Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat
Hodnocení mikroklimatických parametrů ve vybraném chovu prasat Diplomová práce
Vedoucí práce: Dr. Ing. Zdeněk Havlíček
Vypracovala: Bc. Jarmila Váňová
Brno 2008
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Hodnocení mikroklimatických parametrů ve vybraném chovu prasat“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF MZLU v Brně.
Dne 10. 5. 2008 Podpis diplomanta....................................…
PODĚKOVÁNÍ
Děkuji tímto Dr. Ing. Zdeňku Havlíčkovi, vedoucímu mé diplomové práce, za jeho odborné vedení, všestrannou pomoc, cenné rady a připomínky, které mi poskytoval během zpracování této diplomové práce. Mé poděkování patří také mým rodičům za umožnění studia.
ABSTRAKT Na základě prováděného měření teploty a sledování relativní vlhkosti ve výkrmu prasat v Bojanovicích bylo provedeno vyhodnocení mikroklimatu stáje kontrolní a pokusné, ve které docházelo k vysokotlakému rozmlžování vody za účelem ochlazování stájového prostředí. Sledované mikroklimatické ukazatele byly hodnoceny ve vztahu k venkovním hodnotám. Z výsledků se potvrdilo, že ochlazování prostředí pomocí tohoto způsobu se osvědčilo a pomohlo k udržení optimální teploty na úkor zvýšení relativní vlhkosti ve stáji. Dále byl sledován obsah oxidu uhličitého v ovzduší stáje v životní zóně zvířat, stejně jako v chodbách, vyjadřující intenzitu větrání pokusné i kontrolní stáje. Celá práce poukazuje na důležitost sledování welfere pro zdravý a kvalitní život výkrmu prasat, který tak může následně poskytovat zdravé a kvalitní produkty v podobě masa a masných výrobků.
Klíčová slova: prase, mikroklima, stáj, teplota,
ABSTRACT Evaluation of microclimate parameters was made in the fattening station of pigs in Bojanovice. There were monitored and gauged a temperature and a relative humidity mainly. We had a control stable and an experimental one where was practised spray of little drops of solution. These monitored values were confronted with values of external environs. There were upheld from ours results that this way of refrigeneration was effective and it helped to keep the optimal temperature although the relative humidity was increased. Content of carbon dioxide was monitoring too. Carbon dioxide was gauged above animal zone compared to places where pigs weren´t. It showed that spraying had influence on carload of carbon dioxide in monitored premises. It´s important to monitor welfare of animals because healthy and quality products like meat and meat products are producted only by healthy and unstressing animals.
Keywords: a pig, a microclimate, a stable, a temperature,
OBSAH 1. ÚVOD........................................................................................................................... 9 2. LITERÁRNÍ PŘEHLED ............................................................................................ 10 2.1. Stájové mikroklima a hygiena stájového ovzduší.................................................... 10 2.1.1. Fyzikální faktory........................................................................................... 11 2.1.1.1. Teplota ................................................................................................... 11 2.1.1.2. Vlhkost ................................................................................................... 15 2.1.1.3. Proudění................................................................................................. 17 2.1.1.4. Hluk........................................................................................................ 18 2.1.1.5. Světelný režim ........................................................................................ 19 2.1.2. Chemické faktory.......................................................................................... 19 2.1.2.1. Kyslík ..................................................................................................... 20 2.1.2.2. Oxid uhličitý........................................................................................... 20 2.1.2.3. Amoniak ................................................................................................. 21 2.1.2.4. Sirovodík ................................................................................................ 23 2.1.2.5. Zápach ................................................................................................... 23 2.1.3. Biologické faktory ....................................................................................... 24 2.1.3.1. Prach ve stájovém ovzduší ..................................................................... 24 2.1.3.2. Mikroorganismy ve stájovém ovzduší .................................................... 25 3. CÍL PRÁCE ................................................................................................................ 26 4. MATERIÁL A METODY.......................................................................................... 27 5. VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE ........................................................................... 30 5.1. Vyhodnocení údajů naměřených v průběhu celého pokusu pro teplotu a relativní vlhkost.................................................................................................................... 30 5.2. Vyhodnocení denních teplotních průměrů z celého pokusného měření .................. 34
5.3. Vyhodnocení údajů naměřených v průběhu celého pokusu rozdělených po deseti dnech. ..................................................................................................................... 36 5.3.1. Zhodnocení teplot a relativní vlhkosti v prvních deseti dnech pokusného měření (7.6. – 16.6.)...................................................................................... 36 5.3.2. Zhodnocení teplot a relativní vlhkosti v druhé dekádě pokusného měření (17.6. – 26.6.)................................................................................................ 39 5.3.3. Zhodnocení teplot a relativní vlhkosti v posledních osmi dnech pokusného měření (27.6. – 4.7.)......................................................................................41 5. 4. Procentického zastoupení CO2 v pokusné a kontrolní stáji............................….....44 5. 5. Sledování procentického zastoupení CO2 v jednotlivých částech stáje..................45 5. 6. Hodnoty CO2 naměřené třetí den sledování............................................................46 5. 7. Korelace mezi obsahem CO2 a průměrnou relativní vlhkostí.................................48 6. ZÁVĚR ..................................................................................................................... 449 7. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJŮ .................................................... 50 8. SEZNAM TABULEK A GRAFŮ.............................................................................. 52
1. ÚVOD
Mikroklimatu stáje by se měla věnovat velká pozornost, protože je to soubor činitelů, kteří působí na organismus zvířete po celou dobu jeho ustájení v prostředí stáje. Tito činitelé se navzájem ovlivňují a působí na organismus zvířete společně. Pokud má zvíře pohodu nebo-li welfare, tak jej nic nestresuje a ani na něj nepůsobí žádné oslabující vlivy, které by mohly zapříčinit sníženou odolnost - oslabení imunity a následně pak i onemocnění. Zdravé zvíře prospívá a dosahuje optimálních denních přírůstků z předkládané krmné dávky. Nejvíce náchylná jsou selata, která po narození nemají dostatečně vyvinutou termoregulaci, a díky tomu se stávají nejnáchylnější kategorií z celé stáje a musí jim být poskytnuty takové podmínky, zejména teplota, které potřebují ke svému vývinu. Zanedbané mikroklima může způsobit rozšíření onemocnění po stáji, které souvisí právě s tímto problémem, a při dlouhodobém nezlepšení situace pak také úhyn jedince nebo i více prasat. Z ekonomického hlediska má chovatel zájem, aby zvířata přirůstala a byla maximálně zdravá a vitální, protože získané vepřové maso z nich se dostává
postupně
až
do
maloobchodních
prodejen
a
tím
k zákazníkům
a konzumentům, kteří chtějí nakupovat do svých domácností kvalitní maso a z něj vyrobené výrobky. Proto se směřuje pozornost chovatelů právě ke zdokonalování technologie chovu, kolem které se točí celá ekonomika podniku, důležitá pro jeho existenci. Z ekologického hlediska má odvětrávání stájí o vysokých koncentracích oxidu uhličitého a jiných plynů neblahý vliv na okolní prostředí, ve kterém se takový podnik nachází. Dráždivý a štiplavý zápach může narušovat vyrovnaný stav krajiny, a nejen krajiny, ale i zvířat ustájených v takto špatně zajištěných podmínkách pro jejich život a zdraví.
9
2. LITERÁRNÍ PŘEHLED
2.1. Stájové mikroklima a hygiena stájového ovzduší Se stoupajícími požadavky na produkci hospodářských zvířat je nutné jim zajistit optimalizaci životních podmínek. Vedle plnohodnotné výživy je příznivé životní prostředí zvířat další, nezastupitelnou podmínkou pro uspokojení fyziologických požadavků zvířat. Proto se stále větší pozornost soustřeďuje na bezprostřední okolí zvířat, na stájové prostředí, ve kterém tráví zvířata většinu svého života. Stájové ovzduší nebo-li mikroklima stáje je vlastně životním prostředím trvale ustájených zvířat (Čechová a kol., 2003). Výsledky chovu prasat jsou významně ovlivňovány kromě použitého genotypu i kvalitou a využitím krmiv a všeobecně zdravotní situací chovu, na kterou působí zejména kvalita prostředí, která je dána parametry stájového mikroklimatu (Líkař, 2008). Pod pojmem mikroklima rozumíme soubor činitelů ovlivňujících tepelný režim ve stáji, složení stájového vzduchu, ale i další parametry, např. otázky prašnosti, osvětlení, hlučnosti nebo prodění vzduchu. Musí zabezpečovat optimální podmínky pro uplatnění a rozvoj produkčních schopností prasat a udržení jejich dobrého zdravotního stavu. Ve stájových objektech musí být splněn základní požadavek na vytvoření vhodných
podmínek
pro
výrobní
proces
a
to
v každém
ročním
období
(Čechová a kol., 2003). Pohodlí a zdravotní stav ve značné míře ovlivňují činitelé vyplívající z podmínek prostředí. Prasata patří mezi zvířata, která velmi citlivě reagují na nepříznivé podmínky chovu (Ochodnický a Poltárský, 2003). Stájové ovzduší neboli mikroklima lze také charakterizovat jako soubor vlastností ovzduší, které tvoří typické prostředí v prostorách stájí, které se svými fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi liší od vnějšího ovzduší makroklimatu (Čechová a kol., 2003). Z hlediska vytápění jsou nejnáročnější a současně i nejsložitější porodny prasnic. Vzhledem k tomu, že jako v jediné stáji jsou zde ustájeny dvě kategorie prasat současně, tj. prasnice a sající selata. Zatím co pro prasnice je zajišťována požadovaná optimální
10
teplota v rozmezí 14 až 22°C centrálním vytápěním stáje, je nutné zajistit prakticky po celý rok dodatkový ohřev kotce vymezený pro selata (Čechová a kol., 2003). Pro zabezpečení optimálního teplotního režimu v chladném a zimním období je nezbytné zajistit ohřev stájového vzduchu (Buchta a kol., 1996).
Dělení mikroklimatických faktorů: Fyzikálními faktory jsou – teplota, vlhkost vzduchu, proudění vzduchu, hluk ve stáji, osvětlení.
Chemickými faktory jsou – svým obsahem nepříznivě až toxicky působící plynné příměsi čpavku, oxidu uhličitého, sirovodík.
Biologickými faktory jsou – prach a mikroorganismy pohybující se v ovzduší (Kursa a kol., 1986).
2.1.1. Fyzikální faktory 2.1.1.1. Teplota Teplota má největší význam, protože na ní závisí úroveň výdeje tepla z organismu. Není-li tepelná bilance organismu vyrovnaná, mohou vzniknout poruchy fyziologických funkcí. Je dokázaný rozdíl v teplotách v prostorech s řízenou klimatizací a v prostorech, kde se vyskytují zvířata bez klimatizace (Van Wagenberg a kol., 2005). Stálou
tělesnou
teplotu
udržují
fyziologické
mechanismy
nazývané
termoregulace (Kursa a kol., 1986).
Termoregulace fyzikální: •
Vedení tepla – je přímá výměna tepla mezi povrchem těla a přilehlou vrstvou vzduchu, nebo přímým stykem povrchu těla s pevnou plochou (podlaha při ležení).
•
Proudění vzduchu – umožňuje nahrazení prohřátého vzduchu chladnějším vzduchem. 11
•
Vyzařování tepla – jehož intenzita je podmíněna výším teplotním spádem mezi povrchem těla a okolními pevnými předměty.
•
Odpařování vody - hraje u hospodářských zvířat důležitou roli. Odpařování vody na kterou je potřeba tepelná energie, probíhá přes kůži, ze sliznice dýchací soustavy, nebo po vyloučení potu z povrchu těla (Kursa a kol., 1986).
Termoregulace chemická: Je založena na změnách v energetickém metabolismu. Za nízkých teplot stájového ovzduší dochází ke zvýšené produkci tepelné energie na úkor energie produkční. Při vyšších teplotách se energetický metabolismus snižuje, čímž se opět snižuje energetická dotace pro produkci. Při zvýšení požadavků na termoregulaci se do ní zapojují oběhová a dýchací soustava (Kursa a kol., 1986).
Vliv teploty na prasata: Teplota prostředí má značný vliv nejen na zdravotní stav, ale i na vývin prasat (Hovorka, 1983). Růst je považován za komplexní jev, který je výsledkem interakce genetického základu organismu, výživy a podmínek prostředí. Růst je neoddělitelnou součástí vývinu (Hrouz, Šubrt, 2007). Bez odpovídající teploty není možné u prasat zajistit normální metabolické pochody, a tak zachovat žádoucí energetickou rovnováhu. Zajistit optimální teplotu pro prasata různých hmotnostních kategorií je nutné také vzhledem k jejich termoregulační schopnosti (Hovorka, 1983). Vlivů působících změny tělesné teploty je řada. Obecně platí, že mláďata většiny hospodářských zvířat udržují ve srovnání s dospělci vyšší teplotu těla. Jejich povrch těla je nedokonaleji izolován. Také příjem potravy ovlivňuje teplotu těla při vysokém příjmu krmiva, má teplota těla stoupající tendenci u hladovějících je tomu naopak (Jelínek a kol. 2003). Odolnost proti tepelné zátěži je poměrně malá. Je značně závislá na stáří jedince. Velmi náročná na teplotu jsou selata (Kursa a kol., 1986).
12
Selata při narození nemají dokonale vyvinutou fyzikální termoregulaci, což znamená,
že
nejsou
schopna
svou
tělesnou
teplotu
patřičně
udržet
(Ochodnický a Poltárský, 2003). Zrychluje se frekvence tepu a dechu, rozšiřují se kožní kapiláry, zvyšuje se odpařování vody ze sliznice dýchací soustavy (Kursa a kol., 1986). Prasata se při nízkých teplotách navzájem zahřívají ležením ve vzájemném tělesném kontaktu. Mají minimum potních žláz a k výdeji přebytečného tepla v horku proto využívají změn v chování, ležení v chladném substrátu a chladí se koupelemi v bahně a v případě nouze v čemkoli vlhkém, včetně vlastních výkalů. Prasata jsou však velmi čistotná a kromě donucení si nikdy nelehnou do místa znečištěného výkaly. Naopak, ve větším kotci mají vždy zvláštní místo, kam chodí kálet a močit, což platí už pro kojená selata (Pulkrábek, 2005). Ochlazování těla, zvířata často provádí instinktivně. Termoregulační chování je aktivita směřující k omezení úniku tepla z těla ven, v chladu nebo naopak ke zvýšení jeho výdeje v horku. Dospělá prasata snáší nízké teploty, ale nejsou vybavena k toleranci vysokých teplot prostředí. Značná tepelná izolace v podobě podkožního tuku a nedostatek potních žláz velmi omezují možnosti ochlazování vlastním potem, k tomu jim slouží vyhledávání vlhkých míst bahno, výkaly (Jelínek a kol., 2003). Tepelný režim stáje charakterizuje nejen teplota, vlhkost a rychlost proudění vzduchu, ale i teplota povrchů obvodových konstrukcí, tj. podlah, stěn a stropů (Čechová a kol., 2003). Vzhledem k tomu, že prasata leží denně 20 hodin, je teplota povrchu lože a jeho tepelně izolační vlastnost mimořádně důležitá (Hovorka a kol., 1987). Tepelný režim ovlivňuje také úroveň krmení a způsob ustájení (individuální, skupinové, chov na plné podlaze, na roštech, na hluboké podestýlce atd.). Na těchto činitelích závisí, kolik tepla produkuje zvířecí organismus a jak je toto teplo vydáváno do okolí. Nejvyšší užitkovosti a optimálního využití živin z krmiva je dosahováno v takových podmínkách, které kladou co nejmenší nároky na termoregulační systém prasat (Čechová a kol., 2003). Zvíře vydává minimum energie na udržení životních pochodů, odpovídá-li teplota vnějšího prostředí tzn. termoregulační zóně. Vyšší nebo nižší teplota se projeví nepříznivě (Hájek, 1992).
13
Rozpětí optimálních teplot se dá definovat jako rozmezí teplot, ve kterém je množství tepla tvořící se v procesu látkové výměny a pohybu zvířat v rovnováze s množstvím tepla uvolňovaným do vnějšího prostředí (Hájek, 1992).
Nízká teplota: Klesne-li teplota pod dolní hranici optima, zvýší se produkce tepla zvířat a energie potřebná k tvorbě tepla je kryta energií z přijímaného krmiva. To se projeví buď zvýšenou spotřebou krmiva nebo snížením užitkovosti prasat, tj. poklesem přírůstku. Při nízkých teplotách dochází v kůži ke zúžení cév a tím klesá teplota kůže (Hájek, 1992). Nižší teploty snáší lépe dospělá prasata výkrmová a prasnice, protože mají dobrou tepelnou izolační vrstvu v podobě podkožního tuku a větší kapacitu v energetickém metabolismu. Na této toleranci se dále podílí hmotnost zvířat a kvalita krmné dávky. Přes stoupající příjem krmiva se větší část energie zapojuje do termoregulačních pochodů a klesá množství energie použitelné pro přírůstek (Kursa a kol., 1986).
Vysoká teplota: Zvýší-li se teplota nad optimální hranici, brání se zvířata přehřátí organismu především zvýšenou produkcí vodních par (dýcháním a pocením) a snížením přijmu krmiva (Hájek, 1992). Při vyšších teplotách se zvyšuje frekvence tepu i dechu, rozšiřují se kožní kapiláry. Při extrémně vysokých nebo nízkých teplotách dochází k útlumu činnosti žláz s vnitřní sekrecí. Mění se i chování zvířat, které směřuje ke snížení požadavků na termoregulaci. Zvířata vyhledávají stín nebo závětří, zvětšují nebo zmenšují povrch těla, zvlhčují povrch těla nebo se shlukují do těsných houfů (Kursa a kol., 1986).
Nejvhodnější teplota: Požadavky na teplotu stájového vzduchu se řídí podle kategorií hmotnosti. Mladší organismy mají větší nároky na teplo. Odolnost starších prasat vůči chladu a teplu, kterou mají primitivní plemena a divoká prasata, je u kulturních prasat omezená. Prasata mastného typu jsou velmi citlivá na teplotní výkyvy (Hovorka a kol., 1987). Obecně
je
možno
říci,
že
s přibývajícím
stářím
prasat,
vytvářením
termoregulačního systému a izolační podkožní tukové vrstvy se požadavky na teplotu 14
snižují. Teplotu prostředí je však třeba vždy posuzovat v souvislosti s relativní vlhkostí vzduchu, která se má pohybovat kolem 70% (Hovorka, 1983). U prasat ve výkrmu o hmotnosti 30 - 50kg bylo dosaženo nejlepších výsledků při 21°C. Pokud by teplota poklesla až na 15°C prodloužil by se výkrm o 7 dní. Při hmotnosti 50 – 90kg potřebují 15 - 21°C na dosažení optimálních přírůstků. A nakonec prasata o hmotnosti 90 – 120 kg
potřebují 9 - 21°C. Naopak selata
do prvního měsíce potřebují teplotu minimálně 20°C. Optimální je však 22 - 32°C čehož docílíme pouze místním ohřevem prostoru pro selata. Březí a zapouštěné prasnice, kanci a odchov plemenného materiálu se pohybuje kolem 12 - 18°C, minimální je 10°C. Při skupinovém ustájení v kotcích stlaných slámou jsou přípustné i teploty nižší (Čechová a kol., 2003).
2.1.1.2. Vlhkost Působení vlhkosti stájového ovzduší na hospodářská zvířata je v těsném vztahu k teplotě. Vodní páry jsou trvalou složkou klimatu, do něhož se dostávají odpařováním z vodních ploch a povrchu země. Jejich množství je závislé na zdrojích, místních podmínkách a teplotě. Hlavním producentem vodních par ve stáji jsou zvířata. Při odpařování vody z kůže a sliznice dýchací soustavy dochází k jedním ze základních termoregulačních pochodů (Kursa a kol., 1986). Z celkové stájové vlhkosti připadá 70% na páru vydechovanou zvířaty. Zbývajících 30% pak na odpar z jiných zdrojů, jako např. z podlah, kaliště, stěn, z napáječek, oplachování podlahy vodou atd (Hovorka a kol., 1987). Výše relativní vlhkosti je proto závislé na koncentraci zvířat, technologii ustájení, krmení a způsobu větrání a také do značné míry závisí na čistotě ve stáji. Pravidelným odklízením výkalů popř. dostatečným množstvím suché podestýlky lze vlhkost vzduchu ve stáji podstatně snížit. Optimální vlhkost pro prasata by se měla pohybovat v rozmezí 50 - 70% maximálně však 80% (Hájek, 1992). Obsah vodních par mění fyzikální vlastnosti vzduchu. Vlhký vzduch je lehčí, má menší barometrický tlak a mění se i tepelně izolační vlastnosti. Zatím co suchý vzduch je dobrým tepelným izolátorem, vzduch vlhký špatně tepelně izoluje a má větší tepelnou jímavost. Právě tyto vlastnosti, a to vlastnosti vlhkého vzduchu, zhoršují tepelný režim ve stáji (Kursa a kol., 1986).
15
Při překračování optimálních teplotních a vlhkostních rozmezí může dojít prakticky ke čtyřem kombinacím, které zasahují různě intenzivně do termoregulačních pochodů, případně poškozují organismus (Kursa a kol., 1986).
Vysoká teplota a vysoká relativní vlhkost (nad 85%) Působení vysoké teploty je násobena ztíženým odpařováním vody jak z kůže, tak z dýchací soustavy. U prasat ovlivňuje vyšší relativní vlhkost při optimální teplotě, užitkovost jen málo, zatím co při vyšších teplotách nad 30°C má již významný vliv na depresi přírůstku. Kombinací těchto faktorů dochází u prasat snadno k projevům hypertemie, často se smrtelným koncem (Kursa a kol., 1986).
Nízká teplota a vysoká relativní vlhkost Za těchto podmínek dochází k intenzivnímu přestupu tepla z organismu do stájového ovzduší, protože vlhký vzduch teplo dobře vede a má vyšší tepelnou jímavost. Vyšší ztráty tepla jsou hlavně vedením. Již při 10 - 15°C a vysoké relativní vlhkosti dochází k podchlazování zvířat, které vede ke snižování odolnosti proti infekcím. Rozvíjí se onemocnění horních cest dýchacích a respirační onemocnění. Trvale podchlazená selata, se sníženou odolností, nejsou dále schopna odolávat virovým infekcím (Kursa a kol., 1986).
Vysoká teplota a nízká relativní vlhkost (pod 40%) Tato kombinace vede k silnějšímu vysoušení sliznice dýchacích cest, dochází k pocitu suchosti v dutině nosní i ve spojivkovém vaku. Je tlumen pohyb řasinek epitelu dýchací sliznice. Vysychající sliznice, bez hlenové bariéry, je místem nejmenšího odporu pro infekční zárodky. U prasat se objevuje suchý, dráždivý kašel. Další pokles u nich vyvolává silnou stresovou situaci. Značně se zvyšuje prašnost, která dále prohlubuje nepříznivé působení těchto faktorů na sliznice (Kursa a kol., 1986).
Nízká teplota a nízká relativní vlhkost Tato situace je prasaty nejlépe snášena. Suchý vzduch vytváří dobrou izolační vrstvu na povrchu těla a snižuje tepelné ztráty (Kursa a kol., 1986).
16
Tab.1. Požadavky na fyzikální faktory mikroklimatu (Pulkrábek, 2005).
kategorie
Hmot.
Teplota (°C)
zvířat
Min. Optimální
Relativní vlhkost (%) Optimální
Max.
(kg) Dochov selat - bez místního vytápění lože
6 – 18
21
21 – 24
50 – 70
75
- s místním vytápěním lože
6 – 18
18
18 – 24
50 - 70
75
- odstavená selata
18 - 30
15
18 - 24
50 - 70
75
30 - 50
15
20 - 24
50 - 75
80
50 - 70
13
16 - 22
50 - 75
85
70 - 90
11
14 - 20
50 - 75
85
nad 90
9
12 - 20
50 - 75
85
30 – 50
13
18 - 24
50 - 75
80
50 - 70
11
14 - 22
50 - 75
85
70 - 90
9
12 - 20
50 - 75
85
nad 90
7
10 - 20
50 - 75
85
30 - 60
13
16 - 22
50 - 75
80
200 - 250
13
16 - 22
50 - 70
75
Výkrm prasat - celoroštové ustájení
- ostatní způsoby ustájení
Odchov prasniček Kojící prasnice
2.1.1.3. Proudění Rychlost proudění vzduchu nelze posuzovat samostatně, ale vždy ve vztahu s teplotou vzduchu. S růstem proudění vzduchu se mnohonásobně zvyšují tepelné ztráty z povrchu těla zvířat (Hájek, 1992). Proudění ve stáji vzniká na základě rozdílů teplot, rozdílů hmotnosti a barometrického tlaku vzduchu syceného vodními parami v různých částech prostoru. Vzduch by měl proudit rovnoměrně v celém prostoru stáje, aby byl zajištěn všem zvířatům „čerstvý vzduch“. Proudění vzduchu umožňuje odvod tepla a vodních par 17
produkovaných zvířaty ze styčné vrstvy (tepelného pláště) na povrchu těla do stájového vzduchu (Kursa a kol., 1986). Protože průvan v kombinaci s chladem a vysokou relativní vlhkostí vzduchu může narozeným selatům a odstavčatům způsobit plicní onemocnění, doporučuje se zde rychlost proudění vzduchu 0,3 m/s (Ochodnický a Poltárský, 2003). Na zvýšené proudění nad optimální rozmezí jsou zvláště citlivá selata. Již při 10°C a rychlosti proudění vzduchu 0,5 - 0,8 m/s klesá jejich tělesná teplota přibližně o 7 - 8°C (Kursa a kol., 1986). Při nízkých teplotách se tak organismus snadno prochlazuje. Proto by neměla rychlost vzduchu u prasat při minimálních teplotách přesáhnout 0,1 m/s. Naopak za vysokých letních teplot lze dosáhnout potřebného ochlazovacího účinku zvýšením proudění vzduchu. Při teplotách nad 25°C je výhodné u všech kategorií prasat (kromě sajících selat) proudění nad 0,5 m/s. Za optimálních teplot je pak vhodná rychlost proudění 0,2 až 0,3 m/s (Hájek, 1992). Mnoho dnešních chovatelů si snaží dennodenní práci v chovu prasat ulehčit tím, že se snaží zjednodušovat systém péče o zdraví prasat, jejich způsob výživy a celkový management chovu (Brumm, 2008). Rozhodující schopností ventilačního systému musí být možnost regulace teplotně – vlhkostních parametrů prostředí. K udržení hygienicky přijatelné kvality vzduchu ve stáji je tedy nutné zajistit odpovídající parametry přes dostatečnou výměnu vzduchu větráním (Líkař, 2008). Z ekonomických důvodů se doporučuje, ve stájích ve kterých lze v určitém období dosáhnout přirozeným větráním požadovaných parametrů ovzduší, používat kombinace přirozeného větrání s nuceným (Buchta a kol. 1996).
2.1.1.4. Hluk Působí na sluchové a nervové orgány, ale také na celý organismus. Stresově působí při překročení určité meze. Zdravotní poruchy a snížení užitkovosti jsou závislé nejenom na hladině hluku, ale i na jeho frekvenci, časovém průběhu a četnosti vzniku. Záleží také na okamžitém fyziologickém stavu zvířat (Pulkrábek, 2005). Hluk působí na nervovou soustavu jako fyzikální veličina. Rovnoměrný hluk nemá nepříznivý vliv na přírůstky a spotřebu krmiva, prasata si zvyknou i na rušivý zvuk ventilátorů během 2 až 3 dnů. Na hluk jsou stresově vnímavá prasata, nedostatečně
18
živená,
ustájená
v nevhodném
prostředí
a
prasata
ve
velkých
skupinách
(Čechová a kol., 2003).
2.1.1.5. Světelný režim Osvětlení stájí je důležité nejen pro udržení čistoty zvířat a stájového zařízení, ale i pro průběh fyziologických funkcí organismu. Uplatňuje se především při látkové přeměně, zvyšuje aktivitu oxidačních enzymů, působí na pozitivní bilanci dusíku, ovlivňuje činnost nervové soustavy a složení krve. Přitom je potřeba zajistit nejen potřebnou intenzitu, ale i délku a rovnoměrnost osvětlení (Pulkrábek, 2005). Doporučená intenzita fyziologického osvětlení v porodnách by měla být 75 luxů, ve stájích pro dochov selat a výkrm prasat 40 luxů. A ve stájích pro jalové, březí prasnice a kance pak 100 luxů (min. 40 lux). Doporučená délka fyziologického osvětlení je 14 hodin. Pro prasata ve výkrmu v bezokenních halách se v současnosti doporučuje energeticky úsporný režim umělého osvětlení. Pro selata po odstavu je doporučovaná délka fyziologického osvětlení minimálně 8 hodin denně (Pulkrábek, 2005). Řízený světelný režim přispívá ke klidu ve stáji, zvířata se věnují více času odpočinku a lépe přibírají na váze. Stáj (bezokenní) je osvětlena pouze při krmení a úklidu (40 – 60min.), následuje 5 – 7h tma (šero) (Žižlavský a kol. 2006). Ačkoli ultrafialové světlo působí nepříznivě na povrchu těla, aktivuje celý organismus, dochází ke zlepšení zdravotního stavu, snižuje se úhyn zvířat, zvyšuje se chuť k podávané krmné dávce, nastává lepší využití krmiva (zvyšuje se vylučování slin a žaludeční šťávy). Ultrafialové paprsky stačí krýt požadavek organismu na vitamín D, urychluje se hojení ran a zvyšuje se užitkovost (Hájek, 1992). Prasata vykrmovaná v bezokenních stájích mají zpravidla vyšší podíl tuku v jateční půlce a horší tvorbu kosterní tkáně než prasata vykrmovaná ve stájích s přístupem denního světla okny (Hájek, 1992).
2.1.2. Chemické faktory Složení stájového vzduchu se v některých složkách liší od atmosférického. Nejvíce je složení ovlivňováno vylučováním konečných produktů metabolismu
19
a spotřebou kyslíku při dýchání. Dále jsou ve stájovém vzduchu plynné produkty z rozpadu organických hmot (Kursa a kol., 1986). 2.1.2.1. Kyslík Je pro živý organismus velmi důležitý. Je nepostradatelný pro energetický metabolismus každé buňky vyšších organismů. Pokles jeho koncentrace ve stájovém ovzduší je poměrně malý a obvykle neovlivňuje sycení hemoglobinu. Teprve pokud klesne kyslík pod 15% je kompenzován zrychlenou frekvencí tepu a dechu. Pokles pod 11% se objevují příznaky hypoxie s vážným poškozováním organismu. Snížení obsahu až pod 7% vyvolává již smrtelné nebezpečí. Prasata na nedostatek kyslíku reagují zvláště citlivě (Kursa a kol., 1986).
Tab.2. Složení atmosférického a vydechovaného vzduchu (Kursa a kol., 1986).
Dusík
Atmosférický vzduch 78,09%
Vydechovaný vzduch 78,09%
Kyslík
20,95%
16,40%
Oxid uhličitý
0,035%
4,24%
2.1.2.2. Oxid uhličitý Zvýšená koncentrace CO2 ve stáji je indikátorem nedostatečné výměny vzduchu. Je to bezbarvý plyn, bez zápachu, přibližně 1,5x těžší než vzduch. Ve vodě je dobře rozpustný, málo toxický. Jeho největším producentem jsou ustájená zvířata. V organismu vzniká jako konečný produkt metabolismu glycidů a je vylučován plícemi. Malé množství také vzniká při kvasných a rozkladných pochodech organické hmoty (Kursa a kol., 1986). Ve stájovém vzduchu je obsah oxidu uhličitého 10 – 20x vyšší než v přírodě (Hovorka a kol., 1987). Z praxe je známo, že koncentrace CO2 stoupá spolu s vlhkostí. Pokud se ze stáje správně dimenzovaným větráním odstraní nadměrná vlhkost, jsou i koncentrace plynů a stájové zápachy v hygienicky přípustných mezích (Hájek, 1992).
20
Za nebezpečnou koncentraci se považuje 5000 ppm. Doporučuje se, aby koncentrace CO2 byla nižší než 2500 – 3000 ppm. Tato hodnota slouží jako indikátor minimální výměny vzduchu ve stájích (Pulkrábek, 2005).
2.1.2.3. Amoniak Je bezbarvý, štiplavě páchnoucí plyn. Je lehčí než vzduch, dobře rozpustný ve vodě. Je velmi reaktivní, čpavek ve stájích vzniká bakteriálním a enzymatickým rozkladem organických dusíkatých látek, moče a trusu. Jeli čpavek zjistitelný čichem, překračuje jeho koncentrace asi pětinásobně přípustnou hranici (Kursa a kol., 1986). Amoniak a prach může vyvolat u prasat nadměrné slzení, plytké dýchání a serózní výtok z nosu. Důležité je proto měření prašnosti a koncentrace amoniaku v prostředí (E Straw, D´Allaire a kol. 2003). Zvýšená hladina amoniaku musí být v organismu detoxikována pomocí jater, která jsou takto více zatěžována. Navíc se zvyšuje spotřeba energie, což způsobí snížení užitkovosti prasat. Dalším projevem vysoké koncentrace amoniaku může být opožděný nástup pohlavní dospělosti u prasniček (Tatarčíková, 2008 ). Vyšší koncentrace jsou přítomny ve všech stájích pro prasata. Musí se tedy omezovat na snesitelnou míru. Již koncentrace 25 ppm NH3 dráždí oční spojivku a sliznici plic, což se projevuje slzením, kašlem a hlavně snížením denních přírůstků až o 6%. Při koncentraci 50 ppm se zhoršuje samočisticí schopnost plic a denní přírůstky se mohou snižovat až o 12%. Obsah čpavku v ovzduší stáje dosahující hodnot 75 – 100 ppm snižuje denní přírůstky o 30% a konverzi krmiva až o 90%. Z uvedených důvodů se doporučuje, aby koncentrace čpavku ve stájovém vzduchu byla nižší než 10 ppm i přes to, že maximální přípustná koncentrace v našich stájích je 25 ppm (Pulkrábek, 2005).
Činitelé ovlivňující produkci zápachu: Jedná se o přirozený vztah mezi mírou metabolických procesů při daném věku a hmotnosti zvířat, vyjádřený adekvátní produkcí exkrementů (výkalů a moči). Jde o kvantitativní ukazatele (hmotnost exkrementů) a kvalitativní (obsah močoviny, případně dalších dusíkatých látek). Exkrementy jsou substrátem pro široké spektrum mikroorganismů v procesu deaminace. Na sledované produkci amoniaku se přímo podílí hmotnost vyprodukovaných exkrementů, Která je funkcí hmotnosti zvířat a koncentrace močoviny a dalších
21
dusíkatých látek, jež je nepřímo úměrná hmotnosti zvířat. Příčinou je skutečnost, že mladá zvířata s nižší hmotností nevyužívají živiny v krmivu, tj. i bílkovin tak efektivně ve srovnání s věkově staršími a těžšími jedinci. Na tom závisí i hodnocení produkce amoniaku. Jedná se o přepočet produkce NH3 buď na jeden kus, nebo na 1 DJ (= 500 kg živé hmotnosti). Přepočtená produkce jako závislá proměnná má pak rozdílný průběh (Pulkrábek, 2005).
Přepočet na kus: Parametr emisního toku NH3 (g) za časovou jednotku 1h nebo 1den v přepočtu na kus jako závislá veličina je přímo úměrná živé hmotnosti zvířat (Pulkrábek, 2005).
Přepočet na 1 DJ: I tento parametr vychází z emisního toku NH3, ale jeho hodnoty jsou přepočítány na DJ (počet a hmotnost ustájených zvířat v době měření se převede na DJ) (Pulkrábek, 2005).
Tab.3. Emisní tok amoniaku (Pulkrábek, 2005). Kategorie zv.
g/kus/den
g/DJ/den
v kg
stelivové
20 - 30
4,7
4,5
5,4
94,6
89,3
107,1
60 – 70
6,8
6,1
7,2
52,6
46,9
55,0
100 - 110
8,4
7,5
8,9
40,2
35,5
42,5
roštové
hlub.pod. stelivové
roštové
hlub.pod.
Produkce NH3: Životní projevy spojené s pohybem zvířat a s příjmem krmiva uvolňují čpavek z podestýlky a z podlahy krmiště ve větší míře než ležení (odpočívání). Náhlá onemocnění prasat (gastroenteritidy), která jsou doprovázena průjmy, mají za následek pronikavé zvýšení produkce amoniaku. Při onemocnění všech zvířat ve stáji se zvýší produkce 3 - 4x (Pulkrábek, 2005). Základním činitelem intenzity zápachu je výživa zvířat. Krmná dávka určuje složení produkované kejdy a hnoje, a bude pravděpodobně ovlivňovat i charakter zápachu. Důležitá je také teplota ve stáji. Vyšší teploty vedou k rozvoji biologických aktivit ve stáji, které rozkládají organické látky. Emisní tok zápachu ovlivňuje i chování 22
zvířat. Při zvýšených teplotách zaléhají zvířata na mokré plochy za účelem chlazení svého těla. Následkem je silné znečištění zvířat, tj. zvýšení aktivní plochy pro uvolňování
plynných
i
pevných
(prachu)
látek
do
okolního
prostředí
(Pulkrábek, 2005).
2.1.2.4. Sirovodík Je bezbarvý, v malých koncentracích intenzivně páchnoucí plyn po zkažených vejcích, silně toxický. Ve vodě méně rozpustný, těžší než vzduch, hořlavý. Maximální přípustná koncentrace sirovodíku, je pro všechna hospodářská zvířata 0,001%. Vzniká anaerobním rozkladem bílkovinných součástí s obsahem síry (cystin, cystein) a je nejtoxičtějším plynem, který se v živočišné výrobě vyskytuje (Kursa a kol., 1986). V tradičních stájích s podestýlkou se jeho přítomnost prokazuje zřídka. Význam H2S stoupá v technologiích s podroštovým skladováním tekutého hnoje. Při jeho rozvrstvení, kdy na povrchu je celistvá vrstva lehkých součástí, pod ní tekutá část a na dně pevné součásti s obsahem vhodného substrátu, jsou vytvořeny podmínky pro anaerobní rozklad. K náhlému uvolnění vysokého množství dochází při odklízení tekutého hnoje a nebo jeho promísením (Kursa a kol., 1986).
2.1.2.5. Zápach Jako páchnoucí jsou označované takové látky, které jsou vnímány čichem. Aby mohly být vnímány, musí být těkavé. Pach stájí, hnoje a kejdy s jejich rozkladnými pochody jsou komplexním fenoménem. Do látek podílejících se na stájovém pachu jsou začleněny i škodlivé plyny. Jejich prahové množství, které se podílí na stájovém pachu, je podstatně nižší, než maximálně přípustná koncentrace (jedná se hlavně o čpavek a sirovodík) (Kursa a kol., 1986).
Eliminace emisí zápachu a amoniaku: •
Dodržení pravidel nakládání s exkrementy – pravidelné odstraňování chlévské mrvy ze stáje, optimální funkce přeronového systému.
•
Používání optimální podestýlky.
•
Omezení použití vody na nezbytnou míru při očistě stáje.
•
Dodržení úrovně ventilace stáje s ohledem na vlhkost a teplotu prostředí.
23
•
Optimalizovat bilanci jednotlivých živin v krmivu – omezit amonné složky dusíku ve výkalech.
•
Umístění objektů pro chov prasat na vhodné stanoviště. Stromy a keře působí jako biofiltr (Pulkrábek, 2005).
2.1.3. Biologické faktory Hygienickou úroveň stájového ovzduší značně zhoršují částice pevných hmot různého původu, které poletují ve vzduchu a usazují se na plochách nebo zvířatech. Pevné částice jsou označovány jako prach, další přimíseninu tvoří mikroorganismy (Kursa a kol., 1986).
2.1.3.1. Prach ve stájovém ovzduší Prach je směs jemných částeček pevných látek, rozptýlených v plynném prostředí. Stájový prach je složen převážně z částeček suchého krmiva a steliva, odloupaných kožních epitelií, z vyschlého trusu. Prach vznikající ve stáji, zatěžuje zvířata a usazuje se na stájovém zařízení. Množství prachu v prostředí je značně ovlivněno technologiemi ustájení a krmení (Kursa a kol., 1986). Prašnost ve stájových prostorech vzniká především rozptylem organických částic. Při permanentní prašnosti vytvářejí organické částice na sliznici dýchacích cest slizký hlen, který je vhodnou živnou půdou pro patogenní mikroflóru způsobující různé zdravotní problémy (Ochodnický a Poltárský, 2003). Prachové částice mohou sloužit i jako nosiče nebo živné médium různých druhů mikroorganismů, které ulpí na jejich povrchu. Působení prachu na zvířata se projevuje při usazování v srsti tlumením výdeje tepla. Při pronikání do dýchacích cest dráždí sliznici, vyvolává zánětlivé procesy. Narušuje ochrannou bariéru dýchací sliznice i sliznice spojivkového vaku. Mechanicky nebo toxicky poškozuje epitel dýchací sliznice (Kursa a kol., 1986). Agresivita prachu není závislá jen na jeho množství, ale také na jeho dalších vlastnostech.
Jednou
z nich
je
velikost
prachových
částic.
Částice
menší
než 5µ pronikají do hloubky dýchacích cest, částice větší jsou zachycovány ochrannými bariérami organismu (ochlupení nosu, řasinkový epitel, atd.) (Pulkrábek, 2005).
24
2.1.3.2. Mikroorganismy ve stájovém ovzduší Mikroorganismy jsou stálou součástí stájového ovzduší. Jejich zdroje jsou obdobné jako u prašnosti, ve vzduchu jsou nejčastěji vázány na kapénky nebo prachové částice (Pulkrábek, 2005).
Mezi opatření snižující mikrobiální kontaminaci prostředí stájí patří: •
Uzavřený obrat stáda
•
Turnusový systém chovu
•
Přiměřená hustota osázení stáje zvířaty
•
Odpovídající větrání
•
Dodržování zoohygienických a epizootologických zásad chovu
•
Pravidelné čištění stájí
•
Dezinfekce stájových prostorů (Pulkrábek, 2005).
Počty mikrobů ve stájovém ovzduší značně kolísají. Druhové zastoupení je velmi pestré od streptokoků a stafylokoků, přes enterokoky, pastorely, sporulující bacily až po viry a plísně. Zárodky vylučované při kašli a kýchání jsou vázané na kapénky vody nebo hlenu, jsou neseny do značných vzdáleností (udává se až 5m) a zamořují značný prostor. Tato kapénková infekce má prioritní postavení při šíření nakažlivých onemocnění dýchací soustavy. Značný vliv na úroveň kontaminace je připisován technologiím chovu. Vyšší počet zárodků je ve stáji pro výkrm prasat na podestýlce proti bezstelivovým provozům (Pulkrábek, 2005). Infekční tlak prostředí ve stájích pro prasata může být výrazně snížen dobrými zoohygienickými podmínkami, zahrnujícími také krmení a napájení. Důsledným dodržováním turnusového způsobu chovu, včetně důkladného čištění a dezinfekce mezi jednotlivými turnusy a zajištěním odpovídající výměny vzduchu ve stájích v průběhu celého roku v závislosti na množství, hmotnosti a věkové kategorie ustájených prasat, která je jedním z předpokladů udržení optimálního stájového mikroklimatu (Pulkrábek, 2005).
25
3. CÍL PRÁCE
Cílem práce bylo: 1. Zpracovat literární přehled zaměřený na problematiku mikroklimatu v chovu prasat, vliv maximálních a minimálních hodnot na jedince, rozdíly potřeb prasat v jejich chovu. 2. Zhodnotit stájové teplotně - vlhkostní parametry ve stáji v průběhu měsíce června a začátkem července s možností využití vysokotlakého rozmlžovacího systému k ochlazování stáje s ohledem na vliv intenzity větrání a následným hodnocením koncentrace oxidu uhličitého.
26
4. MATERIÁL A METODY
Měření bylo provedeno na farmě pro výkrm prasat společnosti Veja, spol. s.r.o., v Horních Bojanovicích v termínu: 7. červen – 4. červenec 2007.
Areál farmy tvoří 5 samostatných stájí určených pro výkrm prasat. Stáje č. 1, 2, 3 a 4 jsou stavebně shodné. Jedná se o nepodsklepené přízemní stavby bez oken o vnějším rozměru 60 x 16,5 m, se sedlovou střechou. V čele každé stáje se nachází vstup se zádveřím, manipulační prostor, elektrorozvodna, váhovna a sanitační kotec. Stáj je rozdělena příčkou na dvě sekce. Sekce je dvouřadá s manipulačními chodbami po bocích. Projektovaná kapacita stáje je 960 ks. Stáj č. 5 je samostatně stojící zděná budova se sedlovou střechou, opatřena 14 ks oken po obou stranách stavby. Vnější rozměr budovy je 78,5 x 11,5 m. V čele stavení se nachází kancelář, sociální zařízení a zázemí pro zaměstnance farmy, sestávající z denní místnosti, čisté a špinavé šatny a sociálního zařízení. Na druhé straně stáje je vstup se zádveřím, manipulační prostor, elektrorozvodna, váhovna a sanitační kotec. Stáj je dělena příčkou a podélnou zděnou příčkou na tři stejně velké, dvouřadé sekce s manipulačními chodbami po bocích. Projektovaná kapacita stáje č. 5 je 960 ks. Celková projektovaná kapacita všech 5 stájí je 4 800 ks prasat. Ve všech stájích s bezstelivovým provozem je používán kotcový systém Agra o rozměrech kotce 272,5 x 322,5 cm. V kotci je umístěno 12 ks prasat. Kotce jsou řazeny tak, že kaliště k sobě přiléhají (sdružené podroštové kanály). Kaliště je kryto plastovým roštem. Plocha roštu tvoří 30 % plochy kotce. Zbývajících 70 % podlahy kotce tvoří pevná betonová podlaha. Odstraňování výkalů z prostoru kotce je samočinné – prošlapáváním přes roštové kaliště do podroštových kanálů. Výkaly se hydromechanicky dopravují kanály až do venkovní skladovací jímky o obsahu 300 m3 (u každé stáje jedna jímka). Odtud jsou čerpány nadzemními kalovody do zásobní jímky u separátovny o objemu 40 m3 . Na farmě je zaveden systém „suchého“ krmení. Stáje nejsou vybaveny topným systémem. Ve všech pěti stájových objektech je prováděna nucená výměna vzduchu. Klima je ve stáji udržováno automaticky v závislosti na teplotě vzduchu. Přívod vzduchu je umožněn štěrbinami v podélných stěnách a nasávacími šachtami 27
900 x 900 mm umístěných po obou stranách hřebene střechy v celkovém počtu 10 ks na každé stáji. Odvod vzduchu je zajištěn pomocí 7 ventilačních jednotek sestávajících z šachty o průřezu 600 x 600 mm a ventilátoru VE – V1 – 465. Ventilační jednotky jsou v počtu 14 kusů na stáji upevněny ve stropní konstrukci objektu. První fáze - předvýkrm (25 – 35 kg) se uskutečňuje ve stáji č. 5. Odtud jsou prasata po dosažení požadované hmotnosti přemístěna do již omytých a vydezinfikovaných stájí č. 1, 2, 3 a 4. Při tomto režimu je možné vyskladňovat jatečná prasata postupně i několik dní, při zachování požadované roční obrátkovosti stáda. Vzhledem k této organizaci dochází mezi sekcemi v rámci haly k cca 14ti dennímu posunu při novém naskladnění. V rámci provozního ověření technologie bylo provedeno v kontrolní a pokusné hale měření abiotických a biotických ukazatelů stájového prostředí, které charakterizují podmínky prostředí ve výkrmových halách. Pro měření bylo využito ambulantního (chemické ukazatele vzduchu) i registračního způsobu měření. Výhodou ambulantního měření je vyhodnocení parametrů stájového prostředí na mnoha měřících místech ve vertikální, či horizontální rovině. Při prvním měření budou měřící místa voleny na podélných osách stáje, kdy bude cílem měřit jak v biosféře zvířat, tak i ve vertikální rovině. Takto uvedený přístup umožní měření velkého počtu měřených veličin, které mnohdy registračně měřit nemůžeme (katahodnota, komplexně charakterizující pocit zvířat v prostředí). Druhou výhodou bude i možnost odstranění nedostatků v případě naměření významně odlišných hodnot, které by mohly být způsobeny poruchou především na ventilačním systému, stejně jako možnost vytvoření homogenního prostředí ve výkrmně prasat. Jedině v takto fungující hale budeme moci vyhodnotit pravý účinek použité technologie. Pro měření v horizontální rovině byla rozhodující životní zóna zvířat. Ze zjištěných výsledků je možno provést vyhodnocení vztahu zvíře – stájové prostředí. Výsledky z měření ve vertikální rovině vypovídají o vyjádření vztahu mikroklimatu stáje s vnějším prostředím. Registrační měření umožnilo hodnotit fyzikální parametry stáje, které s navrhovanou technologií úzce souvisejí. Jednalo se o vysokotlaké rozmlžovací zařízení, které se začíná v našich chovech využívat především za účelem zchlazení stájového vzduchu a tím i zlepšení požadavků zvířat na teplotu v kritických letních dnech s vyšší teplotou. Jedná se tedy o způsob snížení efektivní teploty, která je mimo teploty závislá i na relativní vlhkosti vzduchu a rychlosti proudění vzduchu. Hodnocen 28
byl i ochlazovací účinek, který je odvislý od teploty a v mnoha případech i od limitující relativní vlhkosti vzduchu. Veličiny teplotně vlhkostního komplexu byly hodnoceny kontinuálně v měřících stopách po 5 minutách, během ambulantně měřených dnů v měřících cyklech po 1 minutě z důvodů vyhodnocení jednotlivých zásahů. Pro měření chemických vlastností vzduchu bylo přistoupeno k ambulantnímu způsobu měření, vždy v půlhodinových až hodinových intervalech. Hodnocena byla koncentrace oxidu uhličitého, který indikuje stupeň ventilace pokusné a kontrolní stáje. Měření bylo prováděno ambulantním způsobem v podélných osách v hodinových intervalech jednotlivých měřících dnů.
29
5. VÝSLEDKY PRÁCE A DISKUSE
5.1. Vyhodnocení údajů naměřených v průběhu celého pokusu pro teplotu a relativní vlhkost. Měření hodnot se provádělo ve třech různých podmínkách, které se zásadně od sebe lišily. Jednou z nich byla pokusná stáj, kde bylo použito vysokotlaké rozstřikování za účelem chlazení prostoru. V kontrolní stáji se rozstřikování neprovádělo a jako posledním místem měření bylo měření venkovního (externího) prostředí mimo stáj. Měření se provádělo v letních měsících od začátku června do začátku července, takže je zde patrný nárůst teplot vázaný na venkovní prostředí. Z tabulky 4 je patrné, že se teploty pohybovaly ve velkém rozmezí, zejména za slunečného počasí, kdy denní amplituda venkovního vzduchu dokonce přesáhla 15°C. Termoneutrální zóna prasat je limitována nižšími a vyššími kritickými teplotami. Při nižších teplotách pod dolní kritickou hranici využívají prasata větší část energie přijatého krmiva na zvýšení své celkové produkce tepla. Termoneutrální zóna se vypočítává z termoneutrality - celkové produkce tepla a minimální latentní produkce tepla. Závisí na ztrátách tepla zvířat a následně na hmotnostech těl prasat, příjmu krmiva, rychlosti proudění vzduchu, radiační teploty okolních povrchů, typu podlahy a počtu prasat. Je proto důležité definovat hranice termoneutrální zóny (Straw, 2003). Straw, (2003) říká, že může být tato hodnota na úrovni 16°C pro skupinu 15 kusů 20ti kg prasat ustájených na betonové podlaze při přijmu krmné dávky obsahující trojnásobek energie pro záchovu. Naproti pro zvířata chovaná ve stejných podmínkách o hmotnosti 100kg je tato kritická teplota 9°C. Za optimální rozmezí teplot pro prasata ve výkrmu se udávají teploty pohybující se kolem 21°C pro hmotnostní kategorii 30 – 50kg a v rozmezí 15 – 21°C pro kategorii 50 – 90kg (Čechová a kol. 2003). Tato optimální teplota se ve stáji nepodařila udržet hlavně proto, že byla do značné míry ovlivněna teplotou externí – mimo stáj, kdy docházelo k přehřívání stáje. V 1191 případech (5 minutových časových obdobích) klesla teplota venkovního prostředí pod 18°C, přesto to na sledované stáje nemělo výrazný vliv, protože v pokusné
30
stáji teploty pod tuto hodnotu neklesly pouze u kontrolní stáje teplota klesla ve 47 případech. V obou měřených stájích, jak kontrolní, tak i pokusné stáji, byla námi sledovaná optimální teplota překročena o více než 10°C. Z celkového počtu 6591 naměřených hodnot v pokusné stáji bylo 4685 případů, kdy došlo k překonání optimální teploty, nad 34°C bylo v 83 případech. Co se týče kontrolní stáje byly hodnoty přes optimální teplotu naměřeny pouze v 4634 měřeních z celkově naměřených 6581 hodnot. Bylo zjištěno, že teploty ve sledovaných stájích nabývaly hodnot vyšších i pokud bylo použito chlazení pomocí vysokotlakého rozstřikování jemných kapiček. Z toho je tedy patrné, že výsledný efekt ověřované technologie je vysoce závislý na tepelně izolačních vlastnostech pláště budovy, především pak na vlastnostech střešní konstrukce.
Tab. 4 Počet naměřených teplot daného rozmezí a jejich procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj. Teploty mimo Procent. Pokusná Procent. Kontrolní Procent. stáj zast. stáj zast. stáj zast. [°C ] 0 0% 0 0% 304 6% pod 14 0 0% 0 0% 226 4% 14 - 16 0 0% 47 1% 661 13% 16 - 18 18 - 20 580 9% 163 3% 802 16% 20 - 22 515 8% 751 11% 596 12% 22 - 24 811 12% 886 14% 553 11% 1539 23% 1429 22% 509 10% 24 - 26 1086 16% 1097 17% 494 10% 26 - 28 890 14% 1106 17% 398 8% 28 - 30 596 9% 793 12% 431 9% 30 - 32 491 7% 309 5% 106 2% 32 - 34 83 1% 0 0% 0 0% nad 34 6591 100% 6581 100% 5080 100% suma
31
25% T- pokusná T - kontrolní
Procentické zastoupení
20%
T - venkovní
15%
10%
5%
0% pod 14
14 16
16 18
18 20
20 22
22 24
24 26
26 28
28 30
30 32
32 34
nad 34
Rozmezí teplot [°C]
Graf 1 Procentické zastoupení teplot v daném rozmezí.
Z grafu 1 je patrné, že účinnost ochlazování se nejvíce projevila od 20 – 23°C a pak od 27 – 32°C. Důvod proč se ochlazení neprojevilo po celou dobu pokusu může být ten, že je stáj špatně izolovaná od vnějšího prostředí, a to zejména přes střechu, na kterou v letních měsících nejvíce svítí slunce a tím dochází k rozehřívání celé stáje. Také postavení budov vůči světovým stranám může ovlivňovat měření. Stáj, která má čelní stranu k východu je zahřívána dříve než stáj, která je kryta a dochází k jejímu zahřívání až v pozdějších hodinách. Důvodem může být i aerace, jenž byla využita v kontrolní stáji, která nebyla vybavena ochlazovací technologií. Ta byla nainstalována ve stáji, kde se tento dodatečný a pomocný způsob větrání nedal využit a v této stáji byly každoročně velké problémy s vysokou teplotou v letních měsících, které vedly často k náhlým úhynům vykrmovaných prasat. Ochlazovací efekt tedy byl dosažen jen z části, neboť stáj vykazovala vysoce pozitivní tepelnou bilanci. V pokusné stáji se vlivem rozstřiku zvýšila relativní vlhkost vzduchu až nad hodnotu 75%. Hovorka (1983) uvádí, že ve výkrmu prasat by se relativní vlhkost měla pohybovat do 70% vlhkosti. V tabulce 5 je názorně vidět vliv rozstřiku
32
na zvyšování vlhkosti. Zatím co v kontrolní stáji se během pokusu vlhkost pohybovala nejvíce v rozmezí do 65% relativní vlhkosti a to v zastoupení 2923 měřených hodnot, tak ve stáji pokusné díky rozstřiku vysokotlakých jemných kapiček bylo větší zastoupení teplot v rozmezí 65 – 75%. Tady byl součet počtu naměřených hodnot 4212. Relativní vlhkost vzduchu by mohla být hlavním limitujícím faktorem rozhodujícím o možnosti využití této technologie a při překročení hodnoty 80% by rozhodla o přerušení jednotlivých rozmlžovacích cyklů. Kursa a kol., (1986) říká, že vysoká teplota a relativní vlhkost nad 85% způsobí zhoršené vypařování vody z kůže a dýchací soustavy. Vzhledem k tomu, že byly zaznamenány poměrně dlouhé intervaly, s nízkou relativní vlhkostí vzduchu, lze doporučit tuto technologii k úpravě mikroklimatu stáje (v určitých případech zvyšování relativní vlhkosti ve stájích.), s ohledem k této veličině.
Tab. 5 Počet naměřených hodnot relativní vlhkosti daného rozmezí a její procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj. Pokusná Procent. Kontrolní Procent. RV Procent. % stáj zast. stáj zast. mimo stáj zast. 2170 33% 2659 40% 1375 27% do 55 55 - 65 2212 34% 2923 44% 658 13% 65 - 75 2000 30,30% 998 15% 650 13% 209 3,17% 1 0% 2396 47% nad 75 6591 100% 6581 100% 5079 100% suma
Procentické zastoupení
50%
RV- pokusná RV- venkovní
45%
RV - kontrolní
40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% do 55
55 - 65
65 - 75
Rozmezí RV [%]
Graf 2 Procentické zastoupení relativní vlhkosti v daném rozmezí.
33
nad 75
5.2. Vyhodnocení denních teplotních průměrů z celého pokusného měření.
Tab. 6 Průměrné denní teploty a relativní vlhkost ve stáji pokusné, kontrolní a mimo stáj.
DATUM 7.6.2007 8.6.2007 9.6.2007 10.6.2007 11.6.2007 12.6.2007 13.6.2007 14.6.2007 15.6.2007 16.6.2007 17.6.2007 18.6.2007 19.6.2007 20.6.2007 21.6.2007 22.6.2007 23.6.2007 24.6.2007 25.6.2007 26.6.2007 27.6.2007 28.6.2007 29.6.2007 30.6.2007 1.7.2007 2.7.2007 3.7.2007 4.7.2007 PRŮMĚR
Pokusná stáj Teplota [°C] 22,00 22,12 22,90 22,21 24,05 25,04 25,30 25,26 22,53 26,51 26,90 26,78 27,84 29,27 29,64 27,60 26,55 27,56 28,68 30,23 28,69 28,46 26,99 25,62 24,73 26,08 26,15 25,33 26,1
Pokusná stáj RV [%] 52,14 56,73 53,65 54,52 49,40 53,37 55,01 48,68 59,17 54,27 61,34 56,07 35,08 56,97 62,21 65,53 63,40 54,89 59,38 62,36 64,43 62,42 63,60 71,13 64,52 53,98 59,70 63,59 57,8
Kontrolní Kontrolní Venkovní stáj stáj prostředí RV Teplota Teplota [°C] [%] [°C] 22,39 48,37 14,50 22,69 49,18 16,26 23,28 49,60 20,15 22,57 51,51 16,15 24,55 48,34 X 25,57 50,36 X 25,69 53,016 X 25,62 48,39 X 23,18 53,65 24,50 26,93 52,93 23,00 27,65 58,74 22,93 27,34 53,01 22,68 27,73 55,63 24,81 29,10 56,59 26,22 29,92 60,65 26,43 28,00 63,26 23,06 26,69 62,48 21,57 27,56 56,18 23,79 29,09 57,44 25,91 29,80 60,45 27,56 28,20 63,55 23,99 28,68 58,12 25,45 26,77 61,81 21,97 25,36 66,36 19,37 24,22 60,35 18,56 25,634 52,20 20,88 25,87 54,20 21,42 25,33 58,18 21,21 26,3 55,9 22,2
34
Venkovní prostředí RV [%] 60,23 63,73 62,52 73,80 X X X X 53,77 61,50 72,00 64,70 63,90 63,50 71,84 81,72 80,23 64,25 67,36 68,47 80,83 67,78 79,06 92,61 80,69 62,01 67,48 74,63 69,9
V přiložené tabulce 6 jsou zpracovány teplotní průměry ze všech měřených dnů z celého pokusu. Den s nejnižší teplotou v pokusné stáji vyšel na první měřící den a to 7.6.07. V tento den byla průměrná teplota nejnižší, ale v následujícím období se zvyšovala vlivem postupujícího léta. V pokusné stáji bylo rovných 22°C, což je o 0,4°C méně než ve stáji kontrolní, tedy se dá říci, že efekt jemného rozmlžování lze považovat za účinný ohledně snižování teploty ve stáji. Relativní vlhkost stoupla v průměru na 52%, tudíž je o 4% vyšší než ve stáji kontrolní. Naopak den s nejvyšší průměrnou teplotou v pokusné stáji je jednoznačně 26.6.07. Zde je průměrná teplota v pokusné stáji až na hodnotě 30,2°C, ale v kontrolní stáji bylo pouze 29,8°C. Tento rozdíl jde vysvětlit přítomností oken a přirozeným větráním. Tímto větráním se nabourala přesnost měření a docházelo k ochlazení prostorů stáje venkovním chladnějším vzduchem. V pokusné stáji se vlhkost zvýšila o 2% oproti stáji kontrolní, ale stále jsou to hodnoty vlhkosti, které jsou jinak limitní pro výkrm prasat, považovány za optimální. Z výsledků se dá usuzovat, že tento způsob ochlazování je účinný a do značné míry použitelný i ve větším množství ustájených prasat, ale nesmí dojít k překročení optimálních hodnot relativní vlhkosti vzduchu. Ve dnech 11., 12., 13. a 14. dubna 2007 došlo k výpadku měřícího přístroje, který byl zabudován, aby měřil relativní vlhkost venkovního prostředí. Tyto údaje bohužel v tabulce chybí, ale pro toto pokusné měření nejsou až tak důležité. Pro zhodnocení ochlazovacího účinku pomocí rozmlžovaných vysokotlakých jemných kapiček jsou podstatné zejména teploty a relativní vlhkost ve stáji pokusné a následně pak pro kontrolu ve stáji kontrolní.
Tab. 7 Přehled minimálních a maximálních hodnot teploty a relativní vlhkosti.
Datum 7.6.2007 11.6.2007 14.6.2007 15.6.2007 22.6.2007 26.6.2007 30.6.2007
Pokusná stáj Teplota RV [°C] [%] 52,14 22,00 24,05 49,40 25,26 48,67 22,53 59,17 27,60 65,53 62,36 30,23 25,62 71,13
Kontrolní stáj Teplota RV [°C] [%] 48,37 22,40 24,55 48,34 25,62 48,39 23,18 53,65 63,26 28,00 29,80 60,45 25,36 66,36
35
Venkovní prostředí Teplota RV [°C] [%] 60,23 14,50 X X X X 24,5 53,77 23,06 81,72 68,47 27,50 19,37 92,61
5.3. Vyhodnocení údajů naměřených v průběhu celého pokusu rozdělených po 10 dnech.
5.3.1. Zhodnocení teplot a relativní vlhkosti v prvních deseti dnech pokusného měření (7.6. – 16.6.).
Pokusné měření bylo rozděleno na dva po sobě jdoucí desetidenní úseky a jeden osmidenní úsek, ve kterých se prokazatelně projevoval nárůst teplot s postupujícím ročním obdobím. V této první dekádě je zřejmé, že venkovní (externí) teploty prostředí nejsou tak hojně zastoupeny vyššími hodnotami, spíše naopak. Zastoupení je značné u hodnot, které nedosahují ani 14°C. Tyto teploty se projevily i ve stáji kontrolní a pokusné, kde se značná část měřených údajů pohybuje v rozmezí pro zvířata v optimálních teplotách. V pokusné stáji bylo také ještě prováděno ochlazování. Van Wagenberg a kol. (2005) říká, že teplota má největší význam, protože na ní závisí úroveň výdeje tepla z organismu. Není-li tepelná bilance organismu vyrovnaná, mohou vzniknout poruchy fyziologických funkcí. Také Kursa a kol.(1986) tvrdí, že odolnost prasat proti tepelné zátěži je poměrně malá a značně závislá na stáří jedince. Ochlazování svých těl často zvířata provádí instinktivně. Termoregulační chování je aktivita směřující k omezení úniku tepla z těla ven v chladu nebo naopak ke zvýšení jeho výdeje v horku. Dospělá prasata snáší nízké teploty, ale nejsou vybavena k toleranci vysokých teplot prostředí (Jelínek a kol., 2003). Autoři často udávají různé příklady, jak se prasata mohou nepříznivým podmínkám vyvarovat, a tím alespoň do určité míry svým chováním eliminovat vliv prostředí, ve kterém se nacházejí. Způsoby ochlazování jsou zvířatům vlastní, jedná se o instinktivní chování, a to např. při vysoké teplotě si lehají do svých výkalů, pokud jim to technologie napájení dovoluje, vytvářejí si kaliště, chladnější končetiny si skládají pod tělo apod. Při nízkých teplotách se k sobě prasata tisknou, navzájem se ohřívají, vyhýbají se místům chladnějším (prostory blízko dveří, pod otevřenými okny aj.). Z tabulky a grafu lze vyčíst, že rozmezí teplot ve stájích je rozdílné. V pokusné stáji došlo k mírnému snížení teploty oproti stáji kontrolní, a i procentické zastoupení naměřených hodnot je zde v širším rozmezí.
36
Nejvíce naměřených hodnot teplot (44%) pro pokusnou stáj spadá do rozmezí 18 – 22°C, kdežto ve stáji kontrolní jsou nejvíce zastoupeny teploty prostředí, které se pohybují okolo 20 – 24°C, jedná se také o 44% zastoupení všech naměřených hodnot. Z toho vyplívá, že v tyto dny se účinnost vysokotlakého rozstřikovacího zařízení potvrdila a došlo ke snížení teploty ve stáji pokusné v průměru o 2°C
Tab. 8 Počet naměřených hodnot teploty daného rozmezí a jejich procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj(7.6. – 16.6.). Pokusná Procent. Kontrolní Procent. Teploty Procent. [°C ] stáj zast. stáj zast. mimo stáj zast. 0 0% 0 0% 295 34% pod 14 0 0% 0 0% 59 7% 14 - 16 0 0% 48 2% 74 8% 16 - 18 18 - 20 580 24% 161 7% 95 11% 20 - 22 477 20% 708 30% 74 8% 22 - 24 289 12% 343 14% 65 7% 376 16% 334 14% 89 10% 24 - 26 208 9% 284 12% 66 8% 26 - 28 229 10% 323 14% 29 3% 28 - 30 224 9% 181 8% 32 4% nad 30 2383 100% 2382 100% 878 100% suma
40%
T- pokusná
T - kontrolní
T - venkovní
procentické zastoupení
35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% pod 14 14-16
16-18
18-20
20-22
22-24
24-26
26-28
28-30 nad 30
Rozmezí teplot[°C]
Graf 3 Procentické zastoupení teplot v daném rozmezí v první dekádě měření.
37
Optimální rozmezí relativní vlhkosti vzduchu by se mělo pohybovat do 70% (Hovorka 1983). Nad 75% relativní vlhkosti mělo nejvyšší zastoupení naměřených hodnot (340) venkovní prostředí (tabulka 9). V pokusné stáji také došlo k nárůstu relativní vlhkosti vlivem vysokotlakého rozstřikování ochlazovacích jemných kapiček, které sloužilo ke zchlazení vyhřátého prostoru. Mezní hodnoty (kolem 70%) však byly dodrženy i v této pokusné stáji až na 1%, kdy došlo k překročení 75% relativní vlhkosti. Toto 1% bylo zastoupeno počtem 33 měřených hodnot.
Tab. 9 Počet naměřených hodnot relativní vlhkosti daného rozmezí a jejích procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj. (prvních deset dnů) Pokusná Procent. Kontrolní Procent. RV Procent. [%] stáj zast. stáj zast. mimo stáj zast. 1200 50% 1567 66% 365 42% do 55 55 - 65 765 32% 771 32% 123 14% 65 - 75 385 16% 45 2% 51 6% 33 1% 0 0% 340 39% nad 75 2383 100% 2383 100% 879 100% suma
Procentické zastoupení
70%
RV- pokusná
RV - kontrolní
RV- venkovní
60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% do 55
55 - 65
65 - 75
nad 75
Rozmezí RV [%]
Graf 4 Procentické zastoupení relativní vlhkosti v daném rozmezí v první dekádě měření.
38
5.3.2. Zhodnocení teplot a relativní vlhkosti v druhé dekádě pokusného měření (17.6. – 26.6.).
Při posuzování účinnosti pokusu je zde již patrný nárůst počtu hodnot měřené teploty do vyšších stupňových kategorií, zřetelně je to patrné z tabulky 10. Tento rozdíl je zapříčiněn nejspíš vysokou okolní teplotou prostředí, která působila i na měřené stáje. Čechová a kol. (2003) uvádí, že pro prasata o hmotnosti 90 - 120kg potřebujeme teplotu 9 - 21°C. Při skupinovém ustájení v kotcích stlaných slámou jsou přípustné i teploty nižší.
Procentické zastoupení
Tab.10 Počet naměřených hodnot teploty daného rozmezí a jejich procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj (17.6. – 26.6.). Pokusná Procent. Kontrolní Procent. Teploty Procent. stáj zast. stáj zast. mimo stáj zast. [°C ] 0 0% 0 0% 9 0% pod 14 0 0% 0 0% 41 2% 14 - 16 0 0% 0 0% 205 10% 16 - 18 18 - 20 0 0% 0 0% 296 15% 20 - 22 15 1% 10 1% 127 6% 22 - 24 192 10% 120 6% 230 12% 443 22% 422 21% 216 11% 24 - 26 342 17% 329 17% 216 11% 26 - 28 343 17% 397 20% 254 13% 28 - 30 650 33% 707 36% 391 20% nad 30 1985 100% 1985 100% 1985 100% suma
40%
T- pokusná
35%
T - kontrolní
T - venkovní
30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% pod 14
14-16
16-18
18-20
20-22
22-24
24-26
26-28
28-30
nad 30
Rozmezí teplot [°C]
Graf 5 Procentické zastoupení teploty v daném rozmezí v druhé dekádě měření.
39
Je zřejmé, že se teploty v pokusné stáji pohybují mimo limity optimálních hodnot, ale i napříč této skutečnosti je zde patrný vliv ochlazovacího účinku používané technologie. Zastoupení převyšující optimální rozmezí bylo 2% z celého měření v těchto 10 dnech. V limitním rozmezí 65 - 75% se zvýšilo množství měřených údajů v pokusné stáji oproti kontrolní o 15 %. Pulkrábek, (2005) Říká, že limitující jsou pro prasata ve výkrmu až hodnoty nad 75%. Ve venkovním prostředí se nejvyšší zastoupení relativní vlhkosti pohybuje opět až v hodnotách nad 75% a to pokrývá 45% hodnot měřených v tomto desetidenním intervalu. Na grafu je následně patrné široké rozmezí procentického zastoupení hodnot venkovního prostředí a kontrolní stáje.
Tab.11 Počet naměřených hodnot relativní vlhkosti daného rozmezí a jejích procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj (2 dekáda). Pokusná Procent. Kontrolní Procent. RV mimo Procent. [%] stáj zast. stáj zast. stáj zast. 542 27% 507 26% 560 28% do 55 55 - 65 695 35% 1063 54% 344 17% 65 - 75 707 36% 415 21% 191 10% 41 2% 0 0% 890 45% nad 75 1985 100% 1985 100% 1985 100% suma
60%
Procentické zastoupení
RV- pokusná
RV - kontrolní
RV- venkovní
50%
40%
30%
20%
10%
0% do 55
55 - 65
65 - 75
nad 75
Rozmezí RV [%]
Graf 6 Procentické zastoupení relativní vlhkosti v daném rozmezí v druhé dekádě měření. 40
5.3.3. Zhodnocení teplot a relativní vlhkosti v posledních osmi dnech pokusného měření (27.6. – 4.7.).
V posledních dnech měření se teplota pohybuje hodně vysoko nad optimální teplotou prostředí stáje, která je pro vykrmovaná prasata limitní pro zachování jejich walfare. Nejmarkantnější zastoupení měřených hodnot v pokusné i kontrolní stáji se pohybuje v rozmezí 24 – 28°C. Z celkově naměřených 2225 hodnot spadalo do tohoto rozmezí 1257 údajů což je (56%). Kdežto v kontrolní stáji z 2215 měření bylo 1157 hodnot v tomto rozmezí což činí (52 %). Tady vliv ochlazování není patrný skoro vůbec, ale může to být také zapříčiněné přítomností oken ve stáji kontrolní a tím se mohlo stát, že měření nebylo dostatečně přesné. Ve venkovním prostředí byly teploty 24 – 28°C zastoupeny v 414 případech a to v procentickém zastoupení činí 19%. Zvýšení vlhkosti ve stáji se i nyní dalo předpokládat vlivem použití technologie vysokotlakého rozstřikování za účelem ochlazení prostoru. Teplotu vnitřního prostředí stáje se stejně nepodařilo snížit tímto způsobem ochlazování na hodnotu, která by byla přijatelná. Teplota v pokusné stáji se pohybovala v rozmezí nad 30°C. Z grafu 7 je patrné, že křivka teplot v pokusné i kontrolní stáji je si navzájem hodně podobná. Pouze venkovní teplota se pohybuje v nejvyšším zastoupení v rozmezí teplot 18 – 24°C.
Tab.12 Počet naměřených hodnot teploty daného rozmezí a jejich procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj (27.6. – 4.7.). Teploty Pokusná Procent. Kontrolní Procent. mimo Procent. [°C] stáj zast. stáj zast. stáj zast. 0 0% 0 0% 0 0% pod 14 0 0% 0 0% 127 6% 14 - 16 0 0% 0 0% 382 17% 16 - 18 18 - 20 0 0% 0 0% 411 19% 20 - 22 25 1% 33 2% 394 18% 22 - 24 329 15% 423 19% 259 12% 720 32% 673 30% 201 9% 24 - 26 537 24% 484 22% 213 10% 26 - 28 319 14% 387 18% 115 5% 28 - 30 295 13% 215 10% 115 5% nad 30 2225 100% 2215 100% 2217 100% suma
41
35%
Procentické zastoupení
T- pokusná 30%
T - kontrolní
25%
T - venkovní
20% 15% 10% 5% 0% pod 14
14-16
16-18
18-20
20-22
22-24
24-26
26-28
28-30
nad 30
Rozmezí teplot [°C]
Graf 7 Procentické zastoupení teploty v daném rozmezí posledního osmidenního měření.
Vlhkost se v pokusné stáji vyšplhala opět až nad hodnotu 75% relativní vlhkosti, kdy byla v 6% zastoupení z celkového počtu údajů. V tabulce 13 je zřetelně vidět, že i když byla překročena relativní vlhkost v pokusné stáji, co se týče kontrolní stáje, tam tento limit překročen nebyl, ačkoliv vlhkost venkovního prostředí byla v 53% sledování nad optimální mez. Optimální relativní vlhkost by se podle Pulkrábka (2005) měla pohybovat v rozmezí 50 – 70% a neměla by překročit 80 %. Stejného názoru je i Hájek (1992). Pokud vezmeme v úvahu tato čísla, pak se tedy optimum relativní vlhkosti v pokusné stáji podařilo dosáhnout v necelých 1661 měřeních z 2225 (75%) a v kontrolní stáji v 1629 případech (73%).
Tab.13 Počet naměřených hodnot relativní vlhkosti daného rozmezí a jejích procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj. RV RV RV [%] pokusná procent. zast. kontrolní procent. zast. venkovní procent. zast. 429 19% 585 26% 396 18% do 55 55 - 65 753 34% 1092 49% 246 11% 65 - 75 908 41% 537 24% 409 18% 135 6% 1 0% 1166 53% nad 75 2225 100% 2215 100% 2217 100% suma
42
Procentické zastoupení
60%
RV- pokusná
RV - kontrolní
RV- venkovní
50% 40% 30% 20% 10% 0% do 55
55 - 65
65 - 75
nad 75
Rozmezí RV [%]
Graf 8 Procentické zastoupení relativní vlhkosti v daném rozmezí posledního osmidenního měření.
43
5. 4. Procentického zastoupení CO2 v pokusné a kontrolní stáji. První měřící den se sledoval obsah CO2 v pokusné a kontrolní stáji. Tento ukazatel je posuzován jako indikátor větrání stáje. Popisuje tedy intenzitu výměny vzduchu ve stáji. V pokusné stáji se pohyboval obsah CO2 v nižších hodnotách než v kontrolní stáji. Nejvíce CO2 se naměřilo nad prostory roštu, následně nad zónou zvířat a nejmenší hodnoty oxid uhličitý nabýval nad chodbou. Tato tendence byla pozorována nejen u pokusné stáje, ale i u kontrolní.
Tab. 14 Průměrné hodnoty CO2 v pokusné a kontrolní stáji. Pokusná stáj – CO2 [obj. %] Chodba Zóna zvířat Rošty x
Procentické zastoupení [obj. %]
SD vx
0,07 0,13 0,18 0,027 0,04 0,031 39,21 31,23 17,7 Kontrolní stáj – CO2 [obj. %]
x SD
Chodba 0,11 0,029
Zóna zvířat 0,14 0,045
Rošty 0,19 0,049
vx
26,2
31,11
26,25
0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0
Pokusná stáj
Pravá strana
Kontrolní stáj
Zóna zvířat
Graf 9 Průměrné hodnoty CO2 v pokusné a kontrolní stáji. 44
Rošty
5. 5. Sledování procentického zastoupení CO2 v jednotlivých částech stáje. V průběhu druhého dne se sledoval a měřil obsah CO2 ve třech časových intervalech a na třech místech (chodba, zóna zvířat a rošt). Během vyhodnocování výsledných údajů vyplynulo, že během prvního měření bylo v chodbě lepší odvětrávání než v následných případech kdy se oxid uhličitý zvýšil. Kdežto v zóně zvířat byl lépe vyvětraný vzduch v druhém měření. Na měřícím zařízení nad roštem ve třetím měření došlo k vypadnutí údajů a tím i ke ztrátě hodnot. Tímto se potvrzuje mínění Kursy a kol. (1986), že zvýšená koncentrace CO2 ve stáji je indikátorem nedostatečné výměny vzduchu. Oxid uhličitý vzniká při dýchání a je vylučován z plic, proto je vyšší koncentrace právě nad zónou zvířat než nad chodbou kde se zvířata nevyskytují.
Tab. 15 Procentické zastoupení CO2 v jednotlivých měření druhého dne. 1. měření – CO2 [obj. %] Chodba Zóna x SD vx
0,064 0,031 47,469
0,118 0,032 26,783
2. měření – CO2 [obj. %] Chodba Zóna x SD vx
x SD vx
0,101 0,076 74,806
0,098 0,037 37,894
3. měření – CO2 [obj. %] Chodba Zóna 0,087 0,099
0,018 20,594
0,016 15,939
45
Rošt
0,272 0,091 33,324 Rošt
0,218 0,049 22,377 Rošt x
x x
Procentické zastoupení [obj. %]
0,3 1. měření 2. měření 3. měření 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Chodba
Zóna
Rošt
Graf 10 Procentické zastoupení CO2 v jednotlivých měření druhého dne.
5. 6. Hodnoty CO2 naměřené třetí den sledování. Kursa a kol. (1986) publikují, že největším producentem oxidu uhličitého jsou ustájená zvířata. Z tabulky 16 zřetelně vyplývá, že obsah CO2 je nad zónou prasat vyšší než nad chodbou, kde se prasata nepohybují a tedy není další jeho zdroj. Rozdíly jsou téměř dvojnásobné, jelikož jsou odvislé od výměny a proudění vzduchu od vzdušníků ve stěně stáje k ventilátorům umístěných ve stropu stáje. Přesto jsou naměřené hodnoty v doporučené normě pro oxid uhličitý, kterou uvádí Pulkrábek (2005) a to v rozmezí 0,25 – 0,30 obj. % (2500 – 3000 ppm). Hovorka a kol. (1987) uvádí, že ve stájovém vzduchu je obsah oxidu uhličitého 10 – 20x vyšší než v přírodě. Čistý vzduch obsahuje 0,03% CO2. V našem případě se průměrné hodnoty pohybovaly nad tento limit, maximálně však dosáhly 0,135% a to přímo nad prostorem prasat. Tudíž nedošlo k překročení nebezpečné koncentrace 5000 ppm v přepočtu (0,5 obj. %), kterou uvádí Pulkrábek (2005). Větrání ve stájích bylo prováděno dostačujícím způsobem, takže oxid uhličitý nenabýval vysokých koncentrací a byl v přijatelném množství i nad zónou zvířat kde je silné vylučování tohoto plynu.
46
Tab. 16 Procentické zastoupení CO2 v jednotlivých měření třetího dne. Hodnoty CO2 [obj. %] Chodba Zóna Chodba
x 0,053 0,1 0,05
SD 0,026 0,026 0,018
vx 49,9 26,4 36,878
3. měření
Zóna Chodba Zóna
0,114 0,054 0,107
0,021 0,019 0,018
18,484 35,331 16,747
4. měření
Chodba Zóna
0,079 0,135
0,028 0,038
35,102 28,158
Chodba Zóna
0,077 0,111
0,032 0,025
41,089 22,594
1. měření 2. měření
5. měření
Procentické zastoupení [obj. %]
0,16 Chodba
0,14
Zóna
0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 1. měření
2. měření
3. měření
4. měření
5. měření
Graf 11 Procentické zastoupení CO2 v jednotlivých měření třetího dne.
47
5.7. Korelace mezi obsahem CO2 a průměrnou relativní vlhkostí.
Tab. 17 Vztah průměrné relativní vlhkosti o a obsahu CO2. 1. měření 2. měření 3. měření 4. měření
Relativní vlhkost [%] 65,56 64,19 69,13 64,25
CO2 [obj. %] 0,07 0,11 0,13 0,14
Graf 12 Vztah průměrné relativní vlhkosti a obsahu CO2.
Hájek (1992) říká, že je z praxe známo, že koncentrace CO2 stoupá spolu s vlhkostí. V námi provedených čtyřech měřeních se tento závěr nepotvrdil. Zatímco obsah CO2 stabilně narůstal z hodnot 0,07 % až na hodnotu 0,14 %, průměrná relativní vlhkost kolísala v rozmezí 64,19 – 69,25 %. K jejímu výraznému poklesu došlo během 2. a 4. měření, ale k poklesu oxidu uhličitého však nedošlo, jak je již výše uvedeno.
48
6. ZÁVĚR
Jelikož obyvatel neustále přibývá, zvyšují se i nároky na potravu, její množství a kvalitu. Ze zdravého zvířete mohou být vyrobeny produkty, které jsou zdravotně nezávadné a společensky přijatelné. Aby zvíře bylo zdravé, je třeba dbát o kvalitu a hygienické podmínky stájí, ve kterých se zvířata nacházejí. Je důležité udržovat limitní faktory, kterými jsou např. relativní vlhkost vzduchu, teplota, nebo obsah oxidu uhličitého v optimálních podmínkách. K tomu mohou pomoci nejrůznější zařízení, např. vysokotlaká rozmlžovací zařízení jemných kapének do prostředí stáje, která byla využita i v našem výzkumu. Sledování teplot probíhalo ve stáji v průběhu měsíce června a začátkem měsíce července, ve chvílích, kdy se teploty venkovního okolí pohybovaly v rozmezí průměrných denních hodnot od 14,5°C do 27,6°C. V důsledku nedokonalé izolace stájí a výskytu velkého množství zvířat, která dokáží uvolňovat tělesné teplo do svého prostředí, se teploty uvnitř pohybovaly 22 – 30,2°C. Naše sledování potvrdilo, že způsob ochlazování stájí právě pomocí vysokotlakého rozmlžovacího zařízení je efektivní a má prokazatelný vliv na snížení teploty ve stáji. Avšak jeho dalším efektem je, že zvyšuje relativní vlhkost ovzduší. Jelikož však ani zde nebyly překročeny limitní meze, bylo by možné využívat toto zařízení intenzivněji. Dalším sledovaným faktorem v naší práci byl obsah oxidu uhličitého, který se uvolňoval nejen dýcháním zvířat, ale i v malém množství během rozkladu výkalů zvířat. Samozřejmě, že hodnoty ve stáji překračovaly hodnoty CO2 v čistém ovzduší, ale nedocházelo k překračování kritické hodnoty. Tento fakt svědčí o tom, že pozorovaná stáj byla dostatečně odvětrána.
49
7. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJŮ
1. BRUMM, M. An effective operations manual can help barn staffs keep production facilities running smoothly [on line] Dostupné z www : http://nationalhogfarmer.com/facilities-equipment/0201-manual-helps-staffproduction/index1.html [cit. 22. 2. 2008]
2. BUCHTA, S., ČECHOVÁ, M., HOŘÍNEK, M.. Chov prasat. 1. vydání. Brno, Mendelova
zemědělská
a
lesnická
univerzita
v Brně,
1996,
99
s.
ISBN 80-7157-221-7
3. ČECHOVÁ, M., MIKULE, V., TVRDOŇ, Z.. Chov prasat. 1. vydání. Brno, Mendelova
zemědělská
a
lesnická
univerzita
v Brně,
2003.
126
s.
ISBN 80-7157-720-0
4. HÁJEK, J.. Prasata v drobném chovu a na farmách. 1. vydání. Jílové u Prahy: Apros, 1992. 256 s. ISBN 80-901100-2-9
5. HOVORKA, F. a kol..Chov prasat (velká zootechnika). 1. vydání. Praha, Státní zemědělské nakladatelství, 1983. 536 s.
6. HOVORKA, F., SIDOR, V., SMÍŠEK, V..Chov prasat. 1. vydání. Praha, Státní zemědělské nakladatelství, 1987, 360 s.
7. HROUZ, J., ŠUBRT, J.. Obecná zootechnika. 2. vydání. Brno, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007, 207 s. ISBN 978-80-7375-115-9
8. JELÍNEK, P., KOUDELA, K. a kol.. Fyziologie hospodářských zvířat. 1. vydání. Brno, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2003, 414 s. ISBN 80-7157-644-1
50
9. KURSA, J., FRAIS, Z., HERČÍK, J., KLEIN, Z., KOLÁŘ, P., SUCHÝ, P.. Zoohygiena a prevence I. 1. vydání. Praha, Vysoká škola zemědělská, 1986, 165 s.
10. LÍKAŘ, K. Kvalitní ventilace – prostředek zvyšování efektivnosti chovu prasat. Náš chov. 2008, roč. 67, č. 2, s. 83 - 86. ISSN 0027-8068
11. OCHODNICKÝ, D., POLTÁRSKÝ, J.. Ovce, kozy a prasata. 1. vydání. Bratislava, Príroda s. r. o., 2003, 104 s. ISBN 80-07-11219-7
12. PULKRÁBEK, J. a kol..Chov prasat. 1. vydání. Praha, Profi Press s. r. o., 2005, 160 s. ISBN 80-86726-11-8
13. STRAW, B. E., D´ALLAIRE, S. a kol.. Nemoci prasat. 1. vydání. Bratislava, Hajko & Hajková, 2003, 456 s. ISBN 80-88700-58-2
14. TATARČÍKOVÁ, L. Chovy prasat neustále pod tlakem nemocí. Náš chov. 2008, roč. 67, č. 1, s. 48 – 49. ISSN 0027-8068
15. VAN
WAGENBERG, A.
V.,
AERTS,
J.
M.,
VAN
BRECHT, A.,
VRANKEN, E., LEROY, T., BERCKMANS, D. Climate control based on temperature measurement in the animal-occupied zone of a pig room with ground
channel
ventilation.
[on
line]
Dostupnéí
z www
:
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=16603708 [cit. 29.3.2008]
16. ŽIŽLAVSKÝ, J. a kol. Chov hospodářských zvířat. 1. vydání. Brno, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2006, 208 s. ISBN 80-7157-615-8
51
8. SEZNAM TABULEK A GRAFŮ
Tabulka 1 Požadavky na fyzikální faktory mikroklimatu (Pulkrábek, 2005). Tabulka 2 Složení atmosférického a vydechovaného vzduchu (Kursa a kol., 1986). Tabulka 3 Emisní tok amoniaku (Pulkrábek, 2005). Tabulka 4 Počet naměřených teplot daného rozmezí a jejich procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj. Tabulka 5 Počet naměřených hodnot relativní vlhkosti daného rozmezí a její procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj. Tabulka 6 Průměrné denní teploty a relativní vlhkost ve stáji pokusné, kontrolní a mimo stáj. Tabulka 7 Přehled minimálních a maximálních hodnot teploty a relativní vlhkosti. Tabulka 8 Počet naměřených hodnot teploty daného rozmezí a jejich procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj(7.6. – 16.6.). Tabulka 9 Počet naměřených hodnot relativní vlhkosti daného rozmezí a jejích procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj. Tabulka 10 Počet naměřených hodnot teploty daného rozmezí a jejich procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj (17.6. – 26.6.). Tabulka 11 Počet naměřených hodnot relativní vlhkosti daného rozmezí a jejích procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj (2 dekáda). Tabulka 12 Počet naměřených hodnot teploty daného rozmezí a jejich procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj (27.6. – 4.7.). Tabulka 13 Počet naměřených hodnot relativní vlhkosti daného rozmezí a jejích procentické vyjádření v pokusné, kontrolní stáji a mimo stáj. Tabulka 14 Průměrné hodnoty CO2 v pokusné a kontrolní stáji. Tabulka 15 Procentické zastoupení CO2 v jednotlivých měření druhého dne. Tabulka 16 Procentické zastoupení CO2 v jednotlivých měření třetího dne. Tabulka 17 Vztah průměrné relativní vlhkosti o a obsahu CO2.
52
Graf 1 Procentické zastoupení teplot v daném rozmezí. Graf 2 Procentické zastoupení relativní vlhkosti v daném rozmezí. Graf 3 Procentické zastoupení teplot v daném rozmezí v první dekádě měření. Graf 4 Procentické zastoupení relativní vlhkosti v daném rozmezí v první dekádě měření. Graf 5 Procentické zastoupení teploty v daném rozmezí v druhé dekádě měření. Graf 6 Procentické zastoupení relativní vlhkosti v daném rozmezí v druhé dekádě měření Graf 7 Procentické zastoupení teploty v daném rozmezí posledního osmidenního měření. Graf 8 Procentické zastoupení relativní vlhkosti v daném rozmezí posledního osmidenního měření. Graf 9 Průměrné hodnoty CO2 v pokusné a kontrolní stáji. Graf 10 Procentické zastoupení CO2 v jednotlivých měření druhého dne. Graf 11 Procentické zastoupení CO2 v jednotlivých měření třetího dne. Graf 12 Vztah průměrné relativní vlhkosti a obsahu CO2.
53
