MIKROKLIMAT W POMIESZCZENIACH DLA DROBIU Intensywny chów i hodowla drobiu stwarza konieczność zapewnienia ptakom optymalnych warunków. Stosowane obecnie systemy utrzymywania drobiu dążą do maksymalnego zwiększania koncentracji ptaków na jednostce powierzchni, co dodatkowo wymusza ścisłą kontrolę warunków środowiskowych. Zwierzęta gospodarskie, w odróżnieniu od zwierząt dziko żyjących, utrzymywane w pomieszczeniach zamkniętych, uzależnione są od warunków stworzonych przez człowieka i funkcjonują w tzw. środowisku hodowlanym. Według Janowskiego [1978], środowisko hodowlane jest to zespół współzależnych, nieożywionych i ożywionych czynników otaczającej zwierzę gospodarskie przyrody, których wpływ na zwierzęta jest modyfikowany i uzupełniany przez człowieka. Do czynników środowiskowych zaliczyć możemy czynniki abiotyczne (nieożywione), fagiczne (żywieniowe), biotyczne (ożywione) oraz technologiczne (budynek inwentarski wraz z wyposażeniem). Wśród czynników abiotycznych istotne znaczenie ma klimat, który poprzez warunki pogodowe wywiera na zwierzęta zarówno wpływ bezpośredni (np. temperatura, ruch powietrza), jak i pośredni (roślinność). Bez współdziałania dobrego genotypu z dobrym środowiskiem nie jest bowiem możliwe uzyskiwanie korzystnych efektów w chowie i hodowli zwierząt, a także wysokich efektów produkcyjnych, gdyż zmieniające się warunki otoczenia są najprawdopodobniej przyczyną niewykorzystania całego potencjału genetycznego organizmu zwierzęcia. Organizm zwierzęcy i otaczające go środowisko stanowią bowiem nierozerwalną całość wpływającą na siebie wzajemnie. Wydajność zwierząt tylko w 20-30% zależy od cech dziedzicznych, a w 70-80% od żywienia i otaczającego je środowiska. Dlatego też, oprócz prawidłowego żywienia konieczne jest stworzenie prawidłowych warunków mikroklimatu, w skład którego wchodzi całokształt właściwości fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych powietrza w budynku inwentarskim. Optymalizując mikroklimat kurnika, można uzyskać istotny wzrost produkcyjności, co jest sytuacją korzystną ekonomicznie. Budynek inwentarski ze względu na swoją specyfikę i konieczność przystosowania do potrzeb produkcyjnych różnych gatunków zwierząt, musi spełniać szereg wymagań funkcjonalnych, przestrzennych i materiałowo - konstrukcyjnych. Tradycyjny system utrzymania w intensywnej produkcji drobiarskiej to prosty w konstrukcji budynek z cementową posadzką, najczęściej bez okien i ze sztucznym oświetleniem, izolowany termicznie, wyposażony w wentylację mechaniczną. Stosuje się także konstrukcje z otwartymi ścianami (kurtynami). Trzeba również pamiętać, że z wszystkich gatunków zwierząt gospodarskich to drób ma największe wymagania w stosunku do budynku. Dotyczy to przede wszystkim warunków termicznych, ponieważ ptaki, w odróżnieniu od innych zwierząt gospodarskich, mają większą powierzchnię ciała w stosunku do masy, co w przypadku nieprawidłowych warunków utrzymania powoduje szybką utratę ciepła przez organizm. Uważa się, że w pomieszczeniach, w których utrzymywany jest drób, rozbieżność pomiędzy 28
poszczególnymi jego częściami, nie powinna wynosić więcej niż 2 C. Badania wykazały jednak, że w wielu budynkach różnica ta dochodzi do 6 i więcej stopni, co świadczy o niskiej ciepłochronności budynku. W Polsce, przeciwdziałanie niekorzystnym wpływom klimatu zewnętrznego najczęściej opiera się nie na poprawie ciepłochronności elementów konstrukcyjnych budynku, lecz na stosowaniu wysokowydajnych źródeł ciepła. Nie jest to jednak działanie prawidłowe. W okresie zimowym, na skutek znacznych strat ciepła przez przegrody budowlane, w pomieszczeniach dla ptaków temperatura powietrza jest zbyt niska, aby utrzymać właściwą wymianę powietrza i musi ona być zredukowana do minimum. Konsekwencją takiego działania jest pogorszenie warunków zoohigienicznych. Natomiast w okresie letnim, pomimo intensywnie działającego systemu wentylacji, często dochodzi do przegrzewania pomieszczeń. W obu wymienionych przypadkach jest to sytuacja bardzo niesprzyjająca, rzutująca na końcowe wyniki produkcyjne. Kolejnym ważnym, a często niedocenianym w budownictwie inwentarskim aspektem jest również usytuowanie budynku względem stron świata. Bezokienne budynki dla drobiu powinny być usytuowane osią podłużną w kierunku najczęściej wiejących wiatrów. Do podstawowych czynników mikroklimatu, bezpośrednio wpływających na ptaki przebywające w kurnikach, zaliczamy warunki termiczno - wilgotnościowe. Wpływ na kształtowanie warunków termicznych w obiektach drobiarskich ma obsada zwierząt, sposób utrzymania, system wentylacji oraz ciepłochronność elementów konstrukcyjnych budynku. W zimie, ale także w pierwszych tygodniach odchowu (młode ptaki), konieczne jest intensywne ogrzewanie budynku. Wydajność ogrzewania zależna jest od liczby utrzymywanych ptaków i wielkości kurnika. Podczas odchowu ptaków, w zależności od gatunku, temperatura w kurniku powinna utrzymywać się od 33-35ºC w pierwszym dniu do około 18-20ºC w ostatnim tygodniu odchowu. Szczególnego znaczenia nabiera utrzymanie optymalnej temperatury w pierwszych dniach odchowu, ponieważ pisklęta mają słabo rozwinięty system termoregulacji. Jednocześnie podkreślić należy, że drób, w porównaniu do innych gatunków zwierząt gospodarskich, narażony jest na niekorzystne oddziaływanie warunków klimatycznych. Zarówno obniżona, jak i zbyt wysoka temperatura może negatywnie wpłynąć na efektywność produkcji. Temperatura otoczenia poniżej dolnej granicy strefy obojętności cieplnej wpływa na intensywniejsze pobieranie paszy przez ptaki, a energia z niej pobrana wykorzystywana jest na ogrzanie organizmu. Konsekwencją takiego stanu mogą być gorsze wyniki produkcyjne oraz zwiększona zachorowalność ptaków, w tym również, zagrażające produkcji, choroby zakaźne. Z kolei przy zbyt wysokiej temperaturze otoczenia spożycie paszy przez drób maleje oraz przetwarzana jest ona przez organizm mniej efektywnie. Wykazano, że zbyt wysoka temperatura utrzymania w pierwszych trzech tygodniach życia, ma istotny wpływ na obniżenie masy ciała oraz zwiększoną śmiertelność ptaków w późniejszym okresie odchowu. W sytuacji, gdy temperatura wzrasta powyżej zakresu termoneutralnego, zwiększa się produkcja ciepła i wzrasta temperatura organizmu. W wyniku hipertermii dochodzi najczęściej do pobudzenia ośrodka oddechowego, wystąpienia ziania i wydalania z wydychanym powietrzem znacznych ilości dwutlenku węgla (CO 2 ). Konsekwencją takiego stanu jest obniżenie ciśnienia parcjalnego CO 2 i wzrost ph krwi. Dodatkowo udowodniono, że podwyższona temperatura otoczenia negatywnie wpływa na liczbę jonów ujemnych w powietrzu, które korzystnie wpływają na niemal wszystkie funkcje życiowe u drobiu. 30
Wpływ temperatury należy rozpatrywać w powiązaniu z wilgotnością względną powietrza. Chcąc maksymalizować wyniki produkcyjne należy szczególną uwagę poświęcić warunkom termiczno - wilgotnościowym, wywierającym, w zależności od wzajemnych korelacji, różnorodny, często niekorzystny wpływ na zdrowie i wydajność, a w rezultacie na efekty ekonomiczne produkcji. Poglądy na wartości optymalne wilgotności względnej powietrza podczas odchowu kurcząt brojlerów są zróżnicowane. Część badaczy uważa, że w zależności od temperatury panującej w kurniku powinna ona utrzymywać się w granicach 40-72%, ponieważ jest ona optymalna dla skóry piór i ogólnego rozwoju ptaków. Inni stwierdzają natomiast, że optimum wilgotności w okresie odchowu wynosi 40%. Spowodowane jest to tym, iż przy wyższych wartościach wilgotności względnej powietrza potrzeba więcej ciepła do zrównoważenia ochładzającego wpływu wilgotności. Trzeba jednak mieć na uwadze, że niska wilgotność, przy wysokiej temperaturze, może prowadzić do wysychania błon śluzowych i obniżenia odporności lokalnej. Konsekwencją może być nasilenie chorób układu oddechowego i zapalenia spojówek, w związku z wzrastającym zapyleniem w pomieszczeniu. Przekroczenie optymalnego progu wilgotności względnej w kurniku intensyfikuje z kolei przewodnictwo cieplne, a tym samym w połączeniu z wysoką temperaturą powietrza prowadzi do przegrzania ptaków, a przy niskiej sprzyja przeziębieniom. Dodatkowo, przy powietrzu suchym rzadziej dochodzi do rozregulowania układu termoregulacyjnego dorosłych ptaków. Wysoka wilgotność wywołuje również niekorzystne zmiany w składzie chemicznym powietrza pomieszczeń, prowadzące do nadmiernego gromadzenia się dwutlenku węgla, siarkowodoru i amoniaku. Z drugiej strony jednak, wyższa wilgotność powietrza odgrywa istotną rolę wstrzymując rozprzestrzenianie zanieczyszczeń mechanicznych (pyłów). Następuje to poprzez zwiększenie tempa ich osadzania, ponieważ drobniejsze cząsteczki pyłów zlepiają się w większe, cięższe i łatwiej wytrącane są z powietrza, którym oddychają ptaki. W badaniach zoohigienicznych, oprócz podstawowej oceny warunków termiczno - wilgotnościowych, uwzględnia się również dodatkowe wskaźniki, które w sposób kompleksowy pozwalają na ocenę warunków utrzymania zwierząt gospodarskich. Bardzo ważnym czynnikiem bioklimatu w pomieszczeniach dla drobiu jest ochładzanie (siła oziębiająca powietrza), które jest wypadkową współdziałania temperatury, ruchu powietrza i wilgotności, powodującą utratę ciepła przez organizm ptaka. Wielkość ochładzania (mw/cm 2 ) określa się ilością ciepła oddaną z jednostki powierzchni ciała w jednostce czasu i jest czynnikiem decydującym o samopoczuciu ptaka w otaczającym go środowisku. Wartości ochładzania w pomieszczeniach dla drobiu powinny kształtować się w granicach 16,7-37,7 mw/cm 2. Zarówno wysokie, jak i niskie wartości ochładzania nie są korzystne dla ptaków. Zbyt wysokie wartości ochładzania prowadzą do nadmiernych strat cieplnych w organizmie ptaków. Szczególnie wrażliwe są pisklęta, u których może dojść do zaburzeń termoregulacji. Natomiast niskie wartości ochładzania powodują przegrzanie organizmu ptaków i doprowadzić mogą do stresu cieplnego, który negatywnie wpływa na zdrowotność i na wyniki produkcyjne ptaków. Prędkość ruchu powietrza na wysokości głów ptaków nie powinna przekraczać 0,3 m/s, jakkolwiek w okresie letnim, wysokich temperatur, może być zwiększony nawet do 1 m/s (działanie ochładzające). Pamiętać jednak należy, że przekroczenie zalecanych wielkości w sezonie zimowym powoduje powstawanie przecią- 32
gów i większe ryzyko wystąpienia przeziębień. Natomiast w okresie lata zwiększony ruch powietrza przy wysokich temperaturach jest zjawiskiem korzystnym. Tak więc środowisko, w którym przebywa drób, powinno być dostosowane do jego potrzeb, aby wpływ ochładzania był fizjologicznie korzystny i nie prowadził do przegrzania ani wychłodzenia ptaków. W celu utrzymania prawidłowych warunków mikroklimatu w kurnikach niezbędny jest prawidłowo zaprojektowany i funkcjonujący system wentylacji, który w znacznym stopniu wywiera wpływ na poziom produkcji. Jest on stosowany w celu usunięcia z kurnika nadmiaru ciepła i pary wodnej oraz dla utrzymania dobrej jakości powietrza wewnątrz budynku (utrzymanie na prawidłowym poziomie stężenia amoniaku i dwutlenku węgla). Prawidłowo funkcjonujący system wentylacji nie powinien również powodować nadmiernego wychłodzenia kurników, szczególnie w okresie jesienno - zimowym. Utrzymywane obecnie ptaki charakteryzują się bowiem dużym tempem wzrostu, a w związku z tym wzrasta ich zapotrzebowanie na tlen. W zależności od systemu utrzymania ptaków, budynek inwentarski może być wyposażony w wentylację naturalną i/lub wymuszoną (mechaniczną). Zależy to przede wszystkim od warunków klimatycznych i wymagań ptaków. System wentylacji naturalnej (grawitacyjnej i aeracyjno - grawitacyjnej) składa się z otworów wentylacyjnych nawiewnych i kanałów wywiewnych oraz wywietrzników. Jednak w intensywnych systemach chowu ptaków wentylacja naturalna jest niewystarczająca - szczególnie w okresie letnim. System wentylacji mechanicznej jest rozwiązaniem kosztowniejszym, jakkolwiek umożliwia precyzyjną kontrolę warunków mikroklimatu. Możemy wyróżnić cztery grupy wentylacji mechanicznej: wentylacja ssąca; wentylacja tłocząca; wentylacja ssąco - tłocząca; wentylacja grawitacyjno - mechaniczna (kombinowana). Ważne jest również, aby zastosowany system wentylacji połączony był z czujnikami temperatury i wilgotności względnej powietrza usytuowanymi w różnych miejscach kurnika, co w znacznym stopniu ułatwiłoby sterowanie mikroklimatem. Trzeba również pamiętać, że wielkość wymiany powietrza w budynku powinna zmieniać się raz ze zmianą warunków klimatycznych środowiska zewnętrznego (tzw. makroklimatu) oraz z wiekiem i z masą ptaków. Utrzymanie prawidłowych warunków mikroklimatu, to również odpowiednio niski poziom w powietrzu obiektów inwentarskich szkodliwych domieszek gazowych, jak również zanieczyszczeń pyłowych oraz mikrobiologicznych. Największe znaczenie ma utrzymanie na odpowiednio niskim poziomie stężenia amoniaku oraz dwutlenku węgla. Jest to zadanie trudne, przede wszystkim ze względu na dużą komasację ptaków na jednostce powierzchni oraz konieczność utrzymania optymalnych warunków termicznych w obiektach drobiarskich. W celu usunięcia nadmiaru szkodliwych domieszek gazowych najprostszym zabiegiem wydaje się być właśnie intensyfikowanie wentylacji pomieszczeń, co jest jednak zabiegiem bardzo dyskusyjnym. Jak wykazały badania, intensywna wentylacja z jednej strony powoduje obniżenie ilości szkodliwych gazów w powietrzu kurników, ale równocześnie nasila procesy chemiczne zachodzące w ściółce, powodując zwiększone uwalnianie z niej przede wszystkim NH 3, co skutkuje zwiększoną koncentracją tego gazu w trefie przebywania ptaków. Brojlery ze względu na intensywną przemianę materii, dużą produkcję metabolitów i szybkie przyrosty w stosunkowo krótkim czasie mają wysokie zapotrzebowanie na tlen. Stężenie 34
dwutlenku węgla w kurniku jest wskaźnikiem sprawności działania systemu wentylacji. Jak dowiedziono, toksyczne oddziaływanie dwutlenku węgla na organizmy zwierząt nie jest tak silne, jak w przypadku amoniaku. Wysokie stężenie CO 2 w powietrzu obiektów drobiarskich jest przede wszystkim niebezpieczne w pierwszych dwóch tygodniach życia ptaków, ze względu na ryzyko zwiększonej ich śmiertelności. Wykazano również, że w dalszym etapie odchowu (od czwartego tygodnia) podwyższony poziom CO 2 nawet do 0,65%, nie powoduje negatywnych skutków dla organizmu ptaków. Kolejnym ważnym elementem mikroklimatu kurników jest obecność w powietrzu mikroorganizmów (bakterii oraz drożdży i pleśni), których liczebność ściśle powiązana jest ze ściółką, paszą oraz samymi ptakami. Duże znaczenie ma przede wszystkim ściółka, której mikroflora ulega biodynamicznym zmianom w czasie trwania odchowu. Na liczbę inkubowanych w niej mikroorganizmów ma wpływ ph, wilgotność względna oraz temperatura. Istotny jest również fakt obecności w nawozach zwierzęcych wielu szczepów mikroorganizmów patogennych. Zalecany stopień zanieczyszczeń mikrobiologicznych w powietrzu obiektów drobiarskich nie powinien przekroczyć 250 tys. drobnoustrojów w 1 m 3. Praktyka wskazuje jednak, że wartość ta często jest przekroczona. Ma to związek z aktywnością ptaków oraz działającym systemem wentylacji - część z obecnych w ściółce mikroorganizmów przemieszcza się w strefę przebywania ptaków, pogarszając tym samym jakość powietrza. Podsumowując, stwierdzić należy, że w produkcji drobiarskiej (i nie tylko), ważne jest kompleksowe spojrzenie na całokształt czynników oddziałujących na organizm ptaków w trakcie trwania ich odchowu. Chcąc osiągać wysokie wyniki produkcyjne i jednocześnie maksymalizować zyski finansowe, ważne jest stworzenie takich warunków, aby maksymalnie wykorzystać ich potencjał genetyczny oraz minimalizować zużycie paszy na kilogram przyrostu masy ciała. Można to uzyskać, odpowiednio sterując warunkami środowiska. dr hab. inż. Tomasz Mituniewicz Katedra Higieny Zwierząt i Środowiska Wydział Bioinżynierii Zwierząt UWM w Olsztynie 36