In questo studio pubblicato su Animals abbiamo evidenziato potenzialità e criticità dei sistemi di alimentazione automatica (Automatic Feeding System – AFS), assumendo che, inizialmente, alla robotizzazione della mungitura si volesse affiancare un sistema automatizzato di alimentazione, in grado di modulare la nutrizione di ogni singolo capo in funzione del numero di mungiture e, quindi, della produzione di latte. Come i sistemi robotizzati di mungitura, gli attuali AFS sono anche strumenti di raccolta ed elaborazione di dati gestionali.

In stalla, la somministrazione quotidiana delle razioni è sicuramente una procedura routinaria, alla quale si aggiunge l’impegno di riavvicinare frequentemente la miscelata alla bocca dell’animale. Quest’ultima esigenza ha portato alla realizzazione di robot spingi-foraggio, mentre l’intero processo di preparazione, somministrazione e riavvicinamento presuppone sistemi più complessi, noti come AFS.

La tecnologia dei robot spingi-foraggio è ormai consolidata, come sono altrettanto noti i benefici agli animali e all’allevatore. Il mercato dei robot spingi-foraggio offre diverse soluzioni che si possono dividere in due grandi categorie:

  • i robot spingi-foraggio guidati (è presente un binario che fornisce energia e direzione alla macchina),
  • i robot spingi-foraggio semoventi (il dislocamento è garantito da batterie ricaricabili e la direzione è fornita da sensori specifici).

La seconda tipologia è quella più frequente negli allevamenti italiani (figura 1). 

Figura 1: Esempi di robot spingi-foraggio semoventi: a sinistra un sistema di spinta a tamburo rotante e a destra un sistema di spinta a coclea (Immagine degli autori).

I sistemi automatici di alimentazione (AFS), invece, pur con numerose differenze tra modelli, prevedono la presenza di:

  1. una postazione di carico (figura 2), dove sono stoccati i diversi ingredienti della razione,
  2. un vagone (sospeso, guidato e semovente), sul quale è caricata la razione oppure gli ingredienti della stessa che vengono successivamente miscelati (figura 3),
  3. vie di percorrenza (sensori magnetici o binari) grazie alle quali il vagone raggiunge il fronte della mangiatoia e distribuisce la razione.

Figura 2: Differenti tipologie di stazioni di carico. Stazione di carico con container temporanei (a,b,e); stazione di carico con gru a carroponte automatica (c); stazione di carico nastro trasportatore (d). Fonte: Romano et al., 2023.

Figura 3: Differenti modelli di vagoni AFS. Guidato (a); semovente (b,c,f); sospeso miscelatore/distributore (d); sospeso solo distributore (e). Fonte: Romano et al., 2023.

Come suggerito da Bragaglio et al. (2023), in uno studio sui sistemi per la produzione di latte bovino, più vagoni possono soddisfare le esigenze delle diverse categorie di bestiame: vacche da latte, in asciutta, manze.

La specie bovina (sistema latte e carne) non è l’unica ad essere interessata da questa tecnologia, gli autori hanno infatti avuto la possibilità di visitare due allevamenti di piccoli ruminanti, provvisti entrambi di AFS (figura 4 e 5).

Figura 4: Particolare del vagone AFS in un allevamento di ovini da latte (Immagine degli autori).

Figura 5: Particolare del vagone AFS in un allevamento di capre da latte (Immagine degli autori).

Gli AFS sono generalmente alimentati con energia elettrica che, se autoprodotta da fonti rinnovabili, potrebbe essere un elemento a favore della loro sostenibilità ambientale ed energetica rispetto ai più energivori sistemi tradizionali. Questi ultimi, infatti, prevedono la distribuzione della miscelata con carri semoventi o trainati di dimensioni elevate ed alimentati a gasolio. La combustione di gasolio comporta emissioni di gas clima alteranti con un fattore di emissione pari a 3,13 kg CO2/ kg gasolio (Pirlo e Carè, 2013). Analogamente, per il consumo di elettricità, al mix energetico nazionale si riconosce un fattore di emissione 0,47 kg CO2/kWh (Pirlo e Carè, 2013), suscettibile di decrescere, al crescere delle fonti di energia rinnovabili (pannelli fotovoltaici, pale eoliche).       

Inoltre, i motori endotermici a gasolio sono caratterizzati da minor efficienza (η<0.4) rispetto ai motori elettrici (η>0.9), quindi la combinazione di queste caratteristiche, con le peculiarità dei fattori di emissione precedentemente descritti, rende gli AFS di sicuro interesse.

L’opinione pubblica e i consumatori moderni sono sempre più attenti, oggi, anche alle condizioni di lavoro del personale di stalla e al benessere degli animali allevati.

La maggior parte delle aziende agricole, in Italia, è condotta in economia diretta, questo significa che il titolare dell’azienda ha un ruolo attivo in tutte le operazioni. Tuttavia nelle aziende di bovini, (soprattutto nel sistema latte), è frequente la presenza di dipendenti salariati. Secondo la letteratura le operazioni quotidiane di “alimentazione” sono percepite come faticose e ripetitive (Kauke et al., 2010). La presenza di un AFS, secondo i risultati del questionario predisposto dagli autori, migliora le condizioni di lavoro sia in termini di fatica sia di gestione del tempo a disposizione. Ottimizzando i tempi di lavoro, l’AFS permette ai salariati di lavorare con più precisione, mentre il titolare, alleggerito dalle operazioni routinarie, si può dedicare maggiormente alle attività gestionali.

Condizioni di lavoro migliori e migliore benessere animale sono positivamente correlati (Adler et al., 2019) e in ciò gli AFS svolgono più ruoli. Come già visto migliorano le condizioni di lavoro del personale e gli animali traggono beneficio da questo; tuttavia, poiché le interazioni uomo-animale non sempre sono positive, gli AFS contribuiscono a creare un ambiente più tranquillo.

Lo studio ha interessato principalmente bovine da latte che consumano dai 9 ai 14 pasti nelle 24 ore, dedicando 3-5 ore/giorno all’alimentazione. Nei sistemi convenzionali la miscelata viene distribuita una o due volte al giorno mentre con gli AFS la frequenza di distribuzione e di riavvicinamento è molto maggiore. Concentrare in pochi eventi la distribuzione della razione, anche se con un numero adeguato di posti in mangiatoia, rende manifesta la struttura gerarchica della mandria. Di conseguenza gli animali di rango inferiore, evitando l’aggressività delle bovine dominanti, saranno penalizzati nell’accesso alla mangiatoia ed alla miscelata. I fenomeni di competizione alimentare sono mitigati dall’aumento delle distribuzioni (18-20/giorno); inoltre gli animali, senza distinzione di rango, hanno a disposizione un “piatto” generalmente più appetibile di quanto non possa esserlo se proposto una o due volte al giorno. 

Un altro punto fondamentale è l’inclusione dei sistemi AFS negli edifici zootecnici che possono essere nuovi o pre-esistenti. Ogni azienda produttrice di robot ha sviluppato soluzioni tecniche adattabili, oltre che alle tipologie di allevamento ed al numero di animali, anche ai fabbricati precedentemente realizzati. L’inserimento in stalle di nuova costruzione, invece, permette di ridurre la larghezza della corsia di foraggiamento e di ottimizzare gli spazi in fronte mangiatoia, con conseguente aumento della zona di riposo degli animali. Tuttavia, la corsia di foraggiamento deve essere accessibile anche alla meccanizzazione convenzionale, per garantire la continuità di razionamento in caso di malfunzionamento del carro automatico. Inoltre, è importante considerare, in caso di vagoni sospesi su binario, le masse, gli spostamenti e le conseguenti vibrazioni a carico della struttura portante della stalla. Quest’ultimo aspetto deve essere valutato attentamente, non solo nelle nuove stalle, ma soprattutto nei ricoveri esistenti.

Una diffusa critica a cui gli AFS sono soggetti riguarda la preparazione della miscelata con determinati ingredienti. Nel carro tradizionale, infatti, le componenti fibrose (fieni, insilati) sono facilmente trinciate alle dimensioni desiderate, grazie alla potenza disponibile. Secondo le dichiarazioni di molti allevatori, invece, il vagone degli AFS, pure se provvisto di coltelli, non sempre assicura che la porzione fibrosa sia trinciata adeguatamente. Per nostra esperienza alcuni allevatori hanno riferito di dovere pre-trinciare i foraggi prima di conferirli alla stazione di carico, dove avviene successivamente la preparazione della razione. 

Concludendo, l’adozione dei sistemi automatici di riavvicinamento del foraggio e di preparazione completa della razione si sono tradotti in vantaggi nella gestione della manodopera, nel miglioramento del benessere animale e nelle produzioni zootecniche.

Gli AFS, inoltre, incontrano il favore delle nuove generazioni, potendo giocare un ruolo non marginale nel contenere l’abbandono del settore zootecnico. 

La presente sintesi è tratta dall’articolo “Increased Cattle Feeding Precision from Automatic Feeding Systems: Considerations on Technology Spread and Farm Level Perceived Adavantages in Italy”. Link: https://doi.org/10.3390/ani13213382

Elio Romano1, Massimo Brambilla1, Maurizio Cutini1, Simone Giovinazzo1, Andrea Lazzari1, Aldo Calcante2, Francesco Maria Tangorra3, Paolo Rossi4, Ambra Motta4, Carlo Bisaglia1 e Andrea Bragaglio1 

1 – Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria (CREA), Centro di ricerca Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari, Via Milano 43, 24047 Treviglio, Italia; 

2 – Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali-Produzione, Territorio, Agroenergia, Università degli Studi di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italia; 

3 – Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali, Università Degli Studi di Milano, Via dell’Università, 6, 26900 Lodi, Italia;

4 – Fondazione CRPA Studi Ricerche, V.le Timavo, 43/2, 42121 Reggio Emilia, Italia.

Bibliografia

  • Adler, F.; Christley, R.; Campe, A. Invited Review: Examining Farmers’ Personalities and Attitudes as Possible Risk Factors for Dairy Cattle Health, Welfare, Productivity, and Farm Management: A Systematic Scoping Review. J. Dairy Sci. 2019, 102, 3805–3824.
  • Bragaglio, A.; Romano, E.; Brambilla, M.; Bisaglia, C.; Lazzari, A.; Giovinazzo, S.; Cutini, M. A Comparison between Two Specialized Dairy Cattle Farms in the Upper Po Valley. Precision Agriculture as a Strategy to Improve Sustainability. Clean. Environ. Syst. 2023, 11, 100146. 
  • Kauke, M.; Korth, F.; Savary, P.; Schick, M. Workload in Modern Dairy Farms—Assessment from the User Perspective. In Proceedings of the XVII World Congress of the International Commission of Agricultural and Biosystems Engineering (CIGR); CIGR: Québec City, QC, Canada, 2010.
  • Pirlo, G.; Carè S. A Simplified Tool for Estimating Carbon Footprint of Dairy Cattle Milk. Ital. J. Anim. Sci., 12 (4) (2013), p. e81, 10.4081/ijas.2013.e81.

Autori

Andrea Lazzari1,2 e Andrea Bragaglio2

1,2 CREA-Centro di ricerca Zootecnia e Acquacoltura, sede di Lodi

2 CREA-Centro di ricerca Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari, sede di Treviglio

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