Особенности теплового потока с поверхности тела бычков в зависимости от способа содержания

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА С ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА БЫЧКОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА СОДЕРЖАНИЯ

бычок животное поток тепловой

Л.В. Гончаренко

канд. с.-х. наук, ст. научный сотрудник

А.С. Погорелов

канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник

О.С. Василец

канд. эк. наук

Институт животноводства НААН, г. Харьков, Украина

Features heat flux from the body depending on how the bulls contents

Goncharenko, L.V.,

PhD. Agricultural Science, Art. research associate, Institute of Animal NAAS

Pogorelov A.S.,

PhD. Sci. Science, Art. research associate,IA NAAS

Vasilets O.S.,

PhD. eq. Sciences , Institute of Animal NAAS

Аннотация. В статье изложены основные результаты научных исследований влияния внешних факторов на организм животных. Исследованиями на бычках мясного направления продуктивности, находящихся на открытой площадке с отдыхом под навесами, выявлен теплопоток на 3,86 Вт/м2 (6,3%) ниже от сверстников, которые отдыхали в помещении и употребляли корма на открытой кормовыгульной площадке, где этот показатель составлял 61,36 Вт/м2.

Установлена прямая коррелятивная связь температуры тела животных с общим теплопотоком (r = 0,82; Р> 0,95), в частности с лопатки (r = 0,84; Р> 0,95) и спины (r = 0,69 р <0,95). Установлена высокая (r = 0,88; Р> 0,95) коррелятивная зависимость между сердечным пульсом и тепловым потоком, особенно с лопатки (r = 0,90; Р> 0,99).

Ключевые слова: мясной скот, тепловой поток, корреляция, стати тела, способ содержания.

Summery. The paper presents the main results of scientific studies of the effect of external factors on the body of animals. Studies on the productivity of beef calves that are in an open area with the rest under the eaves, identified below teplopotik to 3.86 W/m2 (6.3%) of the same age, who rested in the room and the food consumed in the open backyard forage area, where the figure was 61.36 W/m2.

A direct correlation is the body temperature of animals with a total heat flow (r = 0,82; P> 0.95), in particular with the blades (r = 0,84; P> 0.95) and back (r = 0, 69 p <0.95). There is high (r = 0,88; P> 0.95) correlative relationship between heart rate and heat flow, especially the scapula (r = 0,90; P> 0.99).

Keywords: beef cattle, heat flow, correlation, statistical body, the way of content.

Как известно, продуктивность животных на 20 % зависит от условий содержания и на 20-30 % - от параметров воздушной среды (основные из них - температура, относительная влажность и скорость движения воздуха). Поддержание необходимой температуры тела - одно из необходимых условий для нормального протекания обменных процессов в организме животных. При низкой температуре увеличивается отдача теплоты телом, вследствие чего животные усиленно потребляют корма, а при температуре ниже критической организм уже не успевает производить теплоту за счет энергии корма, в результате возникает переохлаждение, которое приводит к простудным заболеваниям животных и даже к смерти.

Оптимальной для крупного рогатого скота являются температуры воздуха на уровне 15 єС, при повышении ее до 16-20 єС температура тела одновременно с испарениями через кожу начинают расти. При 24 єС остаются на постоянном уровне, а повышение ее до 30 єС вызывают максимальные испарения из кожи животного, а дальнейшее ее рост вызывает учащение дыхания, во время которого происходит сброс лишнего тепла [1]. При температуре воздуха выше 41 єС температура тела повышается до 40 єС, дыхание тяжелеет [2], резко уменьшается конвективный теплообмен организма с окружающей средой, поэтому появляется угроза перегрева и теплового удара. Резкие колебания температурного режима в течение суток сильнее влияют на физиологическое состояние животного, чем постоянно повышенная или пониженная температура, причем в первую очередь это сказывается на молодых животных.

В местах на теле животного, где происходят наиболее активные метаболические процессы (в частности переваривание пищи), шерстный покров имеет менее выраженный характер, что дает возможность животному «сбрасывать» избыточную энергию. Тем не менее, биохимические процессы, не связанные с пищеварением (в частности физическая работа, в том числе перемещения животного), приводят к тому, что разные части тела животного должны отдавать в окружающую среду тепловые потоки различной величины.

Тепловой поток - heat flow [3], определяется количеством теплоты, проходящей за единицу времени через произвольную изотермическую поверхность и измеряется в «ваттах» или «ккал / ч». Тепловой поток отнесен на единицу этой поверхности признан как «плотность теплового потока», удельный тепловой поток или тепловая нагрузка (в технике), измеряемый обычно «Вт/м2» или «ккал / (м2 Ч час)», т.е. плотность теплового потока - вектор, любая компонента которого численно равна количеству теплоты, передаваемой за единицу времени через единицу площади, перпендикулярной направлению взятой компоненты [4, 5, 7, 8, 9, 10]. При этом этот вектор по направлению противоположный градиенту температуры [6].

Очень убедительные результаты получены российскими исследователями Бойко И.А., Высочиной Н.С. (1982 г.), которыми установлено отрицательное влияние ограниченности движения двухмесячных телят в пространстве, содержащихся в индивидуальных клетках по сравнению с групповыми станками: снижение показателей теплопродукции - на 460-630 дж / кг / ч. Богусловской Л.К. установлено повышение теплопродукции и теплоприращения, снижение доли обменной энергии, идущей на продукцию, из-за действия стрессоров и адаптации к ним животных, при этом снижают продуктивность и в целом эффективность производства сельскохозяйственной продукции [11].

Интересные сведения получены Dr. Grant Dewell [12], который настаивает на такой организации труда операторов по уходу за тяжеловесных скотом и его кормлением, которая предусматривает предотвращение перегрева животных и потерю их продуктивности из-за снижения эффективности потребленного им корма. По свидетельствам автора, основной пик производства тепла животным приходится на 4-6 час после потребления корма, то есть, если крупный рогатый скот кормили утром, то производство тепла достигнет своего пика в середине дня, когда температура окружающей среды высокая. Поэтому, по мнению автора, крупный рогатый скот должен получать не менее 70 % от основного количества корма через 2-4 часов после пика температуры окружающей среды.

Целью наших исследований было установление взаимного влияния основных физиологических показателей животных, в частности теплопродукции, при условии различного способа содержания мясного скота.

Материалы и методы исследований. Исследование теплового потока с поверхности тела животных нами проведено из основных статей туловища крупного рогатого скота, основными точками измерения определены лопатка, спина и зад. (рис. 1).

Рис. 1. Основные точки измерения теплового потока с поверхности тела.

С целью определения теплового потока с поверхности тела животного использовано устройство [14], разработанное по принципу «дополнительной тепловой стенки» (рис. 2).

Рис. 2. Прибор для измерения теплопотока с поверхности тела животных.

Как датчик потерь тепла используется тонкая стеклотексто-литова пластина, на которой размещена гальваническая батарея термопар медь-констанстан. Тепловой поток через датчик практически равен тепловому потоку через исследуемый объект, что позволяет оценивать тепловой режим с достаточно высокой точностью. Использование современной элементной базы позволило снизить массу прибора до 1200 г при питании от стандартных батарей питания, напряжением 1,5 ст. Для снижения стоимости устройства предусмотрена возможность использования как регистрирующих устройств - стандартных вольтомметров ("тестеров"), что позволяет внедрить предлагаемый метод определения тепловых потерь практически без дополнительных капиталовложений.

Поскольку определение показателя теплового потока проведено в конкретной точке туловища, т. е. рабочая пластина прибора контактировала с конкретной площадью на соответствующей стати тела животного, с кратковременной продолжительностью измерения, то именно для показания индикатора нами был принят термин «тепловой поток», а единицей измерения взят Вт/м2. Следует отметить, что этот прибор не проходил подробную калибровку, поэтому численные показатели теплопотоков следует считать ориентировочными.

Клинические параметры животных (температуру тела, частоту сердечного пульса, частоту дыхания) исследованы с общепринятыми в зоотехнии способами.

Кормление животных проводилось по принятым в хозяйстве рационами, рассчитанными на интенсивность роста молодняка на уровне 900-1000 г / сут [15].

Для изучения взаимосвязей между различными показателями животных использовался стандартный статистический корреляционный метод [15-16].

Результаты исследований. С целью исследования влияния эргономических факторов на физиологические показатели животных породы шароле мясного направления продуктивности в условиях ГП ОХ "Гонтаровка" ИЖ НААН Волчанского района Харьковской области (Украина) проведен научно-хозяйственный опыт [17] при разном способе содержания: I группа (контрольная) - в помещении на глубокой подстилке с кормлением на выгульном дворике; II группа (опытная) - без использования помещений с кормлением на выгульной площадке и отдыхом под навесом на соломенной подстилке, по 10 коров и 10 телят в каждой.

Исследуя влияние условий содержания на физиологические показатели животных, установлено (табл. 1), что животные 2 группы уступали сверстникам 1 группы: по температуре на 0,4 °С (37,9 °С), частоте сердечного пульса на 1,2 % и дыхания на 4,9 %. То есть у контрольных бычков эти показатели были повышены.

Таблица 1

Клинические показатели бычков при разном способе содержания (n=3)

Проводя обработки полученных данных установлено, что частота дыхательных движений бычков положительно коррелирует с температурой тела (r = 0,69) и частотой сердцебиения животных (r = 0,54).

По результатам проведенных измерений теплового потока бычков (табл. 2), установлено, что во 2 группе теплопоток был на 6,3 % ниже от ровесников 1 группы, что свидетельствует о низкой потере тепла у животных, содержавшихся под навесами.

Характеризуя влияние условий содержания на проявление состояния организма бычков, установлено, что животные, выращиваемые без помещений были спокойные, меньше реагировали на изменение обстановки, лучше адаптировались к воздействию климатических факторов внешней среды.

Таблица 2

Динамика теплопотока (M±m) в зависимости от точек измерения, Вт/м2

Бычки, имевшие возможность заходить в помещение, меньше бывали на улице, пытались прятаться в помещении при возникновении внешних раздражителей, при этом больше реагировали повышением проявления клинических показателей и теплопотока.

С целью выявления взаимовлияния изучаемых физико-биологических факторов рассчитаны коэффициенты корреляции между тепловым потоком (в среднем) и исследуемыми показателями. Так, общий (средний) тепловой поток в окружающую среду наиболее зависит от: температуры тела (r = 0,82, Р> 0,95); частоты сердечного пульса (r = 0,88, Р> 0 , 95). Общий (средний) тепловой поток наиболее зависит от теплоотдачи с мест, находящихся в районе лопатки (r = 0,98).

Таблица 3

Корреляционные связи исследуемых показателей

со средним тепловым потоком

Выявлено, что в среднем тепловой поток с лопатки незначительно (r = 0,55) коррелирует с частотой дыхательных движений. Похожая тенденция наблюдается в установлении коррелятивных взаимосвязей теплопотока со спины (r = 0,60) с частотой дыхания.

В ходе исследований стресс-факторов выявлено, что такой поведенческий показатель, как продолжительность захода животного на весы достаточно тесно связан со средним тепловым потоком (r = 0,71). Очевидно, что именно в момент захода животного на весы - изменения привычных условий, животное больше стрессирует, у него повышается сердцебиение, дыхание и теплопоток.

Итак, по приведенным результатам установлено прямое взаимовлияние эргономических факторов, клинических показателей и тепловыделения, обусловливающих интенсивность процессов на обменном уровне, которые в конечном итоге определяют продуктивность животных.

Выводы

1. У бычков, находящихся на открытой площадке с отдыхом под навесами, выявлен ниже теплопоток на 3,86 Вт/м2 (6,3 %) от животных, пользовавшихся для отдыха помещениями

2. Установлена прямая коррелятивная связь температуры тела животных и средним теплопотоком (r = 0,82; Р> 0,95), особенно ло-патки (r = 0,84; Р> 0,95) и спины (r = 0, 69; Р <0,95). Определена высо-кая (r = 0,88; Р> 0,95) корреляционная зависимость между сердечным пульсом и тепловым потоком, особенно лопатки (r = 0,90; Р> 0,99).

Использованные источники

1. Bianca W. Reaktionen des Rindes aut Kдlte und Wдrme / W. Bianca // Zьchtunguskunde, 1959. - 31, 9/10. - Р. 476-489.

2. Ковальчикова М. Адаптация и стресс при содержании и разведении с.-х. животных / М. Ковальчикова, К. Ковальчик. - М. : Колос, 1978. - С.110-111.

3. Большой англо-русский и русско-английский словарь. - 2001. - Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/eng_rus/321780/тепловой.

4. Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1969. - 1978. - Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/139081/тепловой

5. Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия / [Главный ред. А. М. Прохоров]. - 1983. - Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/2544/ТЕПЛОВОЙ

6.Физическая энциклопедия : В 5-ти томах. / [Гл. ред. А. М. Прохоров]. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/2544/ТЕПЛОВОЙ

7. Авиация: [Энциклопедия] // Большая Российская Энциклопедия / [Гл. ред. Г. П. Свищев]. - М., 1994.

8. Энциклопедический словарь. - 2009. - Режим доступа:

http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/56883/тепловой

9. Большой Энциклопедический словарь. - 2000. - Режим доступа:

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc3p/290870

10. Естествознание : Энциклопедический словарь.- Режим доступа:

http://dic.academic.ru/dic.nsf/natural_science/12979/ТЕПЛОВОЙ

11. Бусловская Л. К. Энергетический обмен и кислотно-щелочной баланс у сельскохозяйственных животных при адаптации к стрессорам : дис. … доктора биол. наук: 03.00.13 / Людмила Констан-тиновна Бусловская. - Белгород, 2004. - 352 с.

12. Dr. Grant Dewell. Heat Stress In Beef Cattle / Dr. Grant Dewell.- August 2010. - Режим доступа:

http://vetmed.iastate.edu/vdpam/extension/beef/current-events/heat-stress-beef-cattle

13. Погорєлов О. С. Прилад для оцінки тепло-ізоляційних властивостей стін і перекриттів тваринницьких приміщень : [рац.проп.] / Погорєлов О. С., Манжак Л. Е. / ІТ УААН. - 1994. - 6 с.

14. Нормы и рационы кормления сельскохозяй-ственных животных / [Калашников А.П. и др.]. - М.: Агропромиздат., 1985. - 349 с.

15. Иванов О. С. Корреляция и регрессия: [том 12] / О. С. Иванов, А. А. Со-колихин / МГУ. - М., 2004.

16. Афифи А. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ / Афифи А., Эйзен С. - М.: Мир, 1982. - 488 с.

17. Овсянников А. И. Основы опытного дела в животноводстве / Овсянников А. И. - М: Колос, 1976. - 304 с.

Размещено на Allbest.ru