Jaakko Mononenab, Mikko Järvinena, Salla Ruuskab

aMaa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus, MaaninkabItä-Suomen yliopisto, Kuopio

Poikimisen automaattinenvalvonta ja ennustaminen

Kansanviisauksia ja oppikirjatietoa

Watched pots never boil and heifers calve on their ownschedule

tarvitse eikä pidäkään puuttua. Poikimisen edistymistäon kuitenkin tarkkaan seurattava, jotta hitaaseen

2006: Lypsylehmän ruokinta ja hoito)

Sisältö

Poikimisen automaattinen valvontaAgrimonitor laitetestausPoikimisajankohdan ennustaminen

Poikimisen automaattinen valvonta

Milloin pitää siirtää poikimakarsinaan?

Milloin poikii?

Tarvitaanko poikimisessa apua?

Poikimisen automaattinen valvonta

Milloin pitää siirtää poikimakarsinaan?Vuorokauden tarkkuus

Milloin poikii?Tuntien tarkkuus

Tarvitaanko poikimisessa apua?Normaali poikiminen vai ongelmia?

Poikimisen automaattinen valvonta

Karjakoot kasvavat automaattisen valvonnantarve kasvaaHyöty ja kustannukset

Poikimisen onnistuminen vs. laitteiden hinta ja käytönvaatima työHyöty riippuu laitteiden antaman tiedonluotettavuudesta

NYT-hanke testaa laitteita

Kaupalliset laitteet: AfiAct

Hälytys 24 h ennen oletettua poikimista

Kaupalliset laitteet: AfiActEnnustaa poikimispäivää

eläimen käyttäytymisenmuutoksen perusteellaLaite hälyttää levottomuuden

(askelten määrä)lisääntymisestä ja makuuajanvähenemisestä noin vuorokausiennen poikimista

Kaupalliset laitteet: AfiActMakuujaksojen lukumäärä (levottomuus) lisääntyyviimeisen kuuden (4.2) tunnin aikana ennenpoikimista

Miedema ym. 2011 (a)

Makuujaksojen lukumäärä lisääntyy ennen poikimista kahdentunnin jaksoissa tarkasteltuna

Fig. 1. Box plots showing the median differences in the number of lyingbouts between calving and control observations during 2-h periods beforecalving. The groups shown are; unassisted cows (CN), unassisted heifers(HN) and assisted cows and heifers combined (Y). The box shows theinterquartile range (IQR) and the vertical lines show the range of data.*Outlier (>1.5×IQR).

Miedemaym. 2011 (b)

CN= lehmätHN= hiehotY= hiehot ja lehmät,joiden poikimista onavustettu

Kaupalliset laitteet: AfiActMakuujaksojen lukumäärä (levottomuus) lisääntyyviimeisen kuuden tunnin aikana ennen poikimista:yksilölliset tulokset

Miedemaym 2009

Tutkimuksissa käytettyjä laitteita

C6 Birth Control:Mittausanturi ilmoittaa milloinvarsa/vasikka alkaa työntyäulos tieto kännykkään

Paolucci ym. 2010

Tutkimuksissa käytettyjä laitteita

Kiihtyvyysanturi emättimessäTieto milloin vasikka alkaa työntyä ulos

Watanabe ym. 2008

Kalvojenrepeäminen

Tutkimuksissa käytettyjä laitteitaHännän asentoa mittaavalaiteLehmän ja tamman hännän

asentoa on hyödynnettypoikimisajankohdanennustamisessa vuonna 1981julkaistussa artikkelissaPatentti vuodelta 1996:

Hännän asentoa mittaavasensori, jonka antama tietovälitetään langattomastiradiolla

Bueno ym. 1981

Kaupalliset laitteet:

Häntään kiinnitettävä anturi,joka mittaa hännän asentoaIlmoittaa kalvojen repeämisenLähettää tiedotvastaanottimelle, joka välittäätiedon edelleen puhelimeen

Kuvat: http://alerte-velage.fr/

Hännän nostelun frekvenssi tihenee viimeisen kuudentunnin aikana ennen poikimista

Miedema ym. 2011 (a)

Hiehoilla ja poikimisvaikeuksissa häntää pidetään ylhäälläaiemmin ja kauemmin kuin normaalipoikimisessa

Fig. 2. Box plots showing the median differences in the duration of tailraising between calving and control observations during 2-h periodsbefore calving. The groups shown are; unassisted cows (CN), unassistedheifers (HN) and assisted cows and heifers combined (Y). The box showsthe interquartile range (IQR) and the vertical lines show the range of data.*Outlier (>1.5×IQR).Miedema ym. 2011 (b)

CN= lehmätHN= hiehotY= hiehot jalehmät, joidenpoikimista onavustettu

Tutkimuksissa käytettyjä laitteita

LämpömittariRuumiinlämpötila

laskee noinvuorokausi ennenpoikimista

Aoki ym. 2005

Tutkimuksissa käytettyjä laitteita

Ruumiinlämpötilassa vuorokautinen vaihtelu,mutta tason selvä lasku noin vuorokausi ennen poikimista

Aoki ym. 2006

Kaupalliset laitteet: VelPhone

Emättimeen laitettava lämpömittari, joka ilmoittaatekstiviestillä

lämpötilan muutokset, joiden perusteella voidaan arvioidapoikimisajankohtaa 48 tunnin tarkkuudellaKalvojen repeämisen, mittarin ulostulemisen

Eräs patentti vuodelta1987

Kaupalliset laitteet: RADCO

Emättimeen laitettava lämpömittari ja radiolähetin vyössälämpötilat tietokoneelle

Kaupalliset laitteet: PHASE IV tai

Pötsiin laitettava lämpömittari (RFID, ei paristoa)lämpötilat tietokoneellepoikiminen, lämpöstressi

Tutkimuksissa käytettyjä laitteita

Pintalämpötilaa mittaamalla (infrapunakameralla) on yritettyennustaa poikimisen ajankohtaa

Coppola ym. 2002

Silmä

Kylki

Utare

Tutkimuksissa käytettyjä laitteita

Konenäkö:Laite tunnistaalehmän liikkeetelikäyttäytymisen

Cangar ym. 2008

Tutkimuksissa käytettyjä laitteitaKäyttäytymisen muuttuminen ennen poikimista

Miedema ym. 2011

Makuujaksojen lkm

Kävelyjaksojen lkm

Makuuaika (h)

Kävelyaika (min)

Hännän nostojen lkm

Kontrollijakso Poikimisjakso Merkitsevyys

Syömisajan kesto (min)Maan nuolemisenkesto (min)

Tutkimuksissa käytettyjä laitteita

Käyttäytymiseroja normaalin (N) jaongelmapoikimisen (O) välillä

LATTIAN KUOPIMINEN: N 24 % < O 89 %

HANKAA ITSEÄÄN RAKENTEISIIN: N 35 % < O 89 %

VIRTSAAMINEN: N 25 % < O 78 %

Wehrend ym. 2006

Agrimonitor®

Automaattinen poikimista valvova laitteisto

www.agrimonitor.be

Databel trading s.a.Belgia

Agrimonitor® - komponentit

Agrimonitor 8000 ohjain Activel yksikkö

tai

Lehmään kiinnitettävä vyö

Agribelt

Lehmään kiinnitettävä vyöMittaa vyön kireyttäYhteydessä joko

Agrimonitor 8000 ohjausyksikköönActivel yksikköön

Toiminta-aika 1 v.

Agrimonitor 8000 ohjausyksikkö

Näyttää aktiiviset vyötValo- ja äänihälytys220V verkkovirta

Oma akku

Erillinen puhelinyksikkölisättävissäTakuu 2 v

Activel yksikkö

LCD näyttöAktiiviset vyötAkkujen varausHälytysten kesto

220V verkkovirtaOma akku

OhjelmoitavissaPuhelinyksikköTakuu 2 v

http://www.dailymotion.com/video/xard34_agrimonitor_tech

Agrimonitor® toimintaperiaate

Asennuksen jälkeen 2-6 h kalibraatioTunnistaa ja mittaa lihassupistuksiaAnalysoi supistuksien muutoksia

Intensiteetti, kesto, frekvenssiHälyttää kahdessa vaiheessa (monitor, action)Tunnistaa myös poikimisvaikeudet, kun supistukset eivät etenevaiheesta toiseen normaalisti

Ohjelmiston kehityksessä 9600 poikimista

Normaali poikiminen

Aika

Valvonta tarpeen

Pikaista huomiota vaaditaan

Epänormaali poikiminen

VirhetarjontaKiertynyt kohtu

Suuri vasikkaSupistukset kestävät liian kauan

Epänormaali poikiminen

Esim. Puutteelliset supistukset

Testiasetelma

Vyötä testattiin 6.-18.7.2011 Maaningalla9 nautaa poikimiskarsinoissaVyö puettiin eläimelle vaihtelevasti 2 5 päivää ennen odotettuapoikimispäivääHälytykset kirjattiin muistiinKahden naudan käyttäytyminen videoitiinLämpötilaa ja ilmankosteutta mitattiin Tinytag data loggerilla (30 minvälein)Vyön poistamisen jälkeen eläimet tarkistettiin lypsyasemalla

Huomioita käytettävyydestä

Suhteellisen helppo pukeaVyö pääsee luisumaan poispaikoiltaan

Liian löysäksi jätetyt välihihnat/etuvyö

Vyö painuu utareen ja vatsan väliinVäliin pääsee myös likaa

Poikimisen jälkeen vyö löystyyAntenni saattaa löystyä käytössäyhteys vyön ja ohjausyksikön väliltähäviää

Testituloksia - Hälytykset

Ei käytössä puhelinhälytyksiähälytysten todellisista ajoista ei tietoa

Yhteys vyön ja vastaanottimen välillä katkesiusein

Hälytykset eivät tulleet ajallaanMonitor-hälytyksiä useita päiviä ennenpoikimista

Hälytysten tulkinta ei yksiselitteistäAction-hälytys näyttäisi tulevan järjestelmällisestimuutamaa tuntia ennen poikimista

TestituloksiaYhteenveto eläimistä

12.3.2012

Eläin RotuVyö

päällä/vrk

Ihorikkoutareenedessä

Ihorikkoselässä

1 Hol 52 Hol 5 X3 Ay 5 X X4 Hol 35 Ay 6,5 X X6 Ay 27 Ay 5 X8 Ay 3,5 X X9 Hol 2 X

LämpötilaAlin 12,3 °CYlin 28,3 °CKeskiarvo20,7 ± 3,1 °C

IlmankosteusAlin 50,9 %Ylin 96,5 %Keskiarvo76,3 ± 10,8 %

TestituloksiaVyön poistamisen jälkeen

Utareen edessä painauma vyöstäKehittyi ihorikoksi 5/9 eläimestä: 4 Ay, 1 Hol

5 vrk 6,5 vrk 5 vrk

TestituloksiaVyön poistamisen jälkeen

Selässä painauma lähettimestä/vyön metallisestasoljesta 4/9 eläimestä, joka kehittyi ihorikoksi (3 Ay, 1Hol)

6,5 vrk 3,5 vrk

Johtopäätöksiä

Rakenteeltaan yksinkertainen ja kestäväTarvitaan harjoittelua vyön pukemiseenTekniikka vanhaa: hälytykset soitetaan puhelimeenpiippauksinaHälytysten oikea tulkinta tarvitaan useita poikimisiaEläimen rakenne vaikuttaa vyön käytettävyyteenEi voida pitää eläimellä useita vuorokausia

Poikimisen ajankohta ennustettava muulla tavalla

Kehitetty lihakarjalle, käytössä Keski-EuroopassaTulevaisuus: jatketaan testausta viileämmissäolosuhteissa

Puhelinhälytyksien testaus

Hinta

Agrimonitor 8000 ohjausyksikkö 1.230Lehmään kiinnitettävä vyö 1.059Puhelinyksikkö 455

Varaosat:Vyö 123Akku vyöhön 16,50Antenni 25

Yhteensä 2744

Poikimisajankohdan ennustaminenKertaus

Poikimisen ajankohta 280 10 päivääsiemennyksestä/astutuksestatarkkuusBiologiset muutokset jotka havaittavissa(karjasilmä) ja/tai mitattavissatarkkuus, tuntien tarkkuus

Fysiologia (esim. ulkoiset ennusmerkit jaruumiinlämpötilan muutokset)KäyttäytyminenSynnytyksen käynnistyminen

Poikimisajankohdan ennustaminen

6h

EMÄ

ITSE

Jaeger ym. 2002

Poikimisajankohdan ennustaminen

poikinut: 4 h

AIEMMIN

NYT

Jaeger ym. 2008

Poikimisajankohdan ennustaminenUseammin poikineet poikivat harvemmin lypsyn aikaankuin muulloin

Edwards 1979

Ensikot Useammin poikineetValkoinen: avustettupoikiminenHarmaa: poikimista eiavustettu

Onnistuneen poikimisen taloudellinenmerkitys?

Kuinka suuressa osassa poikimista tarvitaanihmisen apua?Kuinka suuressa osassa poikimisia vasikkakuolee, jos poikimista ei avusteta?Kuinka suuressa osassa poikimisia lehmäkuolee, jos poikimista ei avusteta?Mikä on vasikan ja lehmän arvomaidontuotannossa ja emolehmätuotannossa?Hyvinvointinäkökulma taloudellisesta arvostariippumatta?

LähteetAlasuutari 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-loggingapparatus 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 vaginaltemperature 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 InternationalConference on the Assessment of Animal Welfareat 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 oflocomotion and posture behaviour of pregnant cows prior to calving using online image analysis. Computers and Electronics in Agriculture64: 53-60.Coppola CL, Collier RJ & Enns RM, 2002. Using body syrface temperature to predict calving. Proceedings, American Society of AnimalScience, 53Edwards 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 AmericanSociety 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 theTime 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. Precisionlivestock farming 2009.Miedema HM, Cockram MS, Dwyer CM & Macrae AI, 2011 (a).Changes in behaviour of dairy cows during the 24 h before normal calvingcompared 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 dairycows 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 tofurther 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. JDairy 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 ConferenceIEEE 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.