Elemente tehnologice ale adaposturilor zootehnice - factorii de microclimat din adaposturile de porcine

ELEMENTE TEHNOLOGICE ALE ADAPOSTURILOR ZOOTEHNICE - FACTORII DE MICROCLIMAT DIN ADAPOSTURILE DE PORCINE

Zooigiena, ca stiinta, are în preocuparile sale cunoasterea efectului conditiilor din mediul extern asupra functiilor vitale si starii de sanatate a animalelor de ferma, ca o componenta importanta a dezvoltarii durabile. Dar privind dezvoltarea durabila prin prisma ecosistemului antropizat, mediul extern trebuie considerat ca având o componenta naturala, în care o pondere esentiala pentru existenta viului o are climatul, si o componenta artificiala, cu consecinta directa formarea unui microclimat cu care animalele domestice sunt în contact.

Pentru cresterea porcilor, specie cu tendinta de crestere industriala, controlul microclimatului pentru asigurarea unei productii biologice utile cât mai mare cu un minimum de efecte negative asupra mediului natural are o stringenta superioara celei necesare pentru celelalte specii de mamifere de ferma. Actioneaza în acest sens si unele particularitati biologice de specie legate de mecanismele homeostatice în general si cele ale homeotermiei în special.

Principalul factor de actiune prin care cresterea porcilor intervine în determinarea valorii indicatorilor ecologici globali este emisia de CO₂, gaz implicat în accentuarea efectului de sera care reglementeaza temperatura medie a Terrei.

Cu privire la emisia de CO₂ este de subliniat faptul ca prezent acestei emisii în procesele biologice este inexorabila. Pe de alta parte, suinele, la fel ca toate celelalte animale, nu sunt capabili sa sintetizeze productia biologica primara si deci sa încorporeze carbon mineral din CO₂ în substantele organice sintetizate prin metabolismul lor. Urmarea acestui fapt este ca în protectia mediului fata de cresterea concentratiei de CO₂ în atmosfera, ca rezultat al productiei de la suine, omul poate actiona numai printr-o cât mai convenabila structura de categorii a speciei.

Cu privire la componentii microclimatului cu efect de factori ce conditioneaza fiziologic reproductia vierilor, sunt necesare unele clarificari ca definire si ca efecte. Alaturi de temperatura mediului exterior, de fotoperiodicitate si luminozitate, de compozitia aerului inspirat si de volumul de aer la dispozitia animalului, mai sunt de implicat factori ca stimulii neuronali externi, energia dietei, raportul energie/proteina, nivelul de asigurare a aminoacizilor esentiali si, ca indicator sintetic al functiei de nutritie, conditia animalului.

Abordarea acestor aspecte are scopul gasirii unor solutii de neutralizare a efectelor nedorite ale factorilor de microclimat cu care intra în contact vierii folositi la însamântarile artificiale, pentru a putea pe aceasta baza sa se recomande solutii utile pentru eficienta biologica si economica a însamântarilor artificiale, vazute prin prisma dezvoltarii durabile.

Mediul artificial creat în adaposturile de animale este denumit “microclimat”. Notiunea de microclimat a fost preluata din climatologia fizica si utilizata în definirea conditiilor de cazare si întretinere a animalelor adapostite, înca din primele decenii ale acestui secol.

În climatologie, microclimatul se defineste a fi starea climatica a unui spatiu limitat, cu dimensiuni mici (de aici folosirea prefixului “micro”), ce prezinta diferente evidente fata de zonele din jur în ceea ce priveste factorii fizici atmosferici si terestri pentru o perioada foarte lunga de timp (zeci de ani), de unde deriva si un specific biologic (vegetatie) propriu.

Termenul de “microclimat” este adoptat în igiena de catre GEIGER în 1930 care îl defineste ca fiind : “complexul de factori fizici ai mediului (temperatura, umiditate, curenti de aer) care sunt excitanti absoluti ai organismului si care conditioneaza schimbul de caldura dintre organism si mediul înconjurator”. Acest mod de întelegere a actinii componentilor microclimatului ca factori care influenteaza viata animalelor se încadreaza în conceptul trofoenergetic care a dominat în stiinta biologica a acelei perioade. Este de subliniat ca acest concept a însemnat un remarcabil progres în stiintele biologice permitând masurarea obiectiva si echivalarea unor procese biologice destul de diverse.

Zooigiena urmareste cunoasterea nivelului de asigurare, pentru fiecare din factori, a unui raspuns care sa însemne mentinerea starii de sanatate a animalelor fara eforturi de acomodare si fara consum neeconomic de furaje, în asa fel încât potentialul lor productiv, genetic determinat, sa se exprime în cât mai mare masura. În mod curent, un asemenea bioclimat este denumit microclimat optim sau microclimat de confort, iar nivelul de asigurare al factorilor, care raspunde acestui deziderat, se cheama parametrii de microclimat. Trebuie sa nu se uite ca parametrii de microclimat sunt proprii fiecarei specii, rase si categorii de vârsta, de sex sau de productie.

Asa cum s-a exprimat mai sus, parametrii de microclimat sunt indicatori numerici ai prezentei componentelor bioclimatului din interiorul adapostului, dar termenul se extinde si la caracterizarea cantitativa a unor factori care influenteaza componenta bioclimatului sau informatia structurala a acestuia. Sintetizând datele bibliografice, parametrii de microclimat se pot referi la componentele bioclimatului sau se pot referi la factorii care influenteaza aceste componente. Acestia se pot sistematiza astfel :

Indicatori de caracterizare a componentelor microclimatului:

caracterele fizice ale spatiului intern: - temperatura; - umiditatea;- viteza curentilor de aer; - luminozitatea;

componentele chimice ale aerului din adapost: - dioxidul de carbon; - metanul; - amoniacul; - hidrogenul sulfurat; - monoxidul de carbon;- substante volatile (gaze odorante);

componentele biologice ale aerului din adapost: - pulberi; - microorganisme.

Indicatori ai factorilor care influenteaza componentele microclimatului: a) mediul extern (conditiile meteorologice); b) caracteristicile tehnice si de constructie ale adaposturilor; c) popularea cu animale a adapostului (tipul productiv al animalelor, categoria, densitatea etc.).

TEMPERATURA din adaposturi are un efect marcant asupra starii de sanatate si productiei biologice a porcilor. Temperaturile indicate ca optime sunt cele în care conversia energiei ingerate în energie neta (de mentinere a functiilor vitale si de productie) este maxima.

UMIDITATEA aerului din adaposturi actioneaza în principal asupra starii de sanatate a animalelor si asupra eforturilor de acomodare la temperaturile din adapost care se plaseaza în afara valorilor care delimiteaza microclimatul de confort. Umiditatea relativa, care exprima gradul de saturare a aerului cu vapori de apa, este cuprinsa, în cazul microclimatului de confort, între 60 % si 70 % pentru toate categoriile de porci.

Umiditatile relative mari actioneaza daunator asupra organismelor animale. În cazul temperaturilor prea ridicate ale mediului înconjurator sunt dereglate mecanismele homeotermiei din cauza micsorarii intensitatii evaporarilor de pe suprafetele exterioare ale corpului. La porc, efectul negativ al umiditatii ridicate, asociata cu temperaturi exterioare superioare celor optime, este mai daunator decât la alte specii din cauza stratului de grasime subcutanata care înconjoara corpul animalului. Din aceasta cauza transpiratia nu poate avea loc, asa ca procesul de evaporare se bazeaza aproape exclusiv pe evaporarea localizata la nivelul mucoasei pulmonare. POPESCU D. si colaboratorii afirma ca în cazul asocierii îndelungate a umiditatii cu o temperatura ridicata “animalele îsi reduc, în proportii diferite, consumul voluntar de hrana, ceea ce atrage dupa sine reducerea sporului de greutate. Consumul energetic pentru metabolismul de mentinere a functiilor vitale este mult marit”.

Umiditatea relativa ridicata asociata temperaturilor scazute mareste pierderea de caldura a organismului reducând conversia energiei ingerate în energie neta. Aceasta inductie favorizeaza aparitia frecventa a unor boli a frigore (rinite, laringite, pneumonii sau artrite).

Umiditatea relativa scazuta asociata temperaturilor ridicate actioneaza nefavorabil mai ales asupra purceilor tineri, cauzând o uscare a cailor respiratorii. Termoreglarea este influentata negativ la toate categoriile de porcine. Asemenea situatii pot conduce chiar la hipertermie (soc termic).

Umiditatea scazuta asociata temperaturilor scazute este mai bine suportata sau mai bine zis când temperatura mediului coboara sub optimum este bine sa se reduca umiditatea aerului din adapost. Efectul este benefic pentru starea de sanatate, totusi el se resimte negativ în metabolismul energetic reducând rata conversiei energiei în energie neta.

Deoarece dintre componentele fizice ale microclimatului s-a constatat ca temperatura si umiditatea aerului au o influenta majora asupra animalelor de ferma si actioneaza în strânsa interdependeta. Încă din 1977 un colectiv de specialisti de la Cluj (prof. univ. dr. C. DRĂGHICI si prof. univ. dr. C. UBAN) au stabilit ca mijloc de apreciere a acestor două componente, indicele temperatura-umiditate (I.T.U.).

Un instrument deosebit de util îl constituie cheia pentru aprecierea microclimatului (PETKOV si col., 1975), modificata de DRAGHICI si col. (1979, 1987), cu ajutorul careia prin acordarea de puncte se poate obtine atât aprecierea ponderii factorilor individuali în determinarea microclimatului, cât si microclimatul în general, de unde decurg directiile actiunilor de dirijare.

VITEZA CURENTILOR DE AER este un parametru deosebit de important întrucât influenteaza valoarea celorlalti parametri de microclimat.

Miscarea aerului este cauzata, în natura, de diferentele de presiune atmosferica. Aerul cu temperaturi mai scazute creeaza zone cu presiune atmosferica mai ridicata si din aceasta cauza are tendinta de a se deplasa în zonele cu aer mai cald unde presiunea atmosferica este mai scazuta. Deplasarea aerului poate avea loc în orice directie, asa încât se pot forma curenti de aer orizontali sau curenti de aer verticali. În adaposturile de animale actioneaza acelasi mecanism. Aerul mai greu are tendinta de a lua locul aerului mai usor. Pe acest mecanism se bazeaza realizarea ventilarii naturale a adaposturilor, adica a înlocuirii aerului viciat, din adapost cu aer curat din exteriorul adaposturilor. În adaposturile de porcine se practica ventilatia artificiala si/sau ventilatia naturala.

În cresterea industriala se practica ventilatia artificiala, care permite un control mai precis asupra schimburilor de aer si vitezei curentilor de aer cu care aceste schimburi se realizeaza. Ventilatia naturala se realizeaza prin porozitatea materialelor din care sunt constructii peretii si din deschiderile facute în pereti sau în acoperis prin constructie ( guri si cosuri de ventilatie).

Animalele sufera efectul curentilor de aer cu care ele intra în contact. Acestia sunt curenti orizontali a caror formare este favorizata de amenajari interioare care realizeaza culoare lungi. O amenajare interioara cu compartimentari transversale care limiteaza formarea curentilor de aer la nivelul pardoselii si cu circulatie libera a aerului sub tavan, este deosebit de utila pentru microclimat. Viteza maxima admisa pentru porcii adulti este de 1,0 m/s, iar cea minima, cea rezultata din calculul impus de asigurarea cubajului necesar de aer inspirat, prin schimbul de aer cu exteriorul este de 0,2 - 0,3 m/s. Viteza curentilor de aer actioneaza asupra umiditatii relative reducând-o desi mareste evaporarile. Prin acest mecanism se influenteaza marcant mecanismele de termoreglare. Curentii de aer foarte puternici favorizeaza aparitia pneumopatiilor însotite de hipertermii. Lipsa curentilor de aer este mai daunatoare decât aerarea puternica. Neajunsul deriva din faptul ca fara schimb cu exteriorul aerul din adapost devine irespirabil prin concentratia mare de CO₂ si a gazelor de fermentatie a dejectiilor (NH₃ si H₂S). În adaposturile de vieri controlarea vitezei curentilor de aer este una din actiunile foarte importante pentru o activitate de reproductie buna.

LUMINOZITATEA adaposturilor rezulta din constructia acestora si din lumina exterioara. Alternanta lumina-întuneric este deosebit de importanta pentru existenta viului. Radiatiile solare au un spectru foarte larg, mergând de la razele infrarosii, purtatoare de caldura, pâna la cele ultraviolete, care distrug substanta vie. Razele luminoase sunt implicate în fotosinteza. În conditii de întuneric plantele doar respira. Nu este evidentiat daca aparitia întunericului este o necesitate pentru metabolism. Ce se stie este ca întunericul este la unele plante conditia pentru germinare.

VAPORII DE APA (H₂O) care ajung în atmosfera se angajeaza în circuitul apei în natura contribuind la saturarea aerului atmosferic cu acest gaz si, în consecinta, la producerea de precipitatii, cu efect benefic asupra productiei biologice vegetale, a florei spontane ca si asupra celei cultivate. Desi vaporii de apa au cea mai mare pondere în determinarea “efectului de sera” al atmosferei care sustine temperatura medie a Terrei la cunoscutul nivel de +15^oC, acestia nu participa în nici un fel la accentuarea “efectului de sera” al atmosferei, deoarece aceasta este deja saturata cu vapori de apa.

DIOXIDUL DE CARBON (CO₂) ajunge în atmosfera si participa,alaturi de celelalte surse biologice de producere a CO₂, la determinarea concentratiei acestui gaz în atmosfera. Daca se estimeaza productia de CO₂ rezultata din cresterea porcilor, se va ajunge la valori foarte mari. Aceste valori se plaseaza pe primele locuri daca se compara speciile de animale între ele si cu mult peste toata emisia de CO₂ a tuturor mamiferelor de animale salbatice. Din acest motiv este important sa se actioneze pentru diminuarea emisiei de CO₂ ca rezultat al productiei de porc.

Dar, dupa cum s-a mai spus, productia de CO₂ este inevitabila în cazul productiei de porc, ba chiar mai mult decât atât, CO₂ este cel mai sanatos termen final al descompunerii substantelor organice, alaturi de apa, deoarece aceste substante sunt angajate în productie biologica primara, naturala sau artificiala, cu care se deschid lanturile trofice care, în ecosistemul antropizat au omul pe pozitia consumului de vârf.

Pe de alta parte, reducerea productiei de porc nu este posibila fara înfometarea si mai grava a omenirii, care înca nu a scapat de foamete. Singura modalitate de interventie pentru a micsora emisia de CO₂ în atmosfera, ca urmare a productiei de porc, este influentarea raportului dintre energia neta de produs si energia metabolizabila. În acest sens se poate actiona prin :

a) – reducerea pierderilor pentru încalzire, a caldurii ce trece în mediu, prin constructia de adaposturi din materiale “calde”, care au conductibilitate scazuta pentru caldura si prin reglarea circulatiei curentilor de aer care asigura ventilatia la un nivel care sa permita mentinerea temperaturii celei mai convenabile fiecarei categorii de porci (pentru vieri temperatura cea mai convenabila este de +15^oC;

b) – echilibrarea componentilor din amestecurile furajere în asa fel încât nici unul dintre nutrienti sa nu actioneze ca factor minim asigurat (respectarea acestei cerinte înseamna a apropia performanta fenotipica de productie, de productia potentiala genetic determinata);

c) – reducerea la minimum, pe ansamblul speciei, a numarului animalelor adulte (care nu realizeaza spor de crestere în greutate) în favoarea animalelor în crestere (productia de porc rezulta din sporul de crestere al animalelor tinere);

d) - ameliorarea însusirilor productive ale animalelor în sensul reducerii productiei carnii în carcasa si maririi vitezei de crestere (combinând ameliorarea prin selectie directionala cu ameliorarea prin încrucisare).

Pentru a cunoaste cât mai bine efectul factorilor care influenteaza emisia de CO₂ în atmosfera, ca urmare a productiei de porc, este necesar sa se cunoasca, pe de-o parte dimensiunea productiei de porc, iar pe de alta parte, puterea de emisie a unitatilor care dau dimensiunea. Este cunoscut faptul ca efectul temperaturii asupra organismelor animale este conditionat de situatia umiditatii aerului. Prin umiditate a aerului se întelege cantitatea de vapori de apa continua de acesta la un moment dat. Exista patru modalitati de exprimare a umiditatii aerului si anume :

a) Tensiunea vaporilor (e) sau forta elastica a acestora ce se exprima în milibari sau în mm coloana de mercur. Tensiunea maxima (E) este mai mare la temperaturi mai ridicate si mai mica la temperaturi mai scazute.

b) Umiditatea specifica (q) este cantitatea de vapori de apa exprimata în grame ce se gaseste într-un kilogram de aer.

c) Umiditatea relativa (R) este raportul dintre tensiunea valorilor de apa din aer la un moment dat si tensiunea de saturatie a aerului cu vapori de apa, care corespunde temperaturii aerului din momentul dat. Umiditatea relativa se exprima în procente si are urmatoarea formula :

R =_e_ x 100; fie ca R =_e_ x 100

EA

Tabelul nr. 2

Concentratia amoniacului * în aerul din adapost

(dupa dr. Maria PARASCHIVESCU)

*(mg/litru aer)

Apreciate global ca un comportament al microclimatului, microorganismele din aer se constituie în ceea ce denumim aeromicoflora, care poate include si agenti patogeni specifici sau nespecifici. S-au efectuat determinari privind numarul total de germeni (NTG), conditie de apreciere a puritatii aerului din adaposturi (FISH A.1970).

Prin aceste cercetari experimentale efectuate de dr. Maria PARASCHIVESCU, în cadrul tezei de doctorat, se evidentieaza elemente concrete de ecopatologie, respectiv valori situate în afara limitelor de comfort bioclimatic, prin noxe diferite, inclusiv numar total de germeni (NTG) peste normele admise. Consideram ca diferitele situatii de microclimat necorespunzator din punct de vedere zooigienic, reprezinta de fapt aspecte etiopatogenice cu potential ecopatologic.

Tabelul nr. 3

Valorile indicatorilor de fecunditate si prolificitate

în relatie cu luna în care s-a efectuat monta sau însamântarea

(dupa dr. Maria PARASCHIVESCU)

* denumirea acestor unitati a fost prescurtata.