Ionizace vzduchu v chovech hospodářských zvířat
5/03
V roce 2003 vyšlo : 1 / 03
Dojnice
Volné porodny krav
2 / 03
Telata
Venkovní individuální boxy
V roce 2003 připravujeme : 3 / 03
Skot
Boxová lože (optimalizace parametrů)
4 / 03
Skot
Boxová lože (eliminace chyb)
Z minulých listů:
VÝZKUMNÝ ÚSTAV ŽIVOČIŠNÉ VÝROBY – UHŘÍNĚVES 104 00 Praha 10 - Uhříněves, Přátelství 815 http://www.vuzv.cz
Ing. Oldřich Toufar
Ing. Jan Dolejš, CSc.
VÚŽV Uhříněves Přátelství 815, 104 00 Praha 10 tel.: 267 009 626 e-mail:
[email protected]
VÚŽV Uhříněves Přátelství 815, 104 00 Praha 10 tel.: 267 009 690 e-mail:
[email protected]
Martina Slavíková VÚŽV Uhříněves Přátelství 815, 104 00 Praha 10 tel.: 267 009 690 e-mail:
[email protected]
Metodický list vychází z řešení Institucionálního záměru MZe MO2-99-03 Obrazový materiál převzat z archivu autorů
ISBN 80-86454-31-2 © Výzkumný ústav živočišné výroby
Metodické listy 05 / 03 TECHNIKA A TECHNOLOGIE CHOVU SKOTU Informace pro chovatele, poradce a projektanty
TELATA,PRASATA,KRÁLÍCI
IONIZACE STÁJOVÉHO VZDUCHU Atmosférické ionty (kladné,záporné,lehké,těžké) byly dlouho vnímány jako zajímavá, ale jinak nevýznamná složka atmosféry. Až dnes, kdy globální exploatace přírodních zdrojů a s tím spojený intenzivní, v mnoha případech i agresivní antropogenní vliv na okolní přírodní prostředí narušily společně, nejen jejich vzájemný poměr, ale snížily i jejich počty v přízemní vrstvě atmosféry, jsme byli přinuceni uvědomit si jejich význam pro přírodu i živé organismy. Na podkladě série pokusů víme, jak působí ionty na živé organismy, umíme je detekovat, ovládáme jejich efektivní ekonomickou tvorbu, a proto nám již nic nebrání v jejich praktické provozní aplikaci. Řízená změna kvantity iontů v ovzduší způsobila i změnu kvality takto upraveného prostředí, což je dnes v humánní medicíně běžně využíváno pro boj s chorobami, které byly vyvolány tzv. znečištěným ovzduším. Vrátit stav ovzduší z globálního hlediska do přijatelných hranic (vzhledem ke koncentraci lehkých iontů) je v dohledném časovém horizontu nereálné, což ale neplatí pro uzavřené prostory (např.stáje), kde tato možnost existuje. Vstup do této fáze řešení, tj. vlastní aplikace intervenční ionizace ve vybraných zemědělských objektech (uzavřené stáje) přinese chovatelům naději, že při takto organizovaném chovu hospodářských zvířat sníží náklady na léčiva a současně zvýší jejich růstovou potenci i natalitu.
BIOLOGICKÁ ÚČINNOST IONTU Biologický vliv lehkých atmosférických iontů, hlavně záporných je dnes již nepopíratelný. Atmosféra s vysokou iontovou koncentrací záporných iontů má retardující, až letální vliv na vitalitu a množení organismů. Nejdůležitější účinky iontové terapie: a) vliv na dýchací ústrojí – vyšší koncentrace lehkých záporných iontů činí pro vyšší organismy vzduch dýchatelnější (nasávaný vzduch proniká hlouběji do plícních alveol a tak zlepšuje prostup přijímaného kyslíku do krevního systému), b) vliv na krevní oběh – dlouhodobé působení vyšších koncentrací lehkých záporných iontů zvyšuje pH krve, roste podíl albumínu a klesá hladina serotoninu. Výrazně klesá sedimentace, snižuje se počet leukocytů v periferii krevního řečiště a klesá krevní tlak, c) vliv na žlázy s vnitřní sekrecí – po iontové terapii se zvyšuje produkce hormonů štítné
žlázy, glukokortikoidů a mineralokortikoidů. Urychluje se dozrávání pohlavních buněk a stimuluje se pohlavní aktivita samců. Dochází ke změnám v látkovém metabolismu při distribuci sodíku a draslíku, d) vliv na centrální nervový systém – záporné ionty redukují množství serotoninu, což vysvětluje trankvilizační (uklidňující) účinek, e) vliv na tělní pokryv – záporné ionty příznivě ovlivňují krevní kožní cirkulaci a tak snižují povrchovou tělesnou teplotu (stres při vysokých stájových teplotách), je i menší náchylnost kůže i organismu k sekundárním infekcím.
VÝZKUMNÝ ÚSTAV ŽIVOČIŠNÉ VÝROBY
Praha Uhříněves
Ionizace vzduchu v chovech hospodářských zvířat
5/03
K ionizaci vzduchu jsou nejvhodnější ionty záporné. Nebezpečí jejich předávkování je nepravděpodobné. Zdravý organismus je k iontům rezistentní a terapeutické účinky se projevují tím lépe, rychleji a intenzivněji, čím závažnější je porušení příslušné funkce. Navíc vhodně aplikovaná ionizace snižuje prašnost stájového prostředí. V tomto případě je nezbytné připomenout, že prašnost a mikrobiální kontaminace ovzduší jsou vzájemně provázány. Zvýšená prašnost generuje vyšší obsah mikroorganizmů ve stájovém prostředí. Prachové částice jsou pak pro mikroorganizmy nejen nosnou substancí, ale i zdrojem živin a ochranou před negativním vlivem prostředí.
PRINCIP VZNIKU IONTU Proces ionizace plynných frakcí vzduchu probíhá ve volné atmosféře nepřetržitě a jeho princip i fyzikální a fyzikálně chemický průběh je ve své podstatě znám již od počátku minulého století. Ionizace vzduchu je iniciována dodáním externí energie radionuklidy, kosmickým zářením, hydromechanickou energií, ultarafialovým spektrem slunečního záření, specifickými chemickými reakcemi, teplem a elektrickou energií (lavinová ionizace). Ionizace molekuly plynu je dána rychlým sledem stádií, které následují po iniciaci (dodání energie). První fází ionizace je stádium fyzikální, následované stádiem fyzikálně chemickým a završené stádiem chemickým. Takto vytvořené ionty nejsou stabilní a vlivem okolního prostředí podléhají řadě změn, kdy nejen mění svoji velikost, ale i pohyblivost, popřípadě rekombinačně zanikají. Lehké vzdušné ionty reagují v prostředí s dalšími molekulami a tvoří větší iontové útvary nebo se elektroprecipitačně deponují v aerosolech či na prachových částicích. Pak pochopitelně ztrácejí rychlost, podléhají
Efekt sedimentace prašných částic po ionizaci
gravitaci a sedimentují (mohou se i elektrostaticky deponovat na opačně nabitých plochách). Životnost iontů v aktivním stavu je od jedné tisíciny sekundy po několik minut. Přesto je v případě stálého místního zdroje ionizující energie v dané lokalitě vytvořena rovnovážná iontová koncentrace, nebo-li vzniká tzv. „dynamická rovnováha iontů“. Běžně je koncentrace lehkých iontů udávána v poměrné hodnotě n+ : n-.
PRINCIP IONIZÁTORU K ionizaci vzdušných iontů se používají elektrická vysokonapěťová ionizační zařízení, která pracují na principu opakovaného násobiče stejnosměrného napětí. Vstupní napětí (střídavý proud) 230 V (50 kHZ) je generátorem transformováno až na 7 kV (stejnosměrný proud). Generátor i zdroj stejnosměrného napětí je konstrukčně upraven tak, že je možno dotknout se emitoru (zdroj ionizujícího záření) libovolnou části těla bez nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Proud, který by při kontaktu emitoru protekl lidským tělem je do 25 μA, což je hodnota nižší než proud lidské zdraví poškozující Detail emitoru (kontakt s emitorem vyvolá stejné pocity jako kontakt Výzkumný ústav živočišné výroby
s ohradníkem elektrického pastevního oplocení). Náklady za energii spotřebovanou provozem ionizátoru jsou na hranici měřitelnosti, výrobce udává spotřebu cca 1kWh za týden, což činí cca 3,50 Kč).
Generátor iontů
2
5/03
Ionizace vzduchu v chovech hospodářských zvířat
INSTALACE IONIZAČNÍHO ZAŘÍZENÍ Generátor stejnosměrného napětí lze instalovat jak v prostoru vlastní stáje, tak i v jiném prostoru mimo stáj, což je vhodnější varianta vzhledem k nižší vzdušné vlhkosti a nižší prašnosti. Izolovaná nosná lanka (vodiče) připevníme do prostoru stáje pod jejich stropy. Vodiče uchytíme přes izolátory a napínací kladky na obvodové zdi. Vodič je s generátorem iontů propojen lankem a dvěma konektory.
Lanka s emitory umístíme nad stáním zvířat tak, aby tato zvířata s nimi nepřišla do kontaktu. Emitory nelze umístit pod ventilátory,nebo ventilační šachty. Před zapojením generátoru na elektrické napětí je nutno nechat správnost montáže překontrolovat odborníkem. Vlastní zapojení může vykonat pouze osoba znalá (např. elektrotechnik).
Plošné umístění nosných lanek (vodičů) s emitory iontů Půdorys
Řez Výškové umístění nosných lanek (vodičů) s emitory iontů
Prostor pro ustájení zvířat
Schéma zapojení ionizačního zařízení konektory I
ionizační zařízení propojovací vodič
napínací kladka
nosné lanko (vodič)
emitory iontů obvodový plášť stáje
3
izolace
Výzkumný ústav živočišné výroby
Ionizace vzduchu v chovech hospodářských zvířat
5/03
EFEKTY IONIZACE a) Vliv na produkční schopnosti zvířat b) Vliv na ekonomiku chovu c) Vliv na kvalitu finálního produktu d) Vliv na mikroklima v ustájovacím prostoru e) Vliv na mikroklima dle způsobu ustájení (výkrm prasat)
a) Vliv na produkční schopnosti zvířat (příklady z poloprovozních experimentů)
Odchov telat v období mléčné výživy Zootechnický ukazatel Přírůstek Spotřeba medikamentů Úhyn telat
Jednotka kg.ks-1.d-1 Kč.KD-1 Počet KD na jeden úhyn
Pokus Kontrola Změna v % průměrné hodnoty za celý pokus 0,630 0,620 +1,6 0,280 0,300 -6,7 5266 3185 +65,3
Chov prasnic se sajícími selaty Zootechnický ukazatel Počet narozených selat celkem Počet mrtvě narozených selat Úhyn selat do odstavu Počet odstavených selat Hmotnost selat při odstavu Spotřeba léků na odst.sele Spotřeba léků na prasnici
Jednotka ks.vrh-1 ks.vrh-1 ks.vrh-1 ks.vrh-1 kg.ks-1 Kč.ks-1 Kč.ks-1
Pokus 11,07 0,74 1,20 9,14 7,25 3,23 29,54
Kontrola 10,61 0,67 1,21 8,74 7,03 4,25 37,54
Změna v % +4,3 +10,4 -0,8 +4,6 +3,1 -24,0 -20,5
Jednotka ks dny KD kg kg.ks-1.d-1
Pokus 1343 126 169804 123997 0,730
Kontrola 829 126 104599 75054 0,717
Změna v % 0,0 +1,8
Pokus 36,32 39 1,31 1,78 3,99
Kontrola 35,04 46 1,40 2,00 3,92
Změna v % +3,7 -15,2 -6,4 -11,0 +1,8
Výkrm prasat Zootechnický ukazatel Počet sledovaných zvířat Délka výkrmu Počet krmných dnů (KD) celkem Přírůstek celkem Průměrný přírůstek
Výkrm brojlerových králíků Zootechnický ukazatel Průměrný přírůstek Úhyny celkem Průměrná váha uhynulých zvířat Množství spotř.krmiva do úhynu Spotřeba krmiva na 1 kg přírůstku
Výzkumný ústav živočišné výroby
Jednotka g.ks-1.d-1 ks kg kg.ks-1 kg
4
5/03
Ionizace vzduchu v chovech hospodářských zvířat
b) Vliv na ekonomiku chovu
(příklady z praktických chovů)
Odchov telat v období mléčné výživy Zootechnický ukazatel Přírůstek: Pokus 43128 kg Kontrola 42443 kg Rozdíl + 685 kg Spotřeba medikamentů Úhyn (8,5ks x 70kg = 595 kg) Přínos celkem (v Kč) Průměrný přínos na 1 KD Průměrný přínos za dobu pobytu 1 ks v PMV
Kalkulační cena za 1 kg hmotnosti telete 40 Kč 50 Kč 27400
34250
2975 23800 54175 0,79 59,25
2975 29750 66975 0,97 72,75
Chov prasnic se sajícími selaty Zootechnický ukazatel Odstav selat 219,52ks x 7,25kg =1591,52 kg Přírůstek 982,63 kg Spotřeba léků Přínosy celkem Zvýšené ztráty úhynem 37,24ks x 7,25 kg = 269,99 kg Redukovaný přínos Průměrný přínos na 1 ustájovací místo
Kalkulační cena za 1 kg hmotnosti selete 35 Kč 40 Kč 50 Kč 55703,20 63660,80 79576,00 34392,05 39305,20 49131,20 3852,20 3852,20 3852,20 93947,45 106818,20 132559,70 - 9449,65 84497,80 1030,81
- 10799,60 96018,60 1170,96
- 13499,50 119060,20 1451,95
Výkrm prasat Zootechnický ukazatel Propočítaný přírůstek za rok (2,7 turnusů) Přírůstek: Pokus 111020 kg Kontrola 109043 kg Rozdíl 1977 kg
Kalkulační cena za 1 kg hmotnosti prasete 30 Kč 35 Kč 59310
69195
Výkrm brojlerového králíka Zootechnický ukazatel Přírůstek : Pokus 143,07 kg Kontrola 138,02 kg Rozdíl 5,05 kg x 43 Kč Úhyny: rozdíl 7 ks x 100 Spotřeba krmiva jedinci do úhynu: Pokus 69,3 kg Kontrola 91,6 kg Rozdíl 23,3 kg x8Kč Přínos za 1 turnus Náklady na vyšší spotřebu krmiva: Pokus 570kg Kontrola 560kg Rozdíl 10kg x 8 Kč Redukovaný přínos za 1 turnus Redukovaný přínos za 1 rok (6 turnusů)
Kalkulační cena za 1 kg hmotnosti 43 Kč 217,15 700,00 178,40 1095,50 - 80,00 1015,50 6093,00
Pozn.: plocha odchovny byla využita asi na 30 %.
5
Výzkumný ústav živočišné výroby
Ionizace vzduchu v chovech hospodářských zvířat
5/03
c) Vliv na kvalitu finálního produktu
(příklad z poloprovozního experimentu)
Vliv ionizace na kvalitu mléka Ukazatel
s ionizací
Mikrobiologická kvalita CPM (103) 7,5 CB (102) 1,0 3 PSB (10 ) 48,25 TRM (102) 1,0 PTM (102) 1,0 Chemická analýza tuk (g.l-1) 36,8 bílkoviny (g.l-1) 30,5 laktóza (%) 4,94 celková (g.l-1) 124,4 sušina tukuprostá (g.l-1) 84,6 suš.
cca 25 oC
cca 32 oC
bez ionizace
Změna v %
s ionizací
bez ionizace
Změna v %
44,25 1,0 54,0 1,0 1,0
-83,1 0,0 -10,6 0,0 0,0
6,5 1,0 41,75 1,0 1,0
23,5 1,0 48,5 1,0 1,0
-72,0 0,0 -14,0 0,0 0,0
36,2 30,6 4,84
+1,7 -0,3 +2,7
35,4 30,2 4,92
39,8 30,0 5,04
-11,1 +0,7 -2,4
120,0
+1,2
119,5
124,9
-4,3
83,8
+1,0
84,1
85,1
-1,2
CPM = celkový počet mikroorganizmů TRM = termofilní bakterie
CB = počet coli – bacter PTM = psychrotopní bakterie
PSB = počet somatických buněk
d) Vliv na mikroklima v ustájovacím prostoru Kategorie zvířat Výkrm prasat Výkrm brojlerového králíka Dojnice Výkrm skotu
Vliv na stájové mikroklima (kontrola = 100 %) Koncentrace Prašnost NH3 celková prašnost prašnost do 4 μm 75,4 77,7 48,0 66,5 62,1 74,1 60 - 82* 54,8 -
* výška stájové teploty ovlivňuje účinnost ionizace
e) Vliv na mikroklima dle způsobu ustájení Způsob ustájení Kotcové - stlané Roštové Hluboká podestýlka
(výkrm prasat)
Vliv na stájové mikroklima (kontrola = 100 %) 25-35 36-43 15-18
Příklad rozvodů emitorů ve stáji
Výzkumný ústav živočišné výroby
6
5/03
Ionizace vzduchu v chovech hospodářských zvířat
Eliminace produkce amoniaku ionizací vzduchu – kotcové ustájení prasat
E mis ní tok NH 3 [g.k s - 1.den - 1]
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 pod 20
21-30
31-40
41-50
51-60
61-70
71-80
81-90
91-100
101-110
111-120
nad120
Živá hmotnost [ kg ]
kotc. ust. bez ionizace
kotc. ust. ionizace
Eliminace produkce amoniaku ionizací vzduchu – roštové ustájení prasat
E mis ní tok NH3 [g.ks -1 .den-1]
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 pod 20
21-30
31-40
41-50
51-60
61-70
71-80
81-90
91-100
101-110
111-120
nad120
Živá hmotnost [kg]
rošt. ust. bez ionizace
rošt. ust. ionizace
E mis ní tok NH 3 [g.ks - 1.den - 1]
Eliminace produkce amoniaku ionizací vzduchu – prasata na hluboké podestýlce
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 pod 20
21-30
31-40
41-50
51-60
61-70
71-80
81-90
91-100
101-110
111-120
nad120
Živá hmotnost [ kg])
hlub. pod. bez ionizace
7
hlub. pod. ionizace
Výzkumný ústav živočišné výroby
