Снижение теплового стресса орошением

По оценкам, ежегодно тепловой стресс обходится молочной промышленности США свыше 897 млн $, и одним из наиболее эффективных методов борьбы с ним является охлаждение коровы с помощью орошения под низким давлением. Термонейтральный диапазон для молочных коров составляет 4,4-21 °С, поэтому они очень чувствительны к высокой температуре. В данной статье речь пойдет об орошении в кормовых проходах, но также будут рассмотрены другие зоны, где можно установить оросительную систему.

Характеристики орошения

Оросительная установка, обычно устанавливаемая над кормовым проходом, состоит из магистральной трубы, подающей воду к форсункам, производительность которых обычно составляет около 2,3-6,8 л в минуту при давлении 15-25 па.

За пределами кормового прохода можно использовать тот же тип форсунок, которые используются для орошения почвы (или других методов подачи воды на большую площадь в зоне накопления), для распылителей в стойлах и, в некоторых случаях, для возвратных прогонов.

Для очень жарких условий производители также приспособили специально спроектированные зоны для орошения с высокой скоростью движения воздуха и большим количеством воды, которые коровы посещают несколько раз в день.

Сначала охлаждение происходит за счет контакта воды с кожей. Затем вода испаряется вблизи кожи. Важно, чтобы капли были достаточно крупными и проникали сквозь шерстяной покров, чтобы обеспечить корове максимальное охлаждение.

Эта стратегия наиболее эффективна в сочетании с высокой скоростью движения воздуха за счет установки вентиляторов над стойлами, а в условиях сильной жары - над кормовыми проходами. Рекомендуемая скорость движения воздуха составляет 61-183 м/мин, в зависимости от климата. Другие источники утверждают, что более низкие скорости, такие как менее 61 м/мин, улучшают теплообмен, т.к. охлаждающий эффект распределяется более равномерно с течением времени.

Физиологическое воздействие на коров

Существует множество исследований, подтверждающих положительный эффект орошения под низким давлением в качестве средства снижения температуры. Обычно выделяют следующие преимущества прямого орошения:

• Снижается температура тела, частота дыхания и температура кожи;


• Увеличивается время кормления и потребление сухого вещества (С.В.);


• Увеличивается молочная продуктивность;


• Снижается стремление избегать насекомых.

Когда и сколько орошать?

Как правило, на большинстве хозяйств орошение начинают практиковать при температуре 18,9-21°С. Текущим золотым стандартом температур для охлаждения, по-видимому, является температурно-влажностный индекс 68 (ТВИ), при котором температура составляет 20°С, а влажность - 100%.

В исследованиях, посвященных тепловому стрессу, указываются и более низкие температуры и уровни ТВИ, при которых следует применять технологии снижения тепловыделения - для молочных коров с продуктивностью более 35 кг молока в сутки минимальный показатель THI составляет 65 или выше, либо когда средний показатель THI составляет 68, в течение более 17 часов в день.

Расход воды

Хотя мы хотим обеспечить максимальный комфорт для коров, мы также должны учитывать, сколько воды будет добавляться из различных точек орошения в навозохранилище.

Несмотря на то, что стоимость воды относительно невелика, расход воды на орошение зависит от температуры, при которой включается система, и почти вся вода впоследствии попадает в навозохранилище. В зависимости от системы обработки навоза это может быть довольно сложно в техническом и финансовом отношении.

Давайте проведем краткий пример с трехрядным загоном на 85 стойл и предположим, что плотность содержания составляет 1,18, то есть в загоне 100 коров. Длина кормового стола составляет примерно 41,15 м, что означает, что в нем будет 22 форсунки (с интервалом в 1,83 м). Используем консервативную оценку количества форсунок около 0,7 г/мин и следующий график орошения с интервалами в одну минуту:

• Время простоя15 минут (4 орошения в час) при температуре 20-22°С;
• Время простоя 10 минут (6 орошений в час) при температуре 22-27,8°С;
• Время простоя шесть минут (10 орошений в час) при температуре выше 27,8°С.

В Мэдисоне, штат Висконсин, общий объем воды, израсходованный на орошение, исходя из погодных данных за 2023 г. и этого графика орошений, составил бы около 42 278 л на форсунку. Согласно модулю содержания взрослых коров, разработанному инициативой Dairyland, рекомендуемый минимальный объем навоза на 100 коров составляет 4 546 092 л в год, что означает, что система орошений увеличивает минимальный объем навоза примерно на 20%.

Это упрощенный и консервативный пример, но он должен подчеркнуть, какое влияние оказывает орошение на общую конструкцию системы навозоудаления на ферме, если его не учитывать.

Для повышения экономии воды и экологичности рекомендуется использовать системы орошения, оснащённые датчиками, в которой подача воды и запуск обдува происходят лишь во время присутствия коровы, а не по графику.

Орошение с помощью датчиков

Оросительные системы с датчиками (устройство для орошения активируется при появлении коровы) могут значительно сократить расход воды.

Согласно исследованию, проведенному в 2010 г. А. Гомесом и Н.Б. Куком, коровы проводят 83% своего дня, или 19 часов, вдали от кормостола.

Предположим, что орошение активируется только в присутствии коровы. В этом случае, если установка была включена в течение 24 часов, можно сэкономить до 83% используемой воды, поскольку именно в это время коровы находятся вдали от мест, где есть поилки (не включая зону накопления).

Поскольку система не работает в течение всего дня, то экономия воды в среднем составит 50%, а в некоторые дни - до 70%.

В отрасли уже есть примеры использования оросительных систем с датчиками, где используются различные технологии, такие как RFID, обнаружение на основе изображения и ультразвуковое обнаружение. Экономия воды при использовании таких систем подтверждена научно.

Добровольное орошение положительно влияет на надои молока, т.к. коровы с более высокой продуктивностью чаще используют эти системы.

Поскольку технология продолжает становиться более доступной и надежной, весьма вероятно, что орошение с помощью датчиков станет нормой. Особенно если в будущем водопользование станет более регулируемым.

Резюме

Наиболее распространенные системы орошения охлаждают корову, смачивая кожу, а затем испаряя ее с помощью движения воздуха, создаваемого вентиляторами.

Обычно рекомендуется начинать орошение при температуре 18-20 °С, но также следует оценить среднее время орошения и расход воды, чтобы составить график орошения, с которым может справиться ваше предприятие. Убедитесь, что давление во впускной трубе достаточно для орошения, и что ваша система справляется с темпом расхода воды, а также подумайте о решениях, оснащённых датчиками, для снижения расхода воды.

Автор: Марио Мондака, 8 июня 2024 г.

Источник: https://www.agproud.com/articles/59632-reduce-heat-stress-with-soaking