Krowa idealna do robota – w poszukiwaniu optymalnego pokroju

Historia związków bydła z człowiekiem sięga 10 tys. lat. Około 8 tys. lat przed Chrystusem w rejonie Mezopotamii udomowiono pierwszych przodków współczesnej krowy. Proces domestykacji tego gatunku przebiegał jednak nierównomiernie. Jego udomowienie w różnych częściach świata odbywało się w różnych okresach i w różnym tempie. Było to jedną z przyczyn zmian pokroju bydła na przestrzeni dziejów.

tekst: Kamil Siatka
Politechnika Bydgoska im. J.J. Śniadeckich
Wydział Hodowli i Biologii Zwierząt
Katedra Hodowli i Żywienia Zwierząt

Niewątpliwie ważnym momentem dla wyglądu współczesnej polskiej krowy były lata 70. poprzedniego stulecia. Zapoczątkowana w tym okresie holsztynizacja bydła rodzimego doprowadziła w ciągu zaledwie 50 lat do wyraźnych zmian pokrojowych oraz produkcyjnych. Użytkowana mlecznie krowa rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej posiadająca 145–152 cm w krzyżu jest od swojej praprapra… babki rasy polskiej czarno-białej o ok. 15 cm wyższa. Holsztyno-fryzy produkują również w ciągu roku ponad dwa razy więcej mleka niż ich protoplastki. Aby było to możliwe, nie wystarczyło wyłącznie urosnąć o wspomniane kilkanaście centymetrów, ale przebudowie ulec musiało całe ciało.
Kolejne ważne dla producentów mleka wydarzenia mają miejsce na przełomie XX i XXI wieku. Pierwszym z nich jest pojawienie się w 1992 roku pierwszego dostępnego na rynku komercyjnym robota udojowego. Drugim wydarzeniem, szczególnie ważnym dla hodowców nad Wisłą, było rozpoczęcie użytkowania tego typu urządzenia w polskiej oborze pod koniec pierwszej dekady XXI wieku. Uruchomienie w 2008 roku robota dostarczonego przez DeLaval otwiera nowy rozdział w historii pozyskiwania mleka w naszym kraju.

Roboty udojowe cenione są przez hodowców ze względu na szereg korzyści, jakich dostarczają właścicielom. Z drugiej strony, efektywne korzystanie z tego typu urządzeń wymaga posiadania odpowiedniej wiedzy w zakresie ich obsługi i zarządzania stadem, ale również zwierząt, które pozwolą na optymalne wykorzystanie wspomnianej maszyny. Naturalną konsekwencją tego ostatniego jest pytanie, zadawane przez hodowców i naukowców, które dotyczy optymalnego pokroju krów dojonych przez roboty udojowe. Warto mieć na uwadze, że w ciągu ostatnich piętnastu lat nie tylko zmieniły się krowy, które produkują obecnie średnio o 2,5 t mleka rocznie więcej niż w 2008 roku (na podstawie wyników OWUB; PFHBiPM, 2023), ale również producenci robotów dostarczali w tym czasie kolejne, udoskonalane ich generacje.

W celu odpowiedzi na powyższe pytanie, w ramach badań pilotażowych prowadzonych na Wydziale Hodowli i Biologii Zwierząt Politechniki Bydgoskiej im. J.J. Śniadeckich (PBŚ) postawione zostały kolejne dwa pytania. Pierwsze: jak zbudowane są krowy cechujące się najwyższą efektywnością doju za pomocą robota udojowego? Drugie: które z cech budowy wpływają na czas założenia kubków udojowych? Do przeprowadzenia analiz wykorzystano dane pochodzące z robotów udojowych Lely Astronaut A4, które pozyskano z 40 223 dziennych dojów 796 pierwiastek rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej. Wszystkie zwierzęta biorące udział w badaniu ocenione zostały również pod względem budowy zgodnie z obowiązującymi zasadami oceny typu i budowy prowadzonej przez Polską Federację Hodowców Bydła i Producentów Mleka. Zebrane liczby przeanalizowano za pomocą techniki drzew decyzyjnych, jednej z metod uczenia maszynowego. Efektem przeprowadzanych prac są wyniki zaprezentowane w postaci graficznej, tzw. drzewa, w tym przypadku binarnego (każdy zbiór dzieli się każdorazowo na dwa podzbiory).

Dla mniej wtajemniczonych czytelników ciekawostką może być to, że choć o drzewach decyzyjnych prawdopodobnie nigdy nie słyszeli, istnieje pewna szansa, że już w swoim życiu z nimi się spotkali. Jest to bowiem jedna z technik wykorzystywana w sektorze bankowym do szacowania prawdopodobieństwa spłaty zobowiązań (różnego rodzaju raty i kredyty). Oczywiście w przypadku badania związków między zrobotyzowanym dojem i pokrojem krów wykorzystuje się odpowiednio inne, specjalnie do tego celu dobrane modele statystyczne.

Wyniki uzyskane w kontekście efektywności doju
(kg/min), czyli ilości mleka pozyskanej w trakcie jednej minuty przebywania krowy w boksie udojowym, wskazały jako istotne 12 spośród wszystkich analizowanych cech pokroju. Do zasługujących na szczególną uwagę należą wysokość w krzyżu (pierwsze kryterium podziału drzewa) oraz cechy budowy wymienia, takie jak długość strzyków, ustawienie strzyków przednich i ustawienie strzyków tylnych. Wskazują one bowiem, że korzystne z punktu widzenia efektywności doju za pomocą robota dostarczanego przez Lely jest posiadanie pierwiastek mierzących minimum 146,5 cm w krzyżu (wzorzec rasy 143–148 cm). Wyższej efektywności oczekiwać można również u pierwiastek o długości strzyków ocenionej na 3 lub 4, a także takich, których ustawienie strzyków przednich oraz tylnych oceniono na 6. Najwyższą efektywność doju, wynoszącą 1,84 kg/min, uzyskano u pierwiastek mierzących >146,5 cm w krzyżu i cechujących się jednocześnie ustawieniem strzyków przednich ocenionym na 2,5 lub 6 oraz tylnych, ocenionym na 3, 5 lub 6.

Mając na uwadze, że holenderski producent automatycznych systemów doju nie jest jedynym zaopatrującym polskich hodowców, nasunęło się kolejne pytanie: czy uzyskane wyniki w przypadku innych robotów udojowych będą podobne, a może zupełnie odimienne? Dostępne na rynku urządzenia różnią się nie tylko kolorem obudowy i strategią użytkowania odnoszącą się do wyboru systemu ruchu wolnego lub kierowanego, ale szeregiem istotnych parametrów technicznych. Zwłaszcza w obrębie najważniejszego elementu robota, jakim jest ramię, które pracuje bezpośrednio z krową.
Pomocne w udzieleniu odpowiedzi na powyższe pytanie są wyniki pracy magisterskiej pana Jana Pawłowskiego, zrealizowanej w Katedrze Biotechnologii i Genetyki Zwierząt PBŚ, w której autor, wykorzystując drzewa decyzyjne oraz dane pochodzące z robota GEA Dairy Robot R9500, analizował wyniki 8932 dojów ze stada liczącego 68 krów (od 1. do 4. laktacji). Co istotne, część uzyskanych przez autora wyników pokrywała się z wynikami uzyskanymi dla Astronauta A4. Szczególną uwagę przykuwa jednak fakt, że po raz kolejny jako pożądane wskazane zostało ustawienie strzyków tylnych oceniane na 6. Oznacza to, że w przypadku obu urządzeń większej ilości pozyskanego mleka na minutę przebywania w boksie robota można się spodziewać w przypadku krów, których strzyki tylnych ćwiartek położone są nieco bliżej siebie, niż uważa się to powszechnie za optymalne (ocena 4).

Omówiona wyżej efektywność doju jest cechą złożoną. Na jej ostateczny kształt wpływa wiele czynników, do których obok wydajności mlecznej, szybkości oddawania mleka należy również czas przebywania w boksie. W końcu definiowana jest jako ilość mleka pozyskanego na minutę przebywania w boksie robota. Na czas przebywania w boksie wpływa z kolei czas potrzebny na podłączenie kubków udojowych. Był on przedmiotem analiz zarówno w przypadku robota Lely, jak i GEA, przy czym w przypadku drugiego z wymienionych nie mierzono bezpośrednio czasu, lecz ilość prób podłączenia wymienia. W obu przypadkach analizy wykazały ustawienie strzyków tylnych jako najistotniejszy czynnik wpływający na kształtowanie się czasu potrzebnego do skutecznego podłączenia kubków udojowych. Zebrane wyniki wskazują, że biorące udział w badaniach roboty lepiej radzą sobie z podłączeniem kubków udojowych w przypadku wymion węższych, o nieco bliżej ustawionych względem siebie strzykach. Ponadto uwagę zwraca fakt, że skuteczniej podłączają one wymiona zawieszone nieco niżej od tych, których spodziewalibyśmy się u zwyciężczyń wystaw hodowlanych.

Uzyskane dotychczas wyniki dają pewną wskazówkę dotyczącą optymalnego pokroju krowy przeznaczonej do doju za pomocą robotów udojowych. Nie odpowiadają jednak w pełni na pytanie, jak zbudowana jest idealna krowa przeznaczona do tego typu urządzeń. Na tę chwilę można powiedzieć, że jest to krowa nieco inna niż ta, która przeznaczona jest do doju mechanicznego w hali udojowej lub do wygrywania wystaw. Nadal nie wiemy, czy jest to jedna „uniwersalna” krowa pasująca do wszystkich urządzeń dostępnych na rynku, czy może każdy obecny na rynku robot potrzebuje własnego, doskonale dopasowanego do niego zwierzęcia. Wiemy natomiast, że aby znaleźć prawidłową odpowiedzieć na powyższe pytania, potrzebna jest bardzo dobra współpraca hodowców, naukowców, PFHBiPM oraz producentów automatycznych systemów doju. Tylko szukając razem, jesteśmy w stanie znaleźć krowę idealną do doju zrobotyzowanego, z korzyścią dla wszystkich zainteresowanych, a zwłaszcza hodowców.  

Komentarz eksperta

Coraz częściej producenci mleka inwestują w nowoczesne technologie, które ułatwiają im codzienną pracę. Nowo powstające obiekty wyposażane są w automatyczne systemy, które poprawiają komfort krów.
Robot to urządzenie służące nie tylko do doju. Jest źródłem wielu informacji dotyczących żywienia, wydajności krów i parametrów mleka. W oborach, w których są roboty udojowe, żywienie ma jeszcze dodatkową funkcję, mianowicie zapewnia ruch zwierząt.

Na rynku dostępne są dwie koncepcje ruchu krów:

• Ruch wolny, który nie ma bramek
• Ruch kierowany, gdzie zwierzęta kierowane są za pomocą bramek.

Właściwe przygotowanie fermy do automatyzacji doju gwarantuje sukces w gospodarstwie. Doradcy firmy Cargill zapewniają profesjonalny audyt przed wstawieniem urządzenia.

Obniżenie kosztów wyprodukowania kilograma mleka jest jednym z podstawowych celów robotyzacji.

Aby efektywnie wykorzystać automatyczny system udoju, wspólnie z hodowcą ustalamy cele:

• Ponad dwa tysiące litrów mleka z jednego robota udojowego
• Optymalna, a nie maksymalna ilość krów
• Częstotliwość doju nie niższa niż 2,8 razy dziennie
• Czas wolny przy robocie powyżej 10%
• Ilość mleka na jeden udój od 10 do 14 kg
• Dawka na stole paszowym ustalona adekwatnie do wydajności stada, np. zbyt wysoki poziom energii/skrobi zniechęci zwierzęta do podejścia do robota.

Warto zainwestować w strategię żywienia!