Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG)

1. CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG) Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

2. CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE Lezione sensori monitoraggio bovini (parte terza) Massimo Lazzari Dipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per la Sicurezza Alimentare Università degli Studi di Milano

3. MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA “La mastite provoca una serie di alterazioni nella composizione del latte più o meno note che portano un immediato danno economico poiché si ha una riduzione del grasso, caseine, lattosio, calcio e potassio. In corrispondenza della diminuzione di tali fattori si osserva un aumento di immunoglobuline e albumine del siero di sangue nonché della concentrazione di sodio e cloro” Perché la Conducibilità Elettrica del Latte?

4. INDIVIDUAZIONE MASTITE Conducibilità Elettrica • Realizzazione on-line • Automazione della registrazione dei dati • Tempestività (individuazione di mastiti subcliniche)

5. INDIVIDUAZIONE MASTITE Esempio di inserimento dei sensori nel circuito del latte di un AMS

6. INDIVIDUAZIONE MASTITE Tipologie di sistema • Rilievo della CE per singolo quarto (robot di mungitura) • Rilievo della CE dei quattro quarti (lattometro)

7. INDIVIDUAZIONE MASTITE C.E. per Singolo Quarto

8. INDIVIDUAZIONE MASTITE C.E. dei Quattro Quarti

9. INDIVIDUAZIONE MASTITE Verifica dei Risultati Diagnosi Automatica Analisi di laboratorio Definizione dell’Affidabilità del Sistema

10. INDIVIDUAZIONE MASTITE Veri Positivi Veri Negativi Falsi Positivi Falsi Negativi Sensibilità Specificità Valore Predittivo Positivo Valore Predittivo Negativo

11. INDIVIDUAZIONE MASTITE • Veri Positivi: Bovine malate correttamente individuate dal sistema • Veri negativi: Bovine sane non segnalate • Falsi Positivi: Bovine sane segnalate dal sistema come mastitiche • Falsi negativi: Bovine malate non segnalate dal sistema

12. INDIVIDUAZIONE MASTITE Affidabilità del Sistema • Sensibilità:rappresenta la capacità del sistema di segnalare le bovine mastitiche presenti in allevamento. • Specificità:rappresenta la capacità del sistema di distinguere tra bovine sane e malate (selettività)

13. INDIVIDUAZIONE MASTITE Valore Predittivo Positivo: rappresenta l’affidabilità della segnalazione positiva Valore Predittivo Negativo: rappresenta l’affidabilità della segnalazione Negativa

14. INDIVIDUAZIONE MASTITE La sensibilità riportata in letteratura varia dal 55% all’89%, mentre la specificità è compresa tra il 56% e il 99%. Nella maggior parte dei casi elevati valori di sensibilità sono associati a bassi valori di specificità e viceversa. Nessuno degli studi presenti in letteratura riporta una combinazione di elevata sensibilità e specificità. Inoltre, nessuno degli studi ha riportato valori di sensibilità e specificità in grado di soddisfare le normative ISO/FDIS 20966 del 2007 (80% di sensibilità con il 99% di specificità). Invited review: Sensors to support health management on dairy farms. C. J. Rutten, A. G. J. Velthuis, W. Steeneveld and H. Hogeveen - Journal of Dairy Science Vol. 96 No. 4, 2013

15. INDIVIDUAZIONE MASTITE Cosa Fare in Caso di Segnalazione? • OSSERVARE nelle mungiture successive l’evoluzione del processo infiammatorio favorendo lo svuotamento del quarto o dei quarti segnalati  • VALUTARE l’evoluzione del processo infiammatorio ed eventualmente se non sussiste nessun miglioramento trattare secondo gli schemi indicati dal vostro veterinario

16. INDIVIDUAZIONE MASTITE Report generata dal software di gestione del robot di mungitura Astronaut della Lely, in cui viene riportata la segnalazione degli allarmi relativi alla conducibilità elettrica del latte. Nel riquadro sono evidenziati gli asterischi riferiti ai quarti che presentano un valore anomalo di conducibilità.

17. MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA Si basa sulla spettroscopia nel vicino infrarosso

18. MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA

19. MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA

20. MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA Sensore del sangue nel latte in grado di individuare più dell’80% dei campioni di latte contaminati con 120µmol di emoglobina/litro, il che è paragonabile a quanto possono rilevare i mungitori in una sala tradizionale. L’analisi giornaliera dei parametri del latte permette di: • Evidenziare problemi alimentari aspecifici (alimenti scadenti • Evidenziare dismetabolie (acidosi e chetosi)

21. MONITORAGGIO E CONTROLLO STATO SANITARIO MAMMELLA • Gestione della genetica: aumenta il valore potenziale del latte dell'allevamento • Salute animale: rileva problemi metabolici come la chetosi • Alimentazione: La precoce rilevazione delle acidosi ruminali sub-acute (SARA) consente all'allevatore di gestire al meglio la strategia alimentare e la qualità della razione • Latte: consente di separare il latte con un elevato livello di proteina durante la mungitura permettendo di consegnare alla latteria un prodotto di maggior valore economico • Controllo della mungitura: permette di fermare la mungitura quando viene rilevata la presenza di sangue Sensore del sangue nel latte in grado di individuare più dell’80% dei campioni di latte contaminati con 120µmol di emoglobina/litro, il che è paragonabile a quanto possono rilevare i mungitori in una sala tradizionale • Misurazione in continuo: non è richiesto un campionamento o l'aggiunta di additivi al latte • Nessuna parte in movimento: riduce i costi di mantenimento e semplifica le operazioni di pulizia

22. IPOFERTILITA’ Ci vogliono 3 fiale per ottenere una gravidanza Ma oltre a cio’ non riusciamo a identificare i calori che avvengono ogni 21 gg Il Pregnancy Rate arriva a essere anche solo 10%. Fecondiamo al 10 calore!!!!

23. IPOFERTILITA’ Lunghezza media gestazione 275 gg

24. IPOFERTILITA’

25. IPOFERTILITA’ Ogni giorno aperto costa da 2 a 5 euro/capo

26. IPOFERTILITA’ Bovine ad alta genealogia = 10,5 t/lattazione completa ESEMPIO Tasso identificazione calori = HDR = heat detection rate = 50% Successo inseminazione = inseminations per pregnancy = N. inseminazioni /concepimento = 1,8 Tasso di concepimento = conception rate = 1/successo inseminazione = 56% Tasso gravidanza= Pregnancy rate = PR = HEAT DETECTION RATE * CONCEPTION RATE = 28%

27. IPOFERTILITA’

28. IPOFERTILITA’

29. DAYS OPEN The number of days a cow is open (DO) may be the best indicator of current reproductive efficiency. A producer's goal is around 100 to 110 DO. Excessive DO costs range from $2 to $5/cow/day for each day beyond 90 days open. For example, if a cow was open 120 days, she would be open 30 excess days, a loss of $90/cow/year at $3/cow/day. Days open can be influenced by factors such as length of voluntary waiting period, heat detection accuracy, semen quality and breeding technique, nutrition, cow fertility, disease, or weather. If excessive days open cost $2 to $5 dollars per day, a single missed heat could cost $42 to $105 per cow.

30. CONCEPTION RATE (FERTILITY RISK)

31. PODOMETRI

32. Evoluzione tecnologica accelerometri http://www.youtube.com/watch?v=UW_9Dnp0pZE

33. Evoluzione tecnologica accelerometri A un asse A tre assi

34. Evoluzione tecnologica accelerometri http://www.youtube.com/watch?v=3n0BZv3cCQg

35. ATTIVOMETRI SENSORE

36. L’ANTENNA

37. IL COMPUTER

38. IL REPORT ESTRI

39. IL REPORT PROBLEMI DI SALUTE

40. DISTANZA MEDIA PARTO CONCEPIMENTO RILEVATA DAI CONTROLLI A.P.A. PER L’ANNO 2006 E SULLE 45 BOVINE INSEMINATE CON SUCCESSO SEGUITE DURANTE LO STAGE giorni

41. ATTIVOMETRI Attivometro

42. INDIVIDUAZIONE MASTITE Gli scostamenti dalla media dell’attività motoria vengono visualizzati graficamente attraverso una curva che si sovrappone al modello di attività caratteristico di ciascun animale: ogni qualvolta lo scostamento tra le due curve è rilevante, viene generato un “allarme attività” e la bovina viene messa in un “elenco attenzioni”.

43. ATTIVOMETRI INTEGRATI

44. ATTIVOMETRI INTEGRATI www.cowalert.com

45. ATTIVOMETRI INTEGRATI con sensori acustici con sensori a pressione Rilievo congiunto dismetabolie

46. SENSORI PER STIMA RUMINAZIONE

47. Attivometro integrato ATTIVOMETRI INTEGRATI

48. RILEVAZIONE ATTIVITA’ RUMINE

49. SMART FARM LOCALIZZATORE CowView Tecnologia ultrawide-band (UWB) RFID tags A monitoring system that continually records the location of each cow with sensors in the barn and CowView labels at the collars. GEA CowView provides analysis using the animal-specific movement profile, normal behavior patterns and also the behavior of animal groups: If lying, eating or daily habits change CowView will generate the correct warnings for your smartphone, tablet or PC. This will enable you to take a closer look (30 cm) at any animal requiring attention. It only takes a simple click for GEA CowView to show you the position in which the animal is located. You will be able to find a specific cow easily and quickly, even if there are 1,000 or 2,000 animals in the cowshed.

50. MONITORAGGIO E CONTROLLO BENESSERE PESATURA AUTOMATICA