La inteligencia artificial al servicio de la fertilidad de ovejas lecheras

El proyecto GC4SHEEP está enfocado en la línea estratégica de eficiencia en el uso de los recursos, en particular la ganadería de precisión, la innovación y la digitalización. El objetivo general es incrementar la rentabilidad de las ganaderías ovinas, a través de una transformación basada en el dato y la inteligencia artificial, además de innovaciones conectadas para la mejora de la fertilidad en las ovejas lecheras. El proyecto se desarrollará hasta el año 2024.

Las instalaciones del Centro de Selección y Mejora Genética de Ovino y Caprino de Castilla y León (Ovigén), en la localidad zamorana de Toro, acogieron la reunión de seguimiento y coordinación del Grupo Operativo ‘Plataforma Cloud de Datos Federados con capa de Inteligencia Artificial para la Mejora Genética y Reproductiva del Ovino Lechero Nacional’ (GC4SHEEP), con la presencia de todas las entidades involucradas.

Además del objetivo general de incrementar la rentabilidad de las ganaderías ovinas a través de una transformación basada en el dato y conectadas con innovaciones en mejora de fertilidad, se quiere realizar un análisis de datos en plataforma federada de compartición con seguridad individualizada y dotada de inteligencia artificial. El desarrollo de la plataforma y los modelos predictivos de la inteligencia artificial los llevará a cabo el centro tecnológico especializado Gradiant. Otro objetivo es el análisis de soluciones innovadoras para mejorar la fertilidad orientadas a manejo de machos y hembras para generar datos útiles para la toma de decisiones.

Hugo Criado, CEO de Medrar Smart Solutions, analiza la forma en la que surgió este proyecto y explica cuál es el objetivo final: “Después del Grupo Operativo Reprovi, muy basado en la mejora de la reproducción en ovino, el reto es mejorar un aspecto como la reproducción ovina que técnicamente es bueno, gracias al trabajo realizado por las asociaciones de raza y por Ovigén, pero que puede mejorarse con tecnología. Por lo tanto, se trata de dar una capa de inteligencia artificial a todos los datos que almacenan para hacer modelos predictivos, mejorar los índices, corregir desviaciones que no son fácilmente observables con el trabajo diario… Así, se puede mejorar la fertilidad, además de aspectos como la selección de machos, realizar cruces y hacer modelos predictivos a futuro sobre cómo debe avanzar la evolución.

Criado señala las potencialidades que tiene este trabajo: “Se puede conectar con aspectos medioambientales, nutrición o manejo. Son datos que existen, pero no están almacenados de forma correcta y puede suponer un plus para las asociaciones. En definitiva, se trata de que los datos tengan un sentido a través de la tecnología. Se trata de exportar al sector agroalimentario algo que ya es habitual en otros sectores, como en el automovilístico o el aeronáutico, que trabajan con inteligencia artificial. Podemos aprovechar todos los datos que toman las asociaciones en todo momento y poder extraer conclusiones adecuadas”.

El sector ovino lechero es estratégico en España, ya que es el segundo productor europeo y el sexto a nivel mundial. Este sector ganadero debe basar su sostenibilidad a todos los niveles, económica, ambiental y social, en base a la incorporación permanente de nuevas tecnologías que permita mejorar la rentabilidad económica.

Para maximizar el resultado económico de las ganaderías de ovino de leche, destacan aspectos clave como alimentación, reproducción, sanidad, genética… En el nuevo escenario que se dibuja con la transformación digital, la aplicación de dispositivos conectados que proporciona nuevas fuentes de datos, así como todos los datos recabados de fuentes externas (control lechero, seguimiento de raciones, control de partos) permitiría en una plataforma conjunta recopilar la información que luego se analiza para extraer datos y correlaciones con las que desarrollar esa inteligencia de negocio en la ganadería de ovino. Este análisis masivo de datos y el hecho de emplear datos históricos y analizarlos, que antes parecía cosa de grandes empresas, puede extenderse hasta el sector primario y permitiría mayores rentabilidades con su aplicación, como explica la memoria del proyecto.

Por lo tanto, un punto clave a contribuir en este proyecto es el desaprovechamiento que existe en la actualidad de los datos de los que disponen los ganaderos, en formato digital o en formato papel. Se necesitaría integrar los datos en una plataforma en común para modelizarlos y que pudiese servir a las organizaciones para su gestión individual y para el apoyo en la toma de decisiones que sirvieran para una mejora genética y genómica. Lo ideal sería trabajar en una unificación común de la recogida de datos acorde a las necesidades, como avance hacia el futuro del sector ovino 4.0.

Además del análisis de datos actuales, se emplearán tecnologías innovadoras para generar nuevos datos que sirvan para sacar conclusiones en innovaciones ligadas a alimentación y reproducción. Mejoras en fertilidad van ligadas a mejoras en rentabilidad. La eficiencia reproductiva tiene a su vez una relación clara con los niveles de producción de leche, ya que un 1% de incremento de la fertilidad eleva el margen bruto un 4,4%.

En este sentido, la inseminación artificial supone una mejora, ya que permite la difusión de la mejora genética, contribuye a la conexión de los rebaños necesaria para una correcta evaluación genética de los animales, facilita el manejo y es una garantía sanitaria. A pesar de las ventajas que supone la técnica, los ratios de fertilidad obtenidos son bajos. Esta menor fertilidad comparada con la cubrición natural se explica por la gran cantidad de factores que intervienen en el desarrollo de la técnica y que están relacionados con la selección hacia animales con mayores producciones, lo que suele llevar asociada na respuesta genética negativa en caracteres de tipo funcional. De ahí el interés de seguir profundizando en la mejora de esta tecnología, así como en puntos clave derivados del análisis de raciones en el aspecto reproductivo. Además, se añade como aspecto novedoso de este proyecto vincular los datos obtenidos a través del análisis de leche a este aspecto de la mejora de resultados reproductivos, lo que ha ofrecido resultados satisfactorios en otras especies como vacuno de leche.

El efecto directo en la rentabilidad de las explotaciones ovinas de disponer de material genético de alto valor en condiciones de uso generalizado de la inseminación artificial, y que repercutiría sobre todo en mejorar la prolificidad y la fertilidad, puede suponer un valor añadido en la internacionalización del sector ovino y el análisis conjunto de los datos podría servir para alcanzar este reto en menos tiempo del previsto, a través de los animales genotipados y las valoraciones genómicas.

En el manejo de las explotaciones se necesita cada vez más información en tiempo real sobre la actividad, el consumo y la producción del ganado. Aunque los algoritmos de inteligencia artificial se han desarrollado muy rápido, hay una falta de estandarización en la recopilación y el intercambio de datos a nivel mundial, e incluso en el caso del ovino entre las razas de mayor valor a nivel nacional. El avance a través de tecnología, acompañada de inteligencia artificial, permitirá a las razas Assaf, Latxa y Manchega trabajar coordinadamente para ver patrones y soluciones a problemas apremiantes, sobre todo en temas de fertilidad, según apunta la memoria de este proyecto.

En este caso, como innovación se integrará en el análisis productos los resultados del espectro MIR de la leche como innovación en la hora de correlacionar la calidad de la leche en los futuros parámetros de selección y encaminado a la selección genómica. El resultado de la cubrición o inseminación artificial depende de muchos factores: calidad de los gametos, edad, condición corporal de la hembra, nivel productivo, factores ambientales, intervalo entre partos, época reproductiva, estrés por calor… Algunos de estos factores son fáciles de medir y de incorporar en el sistema de recogida de datos de las ganaderías, pero otros requieren de análisis de laboratorio costosos en tiempo y dinero. Afortunadamente, la espectrofotometría de infra-rojo medio (MIR) se usa de forma rutinaria para el análisis cualitativo en vacuno de leche y hay trabajos que han demostrado la utilidad de los espectros MIR para predecir la fertilidad. En ese sentido, los datos de resultados de MIR podrían utilizarse como criterios de selección en el futuro.

En cuanto al ritmo de saltos, la bibliografía indica que la frecuencia con la que se puede obtener semen de un carnero depende de su lívido, condición corporal y temperamento. Un régimen de 2-3 saltos por día por un periodo de 4-5 días seguidos, continuado por un descanso de 2-3 días, a priori mantiene la calidad y cantidad del semen. Los modelos predictivos permitirán, en base a los datos, que se comparen los ritmos de salto más comunes y lógicos en los centros de inseminación y estudiar el efecto que tiene sobre la producción y calidad de semen, y su repercusión sobre la fertilidad para corroborar lo que ahora se hace desde la experiencia. Así, se pretende establecer el ritmo más adecuado, de manera que la productividad de dosis seminales no decaiga y la calidad espermática sea la más adecuada.

La pubertad de las corderas, que depende de varios factores (raza, época de nacimiento, peso vivo), es otro aspecto fundamental. En condiciones de fotoperiodo favorables, se reconoce que la pubertad se alcanza cuando tienen el 40-60% del peso adulto. Sin embargo, se recomienda no poner en reproducción a las corderas hasta que no alcanzan el 65-70% del peso adulto. Aunque los requisitos nutricionales de las corderas para vida son conocidos, el grado de crecimiento y desarrollo y el momento óptimo para su inseminación validado por los resultados prácticos de fertilidad es lo novedoso, sobre todo en un análisis conjunto de varias razas y con elevado número de animales. También se estudiará la alimentación de los machos y su repercusión en la calidad del semen como mejora notable.

Por último, en la viabilidad del semen los diluyentes son un punto clave, por lo que la importancia que tiene la composición de los diluyentes a efectos de la fertilidad es elevada. Sin un diluyente adecuado, el margen horario que existe desde la expedición por el macho en el centro hasta su implantación en la granja puede ser letal para los espermatozoides. Como estrategias para el mantenimiento de la calidad seminal a lo largo del tiempo, se adicionará a los diluyentes antioxidantes y se modificarán las fuentes de energía. Son estrategias novedosas que podrían tener una repercusión muy positiva a nivel económico en las asociaciones ganaderas.

Entidades participantes

Las entidades beneficiarias son las siguientes:

• Centro de Selección y Mejora Genética de Ovino y Caprino de Castilla y León (Ovigén).
• Asociación Nacional de Criadores de Ganado Ovino de la Raza Assaf (Assafe).
• Confederación de Asociaciones de Criadores de Ovino de razas Latxa y Carranzana (Confelac).
• Asociación Nacional de Criadores de Ganado Ovino Selecto de Raza Manchega (Agrama).
• Genovis Sociedad Cooperativa.
• Medrar Smart Solutions S.L.
• Gradiant.

Los miembros subcontratados son los siguientes:

• Neiker.
• Ardiekin.
• Instituto de Ganadería de Montaña (IGM).
• Centro Regional de Selección y Reproducción Animal de Castilla-La Mancha (Cersyra).
• Universidad de Castilla-La Mancha.