El ordeño en el contexto de la ganadería de precisión

SEMINARIO: El ordeño inteligente; ordeño 4.0

Cristófol Peris . Catedrático de Producción Animal de la Universidad Politécnica de Valencia.

La situación actual indica que estamos en un contexto con granjas muy grandes, los productores ya no pueden tener una dedicación personalizada a cada animal, cada vez hay más sensores, está todo digitalizado y las personas no las toman solamente las personas, sino asesorados por programas informáticos. Ya no se habla sólo de producción animal, sino que se interrelacionan informáticos, biotecnólogos, estadísticos... es absolutamente multidisciplinar.

Hemos centrado la charla en sensores y automatismos relacionados con el ovino de leche. En mi trabajo en la Universidad Politécnica de Valencia, nuestro trabajo ha estado relacionado normalmente con la calidad de la leche y el ordeño. También contamos con una granja experimental de ovino y caprino, además de gestionar el laboratorio interprofesional de la Comunidad Valenciana.

DEFINICIONES

La ganadería de precisión es el manejo de la explotación ganadera mediante un registro/control automatizado y continuo, en tiempo real, de la producción, reproducción, salud y bienestar de los animales y su impacto ambiental. Esta tecnología se ha abaratado en los últimos tiempos y se puede tener mucha información de cada animal.

También se puede considerar la ganadería de precisión como la utilización coordinada de varios factores: sensores para medir variables de comportamiento, fisiológicas o de producción en los animales; automatismos para evitar que el ganadero realice ciertas tareas exigentes o pesadas aunque no suponga una mejora inmediata de los índices técnicos; propias observaciones del ganadero como fuente de información; las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) para intercambiar, transformar, almacenar y restituir esas informaciones.

Un sensor es un dispositivo diseñado para recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que se pueda cuantificar y manipular. La sonda registra una variable de una muestra. Esta sonda puede tener una base biológica, por lo que sería un biosensor, que puede ser una enzima, un anticuerpo, una célula... que transmite una señal. Esa señal química es transformada por el transductor a una señal eléctrica, que se puede medir y se puede transformar.

Los sensores se pueden diferenciar en análisis ‘in line’ y análisis ‘on line’. En el caso de ‘in line’, se produce cuando el sensor está en contacto, con la leche en nuestro caso, de forma continua. El ejemplo típico sería un sensor de conductividad eléctrica que está dentro del colector. El análisis ‘on line’ es cuando el sensor está fuera de la línea, de forma que es necesario que de forma automatizada se tome una muestra de la leche, se saca de la línea y se obtiene una lectura. En ambos casos, los registros se realizan en tiempo real y existe un control continuo del proceso.

¿CUÁNDO INSTALAR UN AUTOMATISMO?

No es coherente pasar de un extremo en el que se considera que no se quiere tener ninguna relación con la tecnología al otro extremo, que es pensar que cualquier relación tecnológica es buena y hay que aplicarla en una explotación.

Los técnicos y los ganaderos se deben parar a reflexionar. Cualquier automatismo se debe instalar después de realizar un análisis coste-beneficio. Tiene sentido en la medida que crea un valor añadido al ganadero. Dar solamente información al ganadero no es suficiente, sino que debe generarse una acción que mejore la gestión de la explotación. Por lo tanto, el automatismo debe ser útil. En el coste, no se deben pensar únicamente en el coste de instalación, sino que en uso también hay otros costes, como fungibles, el mantenimiento, las calibraciones... En la parte del beneficio, deben solucionar problemas del ganadero. El productor lo debe percibir como algo útil. Recalcamos que debe facilitar acciones concretas que mejoren los resultados económicos de la granja.

Los automatismos utilizan normalmente parámetros de especificidad, sensibilidad y el valor predictivo de los positivos. La sensibilidad se calcula, por ejemplo, si se quiere detectar animales que tienen mamitis. Cuánto más alta es la sensibilidad, mejor. Pero más que la sensibilidad, hay otro factor que puede provocar que el ganadero se desmotive antes. Se trata de los falsos positivos. En una explotación de vacuno de leche de Valencia hace aproximadamente quince años, el ganadero instaló una gran sala de ordeño, con sensores de conductividad eléctrica. El productor estaba muy orgulloso con esos sensores y satisfecho con su instalación. Sin embargo, seis meses después los había desconectado y no los utilizaba. Su argumento es que era cierto que detectaba algunos casos de mamitis, pero también aparecían muchos falsos positivos.

En este sentido, se realizó una encuesta con ganaderos holandeses de vacuno en 2015, ya que no se estaban incorporando los sensores con la rapidez que se preveía. Se les preguntaba a los ganaderos por qué no invertían en sistemas de sensores. El 48% de los ganaderos respondía que prefería invertir en otros aspectos de la granja. La segunda respuesta con más aceptación fue que no estaban seguros del aprovechamiento de la inversión que iban a realizar.

SENSORES Y AUTOMATISMOS YA DISPONIBLES EN OVINO

Existen una serie de sensores y automatismos que ya ofrecen las casas comerciales para su utilización en ovino.

Identificación electrónica

Se debe partir de la identificación electrónica individual de los animales, a lo que obliga la actual normativa, por lo que no es un coste adicional, sino que ya lo tiene que hacer el ganadero. En el caso del ovino se utilizan chips por radiofrecuencia, con 64 bits que se codifican en decimal con un total de 23 dígitos. Los últimos 16 identifican el país (cuatro dígitos), comunidad autónoma (dos dígitos) y animal (diez dígitos).

Estos sistemas son pasivos. La ventaja es que no se utiliza ningún tipo de batería y el chip tiene una vida muy larga. El chip emite la codificación cuando recibe la energía del emisor. La distancia de lectura es corta y depende de la longitud de la antena, además del lector. En el caso del ovino, la normativa actual obliga a que sean bolos o crotales.

Existen dos sistemas de radiofrecuencia. Uno es el FDX, que consiste en que la comunicación entre el lector y el chip es bidireccional, algo similar a lo que ocurre con el teléfono. Por su parte, el método HDX es asincronal, similar a lo que hacen los radioaficionados, por lo que no hay comunicación simultánea. Los chips HDX son más caros, tienen menor rapidez de lectura y más distancia de lectura, pero a cambio tienen menos interferencias. Hay técnicos que no quieren la tecnología FDX porque hay más errores.

Hay diferentes tipos de lectores de identificación electrónica. Están los manuales, algunos de ellos que pueden ser programables; o fijos a la entrada de la sala de ordeño, que permiten saber en qué plaza está cada animal. Sin embargo, el problema puede surgir si a una oveja le falta el chip. Seguro que a largo plazo será mejorado para que se pueda detectar con facilidad a un animal que no tenga chip. Se puede poner a la entrada de la sala una célula fotoeléctrica para que también detecte si pasa un animal, por lo que así se sabe la plaza en la que falta el animal con el chip.

Algunas casas comerciales ofrecer un lector que está en la unidad de ordeño, por lo que un juego de ordeño se tiene que utilizar para cada plaza. Llega otro problema, ya que para identificar al animal el chip tiene que estar en la pata trasera, por lo que es necesario un chip adicional en la pata, sólo para ser detectado a la entrada en el ordeño. Una solución más simple sería tener un lector fijo para cada posición de cada animal. El problema que surge es que el sistema se encarece.

También hay un sistema que se utiliza en Francia, en la zona de Roquefort, con un dispositivo que se va desplazando junto con la tolva que distribuye el pienso a los animales en el ordeño. Cuando el animal pasa por delante del lector, se identifica. Teóricamente, la identificación también permite hacer un racionamiento individual al animal.

Medidores electrónicos

Es un producto consolidado en el mercado. Hay varios medidores electrónicos aprobados por el ICAR para ovino y caprino, y todos son de flujo continuo, sin válvulas. Todos ellos tienen un sistema parecido, ya que entra la leche a un conducto. Si el flujo de la leche es muy fuerte, se alcanza una cierta altura. De ahí se obtienen las producciones. El problema es que en ocasiones no funciona y en nuestra experiencia personal con cabras de raza Murciano-Granadina hubo que hacer cambios en el software. La leche de las razas autóctonas tienen mucha grasa y además se genera mucha espuma, por lo que interfiere en la altura de la leche. De cara al equipo, estaba pasando un flujo muy elevado cuando no era así, sino que era efecto de la espuma.

Es un buen ejemplo de que, aunque haya equipos aprobados por el ICAR o que funcionan bien en determinadas zonas, hasta que no se llevan a la explotación en concreto y se comprueban que funciona correctamente, no se puede dar nada por hecho. La solución que se encontró es que la altura de la leche no se determina por sensores de conductividad eléctrica, sino por sensores de presión. Estos medidores tienen la ventaja de que son móviles, ya que están pensados para el control lechero, mientras que hay otros que son fijos.

También existen otros medidores que miden la producción de leche por infrarrojos. Da muchas posibilidades, porque no sólo determina el flujo de leche, sino conocer el color o hacer estimaciones de si el animal sufre una mamitis.

En el mercado hay otros medidores electrónicos, que no están aprobados por el ICAR, pero que también se utilizan. Detectan el volumen con sondas y válvulas, por peso...

Retiradores automáticos de pezoneras

Funcionan en un buen número de granjas. La mayoría son retiradores por flujo, aunque en muchas explotaciones de Francia se utilizan retiradores automáticos de pezoneras por tiempo, algo que es avalado por sus informes en los recuentos de células somáticas, aunque lo cierto es que técnicamente no tiene sentido. Técnicamente, lo que tiene sentido es que a un animal de forma individual se le retire la pezonera cuando finaliza el flujo de leche. Así se evitan sobreordeños y otros problemas que puedan aparecer.

Hay tres parámetros que definen los retiradores automáticos de pezoneras. El primero de ellos es el tiempo al que comienza a actuar. Hay que tener en cuenta que a los medidores electrónicos también se le llama en ocasiones indicadores de flujo, cuando las características de la medición no son suficientemente fiables para poder ser considerado como un medidor de leche. Así, un indicador de flujo puede funcionar bien para una retirador automático de pezoneras. Debe haber un detector del flujo de leche. Cuando cae por debajo de un valor mínimo, cierra el vacío que llega a las pezoneras y se retiran. Sin embargo, cuando se ponen las pezoneras no sale inmediatamente leche, por lo que hay un tiempo inicial en el que este sistema no está actuando. Esa temporización inicial suele estar entre 30 y 50 segundos.

Otro parámetro que debe definirse es el flujo mínimo que hace que caiga el lector. Está aproximadamente en 150 mililitros por segundo. La tendencia es, sobre todo en vacuno, a tener valores más elevados. Así, se corta el vacío antes para preservar la salud del pezón y favorecer que el ordeño sea más rápido. Es cierto que no es comparable el vacuno con el ovino, ya que las vacas están más tiempo ordeñándose y puede haber muchos problemas sanitarios en el pezón.

El tercer parámetro es la demora. Después de que el flujo cae de un valor determinado, se trata de saber cuánto tiempo se espera a cortar efectivamente el flujo, ya que puede ocurrir que caiga el flujo pero que vuelva a recuperarse con posterioridad. Esa temporización final puede cifrarse en 10 segundos.

Cuando se retiran las pezoneras, hay que evitar que las pezoneras caigan a tierra. Existe la posibilidad de un pistón y a veces se instalan unos brazos basculantes que tienen la gran ventaja de que permiten que, cuando hay una línea alta, se pueda trasladar el juego de ordeño de una plataforma a otra plataforma, lo que agiliza el ordeño. Durante muchos años hubo discusión entre línea alta-media y línea baja en ordeño. Nuestros resultados dieron que la línea media provoca más fluctuaciones de vacío, pero las consecuencias de esas fluctuaciones de vacío sobre el estado sanitario de la ubre no eran importantes. De hecho, no había más casos de mamitis en las líneas medias que en las líneas bajas. Además, una ventaja que tiene la línea media es que todos estos automatismos se pueden abaratar, porque se pueden instalar la mitad, al tener el mismo juego de ordeño para los dos lados.

Otros automatismos para ovino

También es habitual en las granjas la utilización de puertas separadoras. Asociado a esas puertas, también hay básculas de pesaje. Las puertas separadoras son fundamentales para la gestión del rebaño, pero tienen que funcionar muy bien.

La báscula de pesaje, según algunas opiniones, tendría sentido de incluirse en granjas grandes de ovino, para poder medir la condición corporal de las ovejas, especialmente hacia el final de la gestación, para evitar posteriormente los problemas de toxemia de gestación. El pesaje es una buena aproximación, ya que en ovino es complicado realizar la medición de la condición corporal con otro sistema porque las ovejas tienen lana, lo que puede distorsionar el resultado de las técnicas que se utilizan en vacuno.

Otras herramientas que ya existen en las explotaciones son los variadores de frecuencia, para ahorrar en el consumo de electricidad. Se suele instalar también un regulador, como mecanismo de protección por si se estropea el variador, para que no suba el vacío en los animales.

Por otra parte, están las válvulas automáticas, que son unos dispositivos que se ponen en el extremo de la pezonera y que están pensados para que sea fácil la puesta de las pezoneras, es decir que no hace falta que se dé al colector para el vacío. También permite que si cae la pezonera por una patada del animal o se desliza, se corte el vacío. Pero las válvulas automáticas no están pensadas para retirar las pezoneras dando un tirón. Es un error frecuente. En un experimento que hicimos en caprino, cuando se utilizan las pezoneras con válvulas automáticas y se retiran sin cortar el vacío, aumentaron los casos de mamitis.

Otro automatismo que hoy en día está muy extendido es la salida rápida de la sala de ordeño, porque las granjas son cada vez más grandes y es importante que la entrada y salida de los animales sea muy rápida y no se pierda tiempo. La salida frontal permite que los movimientos de animales se hagan de forma más rápida.

Controles dinámicos durante el ordeño (Vadia)

Es un sistema concebido para los organismos que se encargan del control de la máquina de ordeño, no para ganaderos. Permiten hacer un control dinámico del ordeño. Es un sistema que debería agilizarse para probarse ya en pequeños rumiantes en España. Es un aparato muy pequeño con unos sensores, que se une al tubo largo de leche. Así, los sensores se dirigen, a la embocadura del vacío, al tubo corto de leche y al tubo corto de pulsación. Registran durante todo el ordeño. La ventaja que tiene es que el registro de esta información es en condiciones habituales de ordeño. Ordeña al ganadero y como lo hace en un día normal. No es un control de máquina estático que puede provocar que se hagan cosas excepcionales en ese día.

Da información sobre la frecuencia de entradas bruscas de aire, información de sobreordeño... Es una posibilidad que se debería comenzar a aplicar en pequeños rumiantes en España.

OTROS SENSORES/AUTOMATISMOS DESARROLLADOS Y EN ESTUDIO

En ganado vacuno hay un amplio catálogo de sensores y automatismos, aunque algunos quizás no sean aplicables al ovino, sobre todo por los costes. De todos modos, es conveniente conocer las herramientas que existen en vacuno.

Unas de esas herramientas son los sensores de detección de mamitis. El sistema más simple y más barato es el de conductividad eléctrica. El mayor problema que tiene es que hay otros factores distintos a la inflamación mamaria que también influyen en la conductividad eléctrica. Lo ideal sería detectar la conductividad por glándula, porque permite una mayor precisión. Si se tiene el historial del animal de cada glándula, por comparación entre ellas, se pueden detectar. Funcionan bien para detectar las mamitis clínicas. Sin embargo, en el caso de las mamitis subclínicas con una inflamación menor, no funcionan tan bien. Así, para tener una adecuada sensibilidad, aparecen tantos falsos positivos que, al final, no es operativo. En ovino y en caprino, la baja frecuencia de mamitis clínicas le hará cuestionarse al ganadero si quiere introducir un sensor de este tipo.

El robot de ordeño se ha automatizado con diversas herramientas. Se automatiza el California Test (CMT), se toma una muestra y en virtud de la consistencia, hace una estimación de células somáticas. En otros casos, se tiñen las células con un colorante fluorescente, que es el mismo principio que se utiliza en un laboratorio de análisis de leche. Pueden ser métodos manuales con un equipo portátil. El ganadero toma una muestra de leche, lo mezcla con el reactivo y lo lee. Si hay muchas células somáticas, habrá más fluorescencia. Incluso para abaratar costes, la parte de la lectura se puede hacer con una aplicación en un móvil, que hace la estimación de las células somáticas tras hacer una foto a la imagen. En otros casos, la muestra de leche se toma automáticamente.

Para detectar mamitis, también hay biosensores que detectan enzimas o proteínas inflamatorias, de las que algunas de ellas han sido descubiertas hace pocos años. También hay sensores que detectan cambios en el color de la leche, en concreto con infrarrojos. Cuando se hacen pruebas, no parece que mejoren los resultados cuando se utiliza el sistema de conductividad eléctrica. Funciona con mamitis clínicas, pero tiene falsos positivos con las mamitis subclínicas.

También hay sensores para estimar la condición corporal con cámaras de imágenes.

Por otra parte, existen en vacuno los medidores por espectroscopia de infrarrojos, que permite estimar la composición de la leche: grasa, proteína, lactosa...

También hay sensores de actividad que permiten detectar características reproductivas: fechas de parto, si los animales están en celo... Se utilizan principalmente podómetros y acelerómetros para medir movimientos en tres dimensiones, y que pueden ir en la pata o colgadas en el cuello. También se mide la rumia, para conocer las horas que dedica el animal a la rumia. En este caso, es un sensor de sonido, que recoge un sonido característico cuando el animal regurgita el bolo al hacer la rumia.

Otra herramienta es la detección de la gestación mediante espectroscopia del infrarrojo medio en leche. Está pensado para las muestras del control lechero. Gracias a un proyecto europeo, en vacuno se ha comprobado que las muestras de control lechero podían servir para analizar muchas cuestiones, gracias a esa técnica de infrarrojos. En lugar de buscar longitudes de onda específicas, relacionan el espectro de la muestra. Por ejemplo, lo han relacionado con la cantidad de metano producida por ese animal o detectar biomarcadores y saber si ese animal está gestante o no. Es un campo que se abre nuevo en el camino y habrá que ver qué se puede aprovechar para el ovino y el caprino. Se puede dar una validez adicional a los análisis del control lechero.

Como variables de salud del animal, en vacuno se puede prevenir la cetosis o detectar el beta-hidroxibutirato (BHB) mediante sensores, además de diferentes trastornos en el animal.

De todos estos sistemas que existen en vacuno, parece que lo más interesante en ovino sería sensores para medir la condición corporal de las ovejas, con el objetivo de controlar las toxemias de gestación.

RETOS A LARGO PLAZO EN EL ORDEÑO DE PEQUEÑOS RUMIANTES

La automatización del ordeño ha mejorado mucho. Aún hay algo que se hace exactamente igual que hace medio siglo, que es la colocación de pezoneras. En vacuno se ponen automáticamente las pezoneras en el robot de ordeño. Además, algunas casas comerciales están ofreciendo este sistema en las salas circulares. Aunque parece que está muy alejado del ovino, mi predicción es que la colocación automática de pezoneras llegará también a los pequeños rumiantes.

El desarrollo de los brazos autómatas va a una gran velocidad, por lo que tanto llegará un momento en que la puesta en pezoneras en ovino también se realizará de forma automática. Por ejemplo, si la sala es lineal, dos brazos pondrían las pezoneras a un animal y se van desplazándose a los siguientes animales. Si es una sala rotatoria, estarían en una posición fija para ir poniendo las pezoneras. Por supuesto, tendrá que haber una persona pendiente, ya que siempre puede haber accidentes y caerse alguna pezonera, pero estará solamente para corregir las desviaciones que aparezcan.