhelyezését, azok tőgynegyedenkénti levételét, valamint a tőgybimbó lezárását szigorúan rögzített protokoll szerint végzi, emberi felügyelet és beavatkozás nélkül.

A fejőrobottal megvalósul a szarvasmarhatenyésztők régi álma, a valódi, vakfejésmentes fejés, hiszen az automatika az adott tőgynegyed kifejését követően leveszi a fejőkelyhet, megszüntetve a vákuumterhelést. A robotizált fejés igazodik a tejleadás élettani folyamataihoz, stresszmentes és önkéntes, tehát a tehén maga választja meg, hogy naponta hányszor keresi fel a fejőegységet. Az üzemeltetés során célunk, hogy az állomány azon 10%-a is az automatizált fejési rendszer része legyen, amely önmagától nem menne a robotba. Ezt az ún. „irányított tehénforgalommal” érjük el, ami azt jelenti, hogy kapukkal úgy irányítjuk a tehenek mozgását az istállóban, hogy az állomány egyharmada a pihenőtéren, egyharmada az etetőasztalnál, a fennmaradó rész pedig a fejési előváróban tartózkodjon. A műszaki technológia fejlődésének köszönhetően a takarmányozás teljes automatizálása is megoldható ún. keverő-kiosztó robotokkal, amelyek kötött pályán haladva, előre programozott gyakorisággal egyenletesen kiosztják az általuk (!) elkészített homogén keveréket a tehenek elé.

Jászolmenedzsment és jászoltörténés

A szakszerű „jászolmenedzsmentnek” fejőrobottal üzemelő tehenészetekben különösen nagy jelentősége van. A „jászoltörténések” száma ugyanis alapvetően befolyásolja teheneink istállón belüli tartózkodását (etetőtér, pihenőtér, elővárakozó), növeli a szárazanyag-felvételüket, és nagy szerepe van az optimális „tehénforgó” alakulásában. A cél az, hogy a laktáció első harmadában (nagytejű szakasz) termelő tehenek naponta 3-4 alkalommal felkeressék a robotot. Nyugat-európai és tengerentúli tapasztalatok azt mutatják, hogy ennek eléréséhez a napi 9–12 jászoltörténés az ideális, amelybe beleértjük a takarmány kiosztását és annak rendszeres feltolását is. A feltolási műveletet indukciós pályán mozgó, elektromos meghajtású robotok végzik, amelyek programozottan átmozgatják (átkeverik) és visszatolják a tehenek elé az etetőasztalra korábban kiosztott takarmányt. A keverék átmozgatásának különösen nagy jelentősége van, mivel elsősorban a nyári hőségnapokon a takarmány felső része kiszárad, ezért azt a tehenek már nem szívesen fogyasztják. A keverésének köszönhetően azonban javul a takarmányfelvételi kedv, amely pozitívan hat a bendőműködésre és ezen keresztül a tejtermelésre.

A fejőrobotok és az automatizált fejőrendszerek alkalmazása nemcsak a takarmányozás előbb említett automatizálásának folyamatát, hanem a korábban megszokott teljes takarmánykeverék- (TMR) etetés gyakorlatát is átalakítja. Az új rendszerekben a fejés során a táplálóanyagok egy részét frakcionált formában (pl. granulált formájú abrakkeverékben) veszik fel a tejelő tehenek, míg az adag másik részét a megszokott takarmánykiosztás során, ún. részleges takarmánykeverék (PMR) formájában. Ez teljesen új kihívásokat fog magával hozni a gyakorlatban dolgozó telepi kollégák és a takarmányspecialisták számára. Egyes külföldi vizsgálatokban a többször ellett teheneknél a naponta többszöri fejés következtében a tőgygyulladás rizikójának növekedését, csökkent tejtermelést, továbbá a robotfejéssel együttjáró megnövekedett állási idő miatt lábproblémák (pl. sántaság) megjelenését tapasztalták. Más kutatások szerint ezek nagy része viszont megfelelő technológia megválasztásával, illetve takarmányozási megoldásokkal csökkenthető. Hazai publikált eredményekre is szükség van pl. annak eldöntésére, hogy automata fejési rendszerek esetén, az ellést követően, a fejés alatti koncentrált takarmányozásnak vagy a lineárisan növekvő táplálóanyag-ellátásnak van-e jobb hatása a termelési és a szaporodásbiológiai eredményekre.

A fejés során alkalmazott abrakkiegészítés és a PMR optimális arányának a meghatározása szintén olyan kérdéskör, mely jelenleg ellentmondásokkal terhelt. Egy nemrégiben e témában publikált adat szerint fejésenként már 4 kg feletti abraketetésnél megnövekszik az el nem fogyasztott abrak részaránya. Amerikai vizsgálati adatok szerint 7 perces robotfejési időt feltételezve a tejelő tehenek max. 2,8 kg abrakkeveréket tudnak elfogyasztani (0,25–0,40 kg abrakfelvétel/perc a kísérletek szerint), ami azt jelenti, hogy naponta 2,2–2,8-szori átlagos robotlátogatás esetén az ilyen formában megetetett abrakmennyiség nem haladhatja meg a kb. 8 kg-ot. A megváltozott takarmányozás a korábban elfogadott takarmányszükségleti értékeket is felülírhatja.

Az abrakkeverék részletei

További problémát jelenthet, hogyha az abrakkeverék döntően gabonaféleségekből áll, illetve a PMR-etetés során is alkalmazunk abrakkiegészítést, akkor például a tejelő tehenek túlzott keményítőellátása (tágabb értelemben a nem rostszerű szénhidrátok, azaz NFC-ellátás) milyen negatív hatásokat (pl. acidózis, NDF-emészthetőség romlása, sántaság stb.) okozhat. Az abrakkeverék összetétele nemcsak a tejtermelést, az optimális bendőműködést, hanem a tej összetételét (elsősorban fehérje- és zsírtartalmát) is befolyásolhatja.

A keményítőben gazdag gabonafélék (kukorica, búza, árpa) szerepeltetése az abrakkeverékben a bendőbeli mikrobiális fehérjeszintézis javításával a tej fehérjetartalmát, míg a rostban gazdag komponensek (pl. szójahéj, kakaóbabhéj) a tej zsírtartalmát növelhetik. A robotfejés során használt abrakkeverék fizikai formája (pl. granulált vs. extrudált vs. durva dara), keménysége (pl. granulátumszilárdság) ízletessége (cukorforrások, ásványianyag- és sókiegészítés) és illata (aromaanyagok, illóolajok) szintén olyan tényezők, amelyek számos későbbi kutatás témájául fognak szolgálni. A kidolgozásra kerülő újszerű takarmányozási megoldások, gyakorlati javaslatok a tej önköltségére gyakorolt hatását folyamatosan monitorozni kell, tekintettel arra, hogy a takarmányozási költségek jelenleg is legalább az 50–60%-át adják az összes költségnek.

Összefoglalóan megállapítható, hogy a fejés és a takarmányozás teljes automatizációja (pl. fejőrobotok, takarmánykeverő-kiosztó robotok) a jövőben egyre nagyobb teret nyer. Az okok között szerepel az ágazatban mutatkozó munkaerő- és szakemberhiány, valamint az innovatív technológiák használatával realizálható termelés-, valamint élelmiszerbiztonság-növekedés.

Húth Balázs
Széchenyi István Egyetem, AKMK, Állattudományi Tanszék, Mosonmagyaróvár
Tóth Tamás
Széchenyi István Egyetem, Agrár- és Élelmiszerkutató Központ, Győr