От медицины к животноводству: новый взгляд на известные технологии
Нейротехнологии уже находятся на службе у человека. Один из примеров – метод нейромодуляции. Суть в том, что на конкретные структуры мозга или нервной системы воздействуют слабыми электрическими импульсами, что позволяет корректировать их функции. В процессе операции человеку имплантируется специальный генератор импульсов и электроды, соединенные между собой. Такой метод уже используется в лечении болезни Паркинсона, эпилепсии, синдрома Туретта, хронических болевых синдромов и ряда других заболеваний.
Несмотря на то, что технология уже зарекомендовала себя в медицине, ее потенциал гораздо шире, чем может показаться на первый взгляд. Достаточно лишь переместить ее в плоскость агросектора.
За гранью «классических» методов повышения надоев
В молочном животноводстве традиционные способы повышения продуктивности – улучшение кормов, условий содержания, генетики поголовья – давно применяются на многих предприятиях. Однако у таких игроков возникает закономерный вопрос: как достичь следующего уровня эффективности?
Ответом может стать нейростимуляция. Технология, которая помогает животным легче справляться со стрессом. Исследования показывают, что именно этот фактор снижает синтез молока и молочных компонентов, повышая затраты энергии на поддержание жизнедеятельности. Источники стресса на производстве разнообразны:
- Кормовые. Нехватка равно как и избыток корма, изменение рациона или использование низкокачественных кормов – фактически любые отклонения в питании могут привести к нарушению обменных процессов и повлиять на здоровье животного.
- Климатические. Перегрев, переохлаждение, духота. Особенно опасен тепловой стресс. Так, при температуре выше 26°C надои могут снизиться на 10%, а каждый дополнительный час перегрева может уменьшить суточную молокоотдачу на 0,5%.
- Социальные. В стаде действуют правила иерархии и дистанции. Животные конкурируют за доступ к корму, поилкам и наиболее комфортным местам для отдыха. Обычно доминируют взрослые и более крупные особи, а остальным приходится под них подстраиваться. Такое соперничество так или иначе приводит к тому, что животные пребывают в состоянии напряжения.
- Технологические. Автоматизация процесса доения, навозоудаления, а также само перемещение животных на дойку сопровождаются производственными шумами. А это также может вызывать стресс.
- Зоотехнические. Вакцинация и иные мероприятия.
Казалось бы, влияние отдельных факторов, например, технологических, минимизировать довольно сложно. Однако именно здесь может помочь нейростимуляция. С ее помощью можно мягко воздействовать на зоны мозга, регулирующие стрессоустойчивость и выработку окситоцина – гормона, который напрямую влияет на молокоотдачу. Животное чувствует себя спокойно и комфортно, а эффективность предприятия растет.
По предварительным расчетам, прирост надоев покрывает стоимость манипуляций по стимулированию мозга, а дальнейшая реализация молока приносит положительный финансовый результат. Иными словами, нейростимуляция становится не заменой, а важным дополнением к классическим методам повышения эффективности надоев. И уже сейчас технология проходит этап тестирования на реальных производствах.
Нейротехнологии как ответ на глобальные вызовы
Выигрывает от использования новых технологий не только отдельное предприятие, но и отрасль в целом. Ведь фактически нейростимуляция может помочь преодолеть целый ряд глобальных вызовов от продовольственного дефицита до ограниченности ресурсов и экологической устойчивости.
Продовольственная безопасность
Население Земли, по данным ООН, уже превысило 8 млрд человек, и, по прогнозам, к середине века вырастет еще примерно на 2 млрд. Вместе с этим закономерно увеличивается потребность в продуктах питания, в том числе молочной продукции. Однако при этом в ряде стран наблюдается стагнация и даже сокращение производства.
По словам старшего экономиста IFCN по молочным продуктам Катрин Фредрих, развитые страны уже сократили производство молока на 0,3% с 2022 по 2023 год. И если подобная тенденция сохранится, то к 2030 году в мире будет дефицит молока. По оценкам Международной молочной федерации (IDF), при сохранении текущих трендов он может достичь 30 миллионов тонн.
Это означает, что на первый план выходят такие технологии, как нейростимуляция, позволяющие увеличивать продуктивность уже существующих хозяйств без необходимости значительного расширения поголовья или площадей. Ведь если каждая корова производит больше молока, то отрасль получает шанс удовлетворить растущий спрос, не прибегая к экстенсивному росту.
Ограниченность ресурсов
Земля и вода – одни из главных ограничителей в сельском хозяйстве. По данным ФАО, в России около 80% сельскохозяйственных земель подвержено деградации. Расширять угодья становится все труднее, а конкуренция за ресурсы – жестче. Возможностей для того самого экстенсивного роста в принципе становится меньше.
В таких условиях на первый план выходят технологии, которые позволяют получать больше продукции при тех же ресурсах. Нейростимуляция работает именно так: ферма получает больший объем молока при тех же кормах и площадях, а значит производство становится более ресурсно-эффективным.
Изменение климата
Сельское хозяйство ассоциируется с высоким углеродным следом и значительным воздействием на окружающую среду. Так, например, на животноводство приходится 14,5% всех антропогенных выбросов парниковых газов, что даже превосходит «вклад» нефтегазовой отрасли – около 10% глобальной доли.
Увеличение концентрации парниковых газов ускоряет глобальное потепление, что оборачивается все более частыми погодными аномалиями, повышением среднегодовых температур, ростом числа жарких дней. Все это – дополнительный вызов для животноводства, ведь тепловой стресс напрямую влияет на снижение продуктивности коров.
Использование нейротехнологий на фермах способствует решению сразу двух проблем. Во-первых, нейростимуляция помогает животным сохранять устойчивость к стрессу и адаптироваться к неблагоприятным условиям. За счет этого хозяйства могут нивелировать климатические риски и стабильно поддерживать объемы производства.
Во-вторых, рост продуктивности поголовья дает возможность снизить экологическую нагрузку. Предприятие получает большее количество молока с того же числа животных, и таким образом уменьшаются выбросы метана и диоксида углерода на литр продукции. Получается, что нейротехнологии становятся не только инструментом повышения продуктивности, но и важным элементом «зеленой трансформации» молочного животноводства.
Поэтому когда привычные инструменты и методы уже находят применение, нейротехнологии могут стать тем самым шагом вперед, который обеспечит устойчивость молочного животноводства и позволит дать ответ глобальным вызовам.
