T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 1 T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HASSAS SÜT ÇİFTLİKLERİ Aykut ÖRS DOKTORA SEMİNERİ Tarım Ekonomisi Anabilim Dalını Mart-2015 KONYA Her Hakkı Saklıdır

2 2 İÇİNDEKİLER İÇİNDEKİLER GİRİŞ Çalışmanın Önemi Çalışmanın Amacı Çalışmanın Kapsamı HASSAS SÜT ÇİFTÇİLİĞİ (HSÇ) Hassas Süt Çiftçiliğinin Tanımı Hassas Süt Çiftliğini Ortaya Çıkaran Temel Hususlar ve Gelişimi Hassas Süt Çiftliği için İdeal Teknoloji Özellikleri Hassas Süt Çiftliklerinin Faydaları HASSAS SÜT ÇİFTLİĞİ TEKNOLOJİLERİ Hassas Süt Çiftliklerinde Beslenme/Yemleme Teknolojileri Otomatik buzağı besleme sistemleri Yem Karıştırma ve Dağıtma Robotu Yem İtici Robot Süt Sağım Sistemleri Otomatik sağım sistemleri Sağım odası ve sabit sağım sistemleri Rotary sağım sistemi Robot sağım sistemi Otomatik sağım sistemlerine entegre diğer cihazlar Süt bileşenlerinin ölçen cihazlar Süt miktarını ölçen cihazlar Süt akışı ve zamanı ölçen cihazlar Hayvan Sağlığına Yönelik Teknolojiler Mastitis Tespit Cihazları Pedometre Sıcaklık Ölçümü Hareket Aktivitesi ve Geviş Getirme Sayısı Vücut Kondisyon Puanı Ölçümü Günlük Vücut Ağırlığı Ölçümü Yatma/Ayakta Durma Davranışı Ölçümü Gerçek Zamanlı Yer Tespiti Kızışma Tespiti Buzağılama Tespiti HSÇ TEKNOLOJİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ HSÇ Teknolojilerinin Benimsenmesi Üzerine Gerçekleştirilmiş Çalışmalar Beslenme/Yemleme Teknolojilerinin Ekonomik Performansı... 31

3 Hassas yemleme istasyonlarının ekonomik performansı Robotların ekonomik performansı Yem itici robot Yem karıştırma ve dağıtma robotu Otomatik buzağı besleme sistemleri Otomatik Sağım Sistemlerinin (Robotlar) Ekonomik Performansı OSS ile KSS ekonomik performanslarının karşılaştırması OSS ile KSS enerji tüketimlerinin karşılaştırması Çiftçinin KSS den OSS ye geçişini etkileyen etkenler Hayvan Sağlığına Yönelik Teknolojiler için Gerçekleştirilen Çalışmalar Kızışma tespitine yönelik teknolojilerin ekonomik performansı Mastitis hastalığının tespitine yönelik teknolojilerin eko. performansı Ketozis hastalığının tespitine yönelik teknolojilerin eko. performansı SONUÇ HSÇ Teknolojilerinin Benimsenmesi Beslenme/Yemleme Teknolojileri Otomatik Sağım Sistemleri (Robotlar) Hayvan Sağlığına Yönelik Teknolojiler KAYNAKLAR... 50

4 4 1. GİRİŞ 1.1. Çalışmanın Önemi Hassas tarım kavramı ilk kez 1980'li yıllarda ABD'de ortaya atılmış ve gübre ve pestisit kullanımı gibi tarımsal faaliyetlerden kaynaklanan çevre problemlerini çözme ihtiyacından doğmuştur. Bilgi teknolojisindeki gelişmeyle birlikte hassas tarım son yıllarda özellikle gelişmiş ülkelerde hızlı bir ilerleme kaydetmiştir. Hassas tarım, sürdürülebilir tarıma uygun bir yaklaşım olarak kabul edilmektedir. Hassas tarım uygulamaları bitkisel üretimin yanı sıra hayvansal üretimde de kullanılmaktadır. Hassas hayvancılık sistemlerinden biri olan hassas süt çiftliği, geniş anlamda, hem ekonomik hem de ekolojik açılardan sürdürülebilir süt üretimine bir yaklaşım olarak tanımlanabilir (Uzmay ve ark., 2010). Kıt kaynakların daha etkin kullanılması amacıyla, bireysel olarak her bir süt ineğinin tüm potansiyelinin keşfedilmesi gerekir. Bu nedenle konvansiyonel süt çiftliğinde sürü yönetimi uygulanırken, hassas süt çiftliğinde temel mantık her bir ineğin bir birey olarak değerlendirilmesi ve her bir ineğin bireysel olarak yönetilmesidir. Bu yönetim sisteminin geliştirilmesi, sensör teknolojisinden elde edilen bilgiler ve otomasyon sistemleri ile sağlanmakta ve kullanımları her geçen gün artmaktadır. Bu teknolojiler işgücü verimliliği ve karar alma kalitesinde belirgin kazanımlar sunmaktadır Çalışmanın Amacı Bu çalışmanın amacı: Süt çiftliklerinde kullanılan hassas üretim teknolojilerinin neler olduğunun belirlenmesi; bu teknolojilerin kullanım amacı ve çalışma prensiplerinin incelenmesi; söz konusu teknolojilerin ekonomik performansları ve çiftçilerin bu teknolojileri benimsemesi üzerine gerçekleştirilen çalışmaların değerlendirilmesidir 1.3. Çalışmanın Kapsamı Çalışma üç ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde hassas süt çiftçiliğinin tanımı yapılarak, hassas süt çiftçiliğini ortaya çıkaran temel unsurları ve bunların gelişimi anlatılmıştır. Bunun yanı sıra hassas süt çiftçiliğini için ideal teknolojinin hangi özellikleri taşıması gerektiği ve bu teknolojilerin faydaları üzerinde durulmuştur. İkinci Bölümde, süt çiftçiliğinde kullanılan hassas tarım teknolojileri beslenme/yemleme, sağım sistemleri ve hayvan sağlığı olmak üzere üç başlık altında incelenmiştir. Bu bölümde incelenen teknolojilerin, kullanım amaçları ve çalışma prensiplerine yer verilmiştir.

5 5 Üçüncü bölümde ise, hassas süt çiftçiliğinde kullanılan teknolojilerin çiftçiler tarafından benimsenme durumuna yönelik çalışmalar; hassas süt teknolojileri ile konvansiyonel üretimde kullanılan teknolojilerin verimlilik ve ekonomik performanslarının karşılaştırmasına yönelik çalışmalara yer verilmiştir. Üçüncü bölümde ise, hassas süt çiftçiliğinde kullanılan teknolojinin konvansiyonel üretime göre işletmeye maliyeti, verime ve gelire etkisi gibi ekonomik unsurlar üzerine bugüne kadar yapılan çalışmalara yer verilmiştir. 2. HASSAS SÜT ÇİFTÇİLİĞİ (HSÇ) 2.1. Hassas Süt Çiftçiliğinin Tanımı Hassas tarım ve hassas çiftçilik terimleri, öncelikle bitkisel üretim yapan işletmeler için kullanılmış, daha sonrasında hayvancılık işletmeleri için de kullanılmaya başlanılmıştır. Temel olarak, bilgi ve iletişim teknolojilerinin tarım işletmelerinin yönetilmesinde kullanılmasını ifade etmektedir. Hassas tarım tekniklerini kullanan süt üreten işletmeler genellikle hassas süt çiftlikleri, üretim işlemi ise hassas süt çiftçiliği (Precision Dairy Farming) olarak adlandırılmaktadır. Bunun yanında Hassas hayvan çiftçiliği (Precision Livestock Farming), Akıllı Çiftçilik (Smart Farming) veya Zeki Çiftçilik (ifarming- Intelligent Farming) adlandırmaları da kullanılmaktadır. Spilke ve Fahr (2003) ise hassas süt çiftçiliğini, bireysel hayvan izlemesi için kullanılan teknolojilere özellikle vurgu yaparak, ekolojik ve ekonomik olarak sürdürülebilir süt üretimini güvenilir kalite, yüksek derece tüketici ve hayvan korumasını ile gerçekleştirmeyi hedeflemek olarak tanımlamışlardır. Hassas süt çiftçiliğinin temel hedeflerinin ise: Bireysel hayvan potansiyelinin maksimize dilmesi, hastalıkların erken teşhisi, önleyici sağlık tedbirleri için ilaç kullanımının minimize edilmesi olarak ifade etmişlerdir. Hassas süt çiftçiliği kalıtsal olarak bilişim, biyoistatistik, etoloji, ekonomi, hayvan yetiştirme, hayvan besleme ve mühendislik alanlarının birleşmesiyle ortaya çıkan çok disiplinli bir yaklaşım olarak görmektedirler. Eastwood ve arkadaşları (2004) yaptığı çalışmada hassas süt çiftçiliğini; ekonomik, sosyal ve çevresel çiftlik performansını optimize etmek için yönetim stratejilerinin geliştirilmesi hedefiyle, iyi ölçekli hayvan ve fiziksel kaynak çeşitliliğinin değerlendirilmesi için bilgi teknolojilerinin kullanılması olarak tanımlamışlardır. Schulze ve arkadaşları (2007), hassas süt çiftçiliği ile sürü yönetim trendinden, bireysel süt ineklerinin geri dönüşlerine odaklanan teknolojilerin kullanılması trendine bir dönüş olabileceğini belirtmişlerdir.

6 6 Uzmay ve arkadaşları (2010) ise Karlılık, sağlık, kalite, ürün güvenliği, hayvan ve çevresel koruma alanlarında optimum çıktılara ulaşmak için üretim prosesinin devamlılığını kontrol etmek olarak hassas süt çiftliğini tanımlamışlardır. Bewley (2010) hassas süt çiftçiliğini; yönetim stratejilerini ve çiftlik performansını geliştirmek üzere bireysel olarak her bir hayvanının psikolojik, davranışsal ve üretim göstergelerinin ölçülmesi için teknolojinin kullanılması olarak tanımlamıştır. Tüm bu tanımlardan yola çıkarak genel bir tanımlama yapmak gerekirse hassas süt çiftçiliği; sürü yönetim sistemlerinin aksine her bir hayvanının bireysel olarak davranışları, fiziksel özellikleri, beslenmesi, süt üretim miktarı vb. gibi göstergelerin akıllı teknolojiler kullanılarak izlendiği ve bu sayede yüksek ürün kalitesi, hayvan sağlığı ve karlılığı sağlayan sürdürülebilir süt işletmeciliğidir Hassas Süt Çiftliğini Ortaya Çıkaran Temel Hususlar ve Gelişimi Hassas tarım konsepti araştırma ve tarım uygulamalarında ayrı bir alan olarak 1980 lerde ortaya çıkmıştır. Genel olarak bilgi teknolojileri ve küresel konumlama sistemlerinin (GPS) üzerine kurulmuş uygulamaları ifade etmektedir lerden günümüze hassas tarım çalışmaları genellikle bitkisel üretim üzerine gerçekleştirilmektedir ve 1990 larda süt hayvancılığına yönelik çalışmalara da yer verilmesine rağmen bu çalışmalar büyük ölçekli olarak uygulanamamıştır. Süt çiftliklerinde hassas tarım uygulamalarının bireysel hayvan izlemesine yönelmesi ve yaygınlaşması 2000 lerden sonra sensör sistemlerinin yenilenmesi ve etkin kullanılmaya başlaması ile gerçekleşmiştir. Süt çiftlikleri için hassas tarım teknolojilerinin tarihsel gelişimi yıllar itibari ile aşağıda verilmiştir: 1970 ler: Bireysel inek ID sinin geliştirilmesi, 1980 ler: Hastalık tespiti için sensörler, 1990 lar: Otomatik süt sağımı, 2000 ler: Sensörlerin yenilenmesi, 2010 lar: Yeni nesil sensörler (Hogeveen, 2013). Süt çiftliklerinde hassas tarım teknolojilerinin kullanılması ihtiyacını ortaya çıkaran temel hususları; süt çiftliklerinin durumu, tüketici merkezli yaklaşım, bilgi teknolojilerinde yaşanan gelişmeler, ineklerin izlenmesi açısından dört ana başlık altında değerlendirebilir.

7 7 Süt çiftliklerinin durumu: İşletme sayılarının azalması, Sürüdeki hayvan sayısı daha yüksek olan büyük işletmelerin faaliyete geçmesi ve hayvan başına düşen yönetim zamanının azalması, Artan yem ve işçi masrafları, Azalan kar marjları, Standart işlemleri yürütmek için çiftlik başına daha fazla işçi ihtiyacı; Kalifiye olmayan işçiler tarafından hayvanların yönetilmesi, Tüketici merkezli yaklaşım: Tüketicinin korunması, Kesintisiz kalite güvencesi, Doğal ve organik gıdalar, Patojen içermeyen gıdalar, Sera gazı salınımının azaltılması, Hayvan hastalıkları bulaşmasının önlenmesi, İlaç uygulamalarının azaltılması, Hayvan refahına verilen önemin artması, Bilgi teknolojilerinde yaşanan gelişmeler: Sınırsız veri depolama imkanı, Daha karışık veri madenciliği işlemlerinin gerçekleştirilmesine olanak tanıyan hızlı bilgisayarlar, Büyük endüstrilerde adapte edilen teknolojilerin daha küçük işletmeler için uygulama maliyetlerinin düşmesi, Ölçüm yapan ve kablosuz veri aktarımı yapan cihazların yaygınlaşmış olması, Mobil cihazların yaygınlaşması, SMS, e-posta vb. araçlarla mobil cihazlara anlık uyarı ve bilgi gönderilmesinin yaygınlaşmış olması, İneklerin izlenmesi: Kızışma dönemindeki ineklerin tespit edilmesi, Buzağılamanın zamanında tespit edilmesi, Hayvanlarda topallığın tespit edilmesi ve iyileştirilmesi, Mastitis hastalığı olan ineklerin tespit edilmesi ve iyileştirilmesi;

8 8 Hasta ineklerin erken laktasyon döneminde belirlenmesi; İneklerin besin durumlarının (yem alışı, vücut durumu, işkembe sağlığı) anlaşılmasıdır (Bewley, 2010) Hassas Süt Çiftliği için İdeal Teknoloji Özellikleri Geçmişten bugüne süt üreten çiftçiler hayvanlardaki sıkıntıları tespit etmek için tecrübelerini ve sezgilerini kullanmaktadırlar. Bu özellikler çok değerlidir ve hiçbir zaman otomatikleştirilmiş teknolojilerle tamamen değiştirilemeyecektir. Ancak hayvanın durumunu tespitte insan kavramasındaki sınırlamalardan dolayı, tecrübe ve sezgilerle verilen kararlar doğal olarak hataya açıktır. Kolaylıkla gözlemlenebilecek olan bir çok klinik semptom insan gözü ile fark edilemeyecek fizyolojik tepkiler (sıcaklık, kalp atış hızı değişimi gibi) meydana getirir. Süt ineklerinin fizyolojik parametrelerindeki fark edilir değişimlerin izlenmesi, süt işletmecisinin daha erken müdahale etmesine olanak tanımaktadır (Bewley, 2010). Süt çiftliklerinde hassas tarım teknolojisinin benimsenmesine bakıldığında ilerlemenin yavaş gerçekleştiği görülmektedir. Benimsemenin yavaş gerçekleşmesini etkileyen başlıca faktörlerle ilgili olarak Dolecheck ve arkadaşları (2013) ile Bewley in (2010) çalışmalarını özetlemek gerekirse; Kullanılabilir teknolojilere yabancı olma, Maliyet fayda endişesi, Teknoloji korkusu, Teknolojinin öğrenilmesi ve kullanılmasındaki zorluklar, Teknoloji ile ilgili önceki kötü tecrübeler, Üretim işlemlerinde kullanılan kaynakların etki derecesi, Teknolojinin Uygulanmasında ihtiyaç duyulan yönetim seviyesi, Teknolojinin taşıdığı risk, Üretici hedefleri ve motivasyonu, Spesifik teknolojiye ilgili olmadır. Birincil karar vericinin teknolojiyi benimsemesini etkileyen karakteristikleri ise: yaşı, eğitim düzeyi, öğrenme şekli, hedefleri, çiftlik büyüklüğü, üretimdeki yenilikçiliği, çiftlik dışı iş sahipliği, bilgi üzerine yaptığı harcamalar, diğer çalışan ve aile bireyleri tarafından teknoloji kullanımı, işin karmaşıklığı ve risk iştahı olarak sıralanabilir (Bewley, 2010).

9 9 Hassas süt çiftçiliğinin çalışmasını sağlayacak başarı faktörlerini sistem özellikleri, maliyet-etkinliği ve sosyo-ekonomik faktörler olmak üzere üç grup altında incelenebilir (Hogeveen, 2013). Sistem özellikleri: Hassas süt çitlikleri (HSÇ) sistemlerinin geliştirilmesi dört aşamada gerçekleştirilmektedir. Bunlar teknik, veri yorumlanması, bilginin entegrasyonu ve karar vermedir. İlk basamak HSÇ sisteminin bir veya daha fazla parametrede ölçüm yapacak ekipmanın geliştirilmesi ve tanımlanmasıdır (örneğin aktivite). Veri yorumlanması, HSÇ sistem donanımının topladığı verilerin (örneğin aktivite artışı) kullanılabilir bilgiye dönüştürüldüğü ikinci önemli basamaktır (örneğin kızışma dönemi). Üçüncü aşamada donanım sonunda çıkan yorumlanmış verilerin karar vermeyi (örneğin tohumlama yapılıp yapılmaması) desteklemek amacıyla, çiftlik veya çiftlik dışı verilerle kombine edilmesidir (ekonomik veriler). Üçüncü aşama zorunlu olmasa da sistemin tercih edilebilirliğini arttırmaktadır. Dördüncü aşama ise, sürü sahibi veya otomatik olarak HSÇ sistemi tarafından asıl karar verme aşamasıdır (örneğin tohumlayıcının çağrılması). Şekil 2.1. Hassas süt çiftliğinde sensör teknolojisi kullanımı (Rutten ve ark, 2013 (a)) Maliyet Etkinliği: HSÇ sisteminin ikinci başarı faktörü olan yatırımın maliyet etkinliği faktörü, HSÇ uygulamasının çok farklı yönlerine bağlıdır. Örneğin birçok HSÇ uygulaması hastalıkların tespitini hedeflemektedir. Hayvanın hastalandığı takdirde tedavi için ihtiyaç duyulacak harcama tutarı, sistemin potansiyel ekonomik değerini

10 10 oluşturmaktadır. Benzer şekilde artan üretim verimliliği, işgücünde azalma, yem masraflarında azalma gibi faktörler sistemin yatırım maliyetine karşı değerlendirilmelidir. Sosyo-Ekonomik faktörler: HSÇ sistemi maliyete göre etkin bile olsa, teknolojinin benimsenmesi diğer faktörlere de bağlıdır. Çiftçinin tutumu, ölçek etkisi, risk iştahı, işgücü ve/veya sermayenin kullanılabilirliği, zamanlama ve yatırımın geri dönülmezliği yeni teknolojinin benimsenmesini etkileyen bir diğer faktörlerdir. Hassas süt çiftçiliğinde kullanılacak olan teknolojinin ideal teknoloji olarak değerlendirilebilmesi için aşağıdaki özellikleri taşıması gerekmektedir (Bewley, 2011). Çalışma prensipleri altında yatan biyolojik süreci açıklamalı, Çıktıları anlamlı aksiyona dönüştürülebilmeli, Düşük maliyetli olmalı, Esnek, güçlü ve güvenilir olmalı, Bilgi çiftçi için kolay ulaşılabilir olmalı, Çiftçi teknolojinin geliştirilmesinde sadece test eden değil, tüm aşamaların geliştirilmesinde geliştirici olarak sisteme dahil edilmeli, Ticari demonstrasyonlar yapılmalı, Sürekli geliştirme ve geri bildirim döngüsüne sahip olmalıdır. Özetle ideal bir HSÇ sistemi, toplanan verileri karar verme sürecinde etkili bir şekilde yorumlayan ve sonucunda faydalı bir aksiyona dönüştüren sistemdir Hassas Süt Çiftliklerinin Faydaları Hassas süt çiftçiliğinde kullanılan teknoloji, bunların kullanım amacı ve faydaları ileriki bölümlerde detaylıca anlatılacaktır. Aşağıda hassas süt çiftliklerinin faydaları ana başlıklar halinde sıralanmıştır: Verimliliğin arttırılması, Maliyetlerin düşürülmesi, Ürün kalitesinin iyileştirilmesi, Olumsuz çevre etkisinin minimize edilmesi, Hayvan sağlığı ve refahının iyileştirilmesi, Risk analizi ve yönetimi, İzlenebilirlik, İnsan gücünün yerini makine gücünün alması, Daha objektif (gözlemcinin daha az önyargı ve etkisini) olmasıdır.

11 11 3. HASSAS SÜT ÇİFTLİĞİ TEKNOLOJİLERİ 3.1. Hassas Süt Çiftliklerinde Beslenme/Yemleme Teknolojileri Otomatik buzağı besleme sistemleri Buzağıların, küçük miktarlarda ve gün boyunca beslenmesi tercih edilir. Elle besleme durumunda ise, iş gücü kısıtlamaları nedeni ile bu günde bir veya iki kez yapılır. Sistem, hem işçilikten sağladığı tasarruf, hem de olası hayvan kayıplarını engellemesi nedeni ile ekonomik anlamda işletmeye ciddi katkı sağlar. 60 adet buzağının beslenmesi sadece 20 dakika alırken, küçük porsiyonlar halinde olması da hayvanların sindirim sistemi gelişimine yardımcı olur. Sistem, her hayvanı tanımlama tasmaları aracılığı ile tanır ve tam olarak ne kadar beslenmesi gerektiğini bilir. Bu hayvana özel besleme imkanı, farklı yaşlardaki hayvanları bir arada grup halinde tutmaya imkan verir. Bunun yanında aynı sistem, iki farklı gruptaki hayvanların beslemesi için de kullanılabilir. Sistem, istasyona gelmeyen buzağı var ise onları da belirleyerek, işletme sahibi için bir özel dikkat gerektiren hayvanlar listesi oluşturur. Şekil 3.1. Otomatik buzağı besleme sistemi Yem Karıştırma ve Dağıtma Robotu Yemleme günlük rutin içerisinde önemli yer tutar. Modern işletmelerde bile yemleme çok zaman alan bir işlemdir. Karma ünitesinin doldurulması, barınaklara iletilmesi ve dağıtımı da manuel yapıldığı için sonuç büyük ölçüde operatörün dikkat ve özenine bağlıdır. Karıştırma ve dağıtma robotu, sadece işçilikten tasarruf sağlamakla

12 12 kalmaz her yönden ideal bir yemleme planını zahmetsizce ve otomatik olarak uygular. Tek yapılması gereken mutfağı doldurmak ve belirli aralıklar ile temizlemektir. Giderleri azaltırken, yeme yaptığınız yatırıma karşı aldığınız süt verimini yükseltmek karlı bir işletme için şarttır. Sağlıklı ve yüksek verimli hayvanlar için en iyi rasyonu hazırlamak gerekir. Dengeli ve sürekli beslenme, zaman içerisinde bakım ve hastalık harcamalarını da azaltır. Hem kuru madde alımında artış, hem de atık yem miktarının azalması ile robot karlılığa önemli katkı yapar. Şekil 3.2. Karıştırma ve yemleme robotu içeren çiftlik düzeni Yemleme sıklığı, rasyonlar ve farklı gruplara özel planlar vb. gibi yemleme ile ilgili tüm ayrıntılar belirlenebilir. Robotun en gelişmiş özelliklerinden biri de yem yükseklik sensörüdür. Böylece robot, yem duvarının önündeki yem miktarını bilir ve ne zaman taze yem getirmesi gerektiğini belirler. Sistemin diğer bir avantajı da, yemleme yapmadığı zaman bir yem itici olarak görev yapmasıdır. Sonuç olarak, yem duvarının hemen önünde her zaman taze ve yeterli miktarda yem bulunmasını sağlar.

13 13 Kendi kendine hareket eden robotik bir sistem olduğu için, yem karma ve dağıtma ünitesi için barınak içerisine raylar, profiller veya elektrik hatları döşemek gerekmez. Ünite için 3,25 metre genişliğe sahip bir yem yolu yeterlidir ki pek çok barınak buna uygundur. Dar bir yem yolu, hem daha düşük inşaat maliyetleri hem de daha fazla hayvan barındırmak için ekstra yer demektir. Şekil 3.3. Karıştırma ve yemleme robotu Yem İtici Robot Hayvanları ürkütmeden tamamen otomatik olarak yemi iten ve eşit dağılımını sağlayan bir robottur. Yeme kolay ve sürekli erişim, hayvan trafiğini ve özellikle de geceleri kuru madde alımını arttırırken, artığı da azaltan bir faktördür. Yem itici robotlar son derece düşük miktarda enerji kullanan çevre dostu çözümlerdir. Örneğin aynı itme işi için bir traktör, itici robota göre; yıllık bazda on kat daha fazla enerji tüketirken dört kat daha fazla emisyon salgılar. Şekil 3.4. Yem itici robot

14 Süt Sağım Sistemleri Otomatik sağım sistemleri Süt Çiftliklerinde büyük ya da küçükbaş hayvanların otomatik olarak sağılmasını sağlamak amacıyla geliştirilmiştir. Elle sağıma göre daha pratik olması sebebiyle tercih edilmektedir. Sağım makineleri iki temel benzetim ile oluşturulmaya çalışıldı. Elle sağımı taklit eden sistemler ve buzağı emiş şeklini taklit eden sistemler geliştirildi. Günümüz sağım sistemleri buzağı emişini taklit etmektedir. Meme lastiğinin açık olduğu, yani sıkılmadığı anda memeye ulaşan vakum sebebiyle süt çıkışı olur ki, bu pozisyon buzağının emme anına karşılık gelmektedir. Unutulmamalıdır ki, buzağı sürekli ememez, ara ara nefes almak amacıyla emme hareketini durdurmaktadır. Meme başlığının sıkıldığı pozisyonda memeye giden vakum, lastiğin büzüşmesi sebebiyle kesilir ki, bu pozisyon buzağının nefes aldığı ana denk gelmektedir. Buradan çıkarılacak en önemli ders, sağım sisteminin yine hayvanları taklit ederek üretildiğidir. Diğer bir ifade ile hayvancılık alanında mekanizasyonun artışında, doğal hayatı taklit etmekle çok ciddi ürünler/fikirler vücuda getirilebilir. İnek sayısı fazla, örneğin 10 ve daha çok olan işletmelerde makineyle sağım bir zorunluluktur. Sağım makinesi daha kaliteli süt elde edilmesine, işgücünün daha ekonomik kullanılmasına, otomasyona ve birim zamanda daha fazla inek sağmaya imkan verir. Bunların yanında süt üretiminin artmasına katkıda bulunur. Mekanizasyon olanağı olmayan ve işgücünden yoğun olarak yararlanılan işletmelerde, sağım için harcanan zaman daha fazla olmaktadır. Otomatik sağım sistemlerinin avantajları: Bireysel inek bakımı, İyileştirilmiş hayvan refahı, İyileştirilmiş gıda güvenliği, Zamanında karar verme, Objektif karar verme, Azaltılmış iş gücüdür. Şekil 3.5 de konvansiyonel ve otomatik sağım sistemlerinin işgücü açısından karşılaştırması şematize edilmiştir. Şema incelendiğinde konvansiyonel sağım sistemi kullanan bir işletme; işgücünün %50-60 kadarını sağıma ayırırken, işletme yönetimine işgücünün yalnızca %5-10 nu ayırabildiği görülmektedir. Otomatik sağım sistemi kullanılan bir çiftlikte ise sağım için işgücünün %5-10 u yeterli olmakta ve işletme yönetimi için %50-60 gibi yüksek bir oranda işgücü ayırabilmektedir.

15 15 Şekil 3.5. Konvansiyonel ve otomatik sağım sistemlerinin işgücü açısından karşılaştırması (Salfer, 2014) Sağım odası ve sabit sağım sistemleri Sağım odalarında ise hayvanlar duruş şekillerine göre paralel sistemler ya da balık kılçığı sistemler ile sağılabilmektedir. Genelde iki taraflı dizilen hayvanlar, bir anda sağılabilen hayvan sayısı ile sistemler isimlendirilmektedir. Örneğin 2x10 ifadesiyle anılan bir sistemde, 2 taraflı 10 sıra hayvan olmak üzere toplam 20 hayvan bir kerede sağılabilmektedir. Balık kılçığı sistemde, hayvanlar giriş yönlerine göre x derece açıyla duraklara yerleştirilirler. Bu yerleşim, sağım durak demirleri marifetiyle sağlanır. Paralel sistemlerde ise, hayvanlar yan yana dizilir, sağıcıya tam doksan derece açı ile yanaşma zorunluluğu getirilir. Hayvanların yerleşimi, sağımın çok dar bir alandan meme ulaşabilmesi, tekme atma riskleri her ne kadar sistemin kötü yanları olsa da, hayvanların çıkışları aynı anda hepsinin önündeki engelin kaldırılması şeklinde olduğu için hızlı çıkış olarak adlandırılmaktadır.

16 16 Şekil 3.6. Balık kılçığı sağım sistemi Rotary sağım sistemi Sağım odalarının daha da gelişmiş hallerinde ise, rotary sistemler uygulanmaktadır. Belirli sayıda hayvan, dönme dolap benzeri bir mantıkla yatayda bir sisteme girer, sağım başlığı takılır ve sistem dönerek sıradaki diğer hayvanı içeri alır. Rotary sistemlerin kullanılmasında temel mantık, sağım süresinin kısalması ve bir sağıcının ne kadar büyük olursa olsun, sağıma yetişebilmesidir. Sürenin kısalması, balık kılçığı sistemlerde olduğu gibi bir hayvan sebebiyle diğer tüm durakları beklemek zorunda kalınmaması ve hayvanları teker alınması sebebiyle ilaçlama ve meme takma işlemleri sırasında diğer hayvanların beklememesi ile açıklanabilir.

17 17 Şekil 3.7. Rotary sağım sistemi Robot sağım sistemi Otomatik Sağım Robotu, bir hayvanın istediği an robota yanaşarak sağım yaptırmasını sağlamaktadır. Hayvan yanaştığı zaman, hayvanın sağım boyunca zapt edilmesine yönelik kapıların kontrolü, memeler üzerinde temizliğin yapılması ve ilaçlanması, meme başlığının memelerin konumu tespit edilerek takılması, sütün vakum ve pulsatör kontrolünde sağılması, sağımın tamamlanması ardından memelerin tekrar ilaçlanması işlemleri Otomatik Sağım Robotu (OSR) tarafından gerçekleştirilmektedir. Robotlar sayesinde meydana gelen serbest hayvan trafiğinde ne zaman yiyeceğine, sağıma gireceğine ve dinleneceğine inek kendisi karar verir. Şekil 3.8. Robot sağım sistemi

18 Otomatik sağım sistemlerine entegre diğer cihazlar Otomatik sağım sistemine entegre ölçüm cihazları ile sağım sırasında her kaptan gelen süt ayrı ayrı ve sürekli izlenir. Bu sayede hayvan sağlığı ve süt kalitesini kontrol altında tutmak için hayati önemi olan mastitis belirtisi, yağ ve protein miktarı, laktoz seviyesi gibi bilgiler elde edilerek, maksimum kalitede süt için hızlı müdahale imkanı sağlanır Süt bileşenlerinin ölçen cihazlar Tanka giden süt hattı üzerinde otomatik yağ, protein ve laktoz ölçümü imkanı sunar. Her sağım için yapılan yağ, protein ve laktoz analizi bir araya toplanır ve genel sürü performansını takip etmenizi sağlar Süt miktarını ölçen cihazlar Her bir inek için her sağımda verdiği süt miktarı sistem tarafından kaydedilir. Buda her bir hayvan için verim ve süt üretim miktarlarındaki değişimin izlenmesini sağlamaktadır Süt akışı ve zamanı ölçen cihazlar Zaman ölçer, her bir inek için her sağımda geçen süreyi ölçerken, akış ölçer belirli bir sürede üretilen süt miktarını ölçer. Şekil 3.9. Süt ölçüm cihazları

19 Hayvan Sağlığına Yönelik Teknolojiler 1980 den günümüze, her bir inek için çeşitli parametrelerin ölçülebilmesi için sensörlerin geliştirilmesi için bir çok çalışma gerçekleştirilmiştir. Sensör sistemleri geliştirme aşamaları 4 seviyede tanımlanabilir: 1. HSÇ sisteminin bir veya daha fazla parametrede ölçüm yapacak ekipmanın geliştirilmesi ve tanımlanmasıdır (aktivite), 2. Veri yorumlanması, HSÇ sistem donanımının topladığı verilerin (örneğin aktivite artışı) kullanılabilir bilgiye dönüştürülmesi (kızışma dönemi), 3. İkinci seviyede çıkan yorumlanmış verilerin karar vermeyi (tohumlama yapılıp yapılmaması) desteklemek amacıyla, çiftlik veya çiftlik dışı verilerle kombine edilmesidir (ekonomik veriler), 4. Çiftçi veya otomatik olarak HSÇ sistemi tarafından asıl karar verme aşamasıdır (tohumlayıcının çağrılması). Sensör sisteminin ilk basamağı sensörün kendisi iken, ikinci basamak sensör verisinin ineklerin bireysel olarak sağlığı hakkında bilgi veren bir algoritma tarafından kullanılmasıdır. Üçüncü basamakta sensör verisinin, sensör dışı diğer verilerle birleştirilmesi de mümkündür. Son basamakta ise aksiyona karar verilir. Sensörleri takılı ve takılı olmayan diye iki kategoriye ayırabiliriz. Takılı Sensörler ineğin üzerine takılan veya ineğin vücudu içinde yer alan sensörlerdir. Takılı olmayan sensörler ise ineklerin yanından, üzerinden veya içeresinden geçtiği sistemlerdir (Helwatkar, 2014).

20 20 Şekil Süt ineğinde izlenecek bölgeler Bu amaçla kullanılan başlıca hassas tarım teknolojileri aşağıda anlatılmıştır Mastitis Tespit Cihazları Mastitis, özellikle büyükbaş hayvanlarda, sütün nitelik ve niceliğini önemli ölçüde etkiler. Bu hastalık sebebiyle süt üretimi doğrudan etkilenir. Çoğu durumda uygulanan antibiyotik tedavisi neticesinde, 10 gün boyunca diğer sağlam memelerden de elde edilen süt kullanılamaz. İlerlemiş durumlarda da meme kaybı ile sonuçlanır. Hastalıkla mücadelede temel yöntemlerden birisi de, mastitis hastalığının henüz başlangıcında tespit edilmesidir. Mastitis kaynaklı somatik hücreler süte karışır. Henüz başlangıcında, süte geçen bu somatik hücreler, sütün elektrik iletkenliğini değiştirmektedir. Sağılan sütün elektrik iletkenliğinin sürekli takip edilmesi ile henüz başlangıç aşamasında mastitis tespiti yapılabilmektedir. Sağım sistemine dahil edilen yeni mastitis cihazları, sütün karıştığı ilk noktadan önce ölçüm yapılması sayesinde hangi memede mastitis bulunduğu doğrudan belirlenir ve cihaz üzerindeki ilgili uyarı lambaları ile kullanıcı uyarılır. Sınır değerlere göre ölçüm yapan eski sistemlerin aksine, her hayvanın memelerini birbiri ile karşılaştıran yeni mastitis cihazları, bu sayede ölçülen değerleri daha hassas değerlendirir.

21 21 Şekil Mastitis tespit cihazı Pedometre Pedometre; bir inekte belirlenen zaman diliminde adım sayısı esasına dayanılarak tasarlanmış, pille çalışan bir alettir. Pedometrenin çalışma prensibi; kızgınlık ile ineğin davranış değişiklikleri arasındaki ilişkinin belirlenmesine dayanmaktadır. Pedometre ineğin bacağına ya da boynuna takılmaktadır. Pedometrenin bacağa veya boyuna takılması, elde edilecek değerler bakımından önemli bir fark oluşturmamaktadır. Çünkü bacak aktivitesi, boyunun sergilediği aktiviteye eşit veya biraz daha fazla olmaktadır. Bilindiği gibi kızgınlıktaki inek daha aktif hale gelmekte ve adım sayısı artmaktadır. Bir dakikalık aralıklarla ineğin gösterdiği aktivite ile ilgili tüm kayıtlar alınır ve 15 dakikalık zaman blokları halinde veriler özetlenmektedir. Her iki saatin sonunda kaydedilen toplam bilgi bir hafızaya geçmektedir. Pedometreden elde edilen veriler sabah ve akşam sağımlarında günlük olarak değerlendirilmektedir. Sağım ünitesinin girişindeki anten sistemi veya optik okuyucu, pedometreni takılı olduğu ineğin kimliğini ve önceki 12 saatin aktivite değerlerini bilgisayara iletir. Her sağımda bilgisayara kaydedilen aktivite değerleri, hesaplanmış eşik değerle ve önceki aktivite değerleriyle otomatik olarak kıyaslanmaktadır.

22 22 Şekil Pedometre Sıcaklık Ölçümü İneklerde kulak, işkembe, vajina veya sütte gerçekleştirilen sıcaklık ölçümleri ile kızışma, buzağılama, stres ve hayvanın genel sağlığı tespit edilir. İşkembe için kablosuz hassas tarım teknolojileri kullanılmaktadır. Hap şeklinde hayvana yutturulan vericiler sayesinde hayvanın işkembe sıcaklığı, kablosuz olarak alıcılara aktarılmaktadır.

23 23 Şekil İşkembe sıcaklık ölçümü İşkembede kullanılan sıcaklık ölçüm cihazının benzerleri, hayvanın kulak ve vajina sıcaklığını ölçmek içinde kullanılmaktadır. Sistem benzer olarak ilgili bölgeye yerleştirilen vericiden belirli periyodlarla sıcaklık ölçümlerini alır ve kablosuz olarak alıcıya iletir. Alıcı tarafından bilgisayara aktarılan sıcaklıklar özel hazırlanan yazılımlar ile değerlendirilir.

24 24 Şekil Kulak içi sıcaklık ölçümü Hareket Aktivitesi ve Geviş Getirme Sayısı İneklerin boynuna takılan cihazlar ile ineklerin davranış ve hareketlerini, geviş getirme miktarlarını kaydederek, bu kayıtlardan, ineklerin sağlık durumları ve kızgınlık zamanları gibi çok önemli bilgiler anında takip edilebilir. İneklerin sürekli olarak, hareket aktivitelerini, geviş getirme düzenlerini veriler halinde alır, aldığı bu verileri olması gereken ve eski verilerle karşılaştırarak, İnekteki, sağlık sorunlarını, kızgınlık zamanlarını, tohumlanıp, tohumlanmaması gereken zamanları çok yüksek oranda hassasiyetle çözümler. İneğin boynuna takılan bu cihaz İneğin aktivitesini, geviş getirme sayısı ve düzenini, yaptığı hareketleri ve bu hareketleri ne şekilde yaptığını iki saatlik analizler halinde kayıt eder. İnek, çiftliğin değişik yerlerinde kurulu antenlerin altından geçtiği anda, cihaz topladığı ve kaydettiği verileri kontrol ünitesine yollar. Bu ünitede işlenen veriler gerek bilgisayar gerek kontrol ünitesi ekranında görüntülenir, raporlar halinde alınabilir. Bu bilgiler istenildiği kadar saklanabilir.

25 25 Şekil Hareket Aktivitesi ve Geviş Getirme Sayısı Ölçümü Vücut Kondisyon Puanı Ölçümü Süt sığırlarında vücut kondisyonunun belirli aralıklarla saptanması; sağlık, üreme performansı ve verimlilikle yakın ilişkide bulunan vücut enerji rezervlerinin belirlenmesini ve sürü yönetiminin uygun şekilde yapılmasını sağlamaktadır. Şekil Vücut Kondisyon Puanı Ölçümü Günlük Vücut Ağırlığı Ölçümü Bir çok otomatik sağım sisteminde kullanılan günlük vücut ağırlığı ölçüm sistemi, vücut kondisyon puanı ve enerji dengesinin ölçülmesinde gösterge olarak kullanılmaktadır. Çalışma sistemi yukarıda anlatılan pedometreler ile aynıdır.

26 26 Şekil Günlük Vücut Ağırlığı Ölçümü Yatma/Ayakta Durma Davranışı Ölçümü Yatma/ayakta durma davranışı ölçer, hayvan sağlığı, rahatı ve aktivitelerinin izlenmesi için hayvanın aktivite seviyesi ve üç boyutlu hareket bilgileri kaydeder Gerçek Zamanlı Yer Tespiti Gerçek zamanlı yer tespit sistemi, ineklerin yerini tespit etmek için kullanılan GPS benzeri bir sistemdir. Hayvanların ahırdaki dağılımını daha iyi anlamaya yarar. Buradan elde edilen veriler, daha iyi ahırların tasarlanması ya da mevcutların geliştirilmesinde kullanılır. Şekil Gerçek zamanlı yer tespit sistemi

27 Kızışma Tespiti Kızışmış her bir ineği yakalayarak; her bir çiftleşmenin tarihi, zamanı ve süresin kaydeden sistemlerdir. Hayvanın boyun veya ayağına takılırlar ve kablosuz olarak bilgiyi istasyonlar aracılığı ile bilgisayarlara iletirler. Şekil Kızışma tespit sistemi Buzağılama Tespiti İşletmenin karlı olabilmesi için buzağı kaybetmemesi gerekir. Bu kayıpların önlenmesinin bir yolu da buzağılama zamanından haberdar olunmasıdır. Bunun için geliştirilen teknolojilerin en çok tercih edileni mesaj ile çiftçiyi bilgilendirendir. Çalışma prensibi aşağıda şematize edilmiştir. Şekil Buzağılama tespit sistemi

28 28 4. HSÇ TEKNOLOJİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ 4.1. HSÇ Teknolojilerinin Benimsenmesi Üzerine Gerçekleştirilmiş Çalışmalar Yeni Zelanda ve Avusturya işbirliğiyle gerçekleştirilen sütçülük çalıştayında katılımcı olan süt çiftçilerinden, hassas süt çiftçisini tanımlamaları istenmiştir. Alınan cevaplara göre hassas süt çiftçisinin tanımı Tablo 4.1. de verilmiştir. Ayrıca katılımcıların cevapları ölçek, ayırt edici özellik, yönetim, veri ve karar verme temaları altında Tablo 4.2. de sıralanmıştır. Tablo 4.1. Sütçülük çalıştayında katılımcıların yapmış olduğu hassas tarım çiftçisi tanımları Hassas süt çiftçisinin tanımları 'Tepkisel kararlar değil önleyici kararlar alan çiftçidir' ve 'yönetim kararları ve sistem değişiklikleri için ölçüm teknolojilerini kullanır' 'Aktif olarak meraları ölçen ve yem mevcut olduğunda yem tabanlı besleme yapan, büyüme oranı ve mera koruma hedefleri olan; sağım sırasında ve diğer hayvan sağlığı aktiviteleri yönetim kararları için sürü kayıtları ve işlemlerini otomatize eder' 'Uygun olduğu durumlarda kararlarını sürü seviyesinde değil birey seviyesinde verir. Veriler aralıksız toplanır ancak çiftçi sadece ihtiyaçları doğrultusunda bilmesi gerektiği kadarı için uyarılır, izlemeyi gerçekleştirir. Daha iyi karar alarak iş performansını artırmak için teknolojiyi kullanır' 'Sağıma yardımcı çeşitli teknolojiler kullanır. Sürü yönetim yazılımı vardır ve karar almada bunu etkili bir şekilde kullanır. İnekleri bireysel olarak yönetebilecek kapasitesi vardır.' Tablo 4.2. Sütçülük çalıştayındaki katılımcı görüşlerinin temalar altında toplanması Konu Ölçek Ayırt Edici Özellik Yönetim Veri Karar Verme Açıklamalar Bireysel hayvana, çiftlik kaynaklarının iyi ölçekli yönlerine, istisnalarla yönetime odaklanan ve tüm işletmeyi kapsayan Hassas süt çiftçiliğinin ayrı bir çiftçilik yaklaşımı olduğuna karşılık işletmenin devam eden değişiminin bir parçası olduğu üzerine bir tartışma vardı. Genel uzlaşı değişimin bir parçasını temsil ettiği yönündedir. Hassas süt çiftçiliği temel olarak; işgücü yönetimine, en iyi üretim sistemlerine ve sonunda çiftliğe değer katmaya odaklanmaktadır Hassas süt çiftçiliği güncel, geçerli ve tekrarlanabilir veriye dayanır. Ana faydaları: geliştirilmiş kontrol, pro-aktif yönetim, zamanında karar verme, bilgi alan ve geliştirilmiş karar vermedir.

29 29 ABD nin Kentucky Eyaletinde 2010 yılında 5 sayfalık bir anket hazırlanarak toplam sayısı 1074 olan lisanslı süt üreticisine dağıtılmıştır. Bunlardan 236 adeti geri dönmüş ve 7 si tam doldurulmadığı için 229 adet anket uygun olarak değerlendirilmiştir. Ortalama sürü büyüklüğü 83.0 ± inek ve ortalama üretici yaşı 50.9 ± 12.9 dur. Anket sonucunda hassas süt çiftçiliği teknolojileri benimseme hızının yavaş olmasının nedenleri Tablo 4.3. te verilmiştir (Bewley, 2013). Tablo incelendiğinde çiftçilerin HSÇ teknolojilerini benimsemesine engel olan en önemli faktörün mevcut olan teknolojileri tanımamalarıdır. Bunu takip eden diğer üç faktör ise fayda maliyet oranının istenilmeyen seviye olması, ne yapacağını bilmediğin çok fazla bilgi sağlaması ve teknolojiye harcanacak yeterli zamanın olmamasıdır. Tablo 4.3. Hassas süt çiftçiliği teknolojileri benimseme hızının yavaş olmasını etkileyen faktörler Faktör N Yüzde (%) Mevcut olan teknolojileri tanımamak İstenilmeyen maliyet fayda oranı Ne yapacağını bilmediğin, çok fazla bilgi sağlanması Teknolojiye harcanacak yeterli zamanının olmaması Fark edilen ekonomik değerin eksikliği Kullanılması çok zor veya karmaşık Zayıf teknik destek/eğitim Daha iyi alternatifler/zahmetsiz manuel üstesinden gelme Çiftçinin çalışma şekline uyum sağlama hatası Teknoloji korkusu/ bilgisayar bilgisizliği Yeterince güvenilir ve esnek olmama Kullanışlı değil/gerçek bir ihtiyacı karşılamıyor Olgunlaşmamış teknoloji/geliştirilmeyi bekliyor Standardizasyon eksiği 17 9 Diğer çiftlik sistemleri/yazılımları ile zayıf entegrasyon 12 7 Uyumluluk konuları yılı mart ayında gerçekleştirilen bir diğer anket çalışmasında, 10 ülkeden toplam 111 adet üretici geri dönüş yapmıştır. Ortalama sürü büyüklüğü ± 1,469.1 inektir. Ortalama üretici yaşı kategorize edilmiş halde: 12.2%, < 30; 29.6%, 31 ila 40; 26.1%, 41 ila 50, 23.5%, 51 ila 60; ve 8.7%, >60 dır. Anket dolduran üreticilerin çiftlikteki rollerine göre kategorilerine bakıldığında: 71.6%, çiftlik sahibi veya çitlik ortağı; 1.8%, başkan veya ikinci başkan; 23.9%, müdür, süpervizör veya çoban, ve 2.8%, işçidir. Üreticilere hassas süt çiftliği teknolojileri ile ölçüm yaptıkları potansiyel veya mevcut parametrelerin kullanışlılığı sorulmuş ve cevapları Tablo 4.4. de

30 30 verilmiştir. Tablo 4.5 de ise hassas süt çiftliği teknolojilerini satın alırken ki teknoloji değerlendirme kriterlerinin önemi sıralanmıştır (Borchers ve Bewley, 2013). Tablo 4.4. incelendiğinde çiftçilerin HSÇ teknolojileri ile yapılan ölçümlerden en kullanışlı buldukları inek aktivitesini ölçümleridir. Bunu günlük süt verimini, sıcaklık, kızışma, mastitis, süt bileşenleri ve diğer ölçümler takip etmektedir. Tablo 4.4. HSÇ teknolojileri ile ölçüm yapılan potansiyel veya mevcut parametrelerin kullanışlılığı Kullanışsız Az kullanışlı Cevap % Orta Derece kullanışlı Kullanışlı Çok Kullanışlı Toplam Cevap Ortalama±SS İnek Aktivitesi 0.9% 1.9% 6.6% 14.2% 76.4% ±0.77 Günlük süt verimi 0.0% 0.9% 4.7% 13.2% 81.1% ±0.59 Sıcaklık 2.0% 2.9% 9.8% 25.5% 59.8% ±0.92 Kızışma 0.0% 1.0% 2.9% 18.1% 78.1% ±0.56 Mastitis 0.0% 0.0% 1.9% 21.0% 77.1% ±0.48 Süt bileşenleri 0.9% 4.7% 13.2% 30.2% 50.9% ±0.93 Topallık 0.0% 3.8% 15.4% 29.8% 51.0% ±0.86 Geviş getirme 3.0% 3.0% 19.8% 27.7% 46.5% ±1.02 Yemleme davranışı 0.0% 1.0% 14.3% 36.2% 48.6% ±0.75 İşkembe aktivitesi 3.8% 2.9% 23.1% 29.8% 40.4% ±1.05 Doğurganlık hormanları 2.9% 7.7% 21.2% 29.8% 38.5% ±1.08 Toynak sağlığı 1.0% 3.8% 18.1% 41.9% 35.2% ±0.88 Yatma/ayakta durma davranışı 1.9% 6.7% 25.0% 32.7% 33.7% ±1.01 Çiğneme aktivitesi 2.9% 12.5% 24.0% 32.7% 27.9% ±1.10 İşkembe ph 4.8% 10.6% 26.9% 30.8% 26.9% ±1.13 Soluma oranı 6.9% 11.8% 29.4% 32.4% 19.6% ±1.14 Vücut ağırlığı 6.7% 17.3% 31.7% 23.1% 21.2% ±1.19 Vücut skoru 6.7% 14.3% 38.1% 23.8% 17.1% ±1.12 İneğin temizliği 11.7% 22.3% 33.0% 15.5% 17.5% ±1.25 Kalp atış hızı 9.7% 15.5% 36.9% 25.2% 12.6% ±1.14 Hayvanın yeri 19.0% 24.8% 30.5% 15.2% 10.5% ±1.13 Metan emisyonu 30.1% 31.1% 23.3% 9.7% 5.8% ±1.17 Tablo 4.5. incelendiğinde çiftçilerin HSÇ teknolojilerini satın alırken değerlendirdikleri başlıca kriterin fayda maliyet oranı olduğu görülmektedir. Bunu sırasıyla yatırım maliyeti, basitlik ve kolay kullanım, bağımsız araştırma, mevcut işletme sistemleri/uygulamaları ile uyumluluğu, bölgesel destek imkanı ve teknolojinin kullanımı için gereken zaman takip etmektedir.

31 31 Tablo 4.5. Hassas süt çiftliği teknolojilerini satın alırken ki teknoloji değerlendirme kriterlerinin önemi Önemsiz Az Önemli Orta Derece Önemli Önemli Çok Önemli Toplam Cevap Ortalama±SS Fayda maliyet oranı 0.0% 0.0% 4.5% 31.8% 63.6% ±0.58 Yatırım maliyeti 0.0% 0.9% 11.7% 36.9% 50.5% ±0.73 Basitlik ve kolay kullanım 0.0% 0.9% 8.1% 53.2% 37.8% ±0.65 Bağımsız araştırma 0.9% 0.0% 7.3% 56.9% 34.9% ±0.67 Mevcut işletme sistemleri/uygulamaları ile uyumluluğu 0.0% 4.5% 12.6% 44.1% 38.7% ±0.82 Bölgesel destek imkanı 0.9% 4.5% 17.1% 33.3% 44.1% ±0.93 Teknolojinin kullanımı için gereken zaman 0.9% 2.7% 12.7% 48.2% 35.5% ± Beslenme/Yemleme Teknolojilerinin Ekonomik Performansı Hassas besleme/yemleme: Yemleme teknolojilerinin doğru bileşimli ve doğru miktar yemin, doğru zamanda sürüdeki her bir inek için sağlanmasıdır Hassas yemleme istasyonlarının ekonomik performansı ABD de Florida Üniversitesinde 2011 yılında gerçekleştirilen bir çalışmada inekler beslenme açısında iki gruba bölünmüş; kontrol grubundaki ineklere standart bir karma rasyon uygulanırken, diğer gruba sensörlerle ölçülen bireysel enerji dengelerine göre haftalık olarak değişen rasyonlar (hassas yemleme) verilmiştir. Çalışma buzağılamadan sonra 4. haftadan 19. haftaya kadar sürmüştür. Şekil 4.1. de kontrol grubu ve hassas yemlenen inek gruplarının süt üretim miktarları verilmiştir. Şekilden de anlaşılacağı üzere hassas yemlenen inekler ortalama 3.3 kg/gün kadar daha fazla süt vermektedirler.

32 32 Şekil 4.1. Kontrol ve hassas yemleme grubu süt üretim miktarları Çalışma sonucunda yem gideri ve süt geliri tablo 4.6. da verilmiş olup, hassas yemlenen ineklerin, kontrol grubundaki ineklere göre inek başına günlük $1.46 daha fazla kar sağladıkları tespit edilmiştir (Maltz ve ark., 2013). Tablo 4.6. Kontrol ve hassas yemleme grubu günlük gelir tablosu Kontrol Grubundaki İnekler Hassas Yemlenen İnekler Günlük yem masrafı $6.59 $6.86 Süt geliri $22.82 $23.89 Yem masrafı düşürülünce, günlük gelir $15.59 $17.05 Hassas yemlemenin sadece $1.00 dolarlık bir kar getirdiğini varsayalım. Hassas yemleme istasyonunda yılda 305 gün, 30 inek beslense ve amortisman süresi 7 yıl alınırsa $64,050 avantaj sağlayacaktır (De Vries, 2013) Robotların ekonomik performansı Kanada nın Ontario Eyaletinde 2010 yılında yapılan bir çalışmada süt çiftliklerinde işgücü kullanımı ve işgücü masrafları üzerine bir anket gerçekleştirilmiştir. Ankette yemin karıştırılması, dağıtılması ve itilmesi için harcanan zaman bilgileri toplanılmıştır. Ankete 111 sürü sahibi dönüş yapmış ve ortalama sürü büyüklüğü 174 süt ineğidir. Anket sonucu elde edilen veriler tablo 4.7. de sunulmuştur.

33 33 Tablo 4.7. Yemleme işgücü anket sonuçları Sürü Büyüklüğü Kategorisi Tüm Sürü < >= 300 Sağılır İnek Sayısı TMR*/hafta yığın Sayısı Besleme/gün Sayısı (sağılır inekler) İtme/gün sayısı (dakika/itme) 4.2 (6.0) 3.7 (6.1) 4.1 (5.4) 5.2 (5.6) 4.0 (8.4) Toplam Zaman (dakika/gün) TMR'nin hazırlanması ve dağıtımı Yemliğin temizlenmesi Yemlerin itilmesi Tüm yemleme aktivitesi Yemleme aktivitesi/sağılır inek *Total Mixed Ration Yem itici robot Tüm sürülerde yemleme için 19 saat/hafta zaman ve toplam çiftlik işgücünün %9,5 inin harcandığı görülmüştür (tablo 4.7.). Bunun 25,2 dakika/gün gibi bir süresi 4,2 kez/gün olmak üzere yem itme işlemi için harcanmaktadır yılında yem itici robot 1 $/gün gibi bir masrafla işletmeye gelmekte ve bu bile anket ortalaması için yeterliyken, 200 inekten daha fazla hayvan içeren çiftliklerde işgücü kazanımı için makul bir araç olarak kullanılabilir (Hollander ve ark., 2013) Yem karıştırma ve dağıtma robotu Tablo 4.7. incelendiğinde yem karıştırma ve dağıtımı için sürü büyüklüğüne göre ortalama 111 ila 204 dakika/gün süreye ihtiyaç vardır. Açıkça görülebilir ki bu sürecin otomatikleştirilmesi büyük ölçüde işgücü tasarrufu potansiyeli taşımaktadır. Lely Vector gibi otomatik sistemler, yem karıştırma ve dağıtımı, yemlikte kalan yem miktarının günlük olarak 8 ila 10 kez ölçülmesine dayanmaktadır. Böyle bir sistemde işgücü tasarrufunun büyük kısmı samanların robotik olarak yüklenmesinin (12.3 dakika/parti veya %34) ve robotik dağıtımın (11.6 dakika/parti veya %32) sonucudur. Yemleme sıklığına bakıldığında tüm sürülerde ortalama günde 1.7 kez iken büyük sürülerde 1.1 kez yemleme yapıldığı görülmektedir. Kanada da yapılan daha önceki bir çalışmada günde 2 kez yemleme yapılan ineklerde, 1 kez yemleme yapılanlara göre günlük süt veriminde 1.42 kg artış olduğu saptanmıştır. Başka bir çalışmada ise daha küçük miktarlarda daha sık yemleme yapılmasının (günde 4 kez) daha dengeli işkembe ph ı ve daha az sağlık riskine neden olduğu tespit edilmiştir.

34 34 İşgücü tasarrufunun yanında, sağlık ve verimlilik üzerine etkileri de düşünüldüğünde robotik yem karıştırma ve dağıtma makinelerinin maliyet etkinliği ticari uygulamalar geniş çeşitlilikler gösterebilir (Hollander ve ark.,2013) Otomatik buzağı besleme sistemleri Bireysel buzağı kulübeleri, sektörde buzağıların yetiştirilmesinde eskiden beri en çok tercih edilen yönetim sistemidir. Bu yönetim sistemi yüksek miktarda işgücü isteyen ve işgücünün yüksek oranda her bir buzağının beslenmesi ve temizlenmesine odaklandığı yönetim sistemlerdir. Otomatik buzağı besleme sistemleri; bu işgücünün izleme, buzağı sağlığı ve performansının yönetilmesine daha esnek bir çalışma programı dahilinde yeniden tahsis edilmesi için sunulmuştur. Otomatik buzağı besleme sistemlerinin, olumlu ve olumsuz etkilerinin göstermek için aşağıda 200 ineklik bir sürünün hesap tablosu (şekil 4.2.) verilmiştir. Tablo incelendiğinde sol tarafta yer alan olumlu etkiler kısmında, işgücü ihtiyacı ve yönetimi masrafının azalmasından kaynaklanan toplam $ olumlu etki hesaplanmıştır. Sağ tarafta yer alan olumsuz etkilere bakıldığında ise, farklı kalemlerdeki masraflarda artış görülmekte olup toplam $ olumsuz etki hesaplanmıştır. Net finansal etkisinin yıllık -$1.937 olduğu görülmektedir. Yani sistemin kurulması işgücü ihtiyacını azaltsa bile getirdiği ilave masraflar sonucu işletmede yıllık $1.937 kayba neden olacaktır (Bentley ve Schulte, 2013).

35 35 Şekil 4.2. Otomatik buzağı besleme sistemi için yıllık kısmi bütçe analizi Bentley ve Schulte yaptıkları çalışmada finansal kayba rağmen sistemin yaşam kalitesini arttırdığını ifade etmişlerdir. Ancak 2011 yılında gerçekleştirilen bir diğer çalışmada otomatik besleme ile diğer besleme sisteminin farklı süt besleme oranları ile buzağı sağlığı ve performansına etkileri incelenmiştir ve çalışma sonucunda otomatik

36 36 süt besleme sisteminin çok zorlu olabileceği görülmüştür. Konvansiyonel yöntemlerle daha az hata marjı ile daha iyi buzağı yetiştirilebileceği belirtilmiştir. Hasta buzağıların tespitinde konvansiyonel yöntemin daha etkili olduğu, otomatik sistemde gözden kaçmaların çok daha fazla olduğu tespit edilmiştir. İyi bir sürü yöneticisi otomatik sistemi işletebilir ancak bu daha yüksek yem masrafı ve sağlık masrafı ile gerçekleşebilecektir. Buzağılar yardımla bile ilk iki hafta otomatik sisteme alışmakta zorluk çekmekte olup, bu 2 hafta herhangi bir işgücü tasarrufu gerçekleşmemektedir. Buzağılar sistemi kullanmayı öğrendikleri zaman bir kısım işgücü tasarrufu ortaya çıkmaktadır. Çalışma sonucunda daha öğrenilmesi gerekilen çok şey olduğu ve bu ünitelerin iyi yönetildikçe sağlık ve ekonomik verimliliklerinin geliştirilmesi için bir potansiyel olduğu belirtilmiştir (Ziegler ve Chester-Jones, 2013) Otomatik Sağım Sistemlerinin (Robotlar) Ekonomik Performansı Otomatik sağım sistemleri (OSS) ticari olarak ilk Hollanda daki süt çiftliklerinde 1992 yıllında kullanıldı. O günden buyana otomatik sağım çok fazla ilgi gördü. Ancak ekonomik açıdan bakıldığında, otomatik sağım sistemlerinin maliyet etkinliği düşüktür. Bu alanda birçok çalışma yapılmış, birkaç istisna dışında çalışmalardaki genel eğilim; konvansiyonel sağım sistemi (KSS) ile karşılaştırıldığında otomatik sağımın ekonomik performans üzerinde olumsuz etkisi olduğu yönündedir OSS ile KSS ekonomik performanslarının karşılaştırması 2003 yılında 31 konvansiyonel sağım sistemi (KSS) ile 31 otomatik sağım sistemi (OSS) gelir, gider, kar vb. ekonomik değişkinler açısından incelenmiş ve sonuçları tablo 4.8. de sunulmuştur. Tablo 4.8. OSS ile KSS nin finansal karşılaştırması OSS ( ) KSS ( ) P Gelir (a) NS Yem masrafı (b) NS Hayvan masrafı (c) NS Arazi kullanım masrafı (d) NS Toplam masraf (b+c+d+)(e) NS Çiftlik karı (a-e) NS Toplam kar (f) NS Diğer masraflar (g) RDILP* (f-g) *Rant, amortisman, faiz, işgücü ve kar

37 37 Süt gelirine bakıldığında KSS kullanan çiftliklerde OSS kullananlara göre daha yüksek olduğu görülmektedir. İstatistiki olarak anlamlı bir fark bulunmasa da yem, hayvan ve arazi kullanım masrafları OSS kullanan çiftliklerde KSS kullananlara göre biraz daha düşüktür. Bu nedenle kar iki sistemde de bir birine yakındır. OSS kullanan çiftliklerde %29 daha az iş gücü kullanmakta ancak gaz, su ve elektrik kullanım maliyetleri daha yüksek olmaktadır. Muhasebeleştirilemeyen masraflarının daha düşük olması nedeniyle KSS kullanan çiftliklerde; rant, amortisman, faiz, işgücü ve kar (rent, depreciation, interest, labor and profit (RDILP)) için mevcut para miktarı daha fazladır. Bu veriler kasa hesabına dayanarak yapılan hesaplamalardır. Gerçek muhasebe hesabı kullanıldığı takdirde, OSS yatırım maliyetinin çok daha yüksek olması ve ömrünün daha düşük olması nedenleriyle, KSS ve OSS arasındaki finansal fark daha da artacaktır (Hogeveen ve Steeneveld, 2013). OSS ve KSS leri ekonomik olarak karşılaştıran bir diğer çalışma ise 2007 yılında Bijl ve arkadaşları tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmanın birinci hedefi, OSS ve KSS kullanan çiftliklerdeki işgücü ve sermayenin karşılaştırılmasıdır. İkinci hedefi ise bu çiftliklerin teknik verimliliğini değerlendirip karşılaştırmaktır. Veri seti 63 adet OSS kullanan çiftlik ile 337 adet KSS kullanan çiftliğin bilgilerine sahip bir muhasebe şirketinden alınmıştır. Veri seti şu bilgileri içermektedir: gelirler, amortisman, sabit giderler, değişken giderler ile hayvan sayısı, arazi bilgisi, süt kotası miktarı ve mevcut tam zamanlı çalışan sayısıdır. Teknik verimlilik değerlendirmesi veri zarflama analizi ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonuçları Tablo 4.9. da verilmiştir. Sonuçlara bakıldığında OSS kullanan çiftliklerin sermaye maliyeti (Her 100 Kg. süt için 12,71) belirgin bir şekilde KSS kullanan çiftliklere (Her 100 Kg. süt için 10,10) göre daha yüksektir. OSS ve KSS kullanan çiftliklerde net kazanç her 100 Kg. süt için 27,70 ve 28,34 dur. İşgücü maliyeti ve net kazanca bakıldığında OSS ve KSS arasında istatistiki olarak anlamlı bir fark görülmemektedir. OSS kullanan çiftliklerin teknik verimliliği (0,76), KSS kullanan çiftliklerinkine göre (0,78) düşükte olsa, burada da istatistiki olarak anlamlı bir fark görülmemektedir. Buda göstermektedir ki iki farklı sistemi kullanan çiftlikler arasında girdileri kullanıp, çıktı üretme konusunda bir farklılık yoktur.

38 38 Tablo 4.9. Spesifik bir sağım sistemine yatırım için en önemli etkenler OSS KSS p-değeri Sermaye maliyeti Bina harcamaları 1,57 1,58 0,9215 Bina amortismanı 2,69 2,51 0,5643 Makine-ekipman harcaması 4,57 3,48 0,0029 Makine-ekipman amortismanı 3,88 2,53 <0,0001 işgücü maliyeti Müşteri çalışması 2,89 2,96 0,7406 Ücretli işgücü 0,46 0,7 0,1165 Kendi işgücü 6,95 7,06 0,8977 malzeme maliyeti Kaba yem 0,7 0,82 0,2866 Konsantre 6,51 6,51 0,9935 konsantre ikamesi 0,5 0,77 0,0131 Süt ürünleri 0,29 0,22 0,0112 mineraller 0,34 0,27 0,1085 Gübre ve tarım ilaçları 1,42 1,48 0,127 Besleme ve sağlık 2,22 2,16 0,7792 Enerji ve su 1,58 1,22 <0,0001 Diğer 3,61 3,54 0,7651 Gelir Süt geliri 39,72 40,44 0,7528 Hayvan satış geliri 2,97 2,96 0,9706 Diğer çiftlik faaliyetleri geliri 1,34 1,05 0,4506 diğer gelirler 0,84 0,74 0,6067 Net çıktı Toplam gelir - toplam malzeme 27,7 28,34 0,7675 Bu çalışmada amortisman hesapları dikkate alınmamıştır ve eğer alınmış olsaydı OSS ve KSS arasındaki fark çok daha büyük olacaktı. Bu sonuçlara göre OSS ve KSS kullanan çiftliklerin ekonomik performansı arasında yok denilecek kadar küçük bir farklılık vardır. Ekonomik performanstaki bu küçük farklılık kuzey batı Avrupa daki çiftlikler için geçerli olabilir. A.B.D. deki çiftliklerde bu fark çok daha büyük olacaktır. OSS nin sermaye maliyeti çok daha yüksek olmasına rağmen, KSS yerine OSS kullanılmasının çiftlik verimi üzerine bir etkisi bulunmamaktadır (Steeneveld ve ark., 2013) yıllarını kapsayan bir diğer çalışma ise işgücü ve süt üretimi üzerine gerçekleştirilmiştir. Çalışma 23 adet OSS ve 1105 adet KSS kullanan çiftlikle gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonuçları tablo da sunulmuş olup, tablo incelendiğinde OSS lerin inek başına işgücü ihtiyacını düşürürken süt üretimini arttıran iyi bir HSÇ teknolojisi örneği olduğu görülmektedir. Bunun muhtemel nedeni OSS yapılan işere yüksek miktarda otomasyon ( otomatik sağım; konsantre yemleme; gerçek

39 39 zamanlı vücut ağırlığı, süt üretimi, bileşimi, aktivite izleme, vb.) katmasıdır (Reneau, 2012). Tablo KSS ve OSS kullanan çiftliklerin analizi ( ) Ortalama En düşük En yüksek Libre satılan süt / tam zamanlı işgücü eşdeğeri (KSS) 1,443,803 1,343,062 1,579,174 İşgücü Saat / inek (KSS) 42,27 40,33 42,92 Libre satılan süt / tam zamanlı işgücü eşdeğeri (OSS) 1,782,538 1,520,234 2,244,982 İşgücü Saat / inek (OSS) 32,14 27,88 39,74 KSS n =1105, OSS n = yılında Iowa State University tarafından gerçekleştirilen bir çalışmada; 8 OSS kullanan üreticiye önceki uygulamaları ile mevcut uygulamanın karşılaştırılması için anket uygulanmıştır. Anket gerçekleştirildiğinde OSS ortalama 8 aydır işletmelerde kullanılmaktadır. Ankete katılan üreticilerin %100 ü, OSS nin kişisel, finansal ve yönetimsel olarak iyi bir yatırım olduğunda hem fikirlerdir. Bu üreticiler OSS nin, aynı zamanda gelişmiş nakit akışı, karlılık ve hayat kalitesi sağladığı konusunda da aynı fikirdelerdir. OSS sistemleri süt sağım sisteminin otomasyonuna göre çok daha yüksek yatırım maliyetine sahip, Anket verilerini kullanarak ve 15 yıllık kullanım ömrü öngörerek (üreticiler 13,75 yıl olarak tahmin etmişlerdir), yıllık yatırım maliyetinin inek başına $336,04 veya $1,42/cwt olması beklenmektedir. Kullanılabilir ömrü 10 yıla düşürürsek yıllık yatırım maliyeti, inek başına $402,70 veya $1,70/cwt olması beklenmektedir. Yatırım maliyetine işgücü maliyeti de eklendiğinde toplam yatırım maliyeti 15 yıl için $1,77/cwt ve 10 yıl için $2,06/cwt dır. Sağım odasından OSS ye geçmiş bir işletmede, OSS nin olumlu ve olumsuz etkilerinin göstermek için aşağıda 144 ineklik bir sürünün hesap tablosu (şekil 4.3.) verilmiştir. Tablo incelendiğinde sol tarafta yer alan olumlu etkiler kısmında; süt üretimindeki artış ile işgücü ihtiyacı ve yönetimi masrafının azalmasından kaynaklanan toplam $ olumlu etki hesaplanmıştır. Sağ tarafta yer alan olumsuz etkilere bakıldığında ise, farklı kalemlerdeki masraflarda artış görülmekte olup toplam $ olumsuz etki hesaplanmıştır. Net finansal etkisinin yıllık $1.391 olduğu görülmektedir. Yani işletme yıllık $1.391 daha fazla gelir elde edecektir (Tranel ve Schulte, 2013).

40 40 Şekil 4.3. Robot sağım sistemi için yıllık kısmi bütçe analizi OSS nin başarısının diğer bir ölçüsü de, çiftçiler tarafından yakından takip edilen inek başına ortalama sağım sıklığıdır. Daha sık sağımın daha yüksek süt üretimini teşvik ettiği iyi anlaşılmış ve kabul edilen bir husustur. Ancak sağım aralılarındaki geniş çeşitlilik verimi azaltmaktadır. OSS nde hedef sık sağım ve standart