随着世界各地生活水平的提高和人口的增长，肉类消费量一直在增加。但是，您如何量化饲养增加的牲畜的环境成本？

图片：Flickr/Davharuk

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全球对肉类和乳制品的需求一直在蓬勃发展。

据世界卫生组织称，特别是肉类年产量预计将从 1997-1999 年的 2.18 亿吨增加到 2030 年的 3.76 亿吨。

需求是由人口、个人财富和城市化的增长推动的。

但随之而来的是喂养这些动物的需求增加。

有多少动物？据估计，现在有 30 亿只动物生产着全球的肉类和奶类资源。30 亿只动物，每年消耗 80 亿吨饲料。

这 30 亿只动物的饲料生产来自 25 亿公顷的土地。

想估计喂养世界上的动物需要什么才能养活我们吗？从一只动物开始。

对大规模养牛的担忧

大规模养牛系统带来了一些重大的环境问题。

牲畜消耗的粮食可以用来养活人吗？牧场可以用于替代农业生产，例如种植吗？以及动物排放的废甲烷对环境的潜在影响。

来自世界卫生组织关于“全球和区域食品消费模式和趋势”的报告表：世界卫生组织

畜牧业每年产生约 9000 万吨甲烷。这是人类归因于甲烷排放量的 27%（不是因为我们直接生产甲烷，而是因为我们将动物作为食物来源饲养）。

为了继续作为全球粮食供应的重要组成部分，同时降低对环境影响的可能性，畜牧业正面临越来越大的压力，需要从较小的环境足迹中生产更多产品。

转变畜牧业

草饲牛肉部门的生产效率对于该行业的转型至关重要。这是提高产量和盈利能力同时降低温室气体排放强度的最具成本效益的方式。

在畜牧业，效率可以用投入与产出的比率来衡量，或者作为所消耗的饲料与生产的肉或犊牛断奶的公斤数来衡量。这就是了解单个动物吃多少饲料成为关键问题的地方。如果我们知道这个值，我们就可以确定最有效率的动物，并优先选择这些动物来繁殖下一代，从而帮助实现以更少的投入生产更多的目标。考虑到地球上动物的数量之多，很容易理解效率的微小改进如何产生巨大的累积收益。

到目前为止，在放牧环境中测量牛（或任何动物）对牧场的个人摄入量一直是一个困难且耗时的过程。这会妨碍以易于用于品种改良的规模来衡量效率。

进入可穿戴传感器

CSIRO 与新南威尔士州初级产业部合作，着手开发一种实用的方法来测量个别牛的牧场摄入量，以解决这个问题。我们的想法是使用可穿戴传感器技术来计算牛在做什么，就像你的手机或 Fitbit 记录你的活动一样。我们想确定传感器信号是否可用于识别和测量基本的牛行为，例如放牧、行走、休息和反刍，以及这些行为是否可用于估计牛所吃的饲料量。

设计出能够经受住牛群颠簸和翻滚的传感器是问题的一半。

我们的第一个挑战是构建合适的设备。我们设计并制造了可以从太阳能供电的放牧牲畜那里收集实时数据的传感器，包含用于双向通信和实时数据恢复的无线电、用于数据存储的微型 SD 卡和用于控制传感器功能的处理器芯片。而且他们很坚强！坚固到足以承受 500 公斤重的阉牛将它们撞到栅栏柱上，同时有一个很好的旧划痕。

一旦传感器设备建成，我们就能够确认我们可以准确地对牛的行为进行分类，并确定这些行为与动物进食量之间的关系。这个过程已经花费了五年多的时间，大量观察草的生长、吃牛、修补传感器设备、数据收集和分析，但我们现在开发了一个系统，我们称之为 eGrazor，可以量化一个人消耗的食物量。个体食草动物。

这些摄入量值可以无线传输到生产者的电话或家用计算机，当与步行称重或产犊记录结合使用时，将为每只动物提供效率记录。重要的是，这些结果将特定于生产者的财产和环境条件。

原型 eGrazor 是完整的“花里胡哨”版本，它被设计为一种研究工具，具有比获得摄入量所需的更多功能。我们目前正在研究生产更便宜的产品的方法，该产品仅侧重于测量摄入量并且可供生产商商业购买。

数字表型是未来

为了能够满足未来对放牧畜牧生产的需求和限制，该行业将需要改变诸如此类的表型数据的收集和分析方式。使用 eGrazor 等设备进行数字表型分析提供了一系列新机会，可以有效获取以前难以测量的性状数据。它们还提供了同时测量许多特征或在以前无法实现的详细程度以及定义新特征的潜力。

成功采用这项技术将提高营养和其他管理策略的准确性，并加快放牧牛饲料效率的遗传增益速度。