La zootecnia di precisione: esperienze applicative nell estate 2015

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Ortensia Chiesa
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1 In collaborazione con: La zootecnia di precisione: esperienze applicative nell estate 2015 Andrea Galli Centro di Ricerca per le Produzioni Foraggere e Lattiero Casearie (FLC, Lodi) Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l Analisi dell Economia Agraria (CREA)

le Produzioni Foraggere e Lattiero Casearie (FLC, Lodi) Consiglio

2 Convegno ARAL-SATA, in collaborazione con L Informatore Agrario e Cremona Fiere Clima, benessere della vacca da latte e reddito dell allevatore La zootecnia di precisione: esperienze applicative nell estate 2015 Andrea Galli, Fabio Abeni CREA - Consiglio per la ricerca in agricoltura e l analisi dell economia agraria Centro di Ricerca per le Produzioni Foraggere e Lattiero-casearie (FLC) 70 Fiera Internazionale del Bovino da Latte, ottobre 2015 Sala Zelioli Lanzini Mercoledì 28 ottobre 2015

Consiglio per la ricerca in agricoltura e l analisi dell economia agraria Centro di Ricerca per le Produzioni Foraggere e

3 Contenuti Introduzione Lo stress da caldo e la zootecnia di precisione Caso Studio L azienda Baroncina del CREA Conclusioni Vantaggi della zootecnia di precisone

Lo stress da caldo Condizione che avviene quando un animale non può dissipare una adeguata quantità di calore al fine di mantenere il bilancio termico del corpo.

4 Lo stress da caldo Condizione che avviene quando un animale non può dissipare una adeguata quantità di calore al fine di mantenere il bilancio termico del corpo. Quale indicatore delle condizioni climatiche viene utilizzato un indice che considera l effetto della temperatura e dell umidità sullo stato fisiologico dell animale: Temperature Humidity Index (THI).

Quale indicatore delle condizioni climatiche viene utilizzato un indice che considera l

5 Lo stress da caldo EFFETTI NEGATIVI SANITARI - Immunodepressione. - Aumentata suscettibilità a patologie: laminiti, mastiti, metriti, prolasso utero. - Disfunzioni metaboliche: acidosi, dislocazione dell'abomaso. - Morte dell'animale in situazione di stress da caldo elevato e prolungato. PRODUTTIVI - Calo della produzione di latte. - Peggioramento della qualità del latte (- grasso, - proteine, + cellule somatiche) RIPRODUTTIVI - Aumento calori silenti - Diminuzione tasso di concepimento - Aumento intervallo interparto

- Disfunzioni metaboliche: acidosi, dislocazione dell'abomaso.

6 Stress da caldo e rilevazione dell estro Sia in condizioni aziendali, sia in camere climatiche, lo stress da caldo determina: - Riduzione della durata dell estro di 5 ore (con ripercussioni anche su intensità manifestazione) - Crollo del tasso di concepimento di 30% Temperatura massima ( C) Durata estro (h) Tasso di concepimento (%) Condizioni naturali Moderate, Calde, Camere climatiche Moderate, Calde, Gwazdauskas (1985)

concepimento di 30% Temperatura massima ( C) Durata estro (h) Tasso di concepimento (%) Condizioni naturali Moderate, 9.8 22.0 13.

7 Stress da caldo e tasso di concepimento T max ambiente e tasso di concepimento (Cavestany et al., 1985) Riduzione > 20%

8 Stress da caldo e tasso di concepimento Differenze tra manze e vacche (Badinga et al., 1985) etrarazze

9 Rispetto a vacche non stressate dal caldo Stress da caldo e ormoni sessuali - Progesterone e estradiolo non variano - Livello cortisolo maggiore in bovine stressate - Concentrazione LH basale minore durante il ciclo estrale - Numero di pulsazioni LH al 5 giorno del ciclo è minore influenza successivo sviluppo del corpo luteo Wise et al. (1988)

- Concentrazione LH basale minore durante il ciclo estrale - Numero di pulsazioni LH

10 Stress da caldo e produzione Il THI ha effetto su tutti i tratti produttivi. Gli effetti più significativi si evidenziano 3 o 4 giorni prima della registrazione dei dati produttivi (Bernabucci et al., 2014). Si evidenzia: - declino della produzione di 0,08 0,26 kg per aumento di 1 unità di THI; - declino dell assunzione di alimenti, diminuzione di grasso e proteine del latte e aumento di cellule somatiche per i mesi più caldi (Rodriquez et al., 1985; Bauraoui et al., 2002). Per alcuni autori le vacche al primo parto, presentano una minore sensibilità rispetto alle multipare.

Si evidenzia: - declino della produzione di 0,08 0,26 kg per aumento di 1 unità di THI; - declino dell assunzione di alimenti, diminuzione di

11 THI e produzione Effetto dell ordine di parto sullo stress da caldo. (Bernabucci et al., 2014)

12 Zootecnia di precisione - PLF Applicazione dei principi e tecniche dei processi ingegneristici all allevamento animale per monitorare, modellizzare e gestire le produzioni animali. Modello a circuito chiuso dei sistemi di controllo, usato per raggiungere uno specifico obiettivo tramite retroazione. OBIETTIVI: (+) efficienza/produttività/economicità; (-) emissioni; (+) benessere PRODUZIONE SOSTENIBILE

Modello a circuito chiuso dei sistemi di controllo, usato per raggiungere uno specifico obiettivo

13 Zootecnia di precisione (PLF) Passi principali 1 MISURARE ( input fisiologici, nutrizionali e condizioni ambientali ) 2 ANALIZZARE I DATI ( relativi alle misure ) 3 SVILUPPARE UN SITEMA DI CONTROLLO ( tramite modelli che attivino azioni adeguate a rendere stabile l output aziendale)

DATI ( relativi alle misure ) 3 SVILUPPARE UN SITEMA DI CONTROLLO (

14 CREA e Zootecnia di precisione Dal robot di mungitura alla zootecnia di precisione

15 PLF - Strumenti maggiormente usati

16 Riproduzione e vantaggi della PLF Un vecchio (1994) esempio. Giorno della prima IA: g Efficienza nel rilievo dell estro: % (il rilievo dell estro e il fattore limitante per ottenere la gravidanza) Tasso di concepimento: 35 50% Per allevamento di 300 vacche aumento tornaconto di $ (Hady et al., 1994)

rilievo dell estro e il fattore limitante per ottenere la gravidanza) Tasso di

17 Controllo della ruminazione La ruminazione rappresenta un imprescindibile esigenza fisiologica del bovino da latte, in quanto ruminante Alterazioni al normale stato fisiologico degli animali alterano l andamento e la durata giornaliera della ruminazione Alterazioni al normale stato fisiologico degli animali sono dati da eventi patologici o da eventi eccezionali quali calore e parto

alterano l andamento e la durata giornaliera della ruminazione Alterazioni al normale stato

18 Ruminazione e parto La ruminazione diminuisce due settimane prima del parto quindi aumenta, sempreché non intervengano fenomeni patologici. (Bar, 2010)

19 Ruminazione e parto

20 Ruminazione e mastite

21 Ruminazione e stress da caldo Stress da calore e ruminazione (Christopherson and Kennedy, 1983; Soriani et al., 2013)

22 Caso studio Applicazione di tecniche della PLF per gestire lo stress da caldo ed i problemi correlati in un azienda da vacca da latte.

23 Caso studio Location e animali Azienda sperimentale «Baroncina», Lodi; 87 m a.s.l., Lat '52"20 N, Lon '14"04 E Allevamento: 58 vacche in lattazione (produzione vacca = ) Stabulazione libera, ventilazione forzata Tool (1): stazione metereologica Calcolo del Temperature Humidity Index (THI)

24 Caso studio Tool (2): sistema di analisi on-line del Piatto Unico

25 Caso studio Tool (3): sistema per l analisi di ruminazione e movimento

26 SCR Heatime HR System Il cuore del sistema e rappresentato da sensori della ruminazione e del movimento posti in un collare, applicato agli animali. I sensori sono rappresentati da un microfono per la ruminazione e da un acelerometro per il movimento.

27 Caso studio Rationale Formulazione Della DIeta Dati climatici Dati Vacche - ruminazione - attivita MODELLO Dataset

28 Caso studio Animali e trattamento dei dati 3 gruppi selezionati tramite DIM all inizio dell estate: a. Inizio di lattazione (15-84 gg) b. Picco di lattazione ( gg) c. Fase di Plateau ( gg) Per ogni record: Data di parto lattazione stadio riproduttivo (open, inseminato, gravido) Dati di Ruminazione: minuti/2 h; min. totali del giorno (da 08:00 a 20:00); min. totali della notte (da 20:00 a 08:00) Dati di Attivita : attivita movimenti/2 h; mov. Totali del giorno (da 08:00 a 20:00); mov. Totali della notte (da 20:00 a 08:00) Analisi statistica Modelli generali lineari misti (procedure SAS)

29 90.0 Caso studio Dati Climatici (THI) THI (Kelly and Bond,1971) THI Individuazione dei giorni di riferimento per lo studio /05/ /06/ /06/ /06/ /07/ /07/ /07/ /08/2015 Date

30 Caso studio Dati di ruminazione Total daily rumination time P < P < P < min/d /06/ /07/ a (15-84 DIM) b ( DIM) c ( DIM) Stage of lactation

31 Caso studio Dati di Ruminazione Day-time rumination time P < P < P < min/d /06/ /07/ a (15-84 DIM) b ( DIM) c ( DIM) Stage of lactation

32 Caso studio Dati di Ruminazione Night-time rumination time P < P < P < min/d /06/ /07/ a (15-84 DIM) b ( DIM) c ( DIM) Stage of lactation

33 Caso studio Dati di Ruminazione Daily distribution of rumination activity (min/2 h intervals) 22 14JUN JUL Max discomfort

34 Caso studio Incidenza dell animale sulla variabilità della ruminazione Incidenza del fattore vacca molto rilevante durante le ore diurne

35 Andamenti THI e ruminazione

36 Andamenti ruminazione e produzione

37 Andamenti ruminazione e produzione

38 Caso studio - Conclusioni Sono presenti due modalità di ruminazione: quella diurna (meno intensa) e quella notturna (piu intensa) La variabilità individuale degli animali incide maggiormente durante le ore diurne.

39 1. Effetto del clima sulla ruminazione Riduzione del 30% della ruminazione in tutti gli stadi della lattazione durante lo stress da caldo, rispetto alla termoneutralità. Riduzione della ruminazione maggiore durante il giorno, rispetto alla notte Conferma dei dati di Soriani et al. (2013) Caso studio - Conclusioni 2. Effetto del clima sulla produzione Riduzione della produzione di circa il 15% durante lo stress da caldo, rispetto alla termoneutralità

Conclusioni - Generali Gli strumenti della PLF possono aiutare a ridurre l impatto negativo dello stress da calore estivo sulla produzione di latte, anticipando scelte altrimenti tardive (prima che

40 Conclusioni - Generali Gli strumenti della PLF possono aiutare a ridurre l impatto negativo dello stress da calore estivo sulla produzione di latte, anticipando scelte altrimenti tardive (prima che gli effetti negativi del caldo siano totalmente evidenti). Il controllo dell allevamento e la conoscenza del reale stato fisiologico degli animali consente di prendere decisioni informate e conseguentemente più efficaci.

41 Ringraziamenti Dr. Antonio Bruni (responsabile azienda zootecnica Baroncina ) Partecipanti al progetto (

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