(2)INESC TEC - CTM
A capacidade de produzir alimentos para uma população mundial em franco crescimento - que deverá atingir os 9,7 mil milhões até 2050 -, minimizando o impacto ambiental, preservando a saúde das pessoas e dando resposta à crescente preocupação da sociedade com o bem-estar dos animais, é um dos maiores desafios da atualidade. A Pecuária de Precisão é uma das soluções com maior potencial entre as principais tecnologias, atuais e em desenvolvimento, que visam revolucionar os sistemas de exploração pecuária.
O principal objetivo da Pecuária de Precisão é tornar este setor mais sustentável a nível económico, social e ambiental, através da observação e interpretação de comportamentos e, se possível, do controlo individual de animais. A adoção de soluções de Pecuária de Precisão para apoiar estratégias de gestão reduz o impacto ambiental das explorações pecuárias (Schillings et al., 2021). O desenvolvimento destas tecnologias visa apoiar os produtores na gestão do gado, através da monitorização e do controlo da produtividade, impacto ambiental, e outros parâmetros associados à saúde e ao bem-estar dos animais - em tempo real e de forma automatizada (Berckmans, 2014). A Pecuária de Precisão traduz-se na "aplicação de princípios e técnicas de engenharia de processos à pecuária, com vista a monitorizar, modelar e gerir automaticamente a produção de gado".
Assim, o grande objetivo passa pela gestão individual de animais através da monitorização, em tempo real, de indicadores relacionados com a saúde, o bem-estar, a reprodução, e o impacto ambiental. Desta forma, as tecnologias de Pecuária de Precisão têm o potencial para medir e analisar, a cada segundo, e ao longo de 24 horas, diversos indicadores, abrangendo toda a cadeia: desde a alimentação dos próprios animais, ao consumo de produtos de origem animal. Desta forma, os produtores são alertados para potenciais problemas, através de alertas emitidos por estes sistemas, indicando que determinado animal necessita de cuidados. Esta monitorização é feita através de diferentes tipos de instrumentos, incluindo câmaras e microfones, e sensores colocados junto aos animais – ou mesmo nos animais em si. O valor e o potencial dos dados ganha particular relevância quando estes são recolhidos e processados em tempo real. Esta é já uma realidade em alguns aviários, onde os animais são monitorizados de forma contínua, assim como as condições em que se encontram (ventilação, temperatura, nível de humidade, alimentação, acesso a água, etc.).
A literatura reforça o potencial da adoção de soluções de Pecuária de Precisão nas explorações pecuárias, pois traduzem-se na redução da emissão de gases com efeito de estufa e amoníaco, e da poluição de cursos de água (causada por nitratos e antibióticos) e do solo (também por antibióticos e metais pesados). Analisando o papel das soluções de precisão na alimentação, por exemplo, é possível observar um aumento da eficiência digestiva e, consequentemente, uma redução da perda de nutrientes (metano no caso nos animais ruminantes, e a excreação de N e P em suínos). As aplicações práticas da alimentação de precisão, nomeadamente em termos de alimentação individual, podem ter um impacto significativo na sustentabilidade dos sistemas de produção. A título de exemplo, os benefícios na produção de suínos são praticamente imediatos e consideravelmente tangíveis. Estudos recentes demonstram que a alimentação individual, e a adoção de dietas específicas, reduz a ingestão de lisina em mais de 25%, os custos de alimentação em cerca de 8%, a excreção de nitrogénio e fósforo em quase 40%, e a emissão de gases com efeito estufa em cerca de 6% (Remus et al., 2019).
As tecnologias de Pecuária de Precisão podem ser aplicadas em diversas áreas: estratégias de alimentação, bem-estar, saúde e gestão da reprodução. A seleção genética também pode beneficiar destes dados, pois a genotipagem apresenta menos barreiras do que a fenotipagem de traços reprodutivos em grande escala. No entanto, a maioria das tecnologias foca-se em sistemas de agricultura intensiva, sendo relativamente raras as soluções desenvolvidas para a agricultura extensiva.
A monitorização contínua de diferentes variáveis implica o tratamento automático de grandes volumes de dados, abrindo novas possibilidades no que diz respeito aos métodos de produção. A utilização de tecnologias de tratamento de dados, inteligência artificial e machine learning é crucial para explorar o potencial das soluções de Pecuária de Precisão (ATF, 2020).
Devidamente implementadas, estas tecnologias podem 1) melhorar, ou em último caso, documentar de forma objetiva o bem-estar dos animais; 2) reduzir a emissão de gases com efeito de estufa e melhorar o desempenho ambiental das explorações; 3) facilitar a segmentação e a comercialização de produtos pecuários; 4) reduzir o comércio ilegal desses mesmos produtos e 5) contribuir para a sustentabilidade económica das zonas rurais. No entanto, existem poucos casos de sucesso no que diz respeito à comercialização deste tipo de tecnologias (Berckman, 2017). A integração da Pecuária de Precisão na indústria requer: 1) a criação de uma nova indústria de serviços; 2) a verificação, a demonstração e a disseminação dos benefícios destas tecnologias; 3) o alinhamento dos esforços por parte das principais entidades industriais e académicas que se dedicam ao desenvolvimento e à adoção de tecnologias de Pecuária de Precisão nas explorações e 4) maiores incentivos ao setor do comércio, com vista a apoiar a gestão eficaz do desenvolvimento de produtos (Banhazi et al., 2021).
Os atuais desenvolvimentos tecnológicos traduzem-se em boas oportunidades para a monitorização e gestão de ambientes, como é o caso das tecnologias de IoT, sensores de baixo custo e alto desempenho, visão computacional e inteligência artificial, nomeadamente machine learning. No contexto da Pecuária de Precisão, trata-se de ferramentas que sustentam a competitividade dos produtores, dando resposta aos requisitos e desafios ambientais e sociais. No entanto, as tecnologias não podem ser vistas como substitutos do trabalho humano, e aplicadas de forma descuidada. Devem, sim, disponibilizar o máximo de dados e informação possível, com vista a apoiar os produtores no seu processo de tomada de decisão. Os processos biológicos inerentes à pecuária são bastante complexos, não sendo possível substituir os produtores por tecnologias; no entanto, estas podem ajudar a reduzir custos e horas de trabalho, contribuindo para sistemas de monitorização e de gestão que melhor exploram o potencial genético das espécies pecuárias.
O sucesso da integração de tecnologias com vista à adoção da Pecuária de Precisão requer aumentar a literacia tecnológica dos produtores e menores custos para o setor. Assim, o desenvolvimento de sistemas adequados depende da colaboração entre pessoas de diferentes setores, especializadas em áreas distintas, e com diversas competências técnicas. Esta meta parece bastante difícil de alcançar, pois grande parte dos agentes preocupa-se apenas em atingir objetivos individuais, de forma a garantir a sua estabilidade económica.
Assim, a introdução da Pecuária da Precisão em contexto real requer uma maior aposta no desenvolvimento e testes de tecnologias, com vista a adotar soluções viáveis. Esta proximidade irá permitir a validação de tecnologias, promover um maior diálogo sobre o setor, e reunir diferentes setores. As estruturas de interface como o INESC TEC e o FeedInov CoLab são os parceiros ideias para promover as atividades de I&D associadas à Pecuária de Produção em Portugal. Estas entidades representam duas grandes áreas científicas, mas o seu papel na sociedade traduz-se numa maior proximidade entre os produtores e as empresas tecnológicas.
References
ATF, 2021. A strategic research and innovation agenda for a sustainable livestock sector in Europe. Suggested priorities for research for Horizon Europe to enhance innovation and sustainability in the livestock production sector of Europe’s food supply chains. Third White Paper of the Animal Task Force.
Berckmans, D. 2014. Precision livestock farming technologies for welfare management in intensive livestock systems. Rev. Sci. Tech. Off. Int. Epiz. 33, 189–196. doi: 10.20506/rst.33.1.227
Berckmans, D., 2017. General introduction to precision livestock farming. Animal Frontiers, Volume 7, Issue 1, January 2017, Pages 6–11, https://doi.org/10.2527/af.2017.0102
Schillings, J., Bennett, R. and Rose, D.C., 2021. Exploring the Potential of Precision Livestock Farming Technologies to Help Address Farm Animal Welfare Front. Anim. Sci., 13 May 2021, https://doi.org/10.3389/fanim.2021.639678
Remus, A., Houschild, L., Corrent, E., Létourneau-Montminy, M. and Pomar, C., 2019. Pigs receiving daily tailored diets using precision-feeding techniques have different threonine requirements than pigs fed in conventional phase-feeding systems. J Anim Sci Biotechnol 2019 Feb 22;10:16.; doi: 10.1186/s40104-019-0328-7.
Banhazi, T.M., Lehr, H., Black, J.L., Crabtree, H., Schofield, P., Tscharke, M. and Berckmans, D., 2021. Precision Livestock Farming: An international review of scientific and commercial aspects. Int. J. Agri.c & Biol. Eng., Vol. 5 No.3, 1-9.