Accéléromètres et géolocalisation pour la détection de l’œstrus et du vêlage

Une détection précoce et précise des évènements d’œstrus et de vêlage est essentielle pour l’éleveur laitier et conditionne la rentabilité de son élevage. On a assisté depuis quelques années au développement de technologies ou dispositifs d’élevage de précision. Différents types de capteurs ou accéléromètres ont été utilisés pour mieux détecter certains évènements relatifs à l’activité de reproduction des vaches. Pour le vêlage, ont été testés des capteurs évaluant l’activité de rumination, la durée d’alimentation, les mouvements d’encolure, le temps de couchage, la durée des épisodes de couchage, le temps passé debout, le nombre de pas, … Pour la détection de l’œstrus, ont pu être utilisés des capteurs d’activité motrice mais aussi d’autres types de technologies comme des caméras vidéo, des enregistrements vocaux, des mesures de température corporelle ou des dosages de progestérone dans le lait.

La présente étude est la première qui envisage de combiner des accéléromètres mesurant une activité et des capteurs indiquant une localisation de l’animal. L’objectif de cette publication belge était de tester et comparer les performances de différentes combinaisons de capteurs dans la détection de l’œstrus et du vêlage.

L’essai s’est déroulé dans la station expérimentale de l’Institut de Recherche en Agriculture des Flandres (Melle, Belgique), avec une conduite en stabulation libre. 13 vaches gestantes (de parité moyenne de 3) et 12 autres vaches non gestantes, inséminées après œstrus (parité moyenne de 2,8) ont été utilisées pour la détection respectivement du vêlage et de l’œstrus. Chaque vache a été équipée de 3 dispositifs : un accéléromètre au niveau de l’encolure, un accéléromètre sur une patte arrière (AX3, Axivity, Royaume-Uni) et un capteur de localisation (en relation avec un logiciel et 7 postes répartis dans la stabulation) (OpenRTLS ultra-wideband (UWB) localization system, DecaWave, Irlande). Des données ont été enregistrées sur une période allant de 2 semaines avant jusqu’à 2 semaines après le vêlage, ou 2 semaines avant l’œstrus jusqu’à 2 semaines après l’IA. Ont été comparées les performances de chaque dispositif pris individuellement et de l’association des dispositifs (par 2 ou 3) sur des intervalles de temps de 24, 12, 8, 4 et 2 heures entre les détections.

Les principaux résultats de cette étude en élevage ont été les suivants :

• Intervalle de temps : à la fois pour le vêlage et pour l’œstrus, la sensibilité de la détection est meilleure sur l’intervalle 8-24 heures que pour l’intervalle 2-4 heures. L’utilisation combinée des dispositifs accroit les performances de la détection quel que soit l’intervalle de temps.
• Utilisation d’un seul dispositif : les résultats ont été équivalents entre les 3 capteurs pour la détection de l’œstrus. Par contre, en ce qui concerne le vêlage, le capteur de localisation s’est révélé plus performant que l’accéléromètre « patte », lui-même plus efficace que l’accéléromètre « encolure ».
• Association des dispositifs : pour le vêlage, la combinaison des 3 dispositifs a donné les meilleures performances de précision (84-88 %) et de sensibilité (79-85 %), avec une excellente spécificité (95-98 %). En ce qui concerne l’œstrus, la combinaison du capteur de localisation avec soit l’un des 2 ou avec les 2 accéléromètres optimise les performances de précision (72-87 %) et de sensibilité (63-85 %).

En conclusion, cette étude démontre le potentiel de la combinaison de différents dispositifs mesurant l’activité (accéléromètres) et précisant la localisation (capteurs) pour l’enregistrement d’évènements en relation avec la reproduction des vaches laitières (œstrus, vêlage).

Résumé Publication “Calving and estrus detection in dairy cattle using a combination of indoor
localization and accelerometer sensors.”
Benaissa S., Tuyttens F.A.M., Plets D., Trogh J., Vandaele L., Joseph W., Sonck B.
Computers and Electronics in Agriculture. 2020, 168: 105153.

GP-R- FR-NON-200400012