Modellering och prognoser för vattenförbrukning hos slaktgrisar med autoregressivt rörligt medelvärde med externa parametrar

Varför vattenanvändning i stall är viktig

På moderna grisgårdar är en jämn tillgång på rent vatten lika viktig som foder. När grisar plötsligt dricker mer eller mindre än vanligt kan det vara ett tidigt tecken på sjukdom, värmestress eller problem i byggnaden. Denna studie följde hur mycket vatten växande grisar använde timme för timme under tre år och byggde ett matematiskt verktyg som kan förutse vad som är normal dryckesaktivitet. När det normala mönstret är känt kan lantbrukare och veterinärer upptäcka problem tidigare och sköta djuren mer humant och effektivt.

Att övervaka grisarnas dryckande dygnet runt

Forskningen genomfördes på en stor kommersiell gård i nordöstra Spanien som föder upp grisar från omkring 23 till 110 kilo. Vattenmätare registrerade hur mycket vatten som strömmade in i varje stall varje timme, medan sensorer övervakade temperatur, luftfuktighet, gaser som ammoniak och grisarnas stadium i tillväxtperioden. Efter att ha tagit bort mätvärden kopplade till rengöring och kylning, samt uppenbara sensorfel, analyserade teamet 30 separata tidsserier som täckte fem grisbuntar i sex stall, vilket motsvarade mer än 77 000 timobservationer.

Dagsrytmer och växande behov

Grisarnas drickande visade en tydlig dygnsrytm. Mest vatten konsumerades under dagen, med två huvudtoppar: en på morgonen och en annan sen eftermiddag, och mycket lite drickande på natten. Under veckorna av tillväxt ökade den dagliga vattenanvändningen per gris från ungefär 2–3 liter till omkring 8 liter, vilket återspeglar deras tillväxt. Mönstret förändrades också med årstiderna. Under varma månader visade grisarna en starkare morgontopp och en brantare ökning i vattenförbrukning, medan den tidiga toppen var mycket svagare under kalla månader. Dessa observationer bekräftar att både kroppsstorlek och miljö påverkar hur och när grisar dricker.

Att omvandla mönster till ett prediktivt verktyg

För att omvandla dessa regelbundenheter till ett praktiskt prognosverktyg använde författarna en tidsseriemodell känd som ARMAX. Med enkla ord lär sig modellen hur aktuell vattenförbrukning beror på tidigare timmar (hjordens interna rytm), på slumpmässiga kortsiktiga svängningar och på yttre påverkan som utomhustemperatur och stallluftens kvalitet. De lade också till matematiska termer som fångar dygnsrytmen, liknande att kombinera enkla vågor för att återskapa ett upprepat mönster. Modellen tränades på större delen av data och testades sedan på de återstående serierna för att se hur väl den kunde förutsäga timvis vattenförbrukning en kort framtid framåt.

Hur väl prognoserna fungerade

Den slutliga ARMAX-modellen reproducerade framgångsrikt både den långsiktiga ökningen i vattenanvändning när grisarna växte och de dagliga upp- och nedgångarna. När modellen genererade prognoser föll de flesta observerade värden inom 95 % prognosband, och statistiska kontroller visade ingen viktig kvarvarande struktur i felen. De starkaste externa påverkansfaktorerna var utomhustemperatur och ammoniak, tillsammans med dagen i fettperioden. Varmt väder tenderade att höja dricknivåerna, medan ammoniakens roll sannolikt speglade bredare förändringar i stallventilation och luftkvalitet. En begränsning var att modellen underskattade den första dagliga toppen, troligen eftersom det fanns färre varmsäsongsserier i träningsdata.

Vad detta betyder för gårdar och djurvård

För en lekmannaläsare är huvudresultatet att grisar har ett pålitligt ”drickfingeravtryck” som beror på tid på dygnet, tillväxtstadium och väder. Författarna visar att detta fingeravtryck kan fångas i en modell som förutsäger hur mycket vatten grisarna bör använda varje timme under normala förhållanden. När en sådan modell är implementerad på en gård kan plötsliga avvikelser från det förväntade mönstret signalera värmestress, sjukdom, utrustningsfel eller andra välfärdsproblem innan de blir allvarliga. Även om denna studie fokuserade på en enda gård pekar den mot en framtid där rutinmässiga sensordata och smart analys hjälper lantbrukare att hålla djuren friskare och produktionen mer hållbar.

Citering: Marroco, M., Fernández-Fontelo, A., Segalés, J. et al. Modeling and predicting water consumption in fattening pigs using autoregressive moving average with external parameters. Sci Rep 16, 10027 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40343-7

Nyckelord: grisars vattenförbrukning, precision livestock farming, tidsseriemodellering, övervakning av djurvälfärd, stallens miljöförhållanden