Bolsa de Iniciativas PRR

 

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.

 
Interlocutor: Helena Cristina de Ornelas Babo   Email interlocutor: helena.babo@gmail.com   Email entidade: agro.metrica@gmail.com