Warunki termiczne w chowie świń

   Ponad 80 % nakładów finansowych na produkcję wieprzowiny stanowią koszty paszy. Dlatego też powinna być ona wykorzystywana bardzo efektywnie. Produkcja zwierzęca to przetwarzanie energii zmagazynowanej w paszy. W organizmie zwierząt domowych zachodzi proces biochemicznego spalania pokarmu. Efektywność tego procesu zależy od temperatury w jakiej proces ten zachodzi, czyli od temperatury ciała zwierząt. U zwierząt stałocieplnych realizuje się to dzięki temu, że duża część energii podawanej w paszy jest zamieniana w ciepło, a układ termoregulacyjny dba o to aby dla tych skomplikowanych procesów fizjologicznych optymalną temperaturę. Organizmy żywe gospodarują tą energią bardzo rozważnie i dlatego też ciało zwierząt stałocieplnych wcale nie ma wszędzie jednakowej temperatury. Najlepiej termostatowany jest mózg, kierujący pracą całego organizmu i tzw. rdzeń ciała (klatka piersiowa i jama brzuszna). W narządach zlokalizowanych w rdzeniu zachodzą najważniejsze procesy biochemiczne mające na celu efektywne wykorzystanie energii podanej w paszy. Pozostałe części ciała zwierząt, w tym tkanka mięśniowa, w zależności od warunków termicznych mają różną temperaturę, zazwyczaj zdecydowanie wyższą od temperatury otaczającego powietrza.

W pomieszczeniach zamkniętych, w chowie alkieżowym, ciepło, które oddają zwierzęta do otoczenia, głównie przez skórę i układ oddechowy, musi również ogrzać budynek. W zależności od panujących warunków termicznych w pomieszczeniu ilość ciepła oddawanego do otoczenia w stosunku do energii odłożonej w ciele zwierząt jest różna. U trzody chlewnej organizm nie odkłada więcej niż 40% dostarczonej mu w paszy energii brutto. Gdy zwierzęciu jest zimno, oddawanie ciepła wzrasta, kosztem odkładania energii, produkcyjności.

Zwierzę broni się przed nadmierną utratą ciepła poprzez włączanie kolejnych reakcji termoregulacyjnych. Niektóre z nich jak ochłodzenie powierzchni ciała i tkanek leżących poniżej jest szkodliwe z ekonomicznego punktu widzenia. Wolniej zachodzą procesy biochemiczne i tym samym przyrosty masy mięśniowej. Nadmiar energii odkładany jest wewnętrz jam ciała w postaci tłuszczu. Proces odkładania tłuszczu jest ok. 3 razy bardziej energochłonny w porównaniu do wzrostu chudej tkanki mięśniowej co pogłębia jeszcze bardziej straty ekonomiczne. Ponadto przebywanie w zimnych pomieszczeniach zmniejsza odporność zwierząt i zwiększa się wówczas ryzyko powstania wielu schorzeń, głównie układu oddechowego. Zwierzę, które w początkowym okresie życia przeszło chorobę układu oddechowego, nawet o niewielkim natężeniu, nigdy nie osiągnie takich przyrostów jak zdrowy osobnik. Podobnie dzieje się w przypadku biegunki, gdy uszkodzone zostały kosmki jelitowe, które nie zregenerują się w pełni do końca tuczu.

Ilość oddawanego ciepła z organizmu zależy od siły chłodzącej powietrza. W pomieszczeniu zamkniętym kształtują ją następujące parametry fizyczne mikroklimatu: temperatura powietrza, temperatura otaczających przegród budowlanych i ich zdolność do odbijania promieniowania podczerwonego (ściany, sufit), temperatura i rodzaj posadzki, ruch powietrza i jego wilgotność. Dlatego też przy ocenie warunków termicznych w pomieszczeniu należy brać pod uwagę nie tylko temperaturę powietrza, ale i inne, wymienione tu elementy kształtujące środowisko termiczne. Mogą one w zdecydowany sposób wpływać na ilość oddawanego ciepła przez zwierzęta. Oddawanie ciepła odbywa się drogą promieniowania, przewodzenia, unoszenia i parowania. Udział poszczególnych dróg w ogólnej ilości oddawanego ciepła zależy od poszczególnych parametrów kształtujących warunki termiczne w budynku.

Bioklimatczne ochładzanie i temperatura efektywna to wskażniki, które sumarycznie oceniają warunki termiczne w pomieszczeniu dla zwierząt. Ten drugi wskaźnik jest najczęściej obecnie używany w piśmiennictwie. Temperatura efektywna (równoważna) to temperatura izotermicznego środowiska, które ma taki sam efekt na ilość oddawanego przez zwierzęta ciepła jak dane środowisko. Środowisko jest izotermiczne, jeżeli temperatura powietrza jest równa temperaturze radiacyjnej powierzchni i brak jest ruchu powietrza. Na podstawie badań przeprowadzonych w komorach kalorymetrycznych ustalono, że temperatura efektywna obniża się.
 

• o 0.5 °C na każdy 1 °C różnicy pomiędzy temperaturą powietrza a temperaturą powierzchni przegród,

• o 1.0 °C przy zwiększeniu szybkości ruchu powietrza, powyżej 0.15 m/s, o każde 0.05 m/s dla świń utrzymywanych pojedynczo i o każde 0.21 m/s przy utrzymywaniu grupowym,

• o 8-10 °C gdy zwierzę narażone jest na zawilgocenie powierzchni ciała w wyniku kondensacji pary wodnej lub mokrej posadzki.

• Wprowadzenie ściółki słomianej to wzrost temperatury efektywnej o 7-8 °C

Przykładowe obliczenie temperatury efektywnej w pomieszczeniu dla świń utrzymywanych grupowo, w którym temperatura powietrza wynosiła 20 ^oC, ruch powietrza 0.6 m/s i temperatura ścian 10 ^oC.

Tak więc w przedstawionych warunkach (temp. pow. - 20 °C, ruch pow. 0.6 m/s, temp. ścian 10 °C) świnia odda do otoczenia tyle ciepła ile oddałaby, gdyby temperatura powietrza i ścian wynosiła 13 oC i ruch powietrza nie przekraczałby 0.15 m/s.

Oceniając warunki termiczne w pomieszczeniu zawsze należy robić taką kalkulację, lub w miejscu przeznaczonym do leżenia stworzyć zwierzętom środowisko zbliżone do izotermicznego. Warunki takie zapewnia drewniana przegroda wokół legowiska i zadaszenie nad nim (izolowany ekran z folią odblaskową lub zwykła rama z siatką na której znajduje się gruba warstwa słomy). Świnie prawie 80 % czasu spędzają leżąc. Właśnie w tym miejscu należy zapewnić im optymalne warunki termiczne, czyli temperaturę efektywnie nie mniejszą niż temperatura dolna krytyczna.

Temperatura dolna krytyczna (TDK) jest najniższą efektywną temperaturą strefy termoobojętnej poniżej której zwierzę musi zwiększyć pobór energii dla utrzymania temperatury wewnętrznej ciała (rdzenia) na poziomie fizjologicznym. Strefa termoobojętna jest to zakres efektywnej temperatury środowiska pomiędzy wymienioną już TDK a temperaturą górną krytyczną (TGK), powyżej której zwierze zmniejsza pobór energii dla uniknięcia przegrzania. Dla wskazania strefy komfortu termicznego dodatkowo wprowadzono jeszcze jeden termin - ewaporacyjna temperatura krytyczna (ETK). Jest to efektywna temperatura środowiska powyżej której znacząco wzrastają straty ciepła na drodze parowania, zwierze zieje, poci się. Zakres pomiędzy TDK i ETK to strefa najmniejszego wysiłku termoregulacyjnego w której można uzyskać najbardziej wydajną energetycznie produkcję zwierzęcą. W strefie tej traty ciepła z organizmu są w równowadze z minimalną jego produkcją.

Wartość TDK kalkulowana jest na podstawie parametrów charakteryzujących zwierzę i sposób jego żywienia i utrzymania. Pod uwagę brane są następujące cechy:
 

• masa ciała zwierzęcia,
• grubość okrywy szerstnej i/lub podskórnej tkanki tłuszczowej,
• wielkość dawki pokarmowej, wyrażonej jako wielokrotność zapotrzebowania bytowego,
• liczba zwierząt w grupie
• rodzaj posadzki
• ruch powietrza

Matematyczny model dla obliczania TDK podał Bruce i Clark (1979) i uwzględnił w mim większość z wyżej wymienionych parametrów.

Skoro tak wiele czynników wpływa na ustalenie TDK to dokładnie można ją podać jedynie dla bardzo jednorodnej grupy świń, co w warunkach praktycznych jest w zasadzie niemożliwe. Np. Mullan przytacza dane o losze o masie 140 kg karmionej 1.5 razy zapotrzebowanie bytowe (24 MJ energii strawnej/dzień). Jeśli utrzymywana w grupie, przy minimalnym ruchu powietrza i na ściółce słomianej to TDK wynosi dla niej 15oC, podczas gdy w przeciągu (0.6m/s) i na posadzce z betonu - 25 °C. Niekiedy nawet w obrębie jednego kojca mogą wystąpić tak różne warunki dla poszczególnych loch w zależności od ich hierarchii w stadzie. Tak więc przy tej samej temperaturze powietrza i w jednym kojcu jedna locha przebywa w warunkach komfortu termicznego, drugiej natomiast jest zimno. W innym doświadczeniu (Kempt i wsp. 1987) wykazano, że odkładanie tłuszczu przez lochę podczas ciąży zmniejszyło się o 50% (z 133 do 64 g/dzień) a białka o 20% (z 94 do 76 g/dzień) gdy temperatura efektywna zmniejszona została z 21 do 15 °C, podczas gdy TDK wynosiła 18 oC.

W przypadku świń rosnących (warchlaki, tuczniki) jest podobnie, w poważnym piśmiennictwie nigdzie nie podaje się konkretnej TDK bez uwzględnienia masy zwierząt, poziomu żywienia, liczby zwierząt w grupie, szybkości ruchu powietrza i rodzaju posadzki.

Poniżej przedstawiono bardzo uproszczoną tabelę w której podano wartości TDK dla niektórych grup technologicznych świń w zależności od poziomu żywienia i wielkości grupy gdy utrzymywane na posadzce betonowej z minimalnym ruchem powietrza.
 

M - Ilość energii metabolicznej w paszy równa zapotrzebowaniu bytowemu.

W warunkach produkcyjnych zwierzęta utrzymywane są grupowo. W grupie przebywają zwierzęta o zróżnicowanej masie. Z uwagi na występowanie hierarchii stadnej, pobieranie pokarmu przez poszczególne zwierzęta w grupie nie jest jednakowe. Zwierzęta najsłabsze zajmują też najgorsze miejsce w kojcu, często zimne. Dlatego też temperatura w pomieszczeniach powinna być dostosowana do tych najbardziej poszkodowanych, najmłodszych, najmniejszych, niedożywionych, zajmujących najgorsze miejsce w kojcu.

W praktyce hodowlanej operuje się zazwyczaj terminem "temperatury optymalne" zamiast TDK. Temperatury te zbliżone są zazwyczaj do omawianych wcześniej temperatur dolnych krytycznych, a zawsze są w granicach strefy termoobojętnej. Poniżej zestawiono takie temperatury. Szczególnego potraktowania wymaga problem warunków termicznych we wczesnym okresie życia świń. W kojcu porodowym istnieje konieczność stworzenia dwóch stref klimatycznych dla lochy i nowonarodzonych, a potem starszych prosiąt, lecz wciąż przebywających wspólnie z lochą.

Optymalna temperatura efektywna dla loch karmiących nie powinna przekraczać 12-15oC, natomiast nowonarodzone prosięta powinny być utrzymywane w temperaturze 32 - 36oC. Następnie wraz z rozwojem układu termoregulacyjnego prosiąt temperatura może stopniowo być obniżana nawet do 20 0C. W zasadzie już od 10-15 dnia życia prosiąt można zrezygnować z dodatkowego ogrzewania, o ile gniazdo dla prosiąt będzie zbudowane prawidłowo,

Powszechnie uważa się, że w chlewniach dla tuczu powinno zapewnić się zwierzętom temperaturę w granicach od 14 - 21oC. Średnia dzienna temperatura w zasadzie nie powinna przekraczać 30oC. Jeżeli temperatura efektywna w pomieszczeniu dla tuczu spada poniejj TDK, zmniejszają się dzienne przyrosty. Na podstawie licznych badań ustalono, że na każdy stopień Celsjusza obniżenia temperatury efektywnej środowiska, poniżej TDK, należy się liczyć ze spadkiem dziennych przyrostów o 13 - 19g. Czyli, jeżeli temperatura będzie niższa o 10 Co niż optymalna, to przyrosty dzienne będą niższe o 130 - 190g. Przy masowym chowie są to znaczne ilości. Aby nie dopuścić do strat przyrostów masy ciała należy zwiększać dawkę pokarmową wówczas, gdy temperatura otoczenia spada. Obliczono, że przyrosty utrzymują się w normie jeśli, na każdy Co poniżej temperatury dolnej krytycznej dodamy tucznikom 25 - 30g wysokoenergetycznej paszy (3000 kcal Em/kg).

Zwierzęta dobrze żywione, utrzymywane na dobrze izolowanej posadzce, w pomieszczeniu bez przeciągów będą przyrastały prawidłowo w pierwszym okresie tuczu w temperaturach efektywnych ok. 13 - 14oC, a w drugim, końcowym okresie tuczu nawet 10 - 11oC.

Należy jednak pamiętać, że w przypadku podłogi rusztowej temperatura powinna być wyższa o 3 - 4 Co, a jeśli podłoga jest mokra nawet więcej.

Przy stresie gorąca świnie ograniczają pobór paszy o ok. 40g dziennie na każdy stopień powyżej temperatury, w której może wystąpić stres (ok. 30oC). Przyrosty masy ciała obniżają się wówczas o 10 - 20 gramów na każdy Co powyżej tej temperatury.

Świnie dobrze tolerują cykliczne zmiany temperatury w ciągu doby. Nawet wahania do 10 Co nie są szkodliwe, a nawet zwierzęta te preferują chłód w porze nocnej.

Dawka pokarmowa dla lochy ciężarnej nie przekracza zazwyczaj 1.5 razy zapotrzebowania bytowego. Temperatura dolna krytyczna wynosi wówczas ok. 20oC. Gdy temperatura spada do 5oC jej zapotrzebowanie bytowe wzrasta o 50%. Uważa się, że 150 kilogramowa locha potrzebuje dodatkowo ok. 50g paszy dziennie na każdy Co poniżej temperatury dolnej krytycznej (ok. 20oC).

Nie wykazano ujemnego wpływu niskich temperatur na wydajność rozpłodową knurów, lecz i w tym przypadku górne temperatury nie powinny przekraczać 29oC.

Jak już wspomniano wcześniej organizm zwierząt stałocieplnych poprzez reakcje termoregulacyjne bardzo oszczędnie gospodaruje energią dostarczoną w paszy o ile hodowca stworzy im ku temu odpowiednie warunki.

Reakcje termoregulacyjne zwierząt podzielone zostały na 3 podstawowe grupy: fizyczne, chemiczne i behawioralne. Reakcje fizyczne takie jak obniżenie temperatury powierzchni ciała poprzez zwężenie naszyń krwionośnych oraz przegrupowanie ładunku energii termicznej w obrębie organizmu, stroszenie włosów, pocenie się i ziajanie mają na celu nie dopuszczenie do nadmiernych strat ciepła z organizmu. Są efektywne w obrębie strefy temoobojętnej. Gdy te reakcje są nie wystarczające włącza się grupa reakcji tzw. chemicznych, mających na celu zwiększenie produkcji ciepła. Reakcje termoregulacji behawioralnej, o których najczęściej zapominamy, należą do najważniejszych. Właśnie dzięki nim większość przedstawicieli świata zwierzęcego, zwierzęta zmiennocieplne, adaptują się do zmiennych warunków termicznych środowiska głównie dzięki świadomemu wybieraniu takich miejsc, w których osiągają temperaturę wewnętrzną ciała, w której są najbardziej aktywne.

Wyszukując środowisko o określonej temperaturze zwierzę może w zacznym stopniu wpływać na swoją aktywność. W wielu przypadkach jest to warunkiem przeżycia zwierząt.

Termoregulacja behawioralna jest więc pierwotną formą adaptacji do środowiska termicznego. Zwierzęta stałocieplne wykształciły szereg fizjologicznych mechanizmów termoregulacji, które w większym stopniu uniezależniły je od warunków termicznych otoczenia. Pomimo to zachowanie się zwierząt i świadome reakcje umożliwiające ograniczenie lub wzmożenie strat ciepła mają wielkie znaczenie dla bilansu termicznego organizmu.

Reakcje behawioralne podejmowane przez zwierzęta dla zachowania zrównoważonego bilansu termicznego można podzielić na trzy grupy:
 

• reakcje, które zwierzę może podejmować pojedynczo

• reakcje, przy których potrzebna jest współpraca z grupą

• reakcje, dla których konieczne jest przemieszczenie się lub zdobycie dodatkowych materiałów izolacyjnych.

Nowoczesne systemy utrzymania zwierząt bardzo często ograniczają reakcje behawioralne zwierząt, w tym również te związane z termoregulacją. Zwierzęta pozbawia się kontaktu z innymi, pozbawia się je wolności ograniczając do minimum ich przestrzeń życiową. W dodatku przestrzeń ta jest zazwyczaj jednorodna i nie daje im się możliwości wyboru.

Na szczęście wraca się obecnie do wykorzystania w praktyce reakcji behawioralnych zwierząt domowych, a głównie świń, z uwagi na to, że są to zwierzęta stadne, żyjące w grupach, a jednocześnie należące do gniazdowników. Locha przed porodem, o ile ma ku temu warunki buduje gniazdo w którym odbywa poród. Prosięta przebywają w gnieździe w czasie snu i odpoczynku. W gnieździe jest ciepło i zwierzęta najbardziej efektywnie wykorzystują oddawane przez siebie ciepło. Wzorem naturalnego gniazda budowanego przez lochę człowiek stwarza sztuczne gniazda dla prosiąt, dogrzewane promiennikami podczerwieni. Tylko nieliczne jednak w pełni wykorzystują oddawaną przez zwierzęta energię.. Prawidłowo zbudowane gniazdo dla prosiąt powinno być pod zadaszeniem zbudowanym z płaszczyzny odbijającej promieniowanie podczerwone lub nawet ramki z rozpiętą siatką na którą narzucona jest słoma. Tą niewielką przestrzeń prosięta mogą opanować termicznie bez konieczności dogrzewania gniazda już w kilkanaście dni po urodzeniu. Poza gniazdem, przy ssaniu lub innych formach aktywności prosiąt temperatura powietrza, która jest optymalna dla lochy (10-15oC ) jest dla nich zupełnie wystarczająca. Ponadto chłód zmusza prosięta do dłuższego przebywania w gnieździe, z dala od lochy. Ryzyko zagniecenia jest wówczas mniejsze.

Zadaszenia, pod którymi mogą odpoczywać świnie należy organizować nie tylko dla prosiąt, lecz również dla pozostałych grup technologicznych. 1 prosie produkuje ok 5-10 W nergii cieplnej, 20 kg warchlak ok. 50 W, a 100 kg tucznik ponad 250 W. Energia ta nie jest do pogardzenia i należy ją efektywnie wykorzystać organizując w obrębie kojców miejsca do leżenia otoczone pełnymi przegrodami wykonanymi z drewna i z zadaszeniem. Jest to tak zwana nisza ekologiczna. Umożliwia to utworzenie w kojcu dwóch stref termicznych, cieplejszą do leżenia i zimniejszą, dla aktywności ruchowych i spożywania pokarmów. Zalecane temperatury efektywne środowiska powinny być zapewnione jedynie tam, gdzie zwierzęta leżą. Ssanie jest dla prosiąt ciężką pracą w czasie której produkowane są duże ilości ciepła, podobnie dla innych grup technologicznych, w czasie pobierania pokarmu lub innych form aktywności fizycznej.

W niniejszym opracowaniu wykazano, że środowisko termiczne w pomieszczeniach dla świń powinno być kształtowane z wielką rozwagą. Gestem nonszalancji jest marnowanie energii produkowanej przez zwierzęta w procesie przemian fizjologicznych. Dla zapewnienia komfortu termicznego dla zwierząt a jednocześnie oszczędnej energetycznie produkcji zwierzęcej powinno się pójść na ściślejszą "współpracę" w tym zakresie ze zwierzętami. Tego co one od nas oczekują to zróżnicowane pod względem termicznym środowisko. Przy tej samej temperaturze powietrza należy w kojcu dla świń stworzyć kilka stref termicznych różniących się temperaturą efektywną. Takie podejście do chowu trzody chlewnej nie tylko pozwoli nam na oszczędności energetyczne lecz również zapewni zwierzętom lepszy komfort bytowania z ekologicznego punktu widzenia. Zapewnienie zwierzętom godnych warunków chowu jest obecnie nakazem chwili, również i z tego powodu, że nowe wydajne i z niską zawartością tkanki tłuszczowej linie świń są zdecydowanie bardziej podatne na wszelkie rodzenie czynników stresowych, w tym w pierwszym rzędzie natury termicznej.