Kansanviisauksia ja oppikirjatietoa
Poikimisen automaattinen
valvonta ja ennustaminen
Jaakko Mononenab, Mikko Järvinena, Salla Ruuskab
aMaa-
ja elintarviketalouden tutkimuskeskus, Maaninka
bItä-Suomen yliopisto, Kuopio
Watched pots never boil and heifers calve on their own
schedule
tarvitse eikä pidäkään puuttua. Poikimisen edistymistä
on kuitenkin tarkkaan seurattava, jotta hitaaseen
2006: Lypsylehmän ruokinta ja hoito)
Sisältö
Poikimisen automaattinen valvonta
Agrimonitor laitetestaus
Poikimisajankohdan ennustaminen
Poikimisen automaattinen valvonta
Milloin pitää siirtää poikimakarsinaan?
Milloin poikii?
Tarvitaanko poikimisessa apua?
Poikimisen automaattinen valvonta
Milloin pitää siirtää poikimakarsinaan?
Vuorokauden tarkkuus
Milloin poikii?
Poikimisen automaattinen valvonta
Karjakoot kasvavat
automaattisen valvonnan
tarve kasvaa
Hyöty ja kustannukset
Tuntien tarkkuus
Tarvitaanko poikimisessa apua?
Normaali poikiminen vai ongelmia?
Kaupalliset laitteet: AfiAct
Poikimisen onnistuminen vs. laitteiden hinta ja käytön
vaatima työ
Hyöty riippuu laitteiden antaman tiedon
luotettavuudesta
NYT-hanke testaa laitteita
Kaupalliset laitteet: AfiAct
Ennustaa poikimispäivää
eläimen käyttäytymisen
muutoksen perusteella
Laite hälyttää levottomuuden
(askelten määrä)
lisääntymisestä ja makuuajan
vähenemisestä noin vuorokausi
ennen poikimista
Hälytys 24 h ennen oletettua poikimista
Makuujaksojen lukumäärä lisääntyy ennen poikimista kahden
tunnin jaksoissa tarkasteltuna
Kaupalliset laitteet: AfiAct
Makuujaksojen lukumäärä (levottomuus) lisääntyy
viimeisen kuuden (4.2) tunnin aikana ennen
poikimista
CN= lehmät
HN= hiehot
Y= hiehot ja lehmät,
joiden poikimista on
avustettu
Fig. 1. Box plots showing the median differences in the number of lying
bouts between calving and control observations during 2-h periods before
calving. The groups shown are; unassisted cows (CN), unassisted heifers
(HN) and assisted cows and heifers combined (Y). The box shows the
interquartile range (IQR) and the vertical lines show the range of data.
*Outlier (>1.5×IQR).
Miedema ym. 2011 (a)
Miedema ym. 2011 (b)
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Kaupalliset laitteet: AfiAct
Makuujaksojen lukumäärä (levottomuus) lisääntyy
viimeisen kuuden tunnin aikana ennen poikimista:
yksilölliset tulokset
C6 Birth Control:
Mittausanturi ilmoittaa milloin
varsa/vasikka alkaa työntyä
ulos
tieto kännykkään
Paolucci ym. 2010
Miedema ym 2009
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Kiihtyvyysanturi emättimessä
Tieto milloin vasikka alkaa työntyä ulos
Kalvojen
repeäminen
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Hännän asentoa mittaava
laite
Lehmän ja tamman hännän
asentoa on hyödynnetty
poikimisajankohdan
ennustamisessa vuonna 1981
julkaistussa artikkelissa
Patentti vuodelta 1996:
Hännän asentoa mittaava
sensori, jonka antama tieto
välitetään langattomasti
radiolla
Bueno ym. 1981
Watanabe ym. 2008
Kaupalliset laitteet:
Hännän nostelun frekvenssi tihenee viimeisen kuuden
tunnin aikana ennen poikimista
Häntään kiinnitettävä anturi,
joka mittaa hännän asentoa
Ilmoittaa kalvojen repeämisen
Lähettää tiedot
vastaanottimelle, joka välittää
tiedon edelleen puhelimeen
Miedema ym. 2011 (a)
Kuvat: http://alerte-velage.fr/
Hiehoilla ja poikimisvaikeuksissa häntää pidetään ylhäällä
aiemmin ja kauemmin kuin normaalipoikimisessa
CN= lehmät
HN= hiehot
Y= hiehot ja
lehmät, joiden
poikimista on
avustettu
Fig. 2. Box plots showing the median differences in the duration of tail
raising between calving and control observations during 2-h periods
before calving. The groups shown are; unassisted cows (CN), unassisted
heifers (HN) and assisted cows and heifers combined (Y). The box shows
the interquartile range (IQR) and the vertical lines show the range of data.
*Outlier (>1.5×IQR).
Miedema ym. 2011 (b)
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Ruumiinlämpötilassa vuorokautinen vaihtelu,
mutta tason selvä lasku noin vuorokausi ennen poikimista
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Lämpömittari
Ruumiinlämpötila
laskee noin
vuorokausi ennen
poikimista
Aoki ym. 2005
Kaupalliset laitteet: VelPhone
Emättimeen laitettava lämpömittari, joka ilmoittaa
tekstiviestillä
lämpötilan muutokset, joiden perusteella voidaan arvioida
poikimisajankohtaa 48 tunnin tarkkuudella
Kalvojen repeämisen, mittarin ulostulemisen
Aoki ym. 2006
Eräs patentti vuodelta
1987
Kaupalliset laitteet: RADCO
Kaupalliset laitteet: PHASE IV tai
Emättimeen laitettava lämpömittari ja radiolähetin vyössä
lämpötilat tietokoneelle
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Pötsiin laitettava lämpömittari (RFID, ei paristoa)
lämpötilat tietokoneelle
poikiminen, lämpöstressi
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Pintalämpötilaa mittaamalla (infrapunakameralla) on yritetty
ennustaa poikimisen ajankohtaa
Konenäkö:
Laite tunnistaa
lehmän liikkeet
eli
käyttäytymisen
Silmä
Kylki
Utare
Coppola ym. 2002
Cangar ym. 2008
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Tutkimuksissa käytettyjä laitteita
Käyttäytymisen muuttuminen ennen poikimista
Kontrollijakso
Poikimisjakso
Makuujaksojen lkm
Käyttäytymiseroja normaalin (N) ja
ongelmapoikimisen (O) välillä
Merkitsevyys
LATTIAN KUOPIMINEN: N 24 % < O 89 %
Makuuaika (h)
Kävelyjaksojen lkm
Kävelyaika (min)
Hännän nostojen lkm
Syömisajan kesto (min)
Maan nuolemisen
kesto (min)
VIRTSAAMINEN: N 25 % < O 78 %
HANKAA ITSEÄÄN RAKENTEISIIN: N 35 % < O 89 %
Miedema ym. 2011
Agrimonitor®
Wehrend ym. 2006
Agrimonitor® - komponentit
Automaattinen poikimista valvova laitteisto
Lehmään kiinnitettävä vyö
tai
Agrimonitor 8000 ohjain
Databel trading s.a.
Belgia
www.agrimonitor.be
Activel yksikkö
Agribelt
Lehmään kiinnitettävä vyö
Mittaa vyön kireyttä
Yhteydessä joko
Agrimonitor 8000 ohjausyksikköön
Activel yksikköön
Toiminta-aika 1 v.
Agrimonitor 8000 ohjausyksikkö
Näyttää aktiiviset vyöt
Valo- ja äänihälytys
220V verkkovirta
Oma akku
Erillinen puhelinyksikkö
lisättävissä
Takuu 2 v
Activel yksikkö
LCD näyttö
Aktiiviset vyöt
Akkujen varaus
Hälytysten kesto
220V verkkovirta
Oma akku
Ohjelmoitavissa
Puhelinyksikkö
Takuu 2 v
http://www.dailymotion.com/video/xard34_agrimonitor_tech
Agrimonitor® toimintaperiaate
Asennuksen jälkeen 2-6 h kalibraatio
Tunnistaa ja mittaa lihassupistuksia
Analysoi supistuksien muutoksia
Intensiteetti, kesto, frekvenssi
Hälyttää kahdessa vaiheessa (monitor, action)
Tunnistaa myös poikimisvaikeudet, kun supistukset eivät etene
vaiheesta toiseen normaalisti
Normaali poikiminen
Pikaista huomiota vaaditaan
Valvonta tarpeen
Ohjelmiston kehityksessä 9600 poikimista
Aika
Epänormaali poikiminen
Virhetarjonta
Kiertynyt kohtu
Epänormaali poikiminen
Suuri vasikka
Supistukset kestävät liian kauan
Esim. Puutteelliset supistukset
Testiasetelma
Vyötä testattiin 6.-18.7.2011 Maaningalla
9 nautaa poikimiskarsinoissa
Vyö puettiin eläimelle vaihtelevasti 2 5 päivää ennen odotettua
poikimispäivää
Hälytykset kirjattiin muistiin
Kahden naudan käyttäytyminen videoitiin
Lämpötilaa ja ilmankosteutta mitattiin Tinytag data loggerilla (30 min
välein)
Vyön poistamisen jälkeen eläimet tarkistettiin lypsyasemalla
Testituloksia - Hälytykset
Ei käytössä puhelinhälytyksiä
hälytysten todellisista ajoista ei tietoa
Yhteys vyön ja vastaanottimen välillä katkesi
usein
Hälytykset eivät tulleet ajallaan
Monitor-hälytyksiä useita päiviä ennen
poikimista
Hälytysten tulkinta ei yksiselitteistä
Action-hälytys näyttäisi tulevan järjestelmällisesti
muutamaa tuntia ennen poikimista
Huomioita käytettävyydestä
Suhteellisen helppo pukea
Vyö pääsee luisumaan pois
paikoiltaan
Liian löysäksi jätetyt välihihnat/etuvyö
Vyö painuu utareen ja vatsan väliin
Väliin pääsee myös likaa
Poikimisen jälkeen vyö löystyy
Antenni saattaa löystyä käytössä
yhteys vyön ja ohjausyksikön väliltä
häviää
Testituloksia
Yhteenveto eläimistä
Eläin
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Rotu
Hol
Hol
Ay
Hol
Ay
Ay
Ay
Ay
Hol
12.3.2012
Ihorikko
Vyö
utareen Ihorikko
päällä/vrk edessä selässä
5
5
X
5
X
X
3
6,5
X
X
2
5
X
3,5
X
X
2
X
Lämpötila
Alin 12,3 °C
Ylin 28,3 °C
Keskiarvo
20,7 ± 3,1 °C
Ilmankosteus
Alin 50,9 %
Ylin 96,5 %
Keskiarvo
76,3 ± 10,8 %
Testituloksia
Vyön poistamisen jälkeen
Testituloksia
Vyön poistamisen jälkeen
Utareen edessä painauma vyöstä
Kehittyi ihorikoksi 5/9 eläimestä: 4 Ay, 1 Hol
5 vrk
6,5 vrk
5 vrk
Selässä painauma lähettimestä/vyön metallisesta
soljesta 4/9 eläimestä, joka kehittyi ihorikoksi (3 Ay, 1
Hol)
6,5 vrk
Johtopäätöksiä
Rakenteeltaan yksinkertainen ja kestävä
Tarvitaan harjoittelua vyön pukemiseen
Tekniikka vanhaa: hälytykset soitetaan puhelimeen
piippauksina
Hälytysten oikea tulkinta
tarvitaan useita poikimisia
Eläimen rakenne vaikuttaa vyön käytettävyyteen
Ei voida pitää eläimellä useita vuorokausia
Poikimisen ajankohta ennustettava muulla tavalla
Kehitetty lihakarjalle, käytössä Keski-Euroopassa
Tulevaisuus: jatketaan testausta viileämmissä
olosuhteissa
Puhelinhälytyksien testaus
3,5 vrk
Hinta
Agrimonitor 8000 ohjausyksikkö 1.230
Lehmään kiinnitettävä vyö 1.059
Puhelinyksikkö 455
Varaosat:
Vyö 123
Akku vyöhön 16,50
Antenni 25
Yhteensä 2744
Poikimisajankohdan ennustaminen
Kertaus
Poikimisen ajankohta 280 10 päivää
siemennyksestä/astutuksesta
tarkkuus
Biologiset muutokset jotka havaittavissa
(karjasilmä) ja/tai mitattavissa
tarkkuus, tuntien tarkkuus
Fysiologia (esim. ulkoiset ennusmerkit ja
ruumiinlämpötilan muutokset)
Käyttäytyminen
Synnytyksen käynnistyminen
Poikimisajankohdan ennustaminen
6
h
EMÄ
ITSE
Jaeger ym. 2002
Poikimisajankohdan ennustaminen
Poikimisajankohdan ennustaminen
Useammin poikineet poikivat harvemmin lypsyn aikaan
kuin muulloin
Ensikot
poikinut:
4h
NYT
AIEMMIN
Jaeger ym. 2008
Edwards 1979
Valkoinen: avustettu
poikiminen
Harmaa: poikimista ei
avustettu
Useammin poikineet
Onnistuneen poikimisen taloudellinen
merkitys?
Kuinka suuressa osassa poikimista tarvitaan
ihmisen apua?
Kuinka suuressa osassa poikimisia vasikka
kuolee, jos poikimista ei avusteta?
Kuinka suuressa osassa poikimisia lehmä
kuolee, jos poikimista ei avusteta?
Mikä on vasikan ja lehmän arvo
maidontuotannossa ja emolehmätuotannossa?
Hyvinvointinäkökulma taloudellisesta arvosta
riippumatta?
Lähteet
Alasuutari S, Manni K & Rautala H, 2006. Lypsylehmän ruokinta ja hoito. Gummerus Kirjapaino Oy, Jyväskylä.
Aoki M, Kimura K & Suzuki O, 2005. Predicting time of parturition from changing vaginal temperature measured by data-logging
apparatus in beef cowa with twin fetuses. Anim reprod Sci 86: 1-12.
Aoki M, Kimura K & Suzuki O, 2006.Influence of feeding regime on timing of parturition in beef cattle and the relationship of vaginal
temperature to parturition. Anim Sci J 77: 290-299.
Barrier AC, Haskell MJ & Dwyer CM, 2011. Dystocial dairy calves: condemned to poor welfare? Proceedings of the 5th International
Conference on the Assessment of Animal Welfare at Farm and Group Level.
Bueno L, Tainturier D & Ruckebusch Y, 1981. Detection of parturition in cow and mare by a useful warning system. Theriogenology 16:
599-605.
Cangar Ö, Leroy T, Guarino M, Vranken E, Fallon R, Lenehan J, Mee J & Berckmans D, 2008. Automatic real-time monitoring of
locomotion and posture behaviour of pregnant cows prior to calving using online image analysis. Computers and Electronics in Agriculture
64: 53-60.
Coppola CL, Collier RJ & Enns RM, 2002. Using body syrface temperature to predict calving. Proceedings, American Society of Animal
Science, 53
Edwards SA, 1979. The timing of parturition in dairy cattle. J Agric Sci Camp 93: 359-363.
Jaeger JR, Olson KC, DelCurto T & Qu A, 2006. Predicting the time of parturition in spring calving beef cow. Proceedings American
Society of Animal Science vol 53.
Jaeger JR, Olson KC, DelCurto T & Qu A, 2008. Case study: Pattern of Parturition as Affected by Time of Feeding and Prediction of the
Time of Day that Parturition Will Occur in Spring-Calving Beef Cows. The Professional Animal Scientist 24: 247-253.
Miedema HM, Macrae AI, Dwyer C & Cockram MS, 2009. Identifying changes in dairy cow behaviour to predict calving. Precision
livestock farming 2009.
Miedema HM, Cockram MS, Dwyer CM & Macrae AI, 2011 (a).Changes in behaviour of dairy cows during the 24 h before normal calving
compared with behaviour during late pregnancy. Appl Anim Behav Sci 131: 8-14.
Miedema HM, Cockram MS, Dwyer CM & Macrae A, 2011 (b). Behavioural predictors of the start of normal and dystocic calving in dairy
cows and heifers. Appl Anim Behav Sci 132: 14-19.
Paolucci M, Sylla L, Di Giambattista A, Palombi C, Elad A, Stradaioli G, Pascolo P & Monaci M, 2010. Improving calving management to
further enchance reproductive performance in dairy cattle. Extended abstract. Vet Res Commun 34: 37-40.
Pennington JA & Albright JL, 1985. Effect of Feeding Time, Behavior, and Environmental Factors on the Time of Calving in Dairy Cattle. J
Dairy Sci 68: 2746-2750.
S.A.E. Afikim, 2008. Method and a system for predicting calving.
Watanabe T, Sakurai A & Kitazaki K, 2008. Dairy Cattle Monitoring Using Wireless Acceleration Sensor Networks. Sensors Conference
IEEE 26-29: 526-529.
Wehrend A, Hofmann E, Failing K & Bostedt H, 2006. Behaviour during the first stage of labour in cattle: influence of parity and dystocia.
Appl Anim Behav Sci 100: 164-170.