Az állattenyésztés technológiája leginkább akkor kerül szóba, amikor a jószágok által termelt káros anyagokról, tartásuk ökológiai lábnyomáról vagy az állati eredetű termékek kiváltásáról esik szó. Pedig okos eszközöket ma már nem csak az űrkutatást is kenterben verő távérzékeléssel operáló precíziós növénytermesztésben vetnek be a 21. századi mezőgazdaságban.

A szenzortechnológia mostanra része lett az állattartó- és nevelő telepek mindennapjainak: érzékelők mérik az istállók hőmérsékletét, páratartalmát, az állatok egyedi azonosítására szolgáló, fülbevalószerű krotáliákba, bokacsatokba, nyakpántokba szerelt nyomkövetők pedig lehetővé teszik az állatok mozgásának monitorozását is.

Manapság Magyarországon is egyre több az olyan tehenészet, ahol a felsorolt eszközök, illetve a kutyásoknak ismerős bőr alá ültetett chipek segítségével számítógépes rendszerek vezénylik a napszakonkénti fejést is, pontos statisztikát vezetve arról, hogy melyik tehén mennyi tejet adott és ehhez milyen mennyiségű és minőségű takarmányt fogyasztott, így pontosan lehet azt is tudni, hogy szükség van-e változtatásra.

Jelentés a bendőből

Egy magyar startup, a Moonsyst még ennél is tovább ment a szenzorfejlesztésben. „Eredetileg a bendőacidózis nevű, számos más komoly betegséget is kiváltó tünetegyüttes megelőzését is szolgáló eszközt szerettünk volna megalkotni, amely a szarvasmarhák előgyomrának aktuális kémhatásáról tanúskodó pH-értéket méri” – magyarázza a Qubitnek Gesler Péter, a cég vezérigazgatója.

Tudni kell, hogy a kérődzők emésztése eltér a többi emlősétől. A tápanyagfeldolgozás java a bendőben történik, az összetett gyomornak abban az első előgyomornak is nevezett részében, ahová a csak felületesen megrágott növényi táplálék alkotórészei jutnak a lenyelés után, és ahol a speciális összetételű mikrobiom – a szájüregbe visszaöklendezett táplálék újbóli megrágásával, vagyis a kérődzéssel – a szarvasmarha számára hasznosítható alkotóelemekre bontja a takarmányt. A takarmány hatására megváltozhat a bendő kémhatása, lúgossága, illetve savassága. Az ideálistól való eltérés hatással van az említett mikrobiomot alkotó baktériumflórára is, amely befolyásolja az állat tejtermelési kapacitását és nem mellesleg az egészségét.

A bendő pH-ja hagyományos eszközökkel is mérhető ugyan, de a szájon keresztül a nyelőcsövön levezetett szondákkal vett minták gyakran keveredhetnek a valódi értéket befolyásoló nyállal, az élő tehén hasfalának megszúrása pedig nem éppen állatbarát módszer. Gesler szerint adta magát az ötlet, hogy a kémhatást az állaton belülre telepített szenzorral volna jó detektálni. Több éves munkával egy lenyelhető és az állatban tartósan bent is maradó eszközt fejlesztettek a pontosan és folyamatosan végezhető méréshez.

A megoldás a szarvasmarha fajtájától és életkortól függően változó méretű, de átlagosan 100 liter körüli űrtartalmú bendőhöz képest aprócska, alig arasznyi, sav és lúgálló polioximetilén kapszula lett, benne egy üvegelektródás pH-mérő műszer, a mérési értékeket kommunikáló jeladó, valamint a hosszú távú energiaellátást szavatoló szárazelem. A továbbfejlesztett verzióba már hő- és aktivitásmérő szenzort is telepítettek Geslerék. Maga a 15-18 dekagramm tömegű készülék egyébként nem a bendőben, hanem a gasztronómiában méhsejtpacalnak nevezett recésgyomorban, a reticulumban ül meg stabilan – ahonnan jó esetben az állat nem tudja felkérődzni sem, de méreténél fogva a belekbe sem jut el – és ott kezdi meg több éves működését.

A tehenek és a big data

„Időközben kiderült, hogy a pH igazából csak a tudományos kutatásokban, a takarmánycégek takarmányfejlesztései során releváns, a tehenészetekben, illetve a húshasznú gazdaságokban többnyire olyan információ, amelyekkel a gazdák keveset tudnak kezdeni” – mondja Gesler. A startup ezért kétféle verziót készített a bendőmonitorozó készülékből. Az egyik csak a pH-t méri, a másik pedig a bendő hőmérsékletét és a mozgási aktivitást. A bolus néven emlegetett eszköz beállítástól függően, de akár másfél percenként is elvégezheti a méréseket, amelyek adatait egy felhőalapú rendszerbe továbbítja.

Láz esetén természetesen azonnal riaszt a Moonsyst applikációja, de a rendszer alkalmas a beteg egyedek kiszűrésére még az előtt, hogy komolyabb tünetek jelennének meg az állaton, így lecsökkentve az ellátásához szükséges eszközök, készítmények mennyiségét, valamint az elhullás és az esetleges fertőzés elterjedésének esélyét. A tizedfokos ingadozások sem sikkadnak el, ahogy a minimális aktivitásváltozások sem, az adatokat pedig egy speciális algoritmus elemzi folyamatosan.

„Az általunk fejlesztett tanulási algoritmus azokat a hőmérséklet és az aktivitás közötti, sajátos mintázatot alkotó összefüggéseket keresi, amelyek az állatok ivarzási ciklusában mutatkoznak. Az eddigi tapasztalataink szerint a rendszer közel 90 százalékos megbízhatósággal jelzi a termékenyíthetőséget, de ugyanilyen pontossággal előrejelzi az ellés időpontját is” – mondja Gesler. A kiértékelt információk egy számítógépen, telefonon vagy más okos eszközön használható alkalmazásban jelennek meg, aminek révén a munkafolyamatok is optimalizálhatók, és olyan kulcsfontosságú információkhoz lehet jutni az az állatokról, amelyek ismerete a gazda számára elengedhetetlen feltétele a termelési hatékonyság növelésének.

Panamától Hollandiáig

A magyar bendőkapszulára több hazai szarvasmarha tartó is felfigyelt és Gesler beszámolója szerint a mezőgazdaság 21. századi technológiai forradalma a határokon kívül folyamatosan növekvő keresletet jelent. A jelenleg egy agglomerációs high-tech manufaktúrában készülő eszközöket a Szent István Egyetem mellett bevetették már a hollandiai Wageningeni Egyetem kutatásaiban, de használják már tejgazdaságokban Szaúd-Arábiától Hollandián át Írországig.

A Moonsyst megtalálta már a Természetvédelmi Világalap, a WWF is: a szervezet a haszonállatként tartott kérődzők emésztése és kérődzése következtében a légkörbe kerülő metán mennyiségének mérésében szeretne együtt dolgozni a magyar céggel. Jelenleg ugyanis csak pontosnak nem igazán nevezhető becslések állnak rendelkezésre arról, hogy mennyi üvegházhatású gázt eregetnek ki magukból az állatok.

Korábbi kapcsolódó cikkeink: