Поддержание оптимального микроклимата в птицеводческих помещениях при любых внешних температурах — обязательное условие успешного производства.
Существует ряд мероприятий, позволяющих не допустить охлаждения птицы зимой и избежать теплового стресса в жаркий период.
В предыдущей статье мы сконцентрировали свое внимание на принципах минимальной (зимней) вентиляции, позволяющей избежать сквозняков и переохлаждения птицы, а также сэкономить на электроэнергии и теплоносителях.
В этот раз — попытаемся рассмотреть пути оптимизации микроклимата в птичнике при высокой внешней температуре, а также ряд сопутствующих мероприятий, позволяющих минимизировать негативные последствия теплового стресса для птицы.
Воздействие высокой температуры на птицу
Температура — важнейших фактор внешней среды, влияющий на показатели выращивания птицы. Мнения специалистов относительно негативного воздействия низких температур на показатели продуктивности птицы сильно разнятся, однако все они солидарны в том, что повышенная окружающая температура неизбежно снижает производственные показатели как на бройлерах, так и на племенной и яичной птице. Этот эффект заметно усиливается в условиях высокой относительной влажности.
В условиях высокой внешней температуры и влажности (>30°C, >60%) у птицы быстро развивается стресс, внутренняя Т тела повышается на 0,5-1°С, дыхание учащается с 22 до 200 циклов в минуту (гиперпноэ), активизируются артериально-венозные анастомозы в участках тела, через которые осуществляется основная теплоотдача: гребни, сережки, открытая кожа ног (фото 1).
Через респираторный тракт птица избавляется от влаги, уносящей с собой избыточное тепло. Это важнейший путь терморегуляции у птиц — в отличие от млекопитающих, которые могут потеть. Но этот процесс не может длиться долго и имеет негативный эффект — вместе с выдыхаемым воздухом птица теряет большое количество СО2, что может привести к респираторному алкалозу с последующим понижением рН крови и метаболическому ацидозу.
В состоянии теплового стресса в плазме крови птицы наблюдается повышение уровня кортикостерона, лептина и глюкагона, а также снижение количества гормона щитовидной железы и инсулина. Эти процессы неминуемо сказываются на метаболизме птицы и могут привести к целому ряду негативных последствий, проявляющихся снижением таких показателей, как:
- потребление корма — на 4-5% на каждый градус свыше 30°С;
- среднесуточный привес и конверсия корма;
- спермопродукция (до 50%) и оплодотворяющая способность племенных петухов (до 30%);
- яичная продуктивность (до 8% при повышении температуры с 21 до 32°С) и качество скорлупы (утоньшение, хрупкость) у промышленной и племенной несушки;
- масса яйца снижается на 0,4 г при повышении температуры на каждый градус выше 21°С;
- качество бройлерной тушки: разрыв кожи при снятии пера, плохое обескровливание, жесткое мясо, темная пигментация, биохимические изменения состава мяса — снижение содержания протеина, повышение % жира в тушке. Это в первую очередь касается курочек и обусловлено естественной реакцией организма на высокую температуру — через синтез и депонирование жировой ткани, при катаболизме которой образуется больше воды, чем при расщеплении любой другой ткани в организме;
- иммунный статус птицы и сохранность в старшем возрасте и т. д.
Клинически тепловой стресс проявляется у птицы в виде симптомокомплекса, включающего:
- учащенное дыхание через широко раскрытый клюв;
- погружение клюва, гребня и сережек в поилки;
- зарывание в подстилку;
- взъерошенное оперение;
- стремление птицы в зону доступа свежего воздуха;
- опущенные, немного расставленные в сторону крылья;
- повышенная жажда и потеря аппетита;
- в критической стадии процесса — затрудненное дыхание, конвульсии и гибель от респираторного алкалоза.
Методы профилактики теплового стресса
Существует ряд мер, помогающих минимизировать негативное воздействие высоких внешних температур на птицу. Их можно условно подразделить на технологические, кормовые и технические.
Технологические приемы
- Снижение плотности посадки бройлеров на 20%, несушек — до 2 голов в клетку.
- Ограничение по глубине используемой подстилки до 3-5 см. Глубокая подстилка выделяет больше биотепла в результате разложения компонентов помета и их взаимодействия с подстилочным материалом.
- При крайне высокой внешней температуре в условиях старых птичников можно оставить по 1 м2 открытого бетонного пола по внутреннему периметру здания — вдоль стен. Эту зону можно периодически орошать водой, создавай дополнительный источник испарительного охлаждения.
- В жаркий период птица потребляет дополнительно 7% воды на каждый градус свыше 21°С. Поэтому любой дефицит воды приводит к быстрому обезвоживанию и гибели птицы. Во избежание этого система поения должна обеспечивать круглосуточный свободный доступ птицы к воде. Если есть возможность, то желательно увеличить фронт поения на 20-25%. Кроме того, исследования показали, что прохладная вода (15°С) способствует повышению потребления корма на 5-10% по сравнению с теплой (30°С).
- Доказано, что повышение температуры до 37,5°С в птичнике с 3-дневными цыплятами на 24 часа существенно снижает отрицательные последствия теплового стресса на птице в более старшем возрасте.
- Применение светового режима, чередующего 1 час света и 3 часа темноты, начиная с 4-дневного возраста, в условиях теплового стресса позволяет сохранить высокий иммунный статус поголовья и существенно снизить падеж.
- Необходимо избегать кормления в самый жаркий период суток. Для бройлеров можно сдвинуть на этот период темновую фазу, а для несушки и племенной птицы — перенести кормление на раннее утро, вечер или ночь. Однако максимальный эффект от этого мероприятия заметен именно на бройлерах.
Кормовые факторы
Несмотря на все усилия, прилагаемые к изучению этой проблемы на протяжении последних 25 лет, не было найдено "кормовых" решений, способных полностью компенсировать негативное воздействие на птицу теплового стресса.
Но мы приведем ряд наиболее действенных мер:
- Окисление кормовых жиров в условиях высоких температур может привести к их частичному или полному неусвоению, расстройству пищеварения, нарушению обмена жирорастворимых витаминов, электролитов и закономерному снижению производственных показателей. Предотвратить этот процесс можно добавлением в корма антиоксидантов, недопущением контакта витаминов и микроэлементов вплоть до момента выработки кормов, а также применением защищенных (инкапсулированных) форм витаминов.
- Повышение внешней температуры с 25 до 38°С почти в три раза увеличивает потребность птицы в витамине А из-за перехода его запасов в печени из термостабильной эфирной формы в термолабильную спиртовую, подверженную окислению. Возрастает также потребность в витамине Е, участвующем в защите митохондриальных липидов и синтезе нуклеиновых кислот; в витаминах группы В, холине. В результате такого комплексного дефицита повышается риск гибели птицы по причине жировой дистрофии печени.
Поэтому добавление дополнительного количества электролитов (хлорида калия, 0,25-0,5% выпойкой, либо 0,5-1,0% в корм), жиро- и водорастворимых витаминов — особенно витамина Е (до 250 мг/кг корма), а также аскорбиновой кислоты (витамин С) в дозах 100, 150 и 200 г/т готового корма для несушки, бройлеров и родительского стада соответственно — позволяет эффективно бороться с тепловым стрессом путем стимуляции выработки в организме кортикостероидов (антистрессовых гормонов).
- Добавление Бетаина, как донора метильных групп, в воду (500 г/л) или корм (100 г/кг) в условиях жары позволяет снизить потребление воды, а также клоакальную Т и падеж на финальной стадии откорма.
- Добавление мультиферментных препаратов (амилазы, протеазы, ксиланазы) к кормам в период снижения поедаемости — поможет частично компенсировать недополученное количество питательных компонентов корма посредством лучшего усвоения потребленного количества.
- Добавление в корм бикарбоната натрия из расчета 4-10 кг/т помогает восстановить в организме уровень щелочного буфера, утраченного при алкалозе в результате гиперпноэ птицы в жару.
- Добавление хлорида калия в корм (0,5-1,0%) или в воду (0,25-0,5%) помогает восстановить электролитный баланс.
- Добавление цинка бацитрацина и/или кормовых антибиотиков положительно сказывается на сохранности птицы в период теплового стресса.
Перечисленные мероприятия относятся преимущественно к разряду малозатратных, а зачастую и вовсе организационных.
Наиболее же эффективные и дорогостоящие пути недопущения теплового стресса подразумевают монтаж и использование дополнительного оборудования.
Инженерно-технические решения
Какие же инженерно-технические решения позволяют поддерживать желаемую температуру в птичнике летом?
Прежде всего — это сама конструкция птичника. Так, при планировании строительства птичников в регионах с длительными периодами высоких температур их необходимо ориентировать в восточно-западном направлении. Максимальная высота крыши должна быть не менее 4 м со скатом не менее 200. Это предупреждает негативное тепловое воздействие на птицу от накаляющейся в жару кровли птичника. Для затенения стен птичника крыша должна выступать над ними на 1-1,5 м. Она должна быть хорошо изолирована подходящим материалом (стекловата, полиуретан).
Покрытие — преимущественно теплоотражающие гофрированные алюминиевые листы. С внутренней стороны — водонепроницаемый пластик.
Площадь боковой приточки должна составлять как минимум 60% от площади стен. Если используются боковые шторы — они должны надежно защищать птицу от дождя и солнца (фото 2).
Окраска внутренней поверхности крыши в белый цвет позволяет снизить ее теплопоглощение на 10-15%.
И все же основная роль в этом процессе уделяется системе вентиляции.
Работа климатического оборудования, используемого для охлаждения птицы при высокой внешней температуре, основана на двух основных принципах:
1 — Конвекционное охлаждение.
2 — Испарительное (влажностное) охлаждение.
Конвекционный метод подразумевает охлаждение за счет высокой скорости движения воздуха — так называемая тоннельная вентиляция. Она приемлема для регионов, где пиковая дневная температура не превышает 42°С в течение не более 3 часов в сутки на протяжении 5-10 дней в году.
Эффективность охлаждения при этом напрямую зависит от скорости движения воздуха на уровне птицы и разницы температур воздуха внутри и снаружи птичника.
Скорость движения воздуха (V, м/сек.) внутри птичника определяют три основных фактора:
- Герметичность конструкции
- Максимальная производительность вытяжки (С, м3/ч)
- Поперечное сечение (S, м2)
Герметичность птичника гарантирует, что весь воздух будет поступать только через технологические отверстия с одного конца птичника (приточные жалюзи) и выбрасываться через другой (торцевая вытяжка), исключая "подсасывание" воздуха по пути наименьшего сопротивления — через ближайшие щели.
На эффективность работы вытяжных вентиляторов существенно сказывается степень износа ремней привода, а также наличие большого количества пыли и пуха на лопастях вентилятора и створках жалюзи.
Изношенный ремень, даже если он не "люфтит", при потреблении одинакового (с новым ремнем) количества энергии, не способен обеспечить 100%-ную производительность работы вентилятора. И даже 10%-ная потеря производительности "обходится" в 3°С охлаждающего эффекта тоннельной вентиляции.
Прилипающие к лопастям в процессе работы пыль и пух могут изменить аэродинамические характеристики лопастей и снизить воздухообмен на 30%.
Для эффективной работы тоннельной вентиляции мы должны обеспечить максимальный уровень воздухообмена С = 5-7 м3/кг ж.м./час для создания потока воздуха со скоростью V = 2-2,5 м/сек. на уровне птицы. V > 3 м/сек. не оказывает дополнительного охлаждающего эффекта, а V > 4 м/сек. — вызывает у птицы еще больший стресс.
К сожалению, на практике встречаются различные ситуации, не позволяющие добиться желаемого эффекта даже после реконструкции старых птичников и монтажа системы тоннельной вентиляции.
Так, зачастую даже при хорошей герметизации и достаточной максимальной производительности имеющейся вытяжки бывает невозможно обеспечить необходимую скорость потока над птицей. Что же делать в таком случае?
Рассмотрим пример расчета воздухообмена для птичника напольного содержания бройлеров.
Поголовье — 35000 голов, возраст 40 дней, плановая ж. м. — 2,0 кг.
Габариты здания: a = 18 м, hсредняя = 4 м, Sпоперечная= 72 м2 C = 400 000 м3/ч., т. е. — 5,7 м3/кг ж.м.
Максимально возможная V = 400000 м3/ч / 72 м2 / 3600 сек = 1,54 м/сек., то есть в 1,62 раза меньше необходимых 2,5 м/сек.
В такой ситуации добиться желаемой скорости можно двумя путями:
1) Увеличить в 1,6 раза мощность вытяжки, что весьма затратно и не всегда технически осуществимо.
2) Уменьшить в 1,6 раза площадь сечения птичника (за счет его высоты). Это самый простой и экономичный вариант решения проблемы. Для этого достаточно смонтировать под коньком крыши поперечные перегородки на каждые 20 м длины птичника (фото 3, 4).
Перегородки могут быть как жесткими — стационарными, так и гибкими (полиэтилен) — регулируемыми по высоте.
Иногда для увеличения скорости потока воздуха в центре птичника бывает достаточно установить дополнительные рециркуляционные (разгонные) вентиляторы.
В климатических зонах, где максимальная летняя температура стабильно держится выше 35°С, а внутренняя температура птичника в течение продолжительно периода превышает отметку 30°С, возникает необходимость сочетания системы тоннельной вентиляции с системами дополнительного испарительного охлаждения воздуха.
В основе испарительного метода охлаждения лежит принцип поглощения тепла испаренной жидкостью.
Необходимо помнить, что на работу любой системы охлаждения очень сильное влияние оказывает влажность воздуха в помещении.
Теплопоглощающая способность воздуха напрямую зависит от его температуры и относительной влажности. Чем она выше — тем сложнее добиться желаемого эффекта.
Взаимосвязь температуры и влажности выражается психрометрической диаграммой Молье (Mollier) (рис. 1). По ней можно легко определить соотношение относительной и абсолютной влажности воздуха при разных температурах, а также рассчитать необходимую степень насыщения воздуха влагой для достижения желаемой температуры.
Так, например, для воздуха с параметром ОВ=40% снижение температуры с 30 до 15°С приведет к повышению ОВ до 100%. И наоборот, при нагревании воздуха с 16 до 22°С показатель ОВ понизится с 60 до 40%.
Конвекционный метод охлаждения позволяет снизить ощущаемую птицей температуру на 4-6°С. Такого же эффекта можно добиться за счет испарительного метода охлаждения — при этом происходит фактическое снижение температуры на 4-6°С.
Сочетание же обоих методов позволяет снизить температуру на 6-12°С. Этого обычно достаточно для предотвращения у птицы теплового стресса, который начинается при температурах, превышающих 30°С.
Выбор системы охлаждения
В птицеводстве нашли применение 2 типа систем охлаждения:
Распылительные - через дисковые увлажнители или форсунки.
Испарительные - через кассеты рециркуляционного охлаждения.
В основе обеих систем лежит принцип адиабатического охлаждения, когда вода переходит из жидкого состояния в парообразное путем свободного испарения.
При увеличении абсолютного влагосодержания температура воздуха понижается, в результате чего одновременно с увлажнением происходит ассимиляция избыточного тепла без использования искусственного холода.
Дисковые (центробежные) увлажнители — "пионеры" систем охлаждения (фото 5). Суть их работы — в распылении воды в виде тумана при вращении диска на больших оборотах. Обычно такие распылители устанавливают в закрытую систему приточной вентиляции или непосредственно перед приточными шахтами внутри птичника (рис. 2). Система предельно проста и надежна и может работать даже при наличии примесей в воде, например, песка. При потреблении воды в пределах 15-30 л/ч., в зависимости от площади птичника требуется всего 3-4 дисковых увлажнителя.
К их недостаткам следует отнести неоднородность размера образуемых капель и высокую вероятность коррозии вентиляционного оборудования при наличии в воде минеральных примесей.
Форсунки позволяют получить спрей или аэрозоль и бывают двух типов: низкого и высокого давления воды.
Форсунки низкого давления рассчитаны на 8-14 бар и сочетают преимущества простоты конструкции и дешевизны. Их можно легко смонтировать в имеющемся птичнике, расположив вблизи от приточных форточек для ускорения испарения воды из расчета 1 форсунка на 500 голов (рис. 2). Такие системы работают при расходе воды 10-15 л/ч. и весьма эффективны в условиях высоких внешних температур (>37°С) при условии, что параметр ОВ не превышает 70% (фото 6).
Их существенный недостаток заключается в том, что при высокой влажности и размере капли более 30 мкм возникает вероятность намокания подстилки.
Форсунки высокого давления работают при 28-42 бар и имеют размер капли в пределах 10-15 мкм. Это практически исключает остаточную влажность даже в условиях высокой ОВ окружающего воздуха (фото 7).
Существуют также форсунки ультравысокого давления >50 бар с размером капли 5 мкм и начальной скоростью 100 м/с. Оптимальное распыление и охлаждающий эффект достигаются при расходе воды 5 л/ч.
Начальная стоимость таких систем довольно высока, однако при улучшении показателей откорма, особенно при высокой плотности посадки птицы, эти затраты быстро окупаются.
Все виды форсунок очень требовательны к качеству используемой воды, поскольку высокое содержание солей быстро выводит их из строя. Их эксплуатация подразумевает наличие системы водоподготовки.
Кассеты испарительного охлаждения ("cooling pad") применяются в условиях высоких внешних температур, превышающих 37°С (фото 8).
Принцип работы основан на том, что поступающий в птичник горячий внешний воздух проходит через кассету, состоящую из гофрированных целлюлозно-бумажных листов с различными углами гофров, по которым стекает холодная вода. Часть воды испаряется, а оставшаяся осуществляет функцию промывки охлаждающей кассеты и отводится обратно в насосную станцию через систему рециркуляции. Таким образом, воздух, выходящий из кассеты, одновременно увлажняется и охлаждается (рис. 3).
Благодаря специальной технологии пропитки создается прочная конструкция кассеты повышенной долговечности, защищенная от гниения и разрушения.
За счет теплообмена с водой удается снизить температуру воздуха на 4-6°С, который затем проходит через птичник в системе тоннельной вентиляции, эффективно снимая тепло с птицы.
Эта система нашла широкое применение как в яичном, бройлерном, так и в племенном птицеводстве. Она идеально функционирует при условии правильного подбора производительности вытяжных вентиляторов, площади кассет и максимальной герметизации птичника, исключающего "засос" воздуха через щели и трещины в стенах и кровле птичника — в обход кассет (фото 9).
Системы охладительных кассет дорогостоящи, однако их применение полностью оправдано в условиях продолжительного периода высоких температур и высокой плотности посадки птицы (табл. 1).
Таблица 1.
Эксплуатационные затраты таких систем сводятся к необходимости применения высокопроизводительных вытяжных вентиляторов, а также периодической замены самих кассет. Частота замены кассет в большей степени определена качеством используемой воды, как и в случае с форсунками.
Охладительный потенциал высокоэффективной системы охлаждения (форсунки или кассеты) можно рассчитать, вернувшись к психрометрической диаграмме Молье (табл. 2).
Таблица 2.
Заключение
Борьба с высокой температурой внутри птичника в летний период — важнейший этап на пути преодоления теплового стресса у птицы.
Но перед тем как определиться с методами "борьбы" — необходимо критически оценить степень угрозы теплового стресса и возможного ущерба для птицеводства вашего региона, то есть — продолжительность жаркого периода и пиковую температуру, с которой предстоит "сражаться".
Для российского птицеводства центральной полосы и особенно северных широт, где длительность пиковых температур (>30°С) редко превышает несколько дней в году, вполне можно обойтись применением технологических и кормовых приемов компенсации теплового стресса, а также недорогостоящими системами дискового или форсункового охлаждения. Для южных регионов система кассетного охлаждения в сочетании с тоннельной вентиляцией, является, пожалуй, единственно оптимальным выбором.
Источник: ptichki.net
