Микроклимат в помещениях для содержания крупного рогатого скота

Микроклимат животноводческих помещений зависит от зональных особенностей климата, объемно-планировочных и конструктивных решений зданий, теплотехнических качеств строительных конструкций, технологии содержания и кормления скота, плотности его размещения, эффективности вентиляционных установок, конструкции и мощности канализации и др.

При высокой концентрации животных и безвыгульном содержании в закрытых помещениях большое влияние на эффективность выращивания и откорма скота оказывал микроклимат животноводческих помещений.

Неблагоприятный микроклимат способствует снижению резистентности и нарушению функционального состояния организма животных. Исследованиями установлено, что повышение температуры до 25—30° С в комплексе с недостаточным движением воздуха вызывало нарушение функционального состояния животных: частота дыхания увеличивалась до 70—90 раз, пульс —до 100—130 ударов в минуту. При неблагоприятном микроклимате у молодняка сокращался период отдыха па 20—30%, поедаемость корма - на 5— 15% и снижался прирост живой массы па 30—40%. Значительно осложнялось течение респираторных болезней у молодняка. При низких температурах и чрезмерной скорости движения воздуха отмечены простудные заболевания животных.

Влияние микроклимата на организм животных складывается из комплексного действия всех его факторов, но особое зоогигиеническое значение имеют температура, влажность, скорость движения воздуха, концентрация вредных газов, освещенность и производственные шумы.
Температура воздуха оказывает значительное влияние на уровень теплопродукции животных и процессы теплообмена организма с окружающей средой (воздуха и окружающих поверхностей). Для различных групп животных имеется своя зона термической нейтральности (теплового безразличия), в пределах которой обмен веществ сохраняется па постоянном уровне. В зависимости от возраста, породы, адаптации животных, интенсивности кормления и прочих условий для крупного рогатого скота эта зона колеблется от 4° до 20° С.

В организме животного наряду с образованием происходит выделение тепла во внешнюю среду. Отдача тепла осуществляется следующими путями:
излучением — выделяемое телом тепло распространяется к менее нагретым предметам;
конвекцией — отдается тепло окружающему воздуху, если его температура ниже температуры тела;
проведением — отдача тепла осуществляется при механическом соприкосновении тела животного с менее нагретыми предметами;
испарением — процесс охлаждения тела при переходе влаги с его поверхности в парообразное состояние.

В условиях сравнительно низких температур теплоотдача осуществляется в основном с поверхности тела излучением, проведением и конвекцией. При высоких температурах (свыше 25° С) организм выделяет тепло во внешнюю среду путем испарения. Ввиду того, что у крупного рогатого скота слабо развиты потовые железы, испарение влаги происходит преимущественно со слизистых оболочек дыхательных путей животных. В зависимости от возраста животного, его упитанности, физиологического состояния частота дыхания при чрезмерно высоких температурах может увеличиваться от 15—30 до 120 в минуту.
При чрезмерно высокой температуре нарушаются механизмы терморегуляции и в организме накапливается избыток тепла — животное перегревается. Этот процесс называют гипертермией. Перегреванию животного способствуют кроме высокой температуры повышенная влажность, недостаточное движение воздуха в помещении. Особенно усугубляется процесс гипертермии при быстром движении животных, при
скученном их содержании, ожирении, заболевании органов дыхания.   
Довольно часто в практике встречается не только перегревание, но и переохлаждение животных. При действии на поверхность тела холодного воздуха, а также при лежании на холодном полу происходит чрезмерная отдача тепла организмом во внешнюю среду и переохлаждение тела. Простуживанию животного способствуют в условиях низких температур повышенная влажность, излишняя подвижность воздуха. Процессы теплопродукции и теплоотдачи тесно связаны, между собой. Поэтому температура окружающей среды должна быть такой, чтобы обеспечивалось равновесие между теплопродукцией   и   теплоотдачей   организма   животного.

Влажность воздуха. О количестве влаги, содержащейся в воздухе помещений, судят по гигрометрическому показателю — относительной влажности воздуха. Под относительной влажностью воздуха понимают процентное соотношение количества влаги, которое находится в воздухе в данный момент (абсолютная влажность), к тому максимально возможному количеству влаги, которое может удерживаться в воздухе при данной температуре. Иначе, относительная влажность — это соотношение между абсолютной и максимальной влажностью, выраженное в процентах.
Водяные пары поступают в помещение из атмосферного воздуха, с влажного пола, кормушек, с поверхности кожи и дыхательных путей животных. Установлено, например, что теленок живой массой 90 кг, выделяет водяных паров 118 г, а молодняк массой 350 кг - 310 г в час.
Количество водяного пара увеличивается при содержании животных без подстилки, неудовлетворительной канализации, при неэффективной вентиляции, высокой плотности размещения скота и др.
При искусственной вентиляции, совмещенной с отоплением, когда атмосферный воздух поступает в помещение после предварительной обработки (подогрев, осушение), влажность внутреннего воздуха значительно уменьшается (па 10—20%).
Гигиеническое значение влажности для животных чрезвычайно велико. В сочетании с высокой температурой, близкой к температуре тела, повышенная влажность (более 85%) затрудняет отдачу тепла телом путем испарения и способствует перегреванию животного. Содержание животных в сырых и теплых помещениях приводит к снижению резистентности и частым простудным заболеваниям. При этом оплата корма и продуктивность животных значительно снижаются.
Большая влажность при низких температурах способствует переохлаждению животного. В этом случае усиливается теплоотдача путем проведения, так как влажный воздух является хорошим проводником тепла. Теплопроводность влажного воздуха по сравнению с сухим увеличивается в 10 раз.
Сырой воздух в помещении способствует образованию стойких штаммов микроорганизмов, быстрому разрушению конструкции помещения и оборудования.
Однако слишком сухой воздух (относительная влажность ниже 40%) тоже вреден для животных. В этом случае происходит чрезмерное высушивание кожи, слизистых оболочек дыхательных путей, рога копыт.

Скорость движения воздуха служит показателем интенсивности обмена его в помещениях для животных и рассматривается всегда вместе с температурой воздуха, так как одна и та же скорость движения при разных температурах воздуха может оказывать различное физиологическое влияние. Например, подвижность воздуха 0,5 м/с в летнее время ( + 25° С) оказывает положительное влияние па организм теленка, предохраняя его от перегревания. Однако в зимнее время при температуре воздуха —12—14°С эта скорость будет велика. В этом случае произойдет усиленная отдача тепла во внешнюю среду, которая будет выше теплопродукции животного, в конечном итоге произойдет переохлаждение организма.
Следовательно, при высоких температурах усиление тока воздуха (до определенных пределов) предохраняет организм животного от перегревания, а при низких — увеличивает вероятность простуживания.

Газовый состав воздуха. Воздух представляет собой механическую смесь газов. В 100 объемных частях атмосферного воздуха содержится 78,13% азота, 20,95 — кислорода, 0,88 — инертных газов (гелия, аргона, криптона и др.) и 0,03% углекислого газа.
В выдыхаемом животным воздухе во много раз увеличивается концентрация углекислого газа и значительно уменьшается содержание кислорода. Примерный состав выдыхаемого воздуха: кислорода — 17,2—17,8%, углекислого газа— 3,2-3,8%.
Обычно в животноводческих зданиях нет дефицита кислорода. Даже при естественной вентиляции в помещениях его вполне достаточно для нормальной жизнедеятельности организма.
При эффективной системе вентиляции концентрация углекислого газа в животноводческих помещениях не превышает максимально допустимые нормы (0,3%). При недостаточной вентиляции и большой скученности животных содержание его может достигать 1% и более, что вызывает функциональные расстройства дыхания животных.

Аммиак — бесцветный ядовитые газ. В воздух помещений поступает при разложении мочи и кала. Аммиак имеет сильный, едкий запах, который раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Присутствие этого ядовитого газа в больших количествах способствует возникновению респираторных заболеваний (особенно молодняка), резкому снижению резистентности организма животных, падению продуктивности. Высокие концентрации аммиака оказывают вредное влияние и на здоровье обслуживающего персонала.
При бесперебойной работе приточно-вытяжной вентиляции и своевременной очистке стойл и групповых клеток от навоза концентрация аммиака будет небольшой — 5 — 10 мг/м3.

Сероводород — бесцветный ядовитый газ с резким запахом тухлых яиц. Образуется при гниении белковых соединений. Сероводород в ничтожно малых количествах  токсичен для людей и животных, вызывает раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, слезотечение, нарушение сердечной деятельности.
В современных животноводческих зданиях, оборудованных принудительной вентиляцией и эффективной канализацией, высокие  концентрации  сероводорода  не  наблюдаются.

Окись углерода — бесцветный газ со слабым запахом. Образуется в результате неполного сгорания органических веществ при мобильной раздаче корма с использованием тракторов или машин.
Для охраны здоровья животных и получения максимальной продуктивности установлены нормы параметров микроклимата.
Эти параметры должны быть обеспечены в зоне размещения животных и людей, т. е. в пространстве высотой до 2,0 м над полом. В случае содержания животных на подстилке температура внутреннего воздуха может быть несколько уменьшена.

Естественный свет. Солнечный свет оказывает благоприятное действие па животных. Содержащиеся в солнечном спектре ультрафиолетовые лучи активизируют эргостерон (провитамин витамина D), который предупреждает рахит и размягчение костей у животных (остеомаляция). Свет стимулирует двигательную активность животных, которая в темноте понижается. Кроме того, солнечный свет усиливает обмен веществ и реактивность организма, а также дезинфицирует окружающую среду.
Нормирование естественного освещения в помещении для животных проводят геометрическим или светотехническим методом. В практике строительства животноводческих помещений применяют в основном геометрический метод, которым устанавливают отношение площади окон (стекла без рам) к площади пола помещения. Нормы естественного освещения для телят 4-месячного возраста — 1: 10 — 1: 15, для молодняка старшего возраста при доращивании и откорме — 1:20—1 :30.

Искусственное освещение. Основными источниками искусственного света в животноводческих помещениях являются лампы накаливания. Свет достаточной интенсивности возбуждает центральную нервную систему животных и повышает уровень обменных процессов. При выращивании молодняка для откорма свет особенно необходим.
Нормы искусственного освещения для телят — 50—75 лк, для  молодняка  на  откорме — 20—30   лк.     В   ночное   время должно быть дежурное освещение, составляющее 15—20% от общего.

Искусственное облучение животных. В условиях зимнего содержания молодые и высокопродуктивные животные часто испытывают «световое голодание», в результате чего у них происходит нарушение фосфорно-кальциевого обмена и значительное снижение естественной резистентности. Для профилактики заболевания применяют ультрафиолетовое облучение животных. Для этих целей применяют ртутно-кварцевые лампы типа ПРК-2 и ПРК-7, люминесцентные эритемные лампы ЭУВ-30 и ЛЭР-40, а татке дуговые ртутно-вольфрамовые эритемные лампы типа ДРВ9-200.

Производственные шумы. В связи с интенсификацией животноводства в производственных помещениях и на территории ферм увеличивается количество работающих машин и двигателей, поэтому значительно изменяется звуковой фон, окружающий животных.
Установлено, что, несмотря на определенную адаптацию животных, под влиянием регулярно повторяющихся звуковых раздражителей у них наступают некоторые изменения клинико-физиологических показателей и обменных процессов.
Общесоюзными нормами технологического проектирования предприятий крупного рогатого скота (ОНТП-1-77) уровень шума от работающих механизмов и отопительно-вентиляционного оборудования в помещениях для содержания животных по должен превышать 70 децибел.
Управлять воздушной средой в животноводческих помещениях можно только при условии постоянного контроля за основными параметрами.
Необходимо ежедневно контролировать микроклимат производственных помещений, следить за состоянием вентиляционно-отопительной системы, ограждающими конструкциями, работой канализации.

Замер параметров микроклимата производят в зонах нахождения животных и обслуживающего персонала. Для этого применяют специальные приборы и оборудование: для измерения температуры — ртутные и спиртовые термометры, для определения температуры и влажности — психрометры Августа и Ассмана. Наиболее прост в эксплуатации психрометр Августа, который состоит из двух одинаковых спиртовых термометров, укрепленных па одном штативе на расстоянии 4 см друг от друга. Резервуар одного из термометров обернут батистом, конец обертки погружен в расширенный конец изогнутой трубки — пробирки с водой. Последняя жестко зафиксирована. Более точные показатели получают при использовании психрометра Ассмана.
При длительных наблюдениях за изменением температуры и влажности в животноводческих помещениях в течение суток или недели применяют самопишущие приборы — суточные и недельные термографы (М-16, М-16Н) и гигрографы (М-2С и M-2Ш).

Для определения скорости движения воздуха применяют кататермометры, анемометры и электроанемометры. Кататермометр представляет собой особого устройства спиртовой термометр с градуировкой от 35 до 38° (цилиндрический) или от 33 до 40° (шаровой). Кататермометры применяют при скоростях движения воздуха, не превышающих 0,5 м/с. Для измерения более высоких скоростей движения пользуются анемометрами или электроанемометрами. Анемометры бывают динамическими и статическими. Первые фиксируют скорость движения воздуха но числу оборотов, вторые — по отклонению пластинки. Динамические анемометры бывают чашечными (МС-13, пределы измерений от 1 до 20 м/с) и крыльчатыми  (АСО-3, пределы измерения от 0,3 до 5 м/с5).
Принцип действия ручных анемометров одинаков. Воздух давит на легкие подвижные пластинки или чашечки, они вращаются, по системе зубчатых колесиков двигают стрелку на циферблате.
Кататермометры применяют для определения движения воздуха только в помещении, крыльчатые — в помещении и на улице при слабом ветре.
Чашечными анемометрами устанавливают силу ветра, а также определяют скорость движения воздуха в вентиляционных каналах, количество поступаемого и удаляемого из помещения воздуха в час, а также кратность воздухообмена.

Концентрацию аммиака и сероводорода определяют газоанализатором УГ-1 или УГ-2.
Действие прибора основано на свойство индикаторного порошка изменять свой цвет под действием газов: под влиянием аммиака желтый цвет индикаторного порошка переходит в синий, а под действием сероводорода белый порошок окрашивается в темно-коричневый. Концентрацию газов определяют  по   шкале   (по  длине   окрашенного   столбика).