Оптимизация режима вентиляции в коровнике на 200 голов в городе Костанай

 

3. Влияние температуры на организм животных

 

Высокая температура  в сочетании с повышенной влажностью и малой скоростью воздуха обуславливают гипертермию. При низкой температуре, скорости движения воздуха и повышенной влажности возникает гипотермия. Неблагоприятное действие высокой температуры на организм можно нивелировать, повышая скорость движения воздуха и снижая его влажность. Низкая температура переносится животными легче при пониженных влажности и скорости движения воздуха.

В соответствии с изменением температуры воздуха помещений вступают в действие механизмы физической и химической терморегуляции. Однако они не безграничны; нарушение теплового равновесия влечет за собой изменения физиологического состояния животных, снижение их устойчивости к болезням и продуктивности.

Функциональные расстройства организма или его гибель возможны при воздействии как крайне высокой, так и низкой температуры воздуха. Взрослые сельскохозяйственные животные больше приспособлены к низкой температуре, чем к высокой. Обмен веществ протекает более напряженно при высокой температуре. Влияние ее тем сильнее, чем ближе она к температуре тела.

В зависимости от изменения теплопродукции в организме животных различают четыре зоны: нижнюю (повышенного обмена); теплового безразличия; пониженного обмена; верхнюю – повышенного обмена. Температура окружающей среды, при которой обмен веществ и теплопродукции минимальны, а физиологические функции органов и систем организма животного не напряженны, называют зоной теплового безразличия (термонейтральной зоной) или зоной комфорта.

Нижнюю и верхнюю точки термонейтральной зоны называют критическими температурами. При температуре воздуха ниже нижней критической (в так называемой нижней зоне) повышаются обмен веществ и теплопродукция. Уровень нижней критической температуры у животных зависит от возраста, упитанности и состояния шерстного покрова, а также от влажности и скорости движения воздуха. Так, у хорошо упитанных высокопродуктивных коров ее считают равной 3 градуса С, а у животных с низкой упитанностью она  на 2-5 градуса С и выше.

При воздействии повышенной температуры у животных повышается отдача теплоты (расширяются кровеносные сосуды кожи, усиливается частота пульса и дыхания, деятельность потовых желез, испарение влаги с кожных покровов), ограничивается движение, снижается аппетит, перевариваемость корма и усвоение питательных веществ. На этой стадии температура тела все еще находиться в пределах нормы, но уже появляются признаки отрицательного воздействия высокой температуры: падают молочная продуктивность, приросты живой массы тела у молодняка, ухудшаются показатели резистентности организма. Например, при температуре воздуха в помещении 25С у коров удои снижаются на 17%, при 30С – на 33%, при 35С – на 56%.

По данным ВИЭВ, лучшие показатели резистентности были отмечены при выращивании телят в условиях комплекса при температуре воздуха 15 – 17С. При повышении температуры до 24 – 25С замедлялось действие факторов клеточной и гуморальной защиты организма, повышалась заболеваемость телят (поражения легких и желудочно-кишечного тракта), снижались среднесуточные приросты живой массы ( на 200-500 г).

При длительном воздействии высокой температуры механизмы теплоотдачи не в состоянии обеспечить удаление излишков теплоты и температура тела повышается, что приводит к нарушению функции центральной нервной системы, обмена веществ (в организме скапливаются недоокисленные продукты, в кровь поступают токсические вещества), руминаторной и секреторной деятельности отделов желудочно-кишечного тракта, печени, эндокринных желез. В результате перегрева наблюдаются угнетение ферментативной и бактерицидной функции желез желудочно-кишечного тракта, снижение сопротивляемости слизистой оболочки кишечника  к воздействию бактерий, общее ослабление защитных сил организма. При чрезмерном воздействии высокой температуры наступает коматозное состояние с угнетением центров дыхания и сердечно- сосудистой деятельности, приводящее к тепловому удару и смерти. Эти явления отмечают у сельскохозяйственных животных при перевозке летом в закрытых вагонах и трюмах, длительном содержании в загонах без теневых навесов, в плохо вентилируемых и безоконных помещениях.

На практике чаще встречается хронический  перегрев животных. Температура тела в этих случаях сохраняется в пределах нормы, но процессы терморегуляции находятся в постоянном напряжении: температура кожи повышается, усиливаются гиперемия и потоотделение, учащаются пульс и дыхание, снижается продуктивность. При этом возможно возникновение не только незаразных, но и инфекционных заболеваний.

Высокая температура воздуха (30 градусов С и более) оказывает отрицательное влияние на воспроизводительные функции животных. У быков и хряков – производителей нарушается развитие зародышевого эпителия в семенниках, ухудшается качество (подвижность спермиев, повышается число морфологически ненормальных спермиев) и снижается количество спермы (уменьшается концентрация спермиев в 1 мл эякулята).

Под влиянием низкой температуры сокращаются гладкие мышечные волокна кожи, от чего покровный волос животного поднимается. В результате в шерстном покрове увеличивается количество воздуха, что повышает теплозащитные свойства. Низкая температура вызывает сужение кровеносных сосудов кожи, что в значительной степени (иногда до 70%) снижает теплоотдачу с поверхности тела животного, Это рефлекторная реакция экстерорецепторов кожи на раздражение холодом. Кроме того, у животных уменьшается площадь открытой поверхности тела, они съеживаются, горбятся, свертываются в клубок. При недостаточности эти компенсаторных механизмов в действие вступают механизмы срочной мобилизации теплоты: животные начинают энергично двигаться, активизируется терморегуляторный тонус всех мышц, затем появляется рефлекторная дрожь за счет сокращения мышц кожи и мышечная дрожь. В результате активизации терморегуляторного мышечного тонуса газообмен повышается на 30-50%.

Если низкая  температура держится в течение длительного периода, отдача теплоты может настолько превысить его образование, что организм не в состоянии поддерживать температуру тела на нормальном уровне и тогда наступает его переохлаждение – гипотермия. В результате нарушения кровообращения (сосуды суживаются) температура тела падает и даже наступает омертвение отдельных участков ( хвост, уши, особенно у свиней). Кроме того, появляется озноб, пульс замедляется, дыхание становится поверхностным, отмечается гиперемия внутренних органов, в легких развиваются экссудативные явления, повреждается эпителий (что способствует беспрепятственному проникновению бактерий и появлению простудных заболеваний), снижается выработка антител, регистрируются ревматические воспаления суставов, мышц, вымени и т. д.

Простудные заболевания наблюдаются чаще всего у плохо упитанных животных, находящихся длительное время без моциона, а также у животных, находящихся на сквозняках.

При действии крайне низкой температуры различают две стадии ответной реакции организма: стадию защитных приспособлений и стадию угнетения, характеризующуюся замедлением всех физиологических функций, падением ректальной температуры (до 30С), кровяного давления, развитием параличей и смертельным исходом.

Умеренное снижение температуры воздуха приводит к лучшей поедаемости корма, активизации деятельности желудочно-кишечного тракта, эндокринной системы, биотонуса организма и повышению его резитентности. В условиях полноценного обильного кормления снижение температуры воздуха в определенном диапазоне тренирует организм, помогает приспособиться к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Однако при этом расход корма на единицу продукции увеличивается, что экономически нецелесообразно. Следовательно, от умелого сочетания условий содержания м кормления во многом зависят уровень оплаты животными кормов, их здоровье и продуктивность.

При продолжительном воздействии низкой температуры на телят установлено снижение выработки антител, уменьшение количества лейкоцитов и их фагоцитарной активности. Неудовлетворительные условия температурного режима в телятнике сказались и в последующем, когда прямого воздействия неблагоприятных факторов на организм уже не было. Так, при снижении температуры воздуха в помещении с 12-14 до 5-6С в течение 7 дней у телят отмечали уменьшение количества фагоцитирующих нейтрофилов на 41%, комплементарной и лизоцимной активности сыворотки крови на 18 и 28%. Через 2 недели на этом фоне была зарегистрирована вспышка массовых респираторных болезней телят.

На животных оказывает влияние не только температура воздуха, но и температура ограждающих конструкций помещения и особенно полов. Следует учитывать, что коровы в течение суток лежат 12-14ч, телята- 14-16, свиньи – 17-20ч. Чем холоднее пол и больше разность температур между полом и телом животного и чем больше поверхность соприкосновения, тем выше теплоотдача за счет проведения.

Затраты тепловой энергии на прогрев пола в течение 12 часов составляет примерно 420 кДж/ч, что соответствует энергетической ценности почти 2 л молока. Следовательно, животные, вместо того чтобы превратить энергию корма в продукцию, вынуждены расходовать ее на согревание пола. При содержании молочных коров в помещениях с температурой среды значительно ниже допустимого уровня, при неизменном кормлении отмечают потери удоев ( до 1 кг на 1 голову в день, или на 10-15% годовых удоев).

Поэтому регулирование теплового комфорта – основа для создания энергоресурсосберегающих режимов кормления и содержания сельскохозяйственных животных. [7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

2. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
1. Методика

РАСЧЕТ ЧАСОВОГО ОБЪЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ

Для расчета воздухообмена, обеспечивающего удаление избытков влаги из воздуха животноводческих помещений, используют формулу

 

где - часовой объем вентиляции, /ч;

W – поступление водяных паров в воздух помещения за 1 час, г/ч;

 – допустимое содержание  водяных паров в воздухе помещения, г/ ;

 

 - содержание водяных паров  в атмосферном воздухе, г/ .

Водяные пары, поступающие в воздух помещения, включают: влагу продуцируемую животными, и влагу испаряющуюся с ограждающих конструкций.[8]

Количество влаги, продуцируемой животными, зависит от их вида, живой массы, возраста и физиологического состояния, с учетом поправочного коэффициента.

Количество влаги, испаряющейся с ограждающих конструкций, зависит от вида животных, способа их содержания и вида подстилки.

Величину испарения влаги () следует определять по формуле:

 

где - коэффициент, принимаемый в помещениях для крупного рогатого скота при привязном содержании и механической уборке навоза- 0,05, при содержании на привязи и без привязи с уборкой навоза гидросмывом и самосплавом - 0,07, при содержании на глубокой подстилке и в зданиях с подпольным навозохранилищем - 0,1, в свиноводческих помещениях с гидросмывом и в помещениях с подсосными матками с поросятами — 0,3, для остальных свиноводческих помещений - 0,15;

- количество влаги, продуцируемой животными.

В птицеводческих помещениях учитывают влаго - и газопоступление из подстилки и помета (усушка помета составляет 70 % от первоначальной массы).

Допустимое содержание водяных паров в воздухе помещения зависит от вида и продуктивности животных, содержащихся в нем. температуры воздуха и сезона года.

Эта величина составляет определенный процент (величина нормативной относительной влажности) от максимальной влажности (Е) при данной температуре, т. е.

 

                                                       19

где Е - максимальная влажность воздуха при нормативной температуре;

R - нормативная относительная  влажность.

Содержание водяных паров в наружном воздухе () в расчетный период года находят по таблице. При этом для переходного периода определяют средний показатель влажности воздуха, используя данные за март и ноябрь. Аналогичным способом находят показатели температуры для переходного периода.

Необходимый уровень воздухообмена по углекислому газу определяют по формуле:

 

 

где К – количество углекислоты, поступающей в помещение в течении часа, л/ч;

 – допустимая концентрация  углекислоты в помещении, л/;

- содержание углекислого  газа в атмосферном воздухе, л/.

Количество углекислоты, поступающей в помещение, зависит от вида, возраста, живой массы и продуктивности животных.

Допустимая концентрация углекислоты в воздухе помещений дана в нормативах в процентах. При расчетах эту величину переводят в л/.

Содержание углекислоты в атмосферном воздухе величина постоянная - 0,03 %, или 0,3 л/.