Wpływ promieniowania słonecznego na temperaturę ściółki w przyściennych boksach legowiskowych* *

Transkrypt

1 Rocz. Nauk. Zoot., T. 43, z. 1 (2016) Wpływ promieniowania słonecznego na temperaturę ściółki w przyściennych boksach legowiskowych* * Piotr Herbut 1, Eugeniusz Herbut 2, Sabina Angrecka 1 1 Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, Katedra Budownictwa Wiejskiego, al. Mickiewicza 24/28, Kraków 2 Instytut Zootechniki Państwowy Instytut Badawczy, Dział Technologii, Ekologii i Ekonomiki Produkcji Zwierzęcej, Balice k. Krakowa Celem badań było określenie wpływu nasłonecznienia przyściennych boksów legowiskowych na temperaturę ich powierzchni. W oborze wolnostanowiskowej po stronie południowej i północnej zostały wyznaczone legowiska badawcze. Wykonane pomiary i obserwacje pozwoliły stwierdzić, że rozkład i wysokość temperatury powierzchni legowisk uzależniony był od ich lokalizacji względem stron świata i wynikającym z tego nasłonecznieniem. Wzrost temperatury powierzchni ściółki na stanowiskach południowych następował wraz ze wzrostem natężenia promieniowania słonecznego. Zaobserwowane wahania oraz spadki temperatury powierzchni ściółki na stanowiskach południowych następowały w wyniku zmian zachmurzenia. Po przejściu chmur następował ponowny wzrost temperatury powierzchni legowisk. Natomiast temperatura powierzchni legowisk północnych wzrastała wraz ze wzrostem temperatury powietrza, jednak w wyniku braku bezpośredniego nasłonecznienia na te legowiska przyrost ten był niewielki. Dopiero w godzinach popołudniowych rejestrowany był wzrost temperatury powierzchni legowisk północnych, związany z padaniem promieniowania słonecznego na ścianę północną obory. Przeprowadzona symulacja komputerowa zacienienia legowisk polegająca na wydłużeniu okapu dachu obory od strony południowej wykazała, że w warunkach występowania wysokich wartości promieniowania słonecznego uzyskano by około 90% redukcji nasłonecznienia legowisk. Słowa kluczowe: bydło mleczne, dobrostan, legowiska, promieniowanie słoneczne, temperatura ściółki Wolnostanowiskowy system utrzymania jest obecnie najpopularniejszym rozwiązaniem hodowli bydła mlecznego, jednak wiąże się on z ciągłym przebywaniem krów w oborze. Hodowca, prócz optymalnej jakości i ilości paszy (Horky, 2014), musi zapewnić krowom odpowiednie warunki mikroklimatyczne (Herbut i in., 2015) * Badania zostały sfinansowane z dotacji przyznanej przez MNiSW na działalność statutową.

2 88 P. Herbut i in. oraz dogodne warunki wypoczynku krów (Tucker i in., 2009). W ciągu doby krowy w pozycji leżącej spędzają od 12 do 14 godzin (Radoń i in., 2014) dlatego umożliwienie im optymalnego i niezaburzonego czasu leżenia jest istotne ze względu na ich zdrowotność, w tym m.in. wykluczenie chorób racic i kulawizny (De Palo i in., 2006). Na komfort leżenia, wstawania i kładzenia wpływ mają wielkość i rodzaj powierzchni legowisk, typ wygrodzeń boksowych (Camiloti i in., 2012). Wybór legowiska przez krowę zależy od rodzaju i jakości materiału, jakim jest ono wyścielone (Camiloti i in., 2012), jak również od temperatury tego materiału (Kaczor i in., 2011). Temperatury powietrza z zakresu od 0,5 do +20 C (West, 2003) uznawane są za optymalne dla bydła mlecznego w okresie laktacji. Największe ryzyko pogorszenia warunków termicznych zachodzi w okresie letnim, kiedy przy jednoczesnym wystąpieniu wysokiej temperatury i wilgotności względnej powietrza wymiana wentylacyjna jest niewystarczająca (Herbut i in., 2013). Warunki takie mogą powodować u krów dyskomfort, a długotrwałe przebywanie w nich przyczynia się do wystąpienia stresu cieplnego u krów, którego skutkiem jest m.in. spadek produkcyjności mlecznej (Nawalany i Sokołowski, 2015). Występowanie w oborze niekorzystnych warunków cieplno-wilgotnościowych można zredukować poprzez zastosowanie różnych rozwiązań technicznych i naturalnego zacienienia. Obok zraszaczy niskociśnieniowych i mieszaczy powietrza coraz częściej stosowane są zacienienia w postaci zadrzewień, przedłużania okapów dachu oraz montażu siatek redukujących nasłonecznienie (Angrecka i Herbut, 2012). Pasy zadrzewień i zakrzewień oraz zwiększenie okapów to rozwiązania trwałe w przeciwieństwie do siatek czy tkanin zacieniających, w przypadku których istnieje możliwość ich okresowego montażu (Angrecka i Herbut, 2012). Trwałe metody zacieniania wymieniane są najczęściej w kontekście poprawy warunków przebywania krów na pastwiskach. Jednak na kształtowanie warunków cieplno-wilgotnościowych w oborach oprócz parametrów powietrza istotny wpływ ma również nasłonecznienie, dlatego wskazane jest stosowanie takich rozwiązań (Herbut i Angrecka, 2013). Promieniowanie słoneczne na terenie Polski ma bardzo nierównomierny rozkład zarówno pod względem czasowym, jak przestrzennym. Na okres sześciu miesięcy sezonu wiosenno-letniego przypada 80% całkowitej rocznej sumy nasłonecznienia, a szacowany maksymalny czas nasłonecznienia w okresie lata wynosi 16 godzin w ciągu doby. Roczna gęstość promieniowania słonecznego w Polsce na płaszczyznę poziomą waha się w granicach kwh m 2 (Zochowska i in., 2012). Mając na uwadze roczny cykl Słońca oraz dominujący zachodni kierunek wiatrów, zaleca się sytuowanie obór osią podłużną w kierunku północ-południe z ewentualnym kilkunastostopniowym odchyleniem (Herbut i in., 2013). Takie usytuowanie budynku względem stron świata jest również istotne przy określaniu optymalnej możliwości zacienienia boksów legowiskowych. Dotychczas do prognozowania stresu cieplnego wykorzystywano pomiary parametrów powietrza w poszczególnych częściach obory, na podstawie których szacowane były różne indeksy, najczęściej THI (Herbut i in., 2015). Jednak coraz większą popularność do określania ryzyka stresu cieplnego zyskuje technika termowizji. Metoda ta umożliwia sprawdzenie temperatury powierzchni ciała krów, przepływu ich krwi czy pomiaru temperatury oka (Godyń i in., 2013), które ulegają zmianie wraz

3 Wpływ promieniowania słonecznego na temperaturę ściółki 89 ze zmianami warunków cieplno-wilgotnościowych w oborze. Zdjęcia termowizyjne pozwalają również na kontrolę rozkładu temperatur na powierzchni legowisk. Celem pracy było określenie wpływu nasłonecznienia przyściennych boksów legowiskowych na temperaturę ich powierzchni. Na podstawie uzyskanych wyników badań przeprowadzono analizę rozkładu powierzchni padania promieni słonecznych w oborze. Materiał i metody Prace badawcze przeprowadzono podczas lata 2013 roku w oborze wolnostanowiskowej dla 174 krów rasy holsztyńsko-fryzyjskiej odmiany czarno-białej. Obora zlokalizowana była osią podłużną w kierunku wschód-zachód. Wykonano pomiary ciągłe temperatury i wilgotności względnej powietrza wewnątrz i na zewnątrz budynku. W oborze wyznaczono 10 legowisk przyściennych, na których prowadzono pomiary i obserwacje nasłonecznienia. Legowiska 1 5 znajdowały się od strony południowej i stanowiły grupę doświadczalną (D), natomiast legowiska 6 10 położone od strony północnej budynku stanowiły grupę kontrolną (K). Wszystkie legowiska objęte pomiarami zlokalizowane były przy otwartych ścianach podłużnych (rys. 1) oraz zostały wyłączone z użytkowania dla krów w całym okresie badawczym. Rysunek 1. Przekrój przez obiekt badawczy z rozmieszczeniem legowisk objętych pomiarami i obserwacjami (1 10) Figure 1. Cross section through the research object with localization of the lying boxes (1 10) included in measurements and observations Zasięg padania promieniowania słonecznego na powierzchni wybranych przyściennych boksów legowiskowych (rys. 2) uzyskano z obserwacji wizualnych, stałego systemu kamer, pomiarów wykonanych kamerą termowizyjną oraz wartości kątów padania promieniowania słonecznego dla poszczególnych dni okresu badawczego.

4 90 P. Herbut i in. Rysunek 2. Widok na legowiska 1 5 (ściana południowa) Figure 2. View of the lying boxes 1 5 (southern wall) Rozkład temperatury na powierzchni boksów legowiskowych mierzony był za pomocą kamery termowizyjnej FLIR i7 o rozdzielczości detektora , pikseli, zakresie pomiarowym od 20 C do +250 C, czułości termicznej (NETD) 0,1 C i dokładności pomiarowej +/ 2 C. Pomiary i obserwacje przeprowadzono w miesiącach letnich (lipiec sierpień 2013 roku). Zapis wyników pomiarów w postaci zdjęć odbywał się co 10 minut. Pomiary temperatury i wilgotności względnej powietrza z 6-minutowym interwałem wykonane zostały za pomocą zintegrowanych czujników LB-710 firmy LABEL o zakresie pomiarowym temperatury od 40 C do +85 C i wilgotności względnej od 0% do 99,9%. Dokładność pomiaru dla temperatury wynosiła 0,1 C oraz 0,1% dla wilgotności względnej. Natężenie promieniowania słonecznego rejestrowane było za pomocą pyranometru LP PYRA03 AC M12 w zakresie W m 2. Na postawie dokumentacji technicznej oraz pomiarów własnych wykonano model obory w programie SketchUp Pro 8 (rys. 3), który posłużył do analizy zasięgu padania promieniowania słonecznego na badane legowiska. Obiekt zamodelowany został na mapie z uwzględnieniem położenia geograficznego i współrzędnych GPS, dzięki czemu wysokość słońca oraz kąty padania promieni słonecznych dla okresu lata były takie same jak dla budynku rzeczywistego. Rysunek 3. Model obory z programu SketchUp Pro 8 Figure 3. Barn model from the SketchUp Pro 8 program

5 91 Wpływ promieniowania słonecznego na temperaturę ściółki Wyniki badań przedstawiono w formie tabel, wykresów oraz opisu. Do opracowania statystycznego wyników wykorzystano program Statistica Wyniki Charakterystyczne wartości temperatury i wilgotności względnej powietrza dla okresu badawczego przedstawiono w tabeli 1. Tabela 1. Charakterystyczne wartości temperatury i wilgotności względnej powietrza w okresie badawczym Table 1. Characteristic values of air temperature and relative air humidity during research period Pomiary wewnątrz obory Pomiary zewnętrzne Internal measurements External measurements Parametry powietrza Air parameters temperatura ( C) wilgotność względna (%) temperatura ( C) wilgotność względna (%) temperature ( C) relative humidity (%) temperature ( C) relative humidity (%) średnia average 20,5 68,5 19,5 70,9 maksymalna maximum 35,8 94,2 35,5 96,8 minimalna minimum 10,0 30,5 8,2 30,9 Tabela 2. Przykładowe wyniki pomiarów temperatury powierzchni ściółki dla legowisk 1 5 (grupa D) oraz legowisk 6 10 (grupa K) w sierpniu 2013 Table 2. Examples of measurement results of litter surface temperature in lying boxes 1 5 (group D) and 6 10 (group K) in August 2013 boksy legowiskowe 1 5 / lying boxes 1 5 boksy legowiskowe 6 10 / lying boxes 6 10

6 92 P. Herbut i in. Pomiary temperatury powierzchni legowisk wykonane kamerą termowizyjną zostały zapisane w postaci termogramów. Przykładowe uzyskane termogramy prezentujące niekorzystne warunki termiczne na badanych legowiskach przedstawiono w tabeli 2. Na podstawie pomiarów natężenia promieniowania słonecznego (rys. 4) wykonano wykres wartości średnich dla całego okresu badawczego. Rysunek 4. Przebieg uśrednionego natężenie promieniowania słonecznego w okresie badawczym Figure 4. The course of the average solar radiation intensity during research period Wzrost temperatury powierzchni ściółki na stanowiskach południowych (rys. 5 6) następował wraz ze wzrostem natężenia promieniowania słonecznego, zwłaszcza po godzinie 11:00, gdy jego wartość przekraczała 500 W m 2 (rys. 4). Rysunek 5. Przebieg średniej temperatury powierzchni ściółki na legowiskach 1 5 (grupa D) i 6 10 (grupa K) w lipcu Figure 5. The course of the average temperature of the 1 5 (group D) and the 6 10 (group K) lying boxes surface in July

7 Wpływ promieniowania słonecznego na temperaturę ściółki 93 Zaobserwowane wahania oraz spadki temperatury powierzchni ściółki na stanowiskach 1 5 w godzinach porannych i południowych następowały w wyniku zmian zachmurzenia. Po przejściu chmur następował ponowny wzrost temperatury powierzchni legowisk. W dniach o małym zachmurzeniu lub bezchmurnym niebie spadki temperatury powierzchni legowisk nie występowały (rys. 5 6). Temperatura powierzchni legowisk 6 10 wzrastała wraz ze wzrostem temperatury powietrza, jednak w wyniku braku bezpośredniego nasłonecznienia na te legowiska przyrost ten był niewielki. Dopiero po godzinie 16:00 rejestrowany był wzrost temperatury powierzchni legowisk północnych, związany z padaniem promieniowania słonecznego na ścianę północną obory (rys. 5 6). Rysunek 6. Przebieg średniej temperatury powierzchni ściółki na legowiskach 1 5 (grupa D) i 6 10 (grupa K) w sierpniu Figure 6. The course of the average temperature of the 1 5 (group D) and the 6 10 (group K) lying boxes surface in August W analizowanym okresie letnim szczególnym dniem był 6 sierpień. W godzinach południowych maksymalna temperaturą powietrza wewnątrz obory wynosiła 33 C, przy natężeniu promieniowania słonecznego W m 2. W efekcie tego temperatura powierzchni legowisk południowych osiągnęła średnią maksymalną wartość aż 58 C. Spadek temperatury powierzchni legowisk 1 5 zauważalny był dopiero po godzinie 13:00, kiedy Słońce zaszło częściowo za narożnik budynku i kąt padania promieni słonecznych zaczął się zmniejszać. Przeprowadzone pomiary i obserwacje pozwoliły stwierdzić, że rozkład i wysokość temperatury powierzchni legowisk uzależniony był od ich lokalizacji względem stron świata i wynikającym z tego nasłonecznieniem. W okresie letnim legowiska południowe 1 5 były nasłonecznione między godziną 8:00 a 14:00, a legowiska 1 6 po godzinie 17:00 (rys. 7).

8 94 P. Herbut i in. Rysunek 7. Procentowy udział nasłonecznionego obszaru legowisk pomiarowych Figure 7. Percentage of sunlit area on measuring lying boxes Przy takim usytuowaniu osi obory (kierunek E-W) nasłonecznione były tylko boksy legowiskowe 1 5 (południowe). Legowiska 6 10 (północne) nasłonecznione były w czasie, kiedy natężenie promieniowania było blisko trzykrotnie niższe niż w godzinach południowych. Stwierdzono, że niekorzystne nasłonecznienie legowisk południowych występował w godzinach 10:00 13:00. Choć jego zasięg w tych godzinach nie był największy (rys. 8), to jednak wysoka wartość natężenia promieniowania słonecznego i wysoka temperatura powietrza powodowały największy wzrost temperatury ściółki. Rysunek 8. Rozkład padania promieni słonecznych na legowiska 1 5 (grupa D) w sierpniu o godzinie: a) 10:00, b) 11:00, c) 12:00 Figure 8. Distribution of sunlight on lying boxes 1 5 (group D) in August, at hours: a) 10:00 b) 11:00, c) 12:00

9 Wpływ promieniowania słonecznego na temperaturę ściółki 95 W wyniku pozornego ruchu Słońca w ciągu dnia bezpośrednie nasłonecznienie legowisk 6 10 było widoczne dopiero o godzinie 17:00, a zasięg promieniowania obejmował tylko skrajną część legowisk (rys. 9). Po godzinie 17:00 kąt, pod jakim padały promienie słoneczne oraz wielkość natężenia promieniowania słonecznego szybko ulegały zmniejszeniu. Rysunek 9. Rozkład padania promieni słonecznych na legowiska 6 10 (grupa K) w sierpniu o godzinie: a) 16:00, b) 17:00 Figure 9. Distribution of sunlight on lying boxes 6 10 (group K) in August, at hours: a) 16:00 b) 17:00 Autorzy przeprowadzili również symulację komputerową zacienienia legowisk polegającą na wydłużeniu okapu dachu obory od strony południowej. Analiza wyników wykazała, że wydłużenie okapu z istniejących 0,45 m do 1,0 m powoduje znaczącą redukcje nasłonecznionego legowisk. W godzinach 11:00 12:00 nasłonecznienie legowisk nie występuje. O godzinie 13:00, czyli w warunkach występowania wysokich wartości promieniowania słonecznego, uzyskano by około 90% redukcję nasłonecznienia legowisk. Omówienie wyników Na produktywność krów wpływa mikroklimat panujący wewnątrz obory, dlatego krowom należy zapewnić odpowiednie warunki bytowania poprzez utrzymanie temperatury i wilgotności względnej powietrza jak i nasłonecznienia na optymalnym poziomie (Angrecka i Herbut, 2015). Prognozowane zmiany klimatyczne, głównie ocieplenie i wzrost wielkości promieniowania słonecznego, powodują konieczność stosowania rozwiązań technicznych mających zapewnić utrzymanie dobrostanu bydła mlecznego. Największe obciążenie cieplne w badanej oborze notowane było na legowiskach znajdujących się przy ścianie południowej, najmniejsze natomiast na legowiskach przy ścianie północnej, gdzie promienie słoneczne padały tylko w godzinach popołudniowych i wieczornych. Nasłonecznienie wnętrza budynku, a zwłaszcza nagrzewanie się powierzchni legowisk, należy rozpatrywać w kilku aspektach. Z jednej strony promieniowanie słoneczne padające na materiał legowisk wysusza je, co jest korzystne i znajduje swoje odbicie w czasie leżenia i komforcie wypoczynku krów. Jak wykazały badania Fregonesiego i in. (2007), czas leżenia krów po zmianie materiału legowiska z mokrego na suchy może wzrosnąć nawet o 5 godzin. Jednak prawidłowe

10 96 P. Herbut i in. przygotowanie legowiska dla krów nie może ograniczyć się tylko do zapewnienia im komfortu leżenia. Przeprowadzone badania wykazały, że w lecie powierzchnia nasłonecznionych legowisk nagrzewa się do temperatury 40 C, a w skrajnych przypadkach nawet do 58 C, co należy uznać za zjawisko wyjątkowo negatywne dla leżących krów. W okresie niekorzystnych warunków cieplno-wilgotnościowych, mogących spowodować u krów stres cieplny, materiał, którym wyścielone są stanowiska, powinien umożliwić odprowadzenie nadmiaru ciepła i potu od krów, a tym samym schłodzić ich organizm (De Palo i in., 2006). Jest to o tyle istotne, że jak podaje Aquilar (2013) podczas leżenia około 20% ciała krowy pozostaje w kontakcie z legowiskiem. Kaczor i in. (2011) stwierdzili, że temperatura skóry na brzuchu krowy rasy HF wynosi 35 C. Uwzględniając temperaturę powierzchni legowisk i powietrza oraz ciała krów (38 39 C), w rozpatrywanym okresie badawczym można stwierdzić, że oddawanie ciepła do otoczenia przez zwierzęta, a tym samym możliwość ich ochładzania była utrudniona. Potwierdzają to obserwacje zachowania krów uzyskane z kamer zgodne z wynikami badań Schutz i in. (2008). Krowy preferowały leżenie na mokrej, zanieczyszczonej odchodami posadzce betonowej korytarza gnojowego niż przebywanie na chociaż częściowo nasłonecznionych legowiskach przyściennych. Badania przeprowadzone przez Schütz i in. (2009) wykazały, że krowy na pastwiskach korzystały z cienia, zwłaszcza w godzinach o największym natężeniu promieniowania słonecznego. Według Brown-Brandl i in. (2005) zastosowanie zacienienia może zmniejszyć obciążenie cieplne krów o 30%. Uwzględniony w przeprowadzonych badaniach wpływ zachmurzenia występującego w okresie obserwacji był znaczący na obniżanie temperatury powierzchni legowisk. W okresie upałów krótkotrwałe, dziesięciominutowe zachmurzenie nieba powodowało spadek temperatury powierzchni legowisk o około 2,5 C. Na tej podstawie można stwierdzić, że zastosowanie zacienień w otoczeniu budynku w godzinach południowych umożliwiłoby ograniczenie nagrzewania się legowisk. Wykazane w badaniach zróżnicowanie nasłonecznienia legowisk pozwala optymalnie dobrać lokalizację poszczególnych grup technologicznych w oborze. Krowy najbardziej wydajne powinny przebywać w części obory z legowiskami północnymi, a krowy przed zasuszeniem w części południowej. Rotacja taka ograniczy ryzyko wystąpienia stresu cieplnego u krów w szczycie laktacji. Projektowanie nowych obór związane jest z prawidłowym doborem lokalizacji budynków zgodnie z dominującymi w danym rejonie kierunkami wiatru. Na podstawie analizy przedstawionych wyników należy w fazie projektowania budynków rozpatrzyć kąty padania promieniowania słonecznego w różnych porach roku. Umożliwi to całkowite wyeliminowanie nasłonecznienia legowisk (lokalizacja obory, przedłużone okapy) lub rozproszenia padających promieni słonecznych (zadrzewienia, zakrzewienia), a tym samym przyczyni do poprawy warunków bytowania krów w oborze. Piśmiennictwo A g u i l a r F.R. (2013). Computational modeling to reduce impact of heat stress in lactating cows. Doctoral dissertation, The University of Arizona, AZ, USA.

11 Wpływ promieniowania słonecznego na temperaturę ściółki 97 A n g r e c k a S., H e r b u t P. (2012). Prognozowanie możliwości wystąpienia stresu cieplnego u bydła mlecznego. Wiad. Zoot., 50 (4): A n g r e c k a S., H e r b u t P. (2015). Conditions for cold stress development in dairy cattle kept in free stall barn during severe frosts. Czech J. Anim. Sci., 60 (2): B r o w n - B r a n d l T.M., E i g e n b e r g R.A., N i e n a b e r J.A., H a h n G.L. (2005). Dynamic response indicators of heat stress in shaded and non-shaded feedlot cattle, Part 1: Analyses of indicators. Biosyst. Eng., 90 (4): Camiloti T.V., Fregonesi J.A., von Keyserlingk M.A.G., Weary D.M. (2012). Effects of bedding quality on the lying behaviour of dairy calves. J. Dairy Sci., 95: De Palo P., Tateo A., Zezza F., Corrente M., Centoducati P. (2006). Influence of freestall flooring on comfort and hygiene of dairy cows during warm climatic conditions. J. Dairy Sci., 89: F r e g o n e s i J.A., Ve i r a D.M., v o n K e y s e r l i n g k M.A.G., We a r y D.M. (2007). Effects of bedding quality on lying behaviour of dairy cows. J. Dairy Sci., 90: G o d y ń D., H e r b u t E., Wa l c z a k J. (2013). Infrared thermography as a method for evaluating the welfare of animals subjected to invasive procedures a review. Ann. Anim. Sci., 13 (3): H e r b u t P., A n g r e c k a S. (2013). Forecasting heat stress in dairy cattle in selected barn zones with the help of THI and THIadj indexes. Ann. Anim. Sci., 13 (4): H e r b u t P., A n g r e c k a S., N a w a l a n y G. (2013). Influence of wind on air movement in a free stall barn during the summer period. Ann. Anim. Sci., 13 (1): H e r b u t P., B i e d a W., A n g r e c k a S. (2015). Influence of hygrothermal conditions on milk production in a free stall barn during hot weather. Anim. Sci. Pap. Rep., 33 (1): H o r k y P. (2014). Effect of protein concentrate supplement on the qualitative and quantitative parameters of milk from dairy cows in organic farming. Ann. Anim. Sci., 14 (2): K a c z o r A., P a s c h m a J., O l s z e w s k i A., P a r a p o n i u k P. (2011). Wpływ rodzaju podłoża w boksach legowiskowych na komfort wypoczynku krów oraz poziom komórek somatycznych w mleku. Rocz. Nauk. Zoot., 38 (2): M a d e r T.L., D a v i s M.S., B r o w n - B r a n d l T. (2006). Environmental factors influencing heat stress in feedlot cattle. J. Dairy Sci., 84: N a w a l a n y G., S o k o ł o w s k i P. (2015). Characteristics of the temperature and humidity conditions in a deep-litter barn in a summer season. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich., IV (3): R a d o ń J., B i e d a W., L e n d e l o v a J., P o g r a n S. (2014). Computational model of heat exchange between dairy cow and bedding. Computers and Electronics in Agriculture, 107: S c h ü t z K.E., C o x N.R. M a t t h e w s L.R. (2008). How important is shade to dairy cattle? Choice between shade or lying following different levels of lying deprivation. Appl. Anim. Behav. Sci., 114: S c h ü t z K.E., R o g e r s A.R., Cox N.R., T u c k e r C.B. (2009). Dairy cows prefer shade that offers greater protection against solar radiation in summer: Shade use, behaviour, and body temperature. Appl. Anim. Behav. Sci., 116: Tucker C.B., Weary D.M., von Keyserlingk M.A.G., Beauchemin K.A. (2009). Cow comfort in tie-stalls: Increased depth of shavings or straw bedding increases lying time. J. Dairy Sci., 92: We s t J.W. (2003). Effects of heat-stress on production in dairy cattle. J. Dairy Sci. 86: Z o c h o w s k a M., K i n g s b u r y A., K o b u s z y n s k a M. (2012). Renewable Energy and Bio-fuel Situation in Poland. Global Agricultural Information Network. Zatwierdzono do druku 25 VII 2016

12 98 P. Herbut i in. PIOTR HERBUT, EUGENIUSZ HERBUT, SABINA ANGRECKA Impact of solar radiation on litter temperature in wall mounted lying boxes Summary The aim of the research was to determine the impact of lying boxes insolation on temperature of their surface. In the free stall barn the research lying boxes were selected on the southern and northern side. The conducted measurements and observations allow stating that distribution and temperature level were dependent on their localization relative to cardinal points and insolation. Litter temperature in southern lying boxes increased with an increase in solar radiation intensity. The observed variations and decrease of temperatures of litter surfaces on southern side of the barn were due to changes in cloud cover. After passing of clouds the temperature of lying surface increased again. The temperature of lying boxes surface on the northern side increased when air temperature rose. However, due to lack of direct insolation on these lying boxes, the growth was small. Only in the afternoon was the increase of temperature of northern lying boxes surface recorded, which was associated with falling solar radiation on the northern wall of the barn. The conducted computer simulation of lying boxes shading based on the extension of the barn roof eaves on the southern side showed that during high solar radiation values, there would be obtained an approx. 90% reduction of lying boxes insolation. Key words: dairy cows, welfare, lying boxes, solar radiation, litter temperature