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Simulation des performances des porcs selon la salle et l'alimentation : Thermipig

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Nathalie Quiniou et Michel Marcon, Bilan d'activité 2020, éditions Ifip, mai 2021, p.114

Plusieurs stratégies peuvent être envisagées pour atténuer les effets du climat, seules ou de façon combinée. Dans les salles d’engraissement déjà construites existantes, les règles de pilotage des boîtiers de régulation de la ventilation peuvent être modifiées et de nouveaux équipements installés. Lors de la construction de nouveaux bâtiments, les préconisations peuvent évoluer pour mieux tenir compte du climat. La conduite alimentaire des animaux peut également être revue, par exemple par une baisse de la teneur en protéines de l’aliment ou une modulation du plan d’alimentation. Dans un objectif d’utilisation parcimonieuse des ressources, l’évaluation de ces stratégies doit être réalisée par une approche multicritère des performances (zootechnique, environnementale, économique). Un consortium rassemblant 8 partenaires (dont l’IFIP et INRAE) de 8 pays a travaillé sur l’amélioration de la durabilité des systèmes d’élevage du porc en engraissement dans le cadre du projet européen H2020 Pigsys.

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2021

ThermiPig simule les performances des porcs selon le climat

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Nathalie Quiniou, Michel Marcon (Ifip) et Ludovic Brossard (Inrae), Réussir Porc/Tech Porc (FRA), 2021, n° 287, p. 34-35

L’Ifip et Inrae développent un outil qui permet d’évaluer l’impact du climat sur les porcs en engraissement selon les caractéristiques de la salle, les équipements et la conduite.

PDF icon Nathalie Quiniou, Michel Marcon (Ifip) et Ludovic Brossard (Inrae), Réussir Porc/Tech Porc (FRA), 2021, n° 287, p. 34-35
2021

Simuler avec le modèle bioclimatique ThermiPig les performances des porcs en croissance en tenant compte des conditions climatiques et des caractéristiques de la salle d’engraissement

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Nathalie Quiniou et al., 53es Journées de la Recherche Porcine, 1, 2, 3 et 4 février 2021, p. 89-94

Un modèle de croissance du porc élevé dans des conditions de thermoneutralité (InraPorc) est combiné à un modèle permettant de simuler l’équilibre thermique de la salle d’engraissement selon la chaleur apportée par l’air entrant, les équipements ou les animaux, et les déperditions par la ventilation ou les parois (ThermiSim). La jonction de ces deux modèles repose sur le choix d’un pas de temps commun (1 heure), la définition de la zone de confort thermique pendant l’engraissement, la quantification des effets de l’exposition au chaud ou au froid sur la quantité d’énergie disponible pour la croissance, et enfin la répartition dynamique de la chaleur produite par les animaux au cours de la journée. Les résultats d’un essai in vivo sont utilisés pour évaluer la précision de prédiction de la température ambiante par ce modèle, appelé ThermiPig ; elle est en moyenne de 0,6°C (RMSEP, erreur de la prédiction). Des simulations sont ensuite réalisées pour évaluer l’incidence d’un changement des règles de régulation du boîtier de ventilation et de l’installation de nouveaux équipements (chauffage ou pad cooling) sur les performances de croissance du groupe de porcs, leurs rejets azotés, leur consommation d’énergie directe (électrique) et indirecte (aliment). En comparant les résultats des simulations, il est possible d’identifier la situation la plus intéressante sur la base de ces différents critères. La différence entre la valorisation des carcasses dans la grille de paiement et le coût alimentaire et en électricité pour faire fonctionner les équipements, qui dépend de la source d’énergie utilisée pour produire l’électricité, permet d’évaluer la performance économique. Toutefois, la prédiction de ce critère doit encore être affinée par une prise en compte plus précise de l’influence de la température sur la conformation des porcs et sur leur métabolisme protéique.

Simulating with the ThermiPig model the impact of fattening room characteristics under different climates on the performance of pigs

The dynamic model ThermiPig was developed to simulate thermal balance at the fattening room scale, as the result of the balance between the heat produced by the group of pigs or provided by incoming air and equipment and that lost due to air renewal or thermal conductivity of the walls and ceiling. A growth model (assuming thermoneutral conditions, InraPorc) and a bioclimatic model (ThermiSim) were combined to create ThermiPig; it considers a common time step (1 hour), definition of the pig thermoneutral zone, evaluation of impacts of cold and hot exposure on the amount of available energy for growth, and the circadian distribution of heat produced daily by each pig. Data collected in vivo were used to evaluate the accuracy of the prediction of ambient temperature, which averaged 0.6°C (RMSEP, error of prediction). ThermiPig was used to simulate impacts of alternative regulations for ventilation or the use of new equipment (heater, pad cooling) on growth performance of pigs, N excretion, and indirect energy (from feed intake) and direct energy (from electricity consumed by equipment) consumption. Comparison of multi-criteria performance in silico helps identify the most interesting option. Economic performance depends on carcass value (based on the French payment grid) minus costs of feed intake and electricity (depending on the energy source). However, more accurate prediction of carcass value is expected in the next version of the model by considering effects of ambient temperature on the distribution of body fat and protein metabolism.

2021

Outil pour simuler les performances des porcs selon la salle et la conduite

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Nathalie Quiniou et Michel Marcon, Bilan 2019, éditions IFIP, mai 2020, p. 95

Les efforts pour améliorer la durabilité de l’élevage du porc incitent à reconsidérer la conduite des animaux (notamment celle de leur alimentation) et de l’ambiance… au regard de leurs impacts combinés sur les performances de croissance, les rejets azotés, la consommation d’’énergie totale utilisée par le système, sans oublier le revenu de l’éleveur. La zone de confort thermique du porc est très étroite, ce qui explique l’importance des caractéristiques de la salle d’engraissement sur les performances. L’isolation des parois et le choix des d’équipements de régulation de l’ambiance relèvent le plus souvent de l’expertise acquise dans une région d’élevage donnée. Mais le réchauffement climatique rebat désormais les cartes. La modélisation permet de réaliser une évaluation multicritère des choix techniques retenus à l’échelle de la salle d’engraissement et d’identifier les plus pertinents. La version « atelier » du modèle de croissance InraPorc (appelée Mogador) et le modèle bioclimatique ThermiSim sont deux des composantes du modèle ThermiPig développé par l’IFIP et INRAE.

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2020

Usability improvements of the Thermipig model for precision pig farming

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K Grausa (Latvia University of Life Sciences and Technologies) et al., Agronomy Research, 2020, volume 18, spécial n° 2, p. 1300-1306

Pig livestock farming systems encounter several economic and environmental challenges, connected with meat price decrease, sanitary norms, emissions etc. To deal with these issues, methods and models to assess the performance of a pig production system have been developed. For instance, Thermipig model represents the pig fattening room and simulates performances of pigs at the batch level, taking into account interactions between the individual variability of pigs, farmer's practices, room characteristics and outdoor climate conditions. The model requires some static basic inputs fulfilled in several spreadsheets (such as rooms, pigs, and dietary characteristics) but also data files for voluminous variable inputs (such as outdoor temperature or climate control box parameters) for further modelling and outcome producing. This leads to challenges in data providing by the farmers and have to be improved. This paper deals with the implementation of the separate modules of the developed data warehouse system for usability improvements of the Thermipig model. The idea is to substitute input from the data files with online data input and automated variable processing by the model using the python script for connection to the remote data warehouse. The data warehouse system is extended with 'Property Sets' section dealing with all the operations that can be performed to a set of input variables. This approach demonstrates the ability of the data warehouse to act as data supplier for the remote model. As well the outcome of the model is also transferable back to the data warehouse for evaluation. This work is done within the Era-Net SuSan PigSys project-Improving pig system performance through a whole system approach.

Source : https://dspace.emu.ee/xmlui/bitstream/handle/10492/5618/AR2020_Vol18SI2_Grausa.pdf?sequence=4&isAllowed=y

2020

Usability improvements of the Thermipig model for precision pig farming

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K Grausa (University of Life Sciences and Technologies, Lettonie) et al., poster Pigsys 2020

Pig livestock farming systems encounter several economic and environmental challenges, connected with meat price decrease, sanitary norms, emissions etc.  To deal with  these issues, methods and models to assess the performance of a pig production system have been developed. Pig farms can be found everywhere in Europe, but in each  country different types of building and management rules can be applied. As well climatic conditions vary from country to country. All these factors influence the performance and welfare of the pigs and more generally the multiple performances of the pig fattening unit. Accurate definition of the wide panel of local situations requires collection of precise information on climate, barn characteristics, indoor management rules, type of pigs and feeding strategies. Afterwards a modelling approach can be used to simulate and predict pig growth and behaviour as well as the behaviour of the fattening unit system through a representation of interactions among its components.  There are several models available to simulate the growth performance of the pigs, but none of them deal with the interaction with ambient conditions.

Source : http://pigsys.eu/wp-content/uploads/2020/05/BSE2020_poster_final.pdf

PDF icon K Grausa (University of Life Sciences and Technologies, Lettonie) et al., poster Pigsys 2020
2020

Combining a bioclimatic and a growth model to assess the effect of management practices and building ambiance on growing pig performances at the batch level

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Ludovic Brossard (INRA) et al.,9 Workshop on Modelling Nutrient Digestion and Utilization in Farm Animals,Ubatuba Itamambuca, Brésil, 14 – 16 septembre 2019, poster

Most pigs in the EU are reared in rooms with controlled ambient conditions. Bioclimatic models represent and predict the energy balance and the direct energy consumption at the room level, based on characteristics of the building, management of the climate control tool and average performance of pigs. Available growth models usually simulate performance of animals, including indirect energy (i.e. feed intake), under thermoneutral conditions.

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2019