Wysokie temperatury w budynkach inwentarskich to problem, który wykracza daleko poza sam komfort zwierząt. Stres cieplny może wpływać na ich zachowanie, pobieranie paszy, zdrowie, dobrostan, rozród oraz wyniki produkcyjne. W przypadku bydła mlecznego badania i metaanalizy potwierdzają m.in. spadek pobrania suchej masy i produkcji mleka wraz ze wzrostem obciążenia cieplnego.
Dlatego latem jednym z najważniejszych zadań systemu wentylacji jest nie tylko wymiana powietrza w budynku, ale również stworzenie odpowiedniego ruchu powietrza w strefie, w której przebywają zwierzęta.
Jak działa takie chłodzenie? I dlaczego sama temperatura wskazywana przez termometr nie mówi wszystkiego o warunkach panujących w oborze, chlewni czy kurniku?
Zobacz naszą ofertę wentylatorów przemysłowych – https://tkenergia.pl/kategoria-produktu/dla-rolnictwa/ |
1. Kiedy zwierzę zaczyna odczuwać stres cieplny?
Zwierzęta nieustannie produkują ciepło w wyniku procesów metabolicznych. Aby utrzymać właściwą temperaturę ciała, organizm musi oddawać jego nadmiar do otoczenia.
Gdy temperatura i wilgotność wzrastają, oddawanie ciepła staje się coraz trudniejsze. Organizm uruchamia wtedy mechanizmy termoregulacyjne, których zadaniem jest utrzymanie równowagi cieplnej.
Jeżeli jednak możliwości odprowadzania ciepła są niewystarczające w stosunku do jego produkcji i obciążenia środowiskowego, pojawia się stres cieplny.
Nie jest to wyłącznie kwestia dyskomfortu. Literatura dotycząca bydła mlecznego wskazuje, że stres cieplny wpływa na szereg procesów fizjologicznych i może negatywnie oddziaływać na produkcję, reprodukcję, zdrowie i dobrostan zwierząt.
Nie tylko temperatura. Liczy się cały mikroklimat
Jednym z błędów jest ocenianie warunków w budynku inwentarskim wyłącznie na podstawie temperatury powietrza.
Na obciążenie cieplne zwierzęcia wpływa więcej czynników, w tym przede wszystkim:
- temperatura powietrza,
- wilgotność,
- ruch i prędkość powietrza w strefie zwierząt,
- promieniowanie cieplne,
- warunki utrzymania,
- gatunek, wiek i stan fizjologiczny zwierzęcia,
- poziom produkcji i związana z nim produkcja ciepła metabolicznego.
Dobrym przykładem jest bydło mleczne. Do oceny ryzyka stresu cieplnego powszechnie wykorzystuje się wskaźnik THI (Temperature-Humidity Index), który uwzględnia zarówno temperaturę, jak i wilgotność.
Jednocześnie badacze zwracają uwagę, że sam THI nie opisuje wszystkich fizjologicznych reakcji zwierzęcia, dlatego jego interpretację warto łączyć z obserwacją zwierząt i innymi parametrami.
Oznacza to, że dwie obory o tej samej temperaturze mogą w praktyce zapewniać zwierzętom zupełnie inne warunki termiczne.
2. Dlaczego ruch powietrza jest tak ważny?
I tutaj dochodzimy do roli wentylacji.
Wentylator nie jest klimatyzatorem. Nie musi obniżać temperatury powietrza w całym budynku, żeby wspierać oddawanie ciepła przez zwierzę.
Odpowiednio ukierunkowany przepływ powietrza może zwiększać wymianę ciepła pomiędzy powierzchnią ciała a otoczeniem.
To właśnie dlatego w systemach chłodzenia zwierząt istotna jest nie tylko informacja, ile metrów sześciennych powietrza przetłacza wentylator.
Znaczenie ma również: gdzie to powietrze trafia, z jaką prędkością przepływa i czy dociera do strefy, w której rzeczywiście znajdują się zwierzęta.
Można mieć więc dużą wydajność nominalną wentylatorów, a jednocześnie niewystarczający ruch powietrza w części stanowisk.
3. Co dzieje się ze zwierzęciem podczas upału?
Reakcja zależy oczywiście od gatunku i warunków, jednak organizm próbuje ograniczyć produkcję ciepła oraz zwiększyć możliwości jego oddawania.
U bydła mlecznego literatura opisuje m.in. zmiany temperatury ciała, pobrania paszy, zachowania oraz parametrów produkcyjnych.
Szczególnie dobrze udokumentowany jest wpływ stresu cieplnego na produkcję mleczną.
Metaanaliza opublikowana w Journal of Dairy Science, obejmująca dane z 31 badań i 34 doświadczeń, wykazała, że stres cieplny zmniejszał pobranie suchej masy i produkcję mleka skorygowanego energetycznie. Autorzy stwierdzili również zależność między nasileniem tych zmian a wzrostem THI.
Problem nie kończy się jednak na produkcji.
Badania wskazują także na negatywny wpływ stresu cieplnego na reprodukcję i dobrostan bydła.
Dlatego chłodzenie zwierząt należy traktować jako element zarządzania mikroklimatem całego budynku, a nie tylko sposób na uzyskanie niższej temperatury latem.
4. Każdy gatunek reaguje na ciepło inaczej.
To szczególnie ważne podczas projektowania instalacji.
Nie istnieje jedna uniwersalna wartość temperatury czy prędkości powietrza, która będzie właściwa dla każdego budynku i każdego zwierzęcia.
Inne potrzeby ma bydło mleczne, inne trzoda chlewna, a jeszcze inne drób. Różnice występują również pomiędzy poszczególnymi grupami technologicznymi.
Dlatego system wentylacji powinien być dobierany do konkretnego obiektu i sposobu jego użytkowania, a nie wyłącznie do jego powierzchni.
5. Więcej wentylatorów nie zawsze oznacza lepsze chłodzenie zwierząt.
To kolejna ważna kwestia.
Przy projektowaniu systemu wentylacji łatwo skupić się na liczbie urządzeń i ich maksymalnej wydajności. Tymczasem dla efektu końcowego równie istotne jest rozmieszczenie urządzeń oraz sposób, w jaki strumienie powietrza zachowują się wewnątrz budynku.
Jeżeli wentylatory są źle dobrane lub rozmieszczone, mogą powstawać miejsca, w których ruch powietrza jest znacznie mniejszy.
Dlatego projekt powinien uwzględniać m.in. geometrię budynku, rozmieszczenie zwierząt, przeszkody konstrukcyjne, kierunek przepływu oraz wymagane warunki w poszczególnych strefach.
Celem nie jest więc maksymalny przepływ powietrza. Celem jest odpowiedni mikroklimat tam, gdzie znajdują się zwierzęta.
6. Wentylacja powinna reagować na warunki w budynku.
Warunki w oborze, chlewni czy kurniku nie są stałe.
Zmieniają się w ciągu dnia wraz z temperaturą zewnętrzną, wilgotnością, nasłonecznieniem czy obsadą budynku.
Dlatego nowoczesny system wentylacji nie musi pracować przez cały czas w taki sam sposób.
Czujniki mogą dostarczać informacji o aktualnych warunkach, a automatyka odpowiednio regulować pracę urządzeń.
W praktyce tworzymy wtedy cały system:
CZUJNIKI → AUTOMATYKA → WENTYLATORY → RUCH POWIETRZA → MIKROKLIMAT W STREFIE ZWIERZĄT
Takie podejście pozwala dostosowywać intensywność wentylacji do rzeczywistych potrzeb zamiast opierać jej działanie wyłącznie na ręcznym włączaniu i wyłączaniu urządzeń.
7. Chłodzenie zwierząt trzeba projektować jako system.
Najważniejszy wniosek jest więc prosty:
dobry system chłodzenia zwierząt to nie pojedynczy wentylator.
To połączenie odpowiednio dobranych urządzeń, ich rozmieszczenia, przepływu powietrza, czujników i sterowania.
W zależności od obiektu może obejmować wentylację mechaniczną, wentylatory cyrkulacyjne, systemy zraszania, automatykę i monitoring parametrów mikroklimatu.
Dlatego przed doborem rozwiązania warto odpowiedzieć na kilka pytań:
Jakie zwierzęta znajdują się w budynku?
Gdzie przebywają?
Jak wygląda geometria obiektu?
Jak powietrze przepływa przez poszczególne strefy?
Jak zmieniają się temperatura i wilgotność w ciągu dnia?
W których miejscach występuje niewystarczający ruch powietrza?
Dopiero na tej podstawie można zaprojektować system, którego zadaniem będzie nie tylko „poruszanie powietrza”, ale realne wspieranie zwierząt w oddawaniu nadmiaru ciepła i ograniczaniu ryzyka stresu cieplnego.
Literatur: Becker C.A., Collier R.J., Stone A.E. Invited review: Physiological and behavioral effects of heat stress in dairy cows. Journal of Dairy Science, 2020, 103(8), 6751–6770. Chen L., Thorup V.M., Kudahl A.B., Østergaard S. Effects of heat stress on feed intake, milk yield, milk composition, and feed efficiency in dairy cows: A meta-analysis. Journal of Dairy Science, 2024, 107(5), 3207–3218. Liu J., Li L., Chen X., Lu Y., Wang D. Effects of heat stress on body temperature, milk production, and reproduction in dairy cows: a novel idea for monitoring and evaluation of heat stress — A review.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2019, 32(9), 1332–1339.
