Pecuária Leiteira de Precisão: Sistemas de Ordenhas Robotizadas

ISSN 15167453 Julho I 2018 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Embrapa Gado de Leite Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento Embrapa Gado de Leite Juiz de Fora MG 2018 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas Rebeca Ribeiro Silvi Cláudio Antonio Versiani Paiva Thierry Ribeiro Tomich Fernanda Samarini Machado Letícia Caldas Mendonça Mariana Magalhães Campos Luiz Gustavo Ribeiro Pereira Autores DOCUMENTOS 230 ISSN 15167453 Julho2018 Exemplares desta publicação podem ser adquiridos na Embrapa Gado de Leite Rua Eugênio do Nascimento 610 Dom Bosco CEP 36038330 Juiz de ForaMG Telefone 3233117400 Fax 3233117424 httpwwwembrapabr wwwembrapabrfaleconoscosac Todos os direitos reservados A reprodução não autorizada desta publicação no todo ou em parte constitui violação dos direitos autorais Lei nº 9610 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação CIP Embrapa Gado de Leite Embrapa 2018 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas Rebeca Ribeiro Silvi et al Juiz de Fora Embrapa Gado de Leite 2018 30 p Embrapa Gado de Leite Documentos 230 ISSN 15167453 1 Pecuária leiteira 2 Precisão 3 Ordenha 4 Robotizada I Silvi Rebeca Ribeiro II Paiva Cláudio Antônio Versiani III Tomich Thierry Ribeiro IV Machado Fernanda Samarini V Mendonça Letícia Caldas VI Campos Mariana Magalhães VII Pereira Luiz Gustavo Ribeiro VIII Série CDD 6362142 Comitê Local de Publicações da Unidade Responsável Presidente Pedro Braga Arcuri SecretáriaExecutiva Inês Maria Rodrigues Membros Jackson Silva e Oliveira Leônidas Paixão Passos Alexander Machado Auad Fernando Cesár Ferraz Lopes Francisco José da Silva Lédo Pérsio Sandir DOliveira Fábio Homero Diniz Frank Ângelo Tomita Bruneli Nívea Maria Vicentini Letícia Caldas Mendonça Rita de Cássia Bastos de Souza Rita de Cássia Palmyra da Costa Pinto Virgínia de Souza Columbiano Barbosa Supervisão editorial Mariana Magalhães Campos Normalização bibliográfica Inês Maria Rodrigues Tratamento das ilustrações e editoração eletrônica Carlos Alberto Medeiros de Moura Arte da Capa Adriana Barros Guimarães Projeto gráfico da coleção Carlos Eduardo Felice Barbeiro 1ª edição On line 2018 Autores Rebeca Ribeiro Silvi Medicaveterinária MSc Bolsista da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CAPES Juiz de Fora MG Cláudio Antônio Versiani Paiva Médicoveterinário DSc analista Embrapa Gado de Leite Juiz de Fora MG Thierry Ribeiro Tomich Médicoveterinário DSc pesquisador Embrapa Gado de Leite Juiz de Fora MG Fernanda Samarini Machado Médicaveterinária DSc pesquisadora Embrapa Gado de Leite Juiz de Fora MG Letícia Caldas Mendonça Médicaveterinária MSc Analista Embrapa Gado de Leite Juiz de Fora MG Mariana Magalhães Campos Médicaveterinária DSc pesquisadora Embrapa Gado de Leite Juiz de Fora MG Luiz Gustavo Ribeiro Pereira Médicoveterinário DSc pesquisador Embrapa Gado de Leite Juiz de Fora MG Apresentação A automação chegou ao processo de produção de leite De atividade inten siva em trabalho produzir leite está migrando para atividade intensiva em capital Se nas atividades urbanoindustriais o principal motivo para o uso de processos automatizados se deu pela necessidade de aumentar a produtivi dade da mão de obra no setor lácteo os robôs surgem para suprir a carência deste fator de produção No setor de produção de leite boa parte das atividades cotidianas é rotineira Portanto o uso de robôs se aplica Mas não sem superar dificuldades iniciais Afinal nem todos os animais se adaptam aos processos e nem todas as tetas das vacas são esteticamente perfeitas Entretanto com o processo de envelhe cimento e escassez da mão de obra rural os robôs surgem como uma solução concreta para a necessidade de crescimento da produção de lácteos Evidentemente toda tecnologia tem de ser adaptada às condições socioe conômicas e ambientais às quais elas estão inseridas Portanto a tecnolo gia de automação das propriedades leiteiras precisa ser tropicalizada Os resultados disponíveis na literatura foram gerados em países temperados com mão de obra qualificada e cara e com o custo do dinheiro barato Todos estes aspectos afetam mas não inviabilizam a consideração dos resultados disponíveis e são inspiradores para que comecemos a focar nesta realidade que se materializa nas propriedades leiteiras brasileiras principalmente nas regiões mais dinâmicas como os estados do Rio Grande do Sul Paraná São Paulo e Minas Gerais A presente publicação é portanto esclarecedora e inspiradora e merece ser absorvida com merecida atenção Paulo do Carmo Martins Chefegeral da Embrapa Gado de Leite Sumário 1 Introdução9 2 Evolução Histórica dos Sistemas de Ordenhas 10 3 Sistemas de Ordenha Robotizada12 31 Princípio de funcionamento da ordenha robotizada 12 4 Fatores que Contribuem para o Sucesso de Adoção da Ordenha Robótica 14 41 Frequência de ordenha 14 411 Saúde animal 15 412 Estágio de lactação e ordem de parição 16 413 Taxa de lotação 16 42 Tipo de tráfego imposto às vacas 17 43 Estratégias de alimentação concentrada 19 44 Layout e manejo das instalações 21 5 Impacto Social e Econômico da Adoção do SOR 22 6 Considerações Finais 24 7 Referências 24 1 Introdução Os sistemas de ordenha robotizada SOR são cada vez mais utilizados em fa zendas produtoras de leite otimizando a produção sem que seja necessário o aumento do rebanho e de mão de obra Estimase entre 40000 a 43000 SOR no mundo sendo mais de 2500 somente nos Estados Unidos Tranel 2017 Nesse sistema a ordenha ocorre de forma voluntária e a vaca acessa as ins talações do sistema sem interferência humana Ferland et al 2016 Tse et al 2017 Como benefícios temse a otimização da produção de leite Drach et al 2017 mais conforto e melhoria na saúde da vaca Tse et al 2017 es tilo de vida mais flexível para os produtores e menos mão de obra relaciona da à ordenha Hansen 2015 No entanto um SOR apresenta investimento de capital mais alto em relação aos sistemas convencionais Shortall et al 2016 e requer que os produtores se adequem à gestão baseada em dados gerados pelo sistema Tse et al 2017 Além disso a rentabilidade ou a eco nomia de trabalho com a adoção do SOR varia de acordo com a capacidade de gestão do produtor Salfer et al 2017 Até agora a maior parte das pesquisas envolvendo SOR estão focadas em layouts de galpão Rodenburg 2017b e estratégias de alimentação suple mentar Bach e Cabrera 2017 Rodenburg 2017a Poucos trabalhos têm como enfoque os desafios e benefícios que os produtores experimentaram ao realizar a transição de sistemas de ordenha convencional para o roboti zado Tse et al 2017 Nessa série Documentos são discutidos aspectos relacionados à evolu ção dos sistemas de ordenha e os fatores que interferem na eficiência do SOR especificamente aqueles relacionados à saúde e desempenho produtivo da vaca às instalações e aos impactos econômico e social da adoção desse sistema 10 DOCUMENTOS 230 2 Evolução Histórica dos Sistemas de Ordenhas Os primeiros sistemas de ordenha mecânica surgiram no século 19 onde a inserção de tubos metálicos no teto promovia a abertura do esfíncter por gravidade e pressão permitindo a saída do leite da glândula mamária Figura 1 Esse método ficou conhecido como ordenha por cateter e embora tenha sido uma inovação provocaram diversos problemas sanitários como infec ções e lesões no teto Depois do método do cateter ser considerado inefi ciente diversos equipamentos de ordenha foram desenvolvidos baseados em pressão semelhante à ordenha manual ou por meio de dispositivos com produção de vácuo Van Vleck 1996 Na Europa a máquina de ordenha a vácuo foi patenteada por Hodges e Brockenden em 1851 Essa máquina era composta por um copo feito de guta percha uma substância plástica semelhante à borracha que se posicionava sobre todo o úbere e estava conectado a uma bomba manual Goulart 2004 Figura 1 Dispositivo de ordenha baseado em pequenos tubos metálicos Fonte Van Vleck 1996 11 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas Porém devido ao vácuo excessivo provocado pelo equipamento frequente mente as tetas ficavam edemaciadas com fluidos corporais e sangue Para corrigir o problema em 1890 Alexander Shiels criou um sistema com dife rentes níveis de sucção que massageava e mantinha o fluxo de fluidos nos tetos impedindo que estes ficassem edemaciados Lopes 2015 Na América do Norte S W Lowe patenteou em 1859 equipamento que utilizava sucção por meio de manivela e retirava o leite dos quatro tetos ao mesmo tempo Já em 1878 Anna Baldwin desenvolveu tecnologia de orde nha semelhante à de Hodges e Brockenden porém ao invés de uma bomba manual utilizava uma bomba de jarro para produzir o vácuo Mesmo com os avanços essas máquinas ainda causavam problemas sanitários e físicos ao úbere e desconforto às vacas Van Vleck 1996 Com base nas evoluções e modificações realizadas nas primeiras máquinas de ordenha pesquisadores definiram alguns princípios básicos com intuito de apri morar esses equipamentos Primeiro ficou estabelecido que a teteira deveria fornecer uma abertura para que o leite pudesse fluir a partir da cisterna do teto Além disso foi reconhecido que a teteira deveria ser confeccionada de mate rial que possibilitasse a sanitização para prevenir a propagação de doenças nas glândulas mamárias Adicionalmente ficou definido que deveria ser aplicada baixa pressão na extremidade do teto e haver algum tipo de sucção vácuo produzida pela saída do ar dos copos da teteira Esse tipo de sucção foi descrito como próximo aos movimentos de mamada do bezerro Goulart 2014 O primeiro equipamento comercial projetado com sucesso por Willian Muechland na Escócia foi introduzido no mercado em 1889 Nessa máquina o uso da tecnologia de pressão foi substituído pelo vácuo contínuo nos tetos Mais tarde os inventores perceberam que a pulsação era necessária para uma ordenha eficiente e passaram a utilizar uma máquina de ordenha com bomba manual ou bomba de pé Goulart 2014 Por volta de 1980 já estavam disponíveis no mercado sistemas eletrônicos de controle capazes de detectar o fim da ordenha e remover os insufladores de forma automática e com dispositivos que recolhiam tanto a produção de leite como as coletas de amostras para análise de qualidade Ketelaarde Lauwere 1998 Silva et al 2007 12 DOCUMENTOS 230 Nos últimos dez anos os avanços foram voltados ao desenvolvimento de equipamentos robotizados significando um dos principais avanços da indús tria leiteira Esses sistemas têm como principal objetivo aumentar a frequência de ordenha dos animais sem aumentar a carga de trabalho dos operadores Rossing e Hogewerf 1997 Além disso são capazes de analisar a condição de saúde do úbere a qualidade do leite e outros parâmetros de desempenho do sistema no momento da ordenha de forma autônoma Ordolff 2001 3 Sistemas de Ordenha Robotizada A ordenha robotizada é considerada uma tecnologia relativamente nova que vem sendo adotada por produtores de leite a uma taxa crescente desde que os primeiros sistemas comerciais apareceram em 1992 Bach e Cabrera 2017 De Koning 2011 apontou que de 1992 até 2011 mais de 10 mil orde nhas robotizadas foram instaladas em fazendas em todo o mundo chegando em 2015 a 25 mil fazendas leiteiras com ordenhas robotizadas Steeneveld et al 2015 O primeiro protótipo experimental foi desenvolvido na Alemanha pelo enge nheiro agrônomo Karl Rabold em 1980 O objetivo primário era substituir a mão de obra que já era escassa naquela época Porém como se trata de um sistema autônomo ele é dependente de diversos fatores que vão desde o comportamento das vacas até a administração das atividades dentro da propriedade rural Ketelaarde Lauwere et al 1996 Nos sistemas automáticos de ordenha o robô apresenta um braço mecânico que ao detectar o posicionamento do teto da vaca realiza a colocação e retirada das teteiras nos animais O sistema é composto de dispositivos que detectam a entrada e saída dos animais de limpeza do úbere e de registro da produção de leite Rossing et al 1997 tornando desnecessária a presença de um ordenhador dentro das instalações 31 Princípios de funcionamento da ordenha robotizada Após a identificação eletrônica do animal a porteira de acesso à área da ordenha é automaticamente liberada e o sistema verifica se a vaca precisa 13 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas ser ordenhada naquele momento Em caso positivo o alimento concentrado é liberado e iniciase o processo de ordenha Caso contrário o animal é en caminhado à saída pela abertura automática do portão de saída do box de contenção da ordenha Maculan e Lopes 2016 No processo de ordenha o sistema de localização do braço robótico identifica o úbere e o posicionamento dos tetos que são lavados com jatos de água e secos com ar ou submetidos à limpeza mecânica com rolos de escova O braço mecâ nico conecta os copos de ordenha nos tetos para o início da ordenha A remoção automática das teteiras se dá quando o fluxo de leite diminui aos níveis prédeter minados por quarto mamário Maculan e Lopes 2016 Spray com desinfetante é aplicado em cada teto após a ordenha Ohnstad et al 2012 O sistema responsável pelos movimentos do braço mecânico baseiase em uma combinação de três eixos lineares de referência X Y e Z Duas abor dagens são utilizadas para localizar os tetos a primeira determina a posição aproximada do úbere e a segunda determina a posição precisa de cada teto O sistema utiliza um sensor de triangulação ótica que se baseia na reflexão de feixes de luz infravermelha e efetiva os posicionamentos garantindo que a cor dos tetos não interfira nas avaliações Cattaneo et al 1996 Os equipamentos com sensores infravermelhos não são capazes de detectar tetos cruzados por isso animais com essa conformação de tetos não conse guem ser ordenhados Contudo equipamentos mais modernos que possuem câmeras de visão 3D permitem a detecção de tetos irregulares Akhloufi 2014 Em 2007 a Organização Internacional de Normas Padrão ISO aprovou nor mas para instalações e equipamentos de ordenha robotizada Um grupo da Federação Internacional do Leite International Dairy Federation IDF sugeriu que embora em alguns aspectos os sistemas robotizados de ordenha sejam diferentes dos convencionais o princípio básico é o mesmo Dessa forma além de criar um novo modelo para as instalações ficou decidida a revisão de padrões exclusivos para sistemas de ordenhas robotizadas permitindo uma referência específica do sistema como um todo Reinemann 2008 14 DOCUMENTOS 230 4 Fatores que Contribuem para o Sucesso de Adoção da Ordenha Robótica 41 Frequência de ordenha O retorno máximo do investimento em sistemas com ordenha robotizada é alcançado quando as vacas circulam ao redor de todo o sistema em sua própria rotina diária com pouca ou nenhuma intervenção humana Bach e Cabrera 2017 Um dos grandes desafios para melhorar a eficiência nesses sistemas é man ter a frequência de ordenha das vacas ao longo do tempo contribuindo para o bemestar e desempenho dos animais Bach e Cabrera 2017 Vijayakumar et al 2017 observaram um efeito positivo entre a frequência da ordenha e a produção de leite com maiores rendimentos quando os animais eram orde nhados quatro vezes ao dia Diversas pesquisas registraram rebanhos com uma frequência média de 25 ordenhasvacadia Gygax et al 2007 Bach et al 2009 No entanto al gumas pesquisas demonstraram taxas de ordenha voluntárias superiores variando entre 27 a 32 ordenhasvacadia Madsen et al 2010 Munksgaard et al 2011 Castro et al 2012 Deming et al 2013 Gygax et al 2007 investigaram fazendas leiteiras com ordenha robotizada na Suíça e constataram que em 67 delas o intervalo entre ordenhas é de 6 a 12 h Porém esses intervalos ocorrem com maior frequência nos sistemas de tráfego dirigido onde os animais são obrigados a passar pela unidade de ordenha em intervalos regulares A frequência de ordenha depende de diversos fatores combinados que estão relacionados às instalações manejo e características das vacas Deming et al 2013 Problemas de frequência irregular são comumente associados a perdas em produção de leite aumento de riscos de mastite e redução nos lucros Bach e Cabrera 2017 A falta de hábito dos animais em relação ao novo sistema também pode provocar a redução do fluxo de visitas ao SOR Migliorati et al 2005 15 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas Os fatores relacionados à vaca incluem o estado de saúde do animal principal mente a claudicação produção de leite estágio de lactação e ordem de parição Bach e Cabrera 2017 Aqueles fatores relacionados às instalações e manejo incluem o layout da fazenda a taxa de lotação o tipo de tráfego imposto às va cas e a estratégia de alimentação concentrada Bach e Cabrera 2017 411 Saúde animal A claudicação provoca dor e desconforto ao animal Archer et al 2010a e os animais afetados mostram sinais como redução da mobilidade e altera ções no comportamento MiguelPacheco et al 2014 Em pesquisa recente Westin et al 2016 relataram prevalência de claudicação de 15 na América do Norte Trabalhos anteriores reportaram prevalência de 368 no Reino Unido Barker et al 2010 e entre 28 e 33 no Chile Tadich et al 2010 Vários estudos demonstraram que vacas com claudicação visitam a orde nha robotizada com menos frequência resultando em menor produção de leite e maior probabilidade que necessitem de busca para serem ordenhadas Garcia et al 2014 King et al 2016 Portanto a prevalência de claudicação nos rebanhos com SOR também é importante do ponto de vista econômico Westin et al 2016 Outro ponto importante para o sucesso na adoção do SOR no tocante à saú de animal é o controle da mastite Segundo Hovinen e Pyorala 2011 a de tecção da mastite clínica e subclínica e consequente decisão com relação ao tratamento e à segregação são um desafio para sistemas de ordenha robó tica uma vez que a presença de um responsável atento à interpretação dos dados de saúde do úbere do rebanho continua imprescindível assim como para sistemas convencionais de ordenha Outro desafio a ser considerado é a dificuldade do SOR em identificar tetos sujos mesmo após a limpeza préordenha Considerando que a prevenção da mastite depende também da adequada higiene antes da ordenha a lim peza mais completa ou reforçada dos tetos e de sua extremidade pode ser necessária para algumas vacas em SOR até que uma solução tecnológica seja desenvolvida para a diferenciação mais precisa entre úberes sujos e limpos Jacobs e Siegford 2012b 16 DOCUMENTOS 230 412 Estágio de lactação e ordem de parição O estágio de lactação e a parição também devem ser considerados nesse aspecto Deming et al 2013 e Clark et al 2014 observaram que vacas em início de lactação frequentam a ordenha mais vezes quando comparadas àquelas no final da lactação sendo que o número máximo de visitas ao SOR é atingido com 100 dias em lactação DEL Clark et al 2014 Esse com portamento sugere que a queda na produção de leite em função do aumento do DEL das vacas reduz a necessidade do animal visitar o robô Deming et al 2013 Hovinen e Pyorala 2011 ainda consideram que a frequência de ordenha precisa ser adaptada também em função do estágio de lactação visando à saúde da glândula mamária Quatro ordenhas por dia de acordo com os autores seriam indicadas apenas para vacas de alta produção em pico de lactação Em relação à ordem de parto Jacobs e Siegford 2012a constataram que vacas multíparas acessam com mais frequência a área de ordenha principal mente em casos onde existe uma densidade alta de animais por robô pois são menos bloqueadas por outras vacas Em contrapartida os trabalhos de Bordeiras et al 2008 e Deming et al 2013 evidenciaram que vacas mul típaras visitam o SOR com menos frequência do que as vacas primíparas Por sua vez André et al 2010 não observaram efeito da parição sobre a frequência de visitas ao robô 413 Taxa de lotação O número de vacas por robô também é importante quando o intuito é elevar ao máximo a frequência de ordenha Deming et al 2013 sugeriram uma densidade ideal de 60 vacas por unidade em sistemas de tráfego livre para não comprometer o intervalo entre ordenhas e consequentemente a produ ção de leite do rebanho Os autores concluíram que as vacas apresentam maior frequência de ordenha quando a densidade de animais por ordenha é menor King et al 2016 e Tremblay et al 2016 reportaram que o menor número de vacas por SOR em média 49 animais por unidade de ordenha teve efeito positivo sobre a produção de leite em sistemas de tráfego livre onde o número de animais por ordenha é geralmente menor que em sistemas de tráfego guiado Os resultados podem estar relacionados à estrutura hie 17 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas rárquica dos rebanhos visto que vacas dominantes gastam menos tempo na área de espera do que as subordinadas Melin et al 2005 Jacobs e Siegford 2012a observaram que mesmo em rebanhos onde o número de robôs é ideal o comportamento das vacas e as dinâmicas de grupo podem interferir na disponibilidade e eficiência do SOR Para os autores as intera ções sociais negativas ou a variação individual de comportamento na área de espera da ordenha podem reduzir a motivação das vacas em visitar o robô novamente Quando o SOR trabalha com número ideal de animais por robô são obser vadas melhorias no número de ordenhas por vaca redução no tempo de es pera dos animais para entrar na sala de ordenha e melhor distribuição diária do alimento Como resultado têmse efeitos positivos na produção de leite bemestar e saúde dos animais Migliorati et al 2005 42 Tipo de tráfego imposto às vacas Quatro estratégias de tráfego das vacas são mais utilizadas nos rebanhos com SOR Na primeira estratégia o tráfego livre a vaca escolhe quando visitar o robô e acessar áreas de alimentação e descanso Na segunda es tratégia com tráfego estritamente dirigido ou guiado as instalações contam com portões de sentido único bloqueando a rota entre as áreas de descanso e alimentação Quando as vacas saem da área de repouso precisam passar obrigatoriamente pelo robô que verifica se a vaca deve ou não ser ordenha da de acordo com o intervalo da última ordenha Depois de passar pela or denha a vaca é liberada para a área de alimentação e tem acesso à sala de descanso por outro portão Na terceira estratégia chamada de leite primeiro milk first o tráfego é guiado com portão de préseleção que dirige apenas as vacas aptas a sala de espera e as inelegíveis para a área de alimentação Dessa forma a quantidade de vacas que entram no robô é menor reduzindo tanto o tempo de espera para ordenha como para a alimentação Na quarta estratégia também chamada de alimento primeiro Feed first o tráfego é guiado no entanto a vaca tem acesso aos cochos de alimentação primeiro e só podem retornar à área de descanso por portões de préseleção que dire cionam as vacas aptas para o robô e as inelegíveis diretamente para a área de descanso Rodenburg 2017b 18 DOCUMENTOS 230 Escolher entre um dos tipos de tráfego pode interferir diretamente na efi ciência das atividades e no conforto da vaca Além disso o tipo de tráfego adotado é um fator importante no projeto de instalações nesses sistemas Rodenburg 2017b Diversas pesquisas foram desenvolvidas com intuito de avaliar qual tipo de tráfego possibilita a maior eficiência dos sistemas de ordenha robotizada Porém em grande parte dos trabalhos publicados o tamanho da amostra foi um fator limitante quando o intuito foi investigar o tipo de tráfego e a produção diária de leite Tremblay et al 2016 Impor um tráfego dirigido às vacas melhorou a frequência de ordenha e re duziu a variação nos intervalos de ordenha nas pesquisas desenvolvidas por Melin et al 2007 e Bach et al 2009 Por outro lado o tráfego dirigido alterou o comportamento alimentar das vacas diminuindo o número de re feições diárias Bach et al 2009 e comprometeu o tempo de repouso dos animais Melin et al 2007 Rodenburg 2012b sugeriu que o tráfego estri tamente dirigido ou seja guiado por portões que não permite a seleção dos animais que podem ou não acessar a área do robô afetam mais a hierarquia social do rebanho e o tempo de repouso comprado aos sistemas de tráfego livre O sistema de tráfego estritamente dirigido geralmente está associado à diminuição da produção de leite em comparação ao tráfego livre Tremblay et al 2016 em análise multivariada de dados de campo utilizando o tipo de tráfego como efeito principal constataram que as vacas sob tráfego livre produziram 111 kg a mais de leite por dia do que as vacas em sistema de tráfego estritamente dirigido que vem sendo cada vez menos recomendado e utilizado pelos produtores Já Unal et al 2017 comparam o desempenho de uma fazenda com sistema de tráfego livre e duas fazendas utilizando o tráfego guiado em sistema de or denha primeiro milk first com por portões de separação inteligentes Os au tores relataram que o tempo gasto buscando vacas para ordenha e o número de recusas do robô foi menor nas fazendas com fluxo guiado Sugerindo que nesses sistemas mais vacas podem ser ordenhadas por robô sem compro meter o desempenho do sistema Em outros trabalhos não houve diferença significativa na frequência de or denha e produção de leite entre os tipos de tráfego Gygax et al 2007 19 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas Munksgaard et al 2011 No entanto esses estudos não corrigiram fatores de confundimento e outros fatores de risco nas abordagens de modelagem aplicadas como tamanho do rebanho e número de animais por robô Bach e Cabrera 2017 sugeriram que em sistemas dede tráfego livre devem ser adotadas práticas nutricionais que reduzam a variação no número de visitas ao SOR Bach e Cabrera 2017 Fica claro que não há um senso comum quanto ao tipo de tráfego ideal a ser adotado e a decisão da escolha vai depender das condições de cada fa zenda Os estudos realizados muitas vezes utilizaram tamanho limitado das amostras contemplaram apenas ordenhas de um único fabricante e foram desenvolvidas em países cujas características únicas das explorações leitei ras podem afetar os resultados 43 Estratégias de alimentação em SOR O programa de alimentação com SOR tem como objetivo fornecer uma dieta consistente no suprimento de nutrientes e atrair a vaca para a ordenha regular mente contribuindo tanto para maior produção de leite como para a menor ne cessidade de buscas forçadas do animal para a ordenha Rodenburg 2017b A estratégia de alimentação mais comum com tráfego livre é fornecer parte do concentrado durante o processo de ordenha de acordo com a produção individual de leite de cada animal Bach e Cabrera 2017 Com base na ida de ou estágio da lactação o sistema define os parâmetros de alimentação que normalmente começa com um baixo nível de concentrados no parto com aumento gradativo durante as primeiras semanas de lactação Rodenburg 2017a A crescente oferta de concentrado acompanha o aumento da produ ção de leite atingindo níveis máximos no pico de lactação 14 semanas em média quando a quantidade de concentrado ofertado começa a diminuir com a queda na produção de leite André et al 2010 Rodenburg 2017a preconizou que vacas introduzidas no SOR após o parto devem receber de 1 a 3 kgdia de concentrado com aumentos de 100 a 300 gramasdia nas primeiras duas semanas independentemente da quantidade de leite produzida Segundo o autor para cada quilograma de leite produzido a vaca deve consumir em média 130 g de concentrado quando estiver sendo 20 DOCUMENTOS 230 ordenhada Após esse período os animais passam a receber o alimento de acordo com a produção de leite porém acima de suas exigências nutricionais para estimular a produção e compensar possíveis perdas de peso ocorridas no início da lactação Quando a vaca atinge o pico de produção e está em boas condições corporais a alimentação passa a ser fornecida estritamente de acordo com a produção de cada animal Nos últimos 7 a 10 dias de lacta ção o concentrado fornecido no robô é reduzido gradualmente até zero para realização do processo de secagem da vaca Nos sistemas que utilizam tráfego com fluxo estritamente dirigido a quanti dade de concentrado ofertada na SOR geralmente é menor já nas fazendas com tráfego guiado com portões de separação a quantidade de concentra dos pode ser maior menor ou igual ao adotado em sistemas de tráfego livre o que vai depender da estratégia de alimentação adotada na fazenda Em fazendas norteamericanas cerca de 2 kg de concentrado são disponibiliza dos no cocho da ordenha e a dieta total parcial é ofertada após a ordenha Ainda assim muitos produtores optam por fornecer o alimento com a mesma abordagem do fluxo livre Rodenburg 2017a Bach e Carneiro 2017 concluíram que não existe uma quantidade ideal de concentrado a ser ofertada no SOR O tempo limitado que os animais perma necem na ordenha restringe a quantidade de concentrado fornecida durante o processo Bach e Cabrera 2017 assim geralmente não se recomenda ofertar mais do que 25 kg de concentrado por visita ao SOR Além da composição nutricional Salfer e Endres 2016 relataram que a pa latabilidade dos ingredientes do concentrado foi um dos fatores relacionados à alimentação determinantes para o sucesso em SOR No entanto Migliorati et al 2005 e Harper et al 2016 não observaram alterações na ingestão de alimentos e padrões de visitas ao robô quando se oferece um concentrado de alta palatabilidade e ou aromatizado Os sistemas de ordenha robótica trazem uma oportunidade importante de atender às exigências de nutrientes individuais de cada vaca com pre cisão garantindo maior potencial de melhorar a eficiência da produção Gehman 2011 21 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas Como existe variação individual e entre vacas dependendo de fatores como produção de leite estágio de lactação e condição corporal algumas vacas podem receber mais nutrientes que outras Bach e Cabrera 2017 Uma al ternativa interessante é a adoção de estratégias de alimentação combinando fonte de energia e de proteína ou até mesmo em função da composição do leite em alguns casos Porém apesar da oferta de alimento adequada as vacas simplesmente podem optar por não consumir a quantidade fornecida a elas durante a ordenha Bach e Cabrera 2017 44 Layout e manejo das instalações Poucas pesquisas foram desenvolvidas para definir a estrutura e gestão das instalações do SOR para maximizar a produção Por isso a maior parte das recomendações relacionadas a galpões de ordenha robotizada são basea das em observações de campo Bach e Cabrera 2017 Rodenburg 2017b De forma diferente do que ocorre nas salas de ordenha convencionais no SOR as vacas geralmente não deixam o confinamento para serem ordenha das Rodenburg 2017b Por isso os detalhes das instalações como o nú mero de robôs e tipo de tráfego são importantes por exercerem efeito sobre o bemestar e a produção dos animais principalmente em rebanhos maiores Bach e Cabrera 2017 Em termos de bemestar animal um dos fatores mais preocupantes é se a vaca tem liberdade para expressar seu comportamento normal Produtores de leite que utilizam SOR em suas propriedades relacionaram o conforto dos animais como fator determinante na frequência da ordenha voluntária Atividades como limpeza do piso do galpão e a troca das camas também podem interferir no bemestar dos animais sendo preferível a automação desses processos Rodenburg 2017b Problemas como maior incidência de claudicação também podem ser asso ciados ao projeto e manejo das instalações que incluem alta densidade de animais no galpão instalações pequenas que restringem o movimento ca mas desconfortáveis piso escorregadio e sujo além de pouca frequência de passagem no pedilúvio Solano et al 2015 King et al 2016 Westin et al 2016 Nos sistemas robotizados a incidência de claudicação foi menor 22 DOCUMENTOS 230 quando os corredores foram raspados com mais frequência Solano et al 2015 King et al 2016 Westin et al 2016 observaram forte associação entre o espaço dos corredores principalmente quando estava associado à área de alimentação e o uso de camas pequenas e desconfortáveis com au mento na prevalência de claudicação Embora Rodenburg 2017b tenha afir mado existir incidência grave de claudicação quando a densidade de vacas no galpão é maior nenhum dos autores citados anteriormente encontraram associação do número de vacas por robô e a claudicação Porém nesses estudos a maioria dos rebanhos avaliados tinha menos de 60 vacas por robô o que é considerado por Deming et al 2013 como a densidade ideal de ani mais em sistemas que utilizam tráfego livre Deming et al 2013 Os layouts de SOR devem ser projetados com vias largas cruzamentos múl tiplos que possibilitem rotas de escape de equipamentos de limpeza do piso e troca das camas de forma que apenas uma pessoa possa desempenhar todas as atividades de manejo e manuseio do robô quando e se for necessá rio Quanto ao número de robôs em uma instalação com SOR manter grupos pequenos com acesso a apenas uma máquina pode facilitar a identificação de vacas que podem ser ordenhadas Contudo o acesso a dois robôs reduz o tempo de espera com menos interrupções de lavagem ou de manutenção Rodenburg 2017b 5 Impacto Social e Econômico da Adoção do SOR É cada vez maior o número de produtores que adotam sistemas de ordenha robotizada ao redor do mundo E os principais motivos para adesão à essa tecnologia são de caráter social e econômico visando aumento da produção de leite flexibilidade e redução da mão de obra Hansen 2015 Ferland et al 2016 Drach et al 2017 Diversas pesquisas indicaram o potencial do SOR em aumentar a produção de leite e do ponto de vista da eficiência econômica esse deve ser o princi pal objetivo do sistema Bach e Cabrera 2017 Drach et al 2017 avaliando ordenhas robóticas em fazendas leiteiras em sistema de pastejo registraram aumento de 157 na produção de leite Em trabalho publicado por Ferland 23 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas et al 2016 a produção de leite aumentou em 7416 kg por vacaano após a introdução do SOR em fazendas no Canadá Como o investimento em ordenhas robotizadas é substancialmente maior em relação ao necessário para uma ordenha convencional a produção de leite por unidade de robô deve ser considerada por afetar a rentabilidade do siste ma Estratégias para aumentar a taxa média de fluxo de leite reduzir o tempo de preparação da ordenha e aumentar o tempo que a ordenha fica ocupada podem aumentar a produção de leite por robô Salfer et al 2017 Castro et al 2012 avaliaram a eficiência de SOR em 29 fazendas leiteiras da Espanha Em média as fazendas produziram 5497 mil kg de leiterobô por ano com 527 vacasrobô e frequência de ordenha de 27 vezesdia a uma taxa de ocupação das vacas de 72 Esta produção foi menor do que os 593 mil kg de leiterobô que Tremblay et al 2016 encontraram com 505 vacasrobô com frequência de ordenha de 29 vezesdia Ambos os valores estão próximos da capacidade máxima estimada de 600000 a 750000 kg de leiterobô por ano estipulada por De Koning e Ouweltjes 2000 Castro et al 2012 concluíram que nas condições ideais a taxa de lotação das vacas poderia chegar a 94 Isso resultaria em 735 mil kg de leiterobô e em frequência de ordenha de 248 vezes por vacadia devido ao aumento no tamanho do rebanho Mesmo que a produção de leite seja o principal fator econômico determinante do sucesso da utilização do SOR pesquisas indicam que a flexibilidade e eficiência do trabalho consistem nas principais razões para os produtores ins talarem ordenhas robotizadas Hansen 2015 Drach et al 2017 Em 2014 213 fazendas leiteiras canadenses que trocaram os sistemas convencionais por robotizados observaram redução na carga de trabalho de 15 horas por vacaano Ferland et al 2016 Além de contribuir para o bemestar e saúde dos produtores a redução da mão de obra contribuiu para o aumento da ren tabilidade das fazendas O desejo de minimizar a necessidade de trabalho contratado também foi con siderado importante por produtores de leite nos Estados Unidos Adcock et al 2015 Em 2010 a escassez de trabalho no campo já era considerada preocupante por produtores de leite naquele país Susanto et al 2010 24 DOCUMENTOS 230 Além dos fatores mencionados anteriormente tecnologias implantadas nos galpões relacionadas principalmente a bemestar e conforto animal exigên cia e custo da mão de obra qualificada e custos com manutenção também têm efeito sobre a rentabilidade nos sistemas com ordenhas robotizadas Shortall et al 2016 Bach e Cabrera et al 2017 Salfer et al 2017 Pesquisas mostraram que a maioria dos agricultores está feliz com a deci são de instalar o SOR Hansen 2015 Ferland et al 2016 Tse et al 2017 Embora a satisfação ainda seja baseada totalmente nos retornos econômi cos a melhoria no estilo de vida dos produtores é considerada um fator im portante para a grande aceitação e crescimento da adoção desse sistema 6 Considerações Finais Fazendas bemsucedidas com a adoção do SOR são aquelas com alta pro dução e produtividade que utilizam animais com boa saúde e apresentam pouca necessidade de buscar vacas para a ordenha Para isso os galpões devem ser bem projetados e gerenciados Ainda que a ordenha robotizada seja opção atraente para alguns produtores devese considerar fatores como a disponibilidade de mão de obra qualifica da estilo de vida procurado pelo produtor interesse em tecnologia exigência de investimento inicial de capital e principalmente a rentabilidade quando se pretende investir em tecnologia de automação do processo de ordenha 7 Referências ADCOCK F ANDERSON D ROSSON P The Economic Impacts of Immigrant Labor on US Dairy Farms USDA Outlook Conference Washington DC Center for North American Studies 2015 AKHLOUFI M A 3D vision system for intelligent milking robot automation In RÖNING J CASASENT D Ed Intelligent Robots and Computer Vision XXXI Algorithms and Techniques São Francisco CA ISTSPIE Electronic Imaging 2014 p 90250N 25 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas ANDRÉ G BERENTSEN P B M ENGEL B DE KONING C J A M LANSINK A O Increasing the revenues from automatic milking by using in dividual variation in milking characteristics Journal of Dairy Science v 93 n 3 p 942953 2010 ARCHER S C BELL N HUXLEY J Lameness in UK dairy cows a review of the current status In Practice v 32 n 10 p 492504 2010 BACH A DEVANT M IGLEASIAS C FERRER A Forced traffic in au tomatic milking systems effectively reduces the need to get cows but alters eating behavior and does not improve milk yield of dairy cattle Journal of Dairy Science v 92 n 3 p 12721280 2009 BACH A CABRERA V Robotic milking Feeding strategies and economic returns Journal of Dairy Science v 100 n 9 p 77207728 2017 BARKEMA H W VON KEYSERLINGK M A G KASTELIC J P LAM T J G M LUBY C ROY J P LEBLANC S J KEEFE GP KELTON D F Invited review Changes in the dairy industry affecting dairy cattle health and welfare Journal of Dairy Science v 98 n 11 p 74267445 2015 CASTRO A PEREIRA J M AMIAMA C BUENO J Estimating efficiency in automatic milking systems Journal of Dairy Science v 95 n 2 p 929 936 2012 CLARK C E F KWINTEN N B P VAN GASTEL D A J M KERRISK K L LYONS N A GARCIA S C Differences in voluntary cow traffic between Holstein and llawarra breeds of dairy cattle in a pasturebased automatic mil king system AsianAustralasian Journal of Animal Sciences v 27 n 4 p 587 2014 DE KONING K Automatic milking Common practice on over 10000 dairy farms worldwide In Proceedings of the Dairy Research Foundation Symposium v 59 p 1431 2011 DE KONING C J A M OUWELTJES W Maximizing the milking capa city of an automatic milking system In MEIJERING A HOGEVEEN H de KONING C J A M Ed Automatic Milking A Better Understanding Wageningen Wageningen Academic Publishers 2000 544 p 26 DOCUMENTOS 230 DEMING J A BERGERON R LESLIE K E DEVRIES T J Associations of housing management milking activity and standing and lying behavior of dairy cows milked in automatic systems Journal of Dairy Science v 96 n 1 p 344351 2013 DRACH U HALACHMI I PNINI T IZHAKI I DEGANI A Automatic herding reduces labour and increases milking frequency in robotic milking Biosystems Engineering v 155 p 134141 2017 FERLAND J VASSEUR E DUPLESSIS M PAJOR E A PELLERIN D 1246 Economic impact of introducing automatic milking system on Canadian dairy farms Journal of Animal Science v 94 n supplement 5 p 600601 2016 GARCIA E KLAAS I AMIGO J M BRO R ENEVOLDSEN C Lameness detection challenges in automated milking systems addressed with partial least squares discriminant analysis Journal of Dairy Science v 97 n 12 p 74767486 2014 GEHMAN A M Enhanced nitrogen utilisation in dairy cattle with precision protein nutrition Rec Adv Anim Nutr v 18 p 187195 2011 GOULART M M A history description and comparison of different brands of dairy Parlor Equipment and which designs are the best fit for different sized dairy operations 2014 28 f California Polytechnic State University San Luis Obispo California GYGAX L NEUFFER I KAUFMANN C HAUSER R WECHSLER B Comparison of functional aspects in two automatic milking systems and autotan dem milking parlors Journal of Dairy Science v 90 n 9 p 42654274 2007 HANSEN B G Robotic milkingfarmer experiences and adoption rate in Jæren Norway Journal of Rural Studies v 41 p 109117 2015 HARPER M T OH J GIALLONGO F LOPES J C WEEKS H L FAUGERON J HRISTOV A N Preference for flavored concentrate premi xes by dairy cows Journal of Dairy Science v 99 n 8 p 65856589 2016 HOVINEN M PYORALA S Invited review Udder health of dairy cows in automatic milking Journal of Dairy Science v 94 p 547562 2011 27 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas JACOBS J A SIEGFORD J M Lactating dairy cows adapt quickly to being milked by an automatic milking system Journal of Dairy Science v 95 n 3 p 15751584 2012a JACOBS J A SIEGFORD J M Invited review The impact of automatic milking systems on dairy cow management behavior health and welfare Journal of Dairy Science v 95 n 3 p 22272247 2012b KETELAARDE LAUWERE C C DEVIR S METZ J H M The influence of social hierarchy on the time budget of cows and their visits to an automatic milking system Applied Animal Behaviour Science v 49 n 2 p 199211 1996 KETELAARDE LAUWERE C C Cow behaviour and managerial as pects of fully automatic milking in loose housing systems 1998 199 p Tese de doutorado Department of Technology Animal Husbandry Institute of Agricultural and Environmental Engineering IMAGDLO Wageningen Netherlands KING M T M PAJOR E A LEBLANC S J DEVRIES T J Associations of herdlevel housing management and lameness prevalence with produc tivity and cow behavior in herds with automated milking systems Journal of Dairy Science v 99 n 11 p 90699079 2016 LOPES S C Avaliação do comportamento de vacas leiteiras num sis tema voluntário de ordenha 2015 Dissertação Mestrado em Engenharia Zootécnica Universidade do Minho Braga MACULAN R LOPES M A Ordenha robotizada de vacas leiteiras uma revisão Boletim de Indústria Animal v 73 n 1 p 8087 2016 MADSEN J WEISBJERG M R HVELPLUND T Concentrate composi tion for automatic milking systemsEffect on milking frequency Livestock Science v 127 n 1 p 4550 2010 MELIN M WIKTORSSON H NORELL L Analysis of feeding and drinking patterns of dairy cows in two cow traffic situations in automatic milking sys tems Journal of Dairy Science v 88 n 1 p 7185 2005 28 DOCUMENTOS 230 MELIN M PETTERSSON G SVENNERSTENSJAUNJA K WIKTORSSON H The effects of restricted feed access and social rank on feeding behavior ru minating and intake for cows managed in automated milking systems Applied Animal Behaviour Science v 107 n 1 p 1321 2007 MIGLIORATI L SPERONI M LOLLI S CALZA F Effect of concentrate feeding on milking frequency and milk yield in an automatic milking system Italian Journal of Animal Science v 4 sup 2 p 221223 2005 MIGUELPACHECO G G KALER J REMNANT J CHEYNE L ABBOTT C FRENCH A P PRIDMORE T P HUXLEY J N Behavioural changes in dairy cows with lameness in an automatic milking system Applied Animal Behaviour Science v 150 p 18 2014 MUNKSGAARD L RUSHEN J DE PASSILLÉ A M KROHN C C Forced versus free traffic in an automated milking system Livestock Science v 138 n 1 p 244250 2011 OHNSTAD I RIEKERINK R O HOGEWERF P DE KONING C A J M BARKEMA H W Effect of automatic postmilking teat disinfection and cluster flushing on the milking work routine Journal of Dairy Science v 95 n 5 p 25672570 2012 ORDOLFF D Introduction of electronics into milking technology Computers and Electronics in Agriculture v 30 n 1 p 125149 2001 REINEMANN D J Robotic milking current situation Proc NMC Ann mtg p 7580 2008 RODENBURG J Feeding the Robotic Milking Herd eCommons Cornells digital repository 2017a Avaliable on httpsecommonscornelleduhand le181348024 Access on 18 jul 2018 RODENBURG J Robotic milking Technology farm design and effects on work flow Journal of Dairy Science v 100 n 9 p 77297738 2017b RODENBURG J HOUSE H K Field observations on barn layout and design for robotic milking In INTERNATIONAL DAIRY HOUSING CONFERENCE 6 2007 Menneapolis Proceedings Minneapolis 29 Pecuária leiteira de precisão sistemas de ordenhas robotizadas American Society of Agricultural and Biological Engineers 2007 p 21 Eletronic only ROSSING W HOGEWERF P H IPEMA A H KETELAARDE LAUWERE C C DE KONING C J A M Robotic milking in dairy farming NJAS Wageningen Journal of Life Sciences v 45 n 1 p 1531 1997 SALFER J ENDRES M Feeding practices on farms with automatic milking systems In PENN STATE DAIRY CATTLE NUTRITION WORKSHOP 2016 Pennsylvania Proceedings State College Pennsylvania State University 2016 p 99103 SHORTALL J SHALLOO L FOLEY C SLEATOR R D OBRIEN B Investment appraisal of automatic milking and conventional milking technolo gies in a pasturebased dairy system Journal of Dairy Science v 99 n 9 p 77007713 2016 SILVA S R SILVESTRE A M MONTEIRO D O ALMEIDA J C Bem Estar em Vacas Ordenhadas por Sistemas Robotizados Evidências Científicas In JORNADAS DE BOVINICULTURA 3 2007 Vila Real Anais Vila Real UTAD 2007 p 3551 SOLANO L BARKEMA H W PAJOR E A MASON S LEBLANC S J ZAFFINO HEYERHOFF J C NASH C G R HALEY D B VASSEUR E PELLERIN D RUSHEN J DE PASSILLÉ A M ORSEL K Prevalence of lameness and associated risk factors in Canadian HolsteinFriesian cows housed in freestall barns Journal of Dairy Science v 98 n 10 p 6978 6991 2015 STEENEVELD W BARKEMA H W HOGEVEEN H Use of a cowspe cific probability of having clinical mastitis to determine the predictive value postive of automatic milking systems In Precision Livestock Farming 09 Wageningen Academic Publishers 2015 p 323330 SUSANTO D ROSSON C P ANDERSON D P ADCOCK F J Immigration policy foreign agricultural labor and exit intentions in the United States dairy in dustry Journal of Dairy Science v 93 n 4 p 17741781 2010 30 DOCUMENTOS 230 TADICH N FLOR E GREEN L Associations between hoof lesions and locomotion score in 1098 unsound dairy cows The Veterinary Journal v 184 n 1 p 6065 2010 TRANEL L Economics of Robotic Milking Systems 2017 Disponível em http httpswwwusdagovoceforumpastspeeches20172017 SpeechesLarryTranelpdf Acesso em 30 abr 2018 TREMBLAY M HESS J P CHRISTENSON B M MCINTYRE K K SMINK B VAN DER KAMP A J DE JONG L G DÖPFER D Factors associated with increased milk production for automatic milking systems Journal of Dairy Science v 99 n 5 p 38243837 2016 TSE C BARKEMA H W DEVRIES T J RUSHEN J PAJOR E A Effect of transitioning to automatic milking systems on producers perceptions of farm management and cow health in the Canadian dairy industry Journal of Dairy Science v 100 n 3 p 24042414 2017 UNAL H KURALOGLU H KOYUNCU M ALIBAS K Effect of cow traffic type on automatic milking system performance in dairy farms The Journal of Animal Plant Sciences v 27 n 5 p 14541463 2017 VAN VLECK R Early Cow Milking Machines 1996 Disponível em http httpwwwamericanartifactscomsmmamilkermilkerhtm Acesso em 21 set 2017 VIJAYAKUMAR M PARK J H KI K S LIM D H KIM S B PARK S M JEONG H Y PARK B Y KIM T II The effect of lactation number sta ge length and milking frequency on milk yield in Korean Holstein dairy cows using automatic milking system AsianAustralasian Journal of Animal Sciences v 30 n 8 p 1093 2017 WESTIN R VAUGHAN A DE PASSILLÉ A M DEVRIES T J PAJOR E A PELLERIN D SIEGFORD J M WITAIFI A VASSEUR E RUSHEN J Cowand farmlevel risk factors for lameness on dairy farms with automated milking systems Journal of Dairy Science v 99 n 5 p 37323743 2016 Embrapa Gado de Leite MINISTÉRIO DA AGRICULTURA PECUÁRIA E ABASTECIMENTO