|
|
Sjálfvirk mjaltatækni
Niðurstöður nokkurra rannsókna
Grétar Einarsson, Rannsóknastofnun landbúnaðarins, bútæknideild Hvanneyri
Undanfarin misseri hefur átt sér stað töluverð umræða meðal rannsóknarmanna og bænda um nýja tækni við mjaltir, svokallaða „róbóta” eða mjaltaþjóna eins og þeir hafa verið nefndir á íslensku, sem á undanförnum árum hafa einkum rutt sér til rúms í Hollandi og í Danmörku. Hér á landi eru komin nokkur tæki í notkun en af eðlilegum ástæðum er takmörkuð reynsla af þeim og lítið um skipulegar innlendar rannsóknir. Nýlega birti danska Rannsóknastofnun landbúnaðarins (Danmarks Jordbrugsforskning) yfirlit yfir þær rannsóknir sem að nú liggja fyrir frá hendi opinberra aðila um þessa tækni. Greinarnar eru samantekt efnis sem lagt var fram á ráðstefnu sem haldin var í Danmörku síðastliðinn vetur. Hér á eftir verður leitast við að draga saman í stuttu máli það helsta sem fram kemur í skýrslunni.
Sérkenni og möguleikar sjálfvirkrar mjaltatækni.
Sjálfvirk mjaltatækni, hér eftir nefnd „SMT”, býður upp á marga jákvæða möguleika. Bóndinn og búalið geta hnikað vinnutíma sínum og þannig aðlagast betur samfélagslegu umhverfi en jafnframt losnað við íþyngjandi líkamlegt álag. Jafnframt er samtímis og stöðugt unnið að því að skrá allar grunnupplýsingar varðandi ástand hjarðarinnar sem er ein af forsendum fyrir framleiðslustjórnuninni. Kúnum eru skapaðar aðstæður til þess að vera í umhverfi þar sem þær geta nálgast eigin þarfir, einkum er varða dægursveiflur. Einnig eru skráðar nákvæmar upplýsingar um einstaka gripi þannig að á frumstigi er hægt að greina það sem úrskeiðis fer varðandi heilbrigði og fóðrun gripanna og gera viðeigandi ráðstafanir fyrr en ella. Það leiðir væntalega til þess að hjörðin í heild verður heilbrigðari og framleiðslan heilnæmari.
Í Danmörku hefur SMT verið í notkun á fjórða ár en þar eru í notkun hlutfallslega fleiri tæki en í öðrum löndum. Talið er að útbreiðslan mótist nokkuð af því hvernig hlutfallið er milli vinnulauna og verðs á tækjabúnaði. Fyrstu kerfin voru tekin í almenna notkun í Hollandi 1992 og er nú talið að þar séu um 250 kerfi en þar eru þau langflest. Í Danmörku er talið að um 100 kerfi séu í notkun eða svipað og í Þýskalandi. Á hinum Norðurlöndunum eru samtals um 30 kerfi og til samanburðar má geta þess að í Englandi eru 8 kerfi í notkun. Á Nýja-Sjálandi og í Ástralíu eru að hefjast rannsóknir á þessu sviði. Almennt má segja að mikill áhugi sé á að þróa tækni sem léttir störfin við mjaltir.
Sjálfvirk mjaltatækni þróast með líkum hætti og aðrar tækninýjungar sem koma á markaðinn. Þróunin hefur jákvæð áhrif á þann búnað sem fyrir er og þar sem hægt að aðlaga ýmsar tækninýjungar hefðbundnum mjaltaaðferðum. Mikilvægt er að gera sér grein fyrir því, áður en ráðist er í svo miklar fjárfestingar, að tæknin ein og sér dugar skammt ef hún er ekki aðlöguð framleiðsluferlinum í heild sinni.
Þróun mjaltabúnaðarins.
Fyrstu tilraunir með SMT hófust um miðjan áttunda áratuginn í Hollandi. Á tilraunastöð var útbúin mjaltaaðstaða með einu venjulegu mjaltatæki. Mjaltirnar fóru fram í tengslum við sjálfvirkan kjarnfóðurgjafa. Síðan voru gerðar tilraunir þar sem mjólkað var stöðugt allan sólarhringinn og kýrnar komu sjálfviljugar til mjalta um leið og þær sóttu sér kjarnfóður. Niðurstöður þessara athugana leiddu til að hámjólka kýr sóttust eftir því að vera mjólkaðar þrisvar á sólarhring og einstaka fjórum sinnum. Tilraunin sýndi ennfremur að nytin jókst þegar mjólkað var oftar en tvisvar á sólarhring, jafnvel allt að 15%.
Síðan hafa ýmis fyrirtæki og tilraunastöðvar spreytt sig á að þróa ýmsa tækni til að nálgast sjálfvirka mjaltatækni. Flestar tilraunastöðvarnar sem voru komnar áleiðis í þróuninni hafa selt einkaleyfin til einkarekinna fyrirtækja sem hafa unnið áfram að þróuninni með prófunum og markaðssetningu. Það sem er sameiginlegt tæknilega með öllum SMT tækjum sem nú eru á markaðnum er m.a.:
· Grunngerð líkt og tamdem mjaltabás.
· Fóðrun á kjarnfóðri í mjaltabásnum.
· Magnmælingar á mjólk.
· Leiðnimælingar mjólkur m.t.t efnasamsetningar.
Til að SMT kerfin vinni eins og þeim er ætlað og væntanlegur ávinningur náist er mikilvægt að bústjórnin sé mjög markviss. Þó að menn byggi fjós af nýjustu gerð og setji í það fullkominn tæknibúnað, séu með arðvænlega hjörð gripa og framleiði gæðafóður leiðir það ekki til vænlegs árangurs ef bústjórnin er ekki markviss. Þau rekstrarvandamál, sem menn kunna að búa við, verða ekki leyst með því einu að fá sér fullkominn tæknibúnað í húsin.
Rekstur og viðhald búnaðarins.
Mjaltabúnaðurinn þarf að vera í notkun allan sólarhringinn og bilanir sem vara lengur en tvo tíma geta valdið röskun á hegðunarmynstri kúnna. Því er nauðsynleg að reglubundið eftirlit og viðhald á búnaðinum sé í föstum skorðum. Framleiðandi eða umboðsmaður hans þarf því að veita kaupandanum ýtarlegar upplýsingar þegar í upphafi, einkum hvaða hlutir þurfa daglegt eða vikulegt eftirlit. Nauðsynlegt er að kaupandinn fái aðgengilega leiðbeiningabók.
Við kaup á SMT kerfi er jafnframt gerður samningur við seljanda um þjónustueftirlit. Í þeim samningi er nauðsynlegt að lýsa nákvæmlega til hvaða hluta samningurinn nær og hvað notandinn þarf að greiða aukalega. Eftir hverja þjónustuskoðun sé gerð skýrsla um hvaða hlutir hafa verið skoðaðir og um hvaða hluti hefur verið skipt, líkt og t.d. er við þjónustueftirlit á bifreiðum.
Litið til framtíðar er ljóst að SMT - tæknin er ennþá á þróunarstigi þar sem eftir er að endurbæta ýmsa þætti. Eftirfarandi atriði er sérstaklega mikilvægt að verði rannsökuð:
· Þjálfun þeirra sem nota tæknina þannig að viðkomandi hafi betri innsýn í tæknileg atriði og hvaða möguleika eru fyrir hendi.
· Fínstilling tækjanna í þá veru að þau nýtist til fullnustu.
· Endurbætt tækni þannig að rekstraröryggið aukist og viðhaldskostnaður verði minni.
· Áframhaldandi þróun á skynjurum og aðferðum til vöktunar á búnaði, gripum og gæðum framleiðslunnar.
Prófun á sjálfvirkri mjaltatækni og lagaákvæði.
Leyfi til notkunar á SMT í Danmörku er bundin aðlögunartímabili. Það hefur í för með sér að nýjar gerðir af kerfum verður að prófa með hliðsjón af eiginleikum þeirra til að skilja frá mjólk sem uppfyllir ekki tilteknar gæðakröfur. Eftir prófunina er útbúin framkvæmdalýsing á notendaeftirliti (egenkontrol). Til þessa hafa verið prófuð eftirfarandi tæki:
· Prolion model 2LMI
· Lely Astronaut model 20
· Fullwood Merlin model 1999.
Almennt má segja að ekkert þessara kerfa hafa búnað sem skilur frá með fullnægjandi hætti mjólk við mjaltir sem er menguð eða með breytta efnasamsetningu. Öryggið við greiningu á einstaklingum hefur ekki reynst fullnægjandi. Það á fyrst og fremst við gripi sem eru með viðvarandi (krøniska) júgurbólgu. Gagnvart nýjum tilfellum og snöggum breytingum (akut forhöjelse) er öryggið mun meira. Jafnframt hefur komið fram að búnaðurinn gefur of oft viðvörun án þess að um sé að ræða of háa frumutölu. Unnið er nú að endurbótum hvað þetta varðar í kerfunum.
Sjálfvirku mjaltakerfin eru með búnað sem sér um að skola mjaltatækin milli gripa til að minnka líkur á smiti milli einstaklinga. Við prófanir hefur verið bent á að skolunin sé oft ófullnægjandi að því leyti að vatn situr eftir í slöngum og mjaltabúnaði sem kemur fram þegar frostmark mjólkurinnar er mælt. Einnig hefur komið fram að sýrustig mjólkurinnar getur breyst meðan á mjöltum stendur umfram það sem á sér stað við hefðbundnar mjaltir. Þau kerfi, sem hafa verið prófuð, veita öll möguleika á einstaklingsbundnu eftirlit sem tryggir að gripirnir komi til mjalta. Samvinna við framleiðendur tækjanna hefur gengið vel fyrir sig meðan á prófunum hefur staðið. Einnig hefur verið mikill áhugi frá þeirra hendi að þróa búnaðinn í þá veru að mjólkurgæðin rýrni ekki við að nota umrædda tækni og reyndar má líta á það sem sameiginlegt verkefni rannsóknastofnana og framleiðenda.
Innra gæðaeftirlit.
Mjólkurframleiðendur með SMT tækni gátu frá vordögum 1999 fengið aðstoð frá mjólkurbúunum varðandi innra eftirlit með framleiðslunni (egenkontrol). Í því fellst að ráðunautur frá viðkomandi mjólkurbúi kemur til ráðgjafar þegar tæknin er tekin í notkun. Þá er einkum lögð áhersla á að greina þær kýr sem eru með viðvarandi júgurbólgu (krønisk mastitis). Það tekur einnig til mjólkurgæða í tanksýnum. Niðurstöður af þessari skipan mála var í stórum dráttum þannig að á búum með innra gæðaeftirlit lækkaði frumutalan í tanksýnum eftir að SMT var tekin í notkun.
Að öðru leyti var megin niðurstaða varðandi mjólkurgæði sú að SMT tækni, eins og hún er framkvæmd núna, hefur í för með sér lakari mjólkurgæði með tilliti til frumutölu, gerlatölumagns og frostmarks mjólkurinnar. Gæðarýrnunin er þó ekki það mikil að mjólkin uppfyllir samt núverandi gæðastaðla.
Þegar SMT er tekið í notkun kemur í ljós að innra gæðaeftirlit hefur jákvæð áhrif á frumutölu mjólkurinnar. Niðurstöðurnar sýna einnig að bústjórnin með viðeigandi ráðgjafarþjónustu og kerfisbundinni sýnatöku hefur jákvæð áhrif á mjólkurgæðin.
Þá kom einnig á ljós að hækkun varð á frostmarki mjólkurinnar og sýrustigi sem má rekja til tæknilegrar útfærslu á búnaðinum fremur en stjórnunarlegra þátta. Því er þörf fyrir lagfæringar og endurbætur á núverandi kerfum sem framleiðendur þurfa að taka sterklega til greina. Ástæður fyrir hækkun á gerlatölu mjólkur geta bæði verið af kerfisbundnum sem og stjórnunarlegum ákvörðunum. Þau vandkvæði þarf að leysa með samvinnu milli rekstrarstjóra á búunum og framleiðenda á búnaðinum.
Júgurheilbrigði.
Bú, sem eru með SMT kerfi og jafnframt með innra gæðaeftirlit mjólkurbúanna og skýrsluhald, tóku þátt í rannsóknum á júgurheilbrigði. Frumutala var könnuð árið áður en SMT var tekið í notkun og einnig eftir að búnaðurinn hafði verið notkun í eitt ár. Um var að ræða 69 bú. Í ljós kom að eftir að SMT var tekið í notkun varð aukning í skyndilegri hækkun á frumutölu (akut forhöjelse) . Aukningin mældist á 66 af 69 búum. Tíðnin vegna viðvarandi hækkunar (krønisk forhöjelse) á frumutölu reyndist svipuð eftir að búnaðurinn var tekinn í notkun og árið áður. Því má ætla að á búum með SMT kerfi aukist tíðni á skyndihækkun frumutölu fyrsta árið. Með gagnasafninu er ekki hægt að greina einhlítar skýringar á þessu.
Sjúkdómaskráning við breytta mjaltatækni.
Sjúkdómaskráning á gripum, sem voru meðhöndlaðir með einum eða öðrum hætti, var unnin út frá gagnagrunni frá 53 búum. Það voru gögn sem var safnað á tímabilinu 180 dögum áður en SMT var tekin í notkun og þar til eftir 180 daga notkun. Fjölgun í skyndihækkun frumutölu kom ekki fram í aukningu á skráningu vegna sjúkdóma. Gögnin sýndu mjög lága tíðni af öðrum sjúkdómum eins og meltingartruflunum, súrdoða og fótasjúkdómum. Ekki kom fram munur á tíðninni eftir að SMT var tekin í notkun.
Hjá fyrsta kálfs kvígum var júgurbólgumeðferð á tímabilinu 0-180 dögum, eftir að SMT var tekin í notkun, seinna á tímabilinu en áður en búnaðurinn var tekinn í notkun. Í gagnasafninu eru vísbendingar um að bú, sem áður höfðu tiltölulega lága tíðni áður en SMT var tekin í notkun, höfðu hærri tíðni á eftir og að bú sem höfðu háa tíðni fyrir notkun búnaðarins urðu vör við hlutfalllega lækkun.
Innréttingar fjósanna og umferð kúnna.
Fjós með SMT tækni þarf að vera þannig innréttað að kýrnar geti hindrunarlaust gengið fram hjá hver annarri á göngusvæðum og jafnframt þannig að umferð gripanna sé eðlileg frá legubásum gripanna að mjaltastað, að gjafasvæði og að hvíldarsvæði. Innréttingum í fjósinu þarf að haga þannig að auðvelt sé að breyta þeim sem og skipulagi milli frjálsrar umferðar gripanna og stýrðrar. Með stýrðri umferð er átt við að á ákveðnum stöðum séu einstefnuhlið. Fyrir framan mjaltabásinn er biðsvæði sem oft er útbúið með tilliti til flokkunar gripanna, þ.e. hvort þeim er hleypt til mjalta eða þeim beint fram hjá mjaltabásnum. Eftir mjaltir er kúnum ýmist beint inn á sérstakt meðferðarsvæði, ef eitthvað reynist að, en ella í frjálsan aðgang að fóðri. Kýr á meðferðasvæði eiga að hafa aðgang að fóðri, brynningu og legubásum. Legubásar gripanna þurfa annað hvort að vera með básmottum (dýnum) eða góðum undirburði. Umferðasvæði gripanna þurfa helst að vera þurr og "hrein" til að ekki gangist mykja upp í básana og komist verði hjá klaufsjúkdómum eftir því sem kostur er. Sérstaklega þarf að huga að umhverfi mjaltaeiningarinnar til að hún vinni eðlilega og starfsfólkið eigi greiðan aðgang að búnaðinum til eftirlits og viðhalds. Rýmið umhverfis mjaltaeininguna þarf að vera frostlaust, möguleiki á upphitun og nægri loftræstingu ásamt góðri lýsingu. Allt umhverfi þarf að vera þannig að þrif séu auðveld, gólf ekki hál, til taks sé þvottaslanga og aðstaða til þvotta á skófatnaði við innganginn.
Atferli kúnna við sjálfvirka mjaltatækni.
Frá náttúrunnar hendi hafa nautgripir ákveðið atferlismynstur sem tengist dægursveiflum þar sem ferli gripanna skiptist að mestu í hvíld, át eða beit og jórtur. Nautgripir eru hópdýr sem leitast við að gera sömu athafnir á sama tíma. Með öðrum orðum, hópur mjólkurkúa leitast við að éta, hvílast og jórtra á sama tíma sólarhringsins. Margar rannsóknir sýna að jafnvel þegar gripir eru í húsvist, eða í aðhaldi með öðru móti, er tilhneiging til að viðhalda eðlislægum sveiflum í atferli. Við að fullnýta sjálfvirka mjaltatækni er gert ráð fyrir að kýrnar koma sjálfviljugar til mjalta allan sólarhringinn og einstaka gripir á 8-10 tíma fresti. Raunveruleg þörf kúnna til að vera mjólkaðar er talin vera takmörkuð. Við náttúrulegar aðstæður leitar kýrin eftir afkvæminu í eina til tvær vikur eftir burð. Eftir það er það alltaf kálfurinn sem kemur til að sjúga.
Danskar atferlisrannsóknir, sem nú liggja fyrir, benda til að 3/4 hluti kúnna fari til mjalta án verulegra vandkvæða. Það er í samræmi við nokkurn fjölda niðurstaðna frá öðrum löndum. Hinn hluti kúnna á í vandræðum með að ganga nægilega oft til mjalta og iðulega verður biðtíminn á biðsvæðinu óhóflega langur. Það getur aftur leitt til að annað atferli kúnna raskast. Ástæðurnar fyrir því að kýrnar fara of sjaldan í mjaltabásinn geta verið af ýmsum toga. Þar má nefna vöntun á eða röng þjálfun gripanna, ótti við mjaltabúnaðinn, goggunarröðin á biðsvæðinu veldur óhóflega langri bið hjá sumum einstaklingum og eða gripirnir aðlagast ekki kerfinu, þ.e. læra ekki á það.
Umferð gripa í fjósum með sjálfvirka mjaltatækni.
Umferð kúnna í fjósi með SMT kerfi er mjög ólík því sem gerist í hefðbundnum fjósum og við hefðbundnar mjaltir. Með SMT kerfi velja kýrnar að mestu leyti hvar þær halda sig á hinum ýmsu tímum sólarhringsins en á því eru þó viss mörk. Við hefðbundið skipulag er það verkstjórinn (fjósamaðurinn) sem ákveður eða tímasetur að mestu hinar einstöku athafnir gripanna. Í danskri tilraun var gerð athugun á hreyfingum (aktivitet) kúnna í SMT hjörðum með því að setja á þá hreyfiskynjara. Mælingarnar koma fram sem rafmerki sem er misöflugt eftir hreyfingu gripanna. Spennan við kyrrstöðu er stillt sem 0% og 100% virkni er skilgreint sem hæstu meðaltöl innan tiltekins tímabils. Framkvæmdar voru alls sex mælingar og hver þeirra stóð í eina viku. Gerðar voru rannsóknir á fjórum býlum, á tveimur af þeim að sumri til og öðrum tveimur að vetri til. Svæðin, sem könnuð voru í fjósinu, voru við fóðurgang, kjarnfóðurgjafa, brynningaraðstöðu, hvíldarsvæði, biðsvæði fyrir framan SMT og gönguleiðir til beitar.
Niðurstöðurnar sýna að í fjósum með SMT kerfi eru dæmigerðar dægursveiflur í atferli kúnna. Hreyfingarnar eru minni að næturlagi og snemma morguns. Þær aukast síðan þegar líður á daginn og fram eftir kveldi. Með næturlýsingu og venjulegum loftslagsaðstæðum í fjósum má búast við að á fyrrgreindum svæðum í fjósinu séu hreyfingarstuðlar kúnna 35-50% að næturlagi og snemma á morgnana og 70-90% að deginum til og fram eftir kveldi.
Fóðrun og beit.
Þegar sjálfvirk mjaltatækni er tekin í notkun hefur það ekki einungis áhrif á mjaltirnar heldur einnig fóðrunina. Það helgast af því að stjórna þarf atferli kúnna til að æskileg mjaltatíðni náist á sama tíma og fóðurmagnið þarf að vera í hámarki.. Einn af möguleikunum til að hafa áhrif á mjaltaatferli er með stjórnun á gjöfum og með stjórnun á umferð kúnna til fóðrunaraðstöðunnar. Jafnframt þarf stjórnun á umferð milli legupláss, fóðurgangs og jafnvel að sjálfvirkum kjarnfóðurgjöfum.
Beitin er önnur hlið á þessu sama máli þar sem "legusvæði og fóðrun" er á sama stað. Samtímis er fjarlægðin frá "fóðrunarstað" meiri og koma þá til skjalanna áhrifaþættir eins og veðurfar, beitargróður (magn og gæði), brynning og fleira.
Reynslan sýnir að SMT kerfi og beit er með góðu móti hægt að samræma en mjaltatíðnin fellur nokkuð. Kerfið er háð mörgum áhrifaþáttum sem gera það að verkum að erfitt er að draga fram almennar niðurstöður sem hægt er að alhæfa um. Enn sem komið er ekki vitað hvernig hægt er að hámarka fjölda mjalta einstakra kúa á dag, afköst mjaltakerfisins, innbyrt fóður með beit og mjólkurmagn án þess að til komi verulegt vinnuframlag. Það er líklega ekki hægt að hámarka alla umrædda þætti samtímis. Þess vegna þurfa þeir sem hyggja á að nota SMT kerfi og jafnframt að nýta beitina til fullnustu að vera meðvitaðir um að það getur bitnað á nythæð eða vinnuframlagi. Ekki er útilokað að einstaka bóndi nái viðunandi árangri með SMT kerfi og mikilli beit en ekki eru tiltækar almennar leiðbeiningar um það hvernig á að standa að því í framkvæmd.
Heimild: Morten Dam Rasmussen (red) 2001. Automatisk malkning i Danmark. Ministeriet for Födevarar, Landbrug og Fiskeri. Danmarks JordbrugsForskning. Nr. 24 Husdyrbrug.
Frey 29.tbl.2001 |
|
|