Sono molte le ragioni che stanno stimolando la ricerca scientifica e quella industriale a sviluppare tecnologie che aiutino gli allevatori a gestire al meglio i loro animali, specialmente i grandi ruminanti, ossia bovini e bufali. L’aumento delle dimensioni degli allevamenti, la carenza di manodopera specializzata, il voler diminuire la frequenza di manipolazione degli animali e il monitoraggio costante di alcuni biomarker sanitari e riproduttivi, sono le principali ragioni che stanno motivando il passaggio di status da “allevamento tradizionale” a “Precision Livestock Farming (PLF)”.

L’allevamento di alcuni anni fa era piccolo e gestito direttamente dal proprietario con il supporto, a volte, della famiglia. In questo contesto di allevamento rurale, il rapporto “simbiotico” allevatore-singolo animale era molto intenso e costante, per cui si verificavano le condizioni per intervenire rapidamente sui singoli soggetti in caso di malattia e riproduzione. Anche la buiatria era organizzata diversamente da ora, perché molto focalizzata alla gestione dell’individuo malato.  Il passaggio successivo all’allevamento rurale è stato aumentarne la dimensione, con una conseguente minore possibilità di interagire con il singolo individuo e la necessità di ricorrere a personale esterno spesso poco professionale. Si è tentato di supplire a questo adottando il metodo del protocollo, ossia cercando di standardizzare il più possibile la gestione e la nutrizione, mettendo in atto spesso procedure di metafilassi antibiotica e ricorrendo ai protocolli di sincronizzazione per gestire la riproduzione.

In questi ultimi anni stanno cambiando tante cose perché è sempre più difficile trovare manodopera specializzata e veterinari buiatri, e la crescita esponenziale delle pratiche burocratiche sottrae tempo prezioso agli allevatori. L’automazione, la robotica e la sensoristica sono oggi, e lo saranno per molti anni a venire, la soluzione a questo apparentemente insormontabile problema, non solo nei  grandi allevamenti. A dare un spinta poderosa a queste tecnologie è, indirettamente, anche un’opinione pubblica presso la quale gli allevamenti “intensivi” non godono di una buona reputazione, perché si immagina che gli animali vengano tenuti in ambienti e in condizioni molto lontane dall’ambiente naturale. Stalle molto ampie con accessi esterni, magari con lettiere compost barn e la mungitura automatica, si “raccontano” meglio alla gente perché sono percepite come diverse dallo stereotipo dell’allevamento intensivo. Stalle più ampie e le ragioni prima esposte non creano le condizioni ideali per un’attenta gestione del singolo animale. Ci sono molti allevamenti di bovini da carne allo stato brado, soprattutto nella fase vacca-vitello, dove questo è ancora più difficile. Oggi però abbiamo la possibilità di raccogliere, tramite device, molte informazioni dai singoli individui attraverso sensori indossabili, sensori presenti nell’impianto di mungitura o attraverso visori ottici. Inoltre, sensori ambientali possono raccogliere informazioni collettive utili a tenere sotto controllo importanti fattori di rischio per la produzione, la sanità e la fertilità dell’allevamento, specialmente se da latte. 

I sensori indossabili

Per sensori indossabili s’intendono quei device che si applicano all’esterno o all’interno del corpo del singolo animale con l’obiettivo di registrare informazioni da inviare ad uno specifico software. Ad oggi abbiamo sensori che si basano sulla tecnologia degli accelerometri che si possono applicare al piede, al collo o sulle orecchie, e che registrano l’attività motoria (contapassi), il tempo trascorso in piedi o sdraiati, e quello passato a mangiare, ossia con la testa china nella mangiatoia. I sensori auricolari possono anche registrare il tempo di ruminazione, l’attività  motoria e la temperatura corporea. Altri sensori sono applicabili alla coda per registrare, ad esempio, l’inizio del parto, la temperatura corporea ma anche la geolocalizzazione. Una quota importante di allevamenti di bovini da carne, soprattutto della linea vacca-vitello, hanno gli animali allo stato brado e quindi con oggettive difficoltà nel localizzare gli animali e individuare quelli che stanno per partorire o stanno male. La geolocalizzazione e gli allarmi parto possono aiutare molto. Molto interessanti sono i sensori rumino-reticolari che consentono un monitoraggio costante del pH e della temperatura ruminale. E’ stato dimostrato che bovini con un pH ruminale elevato emettono il 46% in più di metano di quelli che lo hanno più basso. La temperatura ruminale scende quando gli animali bevono o mangiano. Non sono ancora diffusi perché non ancora prodotti su vasta scala, i sensori testa/muso/nasello che possono registrare molti fenotipi, tra cui i VOC, ossia i Composti Organici Volatili, per la ricerca di patologie metaboliche come la chetosi e alcune malattie infettive. 

I sensori non indossabili per informazioni individuali

Questa tipologia di device, non applicati sugli animali ma in punti ben precisi della stalla, può misurare il BCS o eseguire il riconoscimento facciale come il CattleFaceNet. Di grande interesse e di immediata ricaduta pratica è la Termografia a Infrarossi (IRT) che è un valido supporto diagnostico per le mastiti e le zoppie, ed anticipa la diagnosi molto tempo prima della sintomatologia clinica. 

I sensori non indossabili per informazioni collettive

In questo raggruppamento troviamo, ad esempio, le sonde che registrano la temperatura e l’umidità in stalla e regolano in tempo reale i sistemi di raffrescamento diretto degli animali. Poco diffusi per il momento, ma di probabile futura grande richiesta, sono i sensori che possono misurare la presenza nell’ambiente di stalla di gas climalteranti come il metano, l’anidride carbonica e il protossido d’azoto.

I biomarker

Non è oggetto di questa revisione narrativa parlare dell’importanza di misurare gli analiti del sangue, che ricadono nella categoria dell’emato-chimica clinica. Molto promettenti sono invece le informazioni in-line e real-time derivanti dalle analisi del latte individuale raccolto durante la mungitura. In un articolo di Ruminantia mese, pubblicato il 16 novembre 2017 dal titolo ”Le analisi del latte della singola bovina sono una miniera d’informazioni”, abbiamo rappresentato i tanti biomarker misurabili nel latte, come la sua quantità, la percentuale del grasso e dei singoli acidi grassi, la concentrazione proteica e di lattosio, il punto crioscopico, i corpi chetonici, il conteggio delle cellule somatiche (SCC), la conducibilità elettrica, l’urea, il progesterone e quant’altro.

Conclusione

Nelle PLF la diffusione della raccolta automatica d’informazioni individuali e collettive dagli animali può fornire importanti parametri agli allevatori, ai buiatri e agli zootecnici, e quindi rappresentare una valida alternativa alla mano d’opera specializzata. Tuttavia, allo stato attuale, non esistono adeguati sistemi di raccolta di tutte le informazioni generate in allevamento e neppure validi algoritmi che possano supportare gli uomini nelle scelte. L’overload di informazioni che gli allevamenti generano routinariamente sono, allo stato attuale, poco gestibili e quindi inutili perché addirittura convogliate in software diversi che spesso neppure dialogano tra di loro. Lo sviluppo di opportuni algoritmi e l’intelligenza artificiale potrebbero dare un’accelerazione nella conversione dell’allevamento tradizionale a PLF