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SER 4.0 – SERpentinas, o extensivo e o digital (ID: 223 )
Coordenador: Agro.Metrica, Lda.
Iniciativa emblemática: 8. Agricultura 4.0
Data de Aprovação: 2022-03-08 Duração da iniciativa: 2025-09-30
NUTS II: Alentejo NUTS III: Alentejo Central
Identificação do problema ou oportunidade
A caprinicultura extensiva é uma atividade que, nas
condições atuais, dificilmente se associa ás tecnologias de informação, á
competitividade, aos meios técnicos e financeiros, ás aplicações tecnológicas
de precisão, á inovação e á tecnologia em geral.
Segundo o recenseamento agrícola de 2019, o decréscimo do
efetivo caprino foi evidente, registando uma diminuição de 12%. Assistiu-se
também a um maior abandono da atividade, pois desapareceram 30% das explorações
que criavam caprinos em 2009. No entanto, este abandono ocorreu exclusivamente
nos pequenos produtores, uma vez que os grandes rebanhos, com mais de 500
caprinos, aumentaram quer em número (+28%) quer em efetivo (+34%), contribuindo
assim para o crescimento da dimensão média de 13 para 16 cabeças por exploração
em 2019.
Desde 2009 o perfil do produtor agrícola registou um ligeiro
aumento da importância relativa das mulheres produtoras agrícolas; o
agravamento do envelhecimento, verificando-se um aumento de 2 anos na idade
média dos produtores face a 2009, sendo que mais de metade (53%) tem idade
superior a 64 anos; a melhoria do nível de instrução, confirmando-se o
crescimento do número de produtores com níveis de ensino superiores ao 1º
ciclo, cuja representatividade passou de 26% em 2009 para 43%. O número de
produtores com formação superior nos domínios da agricultura e floresta, embora
tenha aumentado 66%, é ainda pouco representativo (2%).
O consumo de carne de caprino e queijo de cabra é pouco
expressivo, apesar da excelência da sua qualidade não só em termos de
palatibilidade como a nível nutritivo, sendo considerados produtos com baixo
teor em gordura.
Este baixo
teor de gordura deve-se principalmente ás características próprias da espécie,
uma vez que os caprinos canalizam as suas reservas lipídicas para a “gordura
abdominal”, ficando a carne com pouco teor em gordura. O leite de cabra tem
também um teor butírico inferior ao leite de ovelha e vaca, dando origem a
queijos menos gordos.
Assim, a produção de caprinos contribui para uma população
mais saudável, através da promoção de um sistema alimentar mais sustentável e
saudável, uma agricultura mais resiliente, que protege o ambiente, assegura a
sustentabilidade dos recursos água, solo e biodiversidade e que pode contribuir
para a transição climática, permitindo estimular o desenvolvimento de uma
atividade, suportado pela incorporação de conhecimento e tecnologia.
É importante referir que os animais de raças caprinas
autóctones exploradas em extensivo como a raça serpentina são animais mais
adaptados aos terrenos marginais onde outras espécies não encontram condições
de sobrevivência e produção, que se alimentam em grande parte de espécies
arbustivas e arbóreas com reduzidas necessidades hídricas. A sua exploração
promove o povoamento destas áreas fazendo frente ao abandono das terras e consequente
preservação.
A implementação da zootecnia de precisão em caprinos
de produção de carne e/ou de leite permite tornar as cadeias da produção animal
mais competitivas nos mercados, otimizando o conceito de sistema de produção
que tem como objetivo produzir, minimizando os custos e aumentando a eficiência
do animal e da mão de obra, fornecendo um alimento seguro ao consumidor final,
respeitando sempre o meio ambiente e o bem-estar animal. podemos concluir que a
eficiência de um sistema de produção como este depende, fundamentalmente, da
tecnologia (ou maneio) e da inovação que cada produtor introduzir na sua
exploração.
Esta é a oportunidade que este projeto se propõe a abordar.
Procurar soluções técnicas e científicas, algumas novas outras adaptadas ou
utilizadas de forma mais eficiente, que permitam melhorar as condições de
trabalho dos trabalhadores e os rendimentos dos empresários agrícolas para
tornar a atividade mais atrativa e inverter a curva de produção de caprinos,
contribuindo assim para promover um desenvolvimento económico, ambiental e
social sustentável, pela democratização da digitalização.
Breve resumo da iniciativa a desenvolver
Esta iniciativa tem como objetivo, promover o
desenvolvimento da criação de caprinos em extensivo de uma forma geral
tornando-a mais atrativa para o trabalhador e para o empresário.
Atrair jovens produtores através de tecnologias que visam a
melhoria da qualidade do trabalho para o trabalhador e incremento da
produtividade com base no conhecimento e nas decisões baseadas no conhecimento.
Pretende ainda promover a sustentabilidade da atividade e do
meio ambiente que a rodeia exercendo incrementos de resiliência do sector.
Para tal conta em primeira mão com o Laboratório de
Instrumentação e Controlo do ICT que é uma estrutura interna ao Instituto de
Ciências da Terra e que conta com investigadores ligados a instrumentação,
automação e controlo, que são também docentes do Departamento de Engenharia
Mecatrónica da Escola de Ciências e Tecnologia da Universidade de Évora.
Propõe-se com esta instituição e outras, estudar e
implementar soluções nas áreas da mecânica e eletrónica, automatização e
utilização de sensores eletrónicos nas salas de ordenha e outras instalações da
exploração agrícola em sistema de produção extensivo, que podem ser utilizados
para monitorizar ou apoiar decisões relativas ao maneio e alimentação dos
animais de forma inovadora tanto técnica como economicamente, nomeadamente:
- Leituras de
produção de leite individual com reconhecimento da identificação eletrónica do
animal para determinação de curvas de produção de leite e eventuais
necessidades de suplementação e acesso a informação individual com recurso a
avisos de diversas ocorrências oportunas;
- Automatização da análise da qualidade do leite individual
na sala de ordenha com vista á deteção de mastites, estado sanitário e
anomalias do leite.
- Sistemas de aviso ao criador sobre o aumento da
temperatura no tanque de armazenamento do leite com vista á salvaguarda da
qualidade do mesmo.
- Programas e equipamentos de gestão de dados que comportem
toda a informação recolhida
- Adaptação de sistemas pré-existentes ou criação de novo
sistema de automização da amamentação, facilitando o emparelhamento
progenitora/crias com utilização de boxes de amamentação ou outros métodos com
o mesmo objetivo através da utilização de sensores e automatismos, uma vez que
esta atividade preenche grande parte dos recursos humanos das explorações
caprinicolas no extensivo e sendo automatizada pode libertar mão de obra para
outras atividades igualmente importantes na exploração.
Pretende também estudar os percursos de pastoreio dos
animais com o recurso a aparelhos de GPS ou outros, com o objetivo de localizar
os rebanhos e traçar as suas rotas. Desta forma será possível interpretar as
suas preferências alimentares ao longo do ano (tempo despendido em alimentação
em zonas onde predominam espécies arbóreas, arbustivas ou herbáceas naturais ou
semeadas), e concluir sobre as suas necessidades de suplementação, bem como
facilitar o maneio do rebanho nas propriedades extensivas com geomorfologias
diferenciadas visualizando a cada momento a localização dos rebanhos.
Promover a criação de sistemas do tipo “pastor digital” em
que se pretende recorrer a abertura e fecho de porteiras de folhas de pastoreio
á distancia, bem como implementar sistemas de avisa ao criador/pastor á
distancia sobre comportamentos de fuga a predadores (movimentos rápidos típicos
de fuga) ou pelo contrário, indícios de demasiado tempo no mesmo lugar (animais
presos em determinados sítios ou parcelas).
Otimizar soluções informáticas
ligadas aos novos equipamentos desenvolvidos, de forma a facilitar a utilização
por parte dos produtores, de uma forma intuitiva e prática. Desenvolver ferramentas
que permitam ao produtor fazer os seus registos do dia-a-dia da exploração em dispositivos
móveis junto aos animais, e posterior transmissão dessa informação quer para o seu
software de gestão privado quer para outros intervenientes no processo a quem
essa informação seja útil (associações, veterinários, etc).
Áreas de Trabalho e responsabilidades de cada parceiro
A equipa de investigadores tem a seu cargo a implementação
de uma solução digital 4.0 dos processos que levam a produção de leite de
qualidade indo ao encontro dos critérios de criação de caprinos de Raça
Serpentina. O sistema terá funções de monotorização e controlo adaptativo com
base em algoritmos de inteligência artificial. Neste sentido a equipa terá as
seguintes funções:
1 - Coordenar a iniciativa e as atividades de todos os
parceiros. – Agro.metricaLda.
2 - Identificar a base biológica e os sinais
anatomo-fisiológicos e comportamentais a monitoriza, tendo em conta todos os fatores
condicionantes do sistema de produção - Departamento
de Zootecnia da UE, APCRS
3 - Identificar as várias etapas dos processos biológicos a
serem passiveis de automatizar, e tecnicamente justificáveis e as necessidades
em termos mecânicos e eletrónicos para os quais se procuram as soluções nas
salas de ordenha, sistemas de amamentação e outras instalações e equipamentos
dos seus criadores - Departamento de Zootecnia da UE,
APCRS
4 – Identificar as necessidades de softwear que comportem as
informações recolhidas e os dados necessários – APCRS, Agro.metrica, Lda.,
Criadores.
5 - Identificação e Modelização dos processos de conduta e
separação dos caprinos em função das tarefas que lhe são destinadas. - Laboratório
de Instrumentação e Controlo do ICT (UE)
6 - Identificação e Modelização do processo de ordenha:
Inicio e fim - Laboratório de Instrumentação e Controlo do ICT (UE)
7 - Identificação e Modelização do processo de aleitamento:
Inicio e fim - Laboratório de Instrumentação e Controlo do ICT (UE)
8 - Projetar um sistema inteligente (Sensores, Atuadores,
Reguladores, Algoritmos IA) de monotorização controlo e automação dos processos
descritos em (5), (6) e (7), - Laboratório de Instrumentação e Controlo do ICT
(UE), APCRS e Criadores
9 - Otimização dos processos- Laboratório de
Instrumentação e Controlo do ICT (UE), Ruralbit, APCRS e Criadores
10 – Implementação, experimentação e demonstração nas explorações
pecuárias parceiras. (O sistema uma vez validado numa exploração poderá ser
expandido a outras instalações com características diferenciadas em termos de:
geografia, tamanho, grau de automatização e instrumentação instalada afim de
uma forma supervisionada (pelo humano e pelo sistema de IA, afim de o validar e
estandardizar) – APCRS, Ruralbit, Agro.metrica,Lda. e Criadores
11 - Projetar uma plataforma
digital que integra as funcionalidades do ponto (8) com capacidade de
comunicação, gestão e partilha de informação a distância e desenvolver programas
de gestão de dados que comportem toda a informação recolhida, as interfaces com
os novos equipamentos, testar a sua funcionalidade e otimizar a sua usabilidade
em ambiente real, bem como otimizar ferramentas de recolha de informação em
mobilidade - Ruralbit, Laboratório de Instrumentação e Controlo do ICT (UE), APCRS
e Criadores
12 - Interpretar os percursos de pastoreio dos rebanhos dos
sócios aderentes com vista a determinar as suas preferências alimentares ao
longo do ano. – APCRS, Criadores e Agro.metrica,Lda.
13- Divulgar as ferramentas criadas e os resultados dos
estudos junto dos seus criadores e de todos os caprinicultores de rebanhos
extensivos bem como em reuniões técnicas e/ou científicas ou através das suas
plataformas. – APCRS, CCCaprinicultura
14 - Identificar os objetivos científicos e tecnológicos
passiveis de publicações em revistas científicas desta área bem como das
realizações com potencial de patente. As soluções propostas podem revelar-se de
caracter disruptivo, uma especial atenção será dada as soluções de engenharia
suscetíveis de serem patenteáveis com objetivos de empreendedorismo económico. -
Laboratório de Instrumentação e Controlo do ICT (UE), Ruralbit, APCRS e
Agro.metrica,Lda.
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