CC BY
28ВЕТЕРИНАРНЫЕ НАУКИ
УДК 637.4:614.31
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА ПТИЧНИКОВ В УСЛОВИЯХ
КРИОЛИТОЗОНЫ
Саввинова Маргарита Семеновна
профессор, доктор ветеринарных наук, ФГБОУ ВО Якутская государственная сельскохозяйственная академия, профессор кафедры ветеринарно-санитарной экспертизы и гигиены
г. Якутск
Промышленное птицеводство, как самая наукоемкая и динамичная отрасль агропромышленного комплекса, вносит весомый вклад в обеспечение населения развитых стран продовольствием [2, 4].
Практика деятельности птицеводческих предприятий на Крайнем Севере свидетельствует о необходимости оптимизации параметров микроклимата при помощи эффективных систем обеспечения микроклимата[1, 3].
Изыскание научно-обоснованных оптимальных норм в условиях Крайнего Севера для условий обитания сельскохозяйственных животных и птиц с целью повышения неспецифической устойчивости организма всегда было крайне актуальной задачей в разработке системы мероприятий по обеспечению ветеринарного благополучия и получения высококачественной продукции [3].
Цель работы - разработка мероприятий по оптимизации параметров микроклимата птичников в экстремальных условиях криолитозоны.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
- изучить условия содержания кур-несушек в условиях Якутии;
- провести ветеринарно-гигиенические исследования микроклимата птичников в разные периоды года;
- определить влияние микроклимата на естественную резистентность, продуктивность и сохранность птиц.
Работу выполняли в условиях ОАО «Якутская птицефабрика», на базе клинико-диагностической лаборатории кафедры ветеринарно-санитарной экспертизы и гигиены с использованием общепринятых методов зоогигиенических исследований. Методы исследования: для промера показаний микроклимата использованы приборы «Метеометр М-17» и ТК-3 БКМ - модель 41, газоанализатор универсальный УГ-2. Опытную и контрольную группы птиц выбирали по принципу аналогов. Опыты проведены на курах-несушках породы Hy Line. Опытная группа птиц содержалась в условиях нововведенной энергосберегающей системы вентиляции для оптимизации параметров микроклимата, а контрольная группа птиц - в условиях работы традиционной вентиляционной системы.
В результате ветеринарно-гигиенической оценки микроклимата в птичниках птицефабрики г. Якутска для улучшения его параметров нами были рекомендованы следующие мероприятия, которые внедрены в производство:
- реконструкция одноэтажных птичников с напольным содержанием птицы в клеточное многоярусное для облегчения обслуживания и регулирования параметров микроклимата, повышения сохранности и продуктивности птицы;
- реконструкция вентиляционно-отопительной системы в птичниках с использованием электрокалориферов типа СФО для обогрева воздуха и улучшения микроклимата в связи с частой поломкой водяной системы вследствие замерзания воды в теплоносителе при температуре наружного воздуха минус 30 °С и ниже.
Проект одноэтажного птичника после реконструкции по нашим предложениям представляет собой удлиненное безоконное здание. Фундамент свайный, железо-бетонный, с сохранением вечномерзлых грунтов путем устройства проветриваемого подполья. Стены из крупных стеновых керамзито-бетонных блоков, внутренние стены и перегородки - кирпичные, полы в помещении основного назначения -цементные, в остальном - цементно-бетонные. Покрытие совмещенное, рулонная кровля сборными железобетонными плитами.
Каждый производственный зал оборудован приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением воздуха. Приточная вентиляция ЦМ-6 подает воздух через калориферы КФС-8. Воздуховоды приточной вентиляции расположены по верхней части зала и идут по всей длине зала. Удаление отработанного воздуха из зала предусмотрено при помощи вентиляторов ВО-7, расположенных в нижней части продольных и торцовых стен здания.
Яйценоскость кур после реконструкции вентиляционно-отопительной системы повысилась от 208 до 250 штук в год от одной курицы. Внедрение новой технологии производства, применение безоконного
содержания с регулируемым световым режимом и в связи с этим резкое улучшение микроклимата в птичниках позволило увеличить производство яиц в целом по птицефабрике до 48 млн штук в год.
Применение клеточного содержания без расширения производственных площадей улучшило условия труда работников и содержания птицы, увеличило мощность предприятия, сократило количество обслуживающего персонала и расходы на отопление помещений, снизило затраты труда и кормов на единицу продукции. Производительность труда повысилась в 2,5 раза, прибыль птицефабрики возросла. Благодаря клеточному содержанию птицы сохранность взрослого поголовья повысилась с 95,6 до 98,8 %, а молодняка - с 90 до 96 %.
При переходе на клеточное содержание переоборудование систем для создания оптимального микроклимата вызвало большое опасение у специалистов птицефабрики. Несмотря на жестокие морозы для удаления вредных веществ и излишней влаги за один час нужно обновить воздух помещения в полтора раза. Это значит, что если общая площадь птичника составляет 5 тыс. м2, то за час из него необходимо удалить и, соответственно, подать взамен 7,5 тыс. м3 наружного воздуха. В зимний период надо его еще подогреть от минус 40-45°С до плюс 16-18°С. При реконструкции каждого цеха по нашим предложениям менялась вентиляция и вся система обеспечения микроклимата.
Температура внутри птичников поддерживалась регулированием мощности электрокалорифера. Снижение относительной влажности воздуха производилось регулированием воздухообмена, осуществляемого изменением скорости вращения электродвигателей приточных и вытяжных вентиляторов и использованием перфорированного воздуховода в клетках. В результате проведенных нами исследований установлено, что температура воздуха внутри клеток была выше, чем в зале на 3 -4 %.
Схема системы вентиляции, рекомендованная нами для Якутской ПТФ, состояла в следующем: подача воздуха должна осуществляться в холодное время через электрический калорифер (по нашему предложению заменили водяную систему на электрическую) по четырем воздуховодам, идущим по опорным балкам от торцов здания к центру. В переходный период открываются заслонки всех приточных вентиляционных шахт, расположенных в потолочном перекрытии. В теплое время года подача воздуха - через шахты в потолочном перекрытии естественным путем. Удаление воздуха во все периоды года из нижней зоны при помощи осевых вентиляторов, вмонтированных в стеновые отверстия.
При оценке влияния регулирования температурно-влажностного и светового режимов при клеточном содержании птицы в широкогабаритных птичниках одноэтажного исполнения нами в качестве физиологических тестов были взяты гематологические показатели и продуктивность кур-несушек.
Большую концентрацию гемоглобина в крови несушек одноэтажного птичника можно объяснить повышенными адаптационными процессами и естественной резистентности организма в экстремальных условиях, меньшей стрессовой нагрузки вследствие меньших габаритов производственного зала и плотности птицы.
В переходный период года стабилизируется воздействие вечной мерзлоты на объекты окружающей среды. При этом в условиях температуры наружного воздуха -30°С температура в производственных залах птичников становилась в пределах оптимальной нормы, хотя, как нами отмечено, относительная влажность в одноэтажных птичниках оказывалась выше нормы на 7,6 ±1,8 %. Это вызвано разницей в режиме работы вентиляционно-отопительной системы (автономной - в одноэтажных). При указанных условиях микроклимата этого периода в птичниках у кур-несушек наблюдалось нарастание гемоглобина на 1,2 ±0,05 г%.
В переходный период года количество лейкоцитов в крови кур, размещенных во всех типах птичников Якутской птицефабрики, было выше физиологической нормы на 2,4 ± 0,08 %. Однако в теплый период в условиях температуры наружного воздуха +30...+32°С количество лейкоцитов уменьшалось на 1,35 ± 0,04 %, что вызывалось недостаточностью воздухообмена в этих помещениях.
Результаты исследований содержания общего белка и его фракций в сыворотке крови кур -несушек показали, что концентрация общего белка находилась в пределах верхней границы нормы, а в некоторых случаях была выше ее. Это можно объяснить повышением резистентности организма птицы и адаптации в экстремальных условиях содержания.
Продуктивность кур-несушек при снижении температуры воздуха в птичниках с +12 до +5°С уменьшалась на 12 %, а при повышении температуры до +30°С падала на 28-30 %. При резком снижении или повышении температуры в этих помещениях установлено уменьшение яйценоскости до 50 %.
Взрослая птица выделяла тепла по нашим данным 5,39-10,5 Вт на 1 кг живой массы. В среднем 1000 несушек (массой по 1,94 кг при нормальной плотности посадки) выделяли 10456,6 Вт тепла.
При дыхании и испражнении птицы образуются водяные пары: зимой - до 2-3 г/ч на 1 кг живой массы; летом (при высокой температуре окружающего воздуха) - до 6-7 г/ч.
Интенсивность освещения меньше влияет на продуктивность птицы, чем его продолжительность. Освещенность помещения в этом предприятии была в пределах нормы - 20-30 люксов. Освещенность во всех корпусах искусственная - при помощи люминесцентных ламп ЛБ-40, которые были подвешены в середине проходов между клеточными батареями на уровне верхнего края клетки на расстоянии 3,5-4 м друг от друга. Интенсивность света во время проведения научно-исследовательских работ была в помещении одинаковой. Для регулирования светового режима использовали автоматическую установку УПУС-1 с
программным управлением. Продолжительность светового дня была установлена при постановке птицы на производство и выдерживался установленный график, согласно рекомендациям.
На основании проведенных нами исследований можно сделать заключение, что в условиях криолитозоны развитие птицеводства сдерживается рядом природно-экологических и экономических факторов. К их числу относятся: суровый климат с низкой среднегодовой и зимней температурой при резком колебании световой экспозиции.
В условиях Якутии нами установлено, что при поддержании оптимального температурно -влажностного и светового режима резких колебаний физиологических показателей у кур-несушек не возникает. Продуктивность их была высокой. При этом состояние резистентности кур-несушек полностью зависело от основных физических показателей микроклимата, то есть от температурно-влажностного режима в птичниках, в свою очередь зависимых от влияния экстремальных условий Севера, т.е. от сильного холода в зимний и жары в летний периоды.
Относительная влажность в холодный период года имела значительные колебания и была выше допустимой на 18,2 ±2,4 %, в переходный период превышала ее на 7,6 ±1,8 %, а в теплый период года оказывалась, наоборот, ниже на 6,7 ±0,5 %, что было вызвано недостаточным воздухообменом, так как в холодный период под влиянием экстремальных условий среды температура воздуха снижалась ниже оптимальной и в последующем имела прямую зависимость от температуры среды.
В летний период наблюдалось увеличение запыленности и бактериальной загрязненности воздуха: в одноэтажных птичниках при условиях воздухообмена в пределах 32,06-56,75 тыс.м3/ч и 192,54-225,87 тыс/м3.
В этих же условиях запыленность была в пределах 10,70-43,852 мг/м3 и 4,6-12,4 мг/м3, соответственно. Несмотря на интенсивную бактериальную обсемененность в указанный период в многоэтажном птичнике запыленность была меньше, чем в птичниках одноэтажного исполнения, что было следствием недостаточного воздухообмена.
Среднее содержание аммиака во все периоды наблюдения в одноэтажных птичниках превышало ПДК на 3 -5 мг/м.
При этом установлено, что в условиях оптимального температурно-влажностного и светового режимов резких отклонений в физиологическом показателе кур не возникало.
При этом взрослая птица выделяла углекислого газа 0,174 л/ч на 1 кг живой массы. При экстенсивном содержании птицы выделялось около 23,32-25,00 тыс. Вт тепла. В то же время при интенсивном содержании в одноэтажных птичниках соответствующие показатели составляли 93-110 тыс. Вт, а в многоэтажном -только в одном зале - 250-287,46 тыс. Вт. Соответственно увеличивалось и выделение влаги: зимой до 2830 кг/ч и 108,5-110 кг/ч, летом - 140-150 кг/ч и 294-315,98 кг/ч. Одновременно резко увеличивалось количество выделяемого птицей углекислого газа: 1252,8 л/ч и 4854-8852 л/ч, что оказалось выше в 3,877,06 раза, чем в первом случае.
Из птичников в зависимости от функционального режима выбрасываются в атмосферу различные вредные вещества: вентиляционные выбросы из птичников содержат аммиак, органическую пыль и др. Другим источником образования вредных газов и запахов, кроме перечисленных, является помет в процессе его удаления, транспортировки, хранения, обработки и утилизации.
Распространение загрязняющих веществ в воздухе от Якутской птицефабрики изучали вокруг одноэтажных птичников.
Якутская птицефабрика имеет поля компостирования площадью 14 га и пометохранилище объемом 40 тыс. м2. С полей компостирования, по нашим подсчетам, в атмосферу выделялось 154 т/год аммиака и 132 т/год сероводорода, а с площадки пометохранилища (с учетом его хранения без добавления других компонентов) - 7,7 т/год аммиака, 6,6 т/год сероводорода.
Как видно, большой валовый выброс загрязняющих веществ происходил с площадок компостирования и пометохранилища. Эти источники вредных веществ находились лишь в 3 км к северо-западу от населенного пункта, а господствующие ветры северного и северо-западного направления расширяли зону распространения загрязняющих веществ, т.е. аммиака и сероводорода до поселка и дачной зоны. Об этом свидетельствовали многочисленные жалобы населения.
Из одноэтажного птичника павильонной застройки, имеющего многоточечный выброс отработанного воздуха осевыми вентиляторами, в окружающую среду выбрасывается в холодный период за одни сутки 1,89 кг пыли, 1,6 тыс. м. т., 1,85 кг аммиака; в переходный соответственно 2,77 кг, 5,34 тыс. м. т., 3,85 кг; в теплый период - 12,97 кг пыли, 14,2 тыс. м.т., 12,05 кг аммиака.
Следует заметить, что в силу незначительной дальности распространения вредных веществ в атмосферном воздухе зоны Якутской птицефабрики, согласно СН 245-71 (составляющей 1 км), приземные концентрации за пределами санитарно-защитных зон птицефабрики по некоторым вредным веществам приближались к значениям ПДК. Хотя зона влияния фабрики согласно методике ОНД-86 (когда суммарное количество загрязнений атмосферы превышает 0,05 ПДК) составляла более 1000 м.
Влияние источников загрязнения Якутской птицефабрики, расположенных в зоне равнины Туймаада, значительно сказывается на санитарно-гигиеническом состоянии воздуха г. Якутска.
Для определения фонового загрязнения, как правило, брали данные наблюдений максимально разовых концентраций вредных веществ.
Газообразные выделения (аммиак, сероводород, меркаптан и др.) контаминировали воздух в рабочих помещениях, через вентиляторы попадали в воздушный бассейн птицефабрики.
Вытяжная механическая вентиляция птичников в среднем за 1 ч подавала в атмосферу в зимний период: бактерий - 2,2 тыс. м. т., пыли - 3,75 кг, аммиака - 18 мг; весной соответственно: 3,78 тыс. м. т. На расстоянии 50 м от комплекса специфического запаха при органолептической оценке не ощущалось.
Таким образом, ширина санитарно-защитной зоны Якутской птицефабрики г. Якутска нами определена в размере 500 м от населенного пункта.
Санитарно-защитная зона изученных нами объектов может быть увеличена после мониторинга экологической системы и ветеринарно-гигиенического обоснования, но не более чем в 2 раза при неблагоприятных аэрологических условиях выбросов. Ограничение это связано особенностью ранимого ландшафта и трудностью самоочищения биосферы Крайнего Севера.
Также изучена динамика микробной контаминации птицеводческого цеха и сектора, где содержится молодняк кур. При этом установлена общая обсемененность, которая в основном представлена мезофильными аэробными факультативно -анаэробными микроорганизмами (МАФАнМ) как в воздухе, так и на поверхности, а также единичный рост плесневых и токсигенных видов грибов родов Mucor ramosissimus и Aspergillus fumigatus. Наши данные исследований позволили отнести МАФАнМ к типичным представителям спорообразующих аэробных бактерий[4].
Выводы:
1. При понижении температуры наружного воздуха до -45°С и ниже температурно-влажностный режим не отвечал требованиям НТП. СХ.4-00: температура была ниже, а влажность выше, влажный холодный воздух отрицательно действовал на организм птиц. Однако после реконструкции вентиляционно-отопительной системы в птичниках, когда подавался теплый подогретый воздух по периметру помещения, относительная влажность снизилась, воздух стал суше и температура в помещении повысилась, что послужило для оптимизации параметров микроклимата.
2. Относительная влажность в холодный период года имела значительные колебания и была выше допустимой на 18,2 ±2,4 %, в переходный период превышала ее на 7,6 ±1,8 %, а в теплый период года оказывалась, наоборот, ниже на 6,7 ±0,5 %, что было вызвано недостаточным воздухообменом, так как в холодный период под влиянием экстремальных условий среды температура воздуха снижалась ниже оптимальной и в последующем имела прямую зависимость от температуры среды.
3. В условиях Якутии нами установлено, что при поддержании оптимального температурно -влажностного и светового режима резких колебаний физиологических показателей у кур-несушек не возникает.
В условиях Якутии при температуре наружного воздуха -50°С и ниже немаловажное значение имеет организация утеплительных работ для ограждающих конструкций, эффективная отопительная и вентиляционная система.
Список использованных источников:
1. Егорова В.С. Санитарно-гигиеническая оценка воздушной среды птичников при их реконструкции и внедрении инновационных технологий в условиях Якутии / Егорова В.С., Саввинова М.С.//Аграрный вестник Урала.- №10.- 2011.- С.18.
2. Волков Г.К. Контроль за проектированием и строительством животноводческих объектов/ Волков Г.К., Дорофеев А.А. // Ветеринария, 1971.-№ 9.- С.16.
3. Саввинова М.С. Гигиена содержания животных в природно -климатических условиях Якутии, -М.: Стерх, 2005.- 140 с.
4. Фисинин В.И. Перспективы развития птицеводства//Экономика. - 2000. - № 5.- С. 67.
