Sursa INCI vol.28 nr.4 Caracas apr. 2003
A fost dezvoltat un model determinist cu componente mecaniciste și empirice (Hyer, 1991; Danfaer, 1991) urmând pașii descriși de Sanders și Cartwright (1979). Ecuațiile modelului au fost integrate în programul de foi de calcul (Lotus, 1985).
Producția de căldură metabolică (HP) a fost calculată cu ecuația lui Lofgreen și Garret (1968)
Jurnal HP = 1,8851 + 0,00166EMi
unde EMi: consum de energie metabolizabil, kcal/d/w0.75 și HP: căldură metabolică produsă, kcal/d/w0.75.
Această estimare a producției de căldură se bazează pe consumul de energie metabolizabilă și nu ia în considerare producția de căldură cauzată de situații precum suplimentarea inadecvată a ureei sau excreția de proteine nedepuse, pentru care sa considerat că se adaugă căldura produsă de excreție. de uree (Hpeu, kcal/d) și prin dezaminarea proteinei nedepuse (HPd, kcal/d), considerând că sinteza ureei produce 3,4kcal/g de N transformat în uree (Fernández-Rivera și colab., 1989). Calculul proteinei nedepuse a fost estimat pe baza consumului de proteine metabolizabile și a consumului de energie (Mendoza și Ricalde, 1996). Pentru acest calcul, costul de dezaminare a proteinei nedepunute (ENd) în țesut a fost considerat a fi 0,454Mcal/ME/kg de proteină (Schulz, 1975) cu o eficiență de utilizare a MS de 0,72.
HPue = 3.428 Moli de uree
iar căldura metabolică (CM) este estimată cu suma proceselor:
Rhl = 0,5736 · (0,000941 [VL (Pb - Pa)])
Se presupune că, dacă temperatura ambiantă (T) este mai mică de 25 ° C, temperatura corpului (Tb) este constantă (38,7 ° C), iar pentru T mai mare de 25 ° C, există o relație liniară. Folosind date de la diferiți autori (McDowell și colab., 1961; Whittow, 1982; Stainer și colab., 1984; Johnson, 1985) ecuația
Tb = 36,27 + 0,12 T pentru T> 25 ° C
Volumul respirator este calculat cu ecuațiile lui Stevens (1981)
RR = e (2,966 + 0,0218T + 0,00069T2),
TV = 0,0189 RR-0,463 și
EXT = 17 + 0,3T + e (0,01611RH + 0,0387T)
unde RR: frecvență respiratorie, respirații/min; T: temperatura ambiantă, ° C; TV: volum respirator, l; HR: umiditate relativă,%; și EXT: temperatura aerului expirat, ºC.
Presiunea de saturație a aburului și alte proprietăți ale aerului sunt calculate cu relațiile Tetens (Weisss, 1977):
Ps = 0.61078 exp [(17.2693882 · Tbs)/(Tbs + 237.3)]
h = 1.006Tbs + w (2501 + 1.775Tbs)
unde Ps: presiunea de saturație a vaporilor, kPa; Tbs: temperatura becului uscat, ºC; Psm: presiunea de saturație a vaporilor, mmHg; f: umiditate relativă/100; P: presiunea curentă a vaporilor; W: raportul de umiditate; V: volum, m3/kg; și H: entalpia de aer, kJ/kg de aer uscat.
Shl = [-0,1667 + 0,1667 · T] Rhl pentru T 25;
Coeficientul de convecție (h, kcal/min/m2/ºC) și fluxul de căldură convectivă (Qh, kcal/min) sunt calculate cu ecuațiile descrise de Curtis (1981)
unde Ah: suprafața efectivă a animalului pentru convecție, m2; Ta: temperatura aerului, ° C; Ts: temperatura suprafeței animalului, ° C; V: viteza aerului, cm/sec; și D: diametrul cilindrului, cm.
Aria animalului (A) a fost calculată cu formula propusă de NRC (1981) și diametrul (d) cu relația descrisă de Bruce și Clark (1979) ajustată pentru bovine pe baza greutății vii (w):
Temperatura suprafeței (Ts,) a fost estimată cu o ecuație polinomială, care descrie relația dintre temperatura pielii în funcție de viteza aerului (v, m/secundă) și temperatura aerului (T,) utilizând informații de la bovine de lapte (Kleiber și Brody, 1952). Ecuația (R2 = 0,93) poate fi utilizată pentru temperaturi cuprinse între 10 și 35 ° C, cu viteza aerului între 0,15 și 3,75 m/sec.
Suprafața efectivă în convecție în timpul timpului de pășunat (Gt, h) a fost presupusă ca 100% și 80% în timpul în care animalul nu pășunea (24-Gt). Timpul de pășunat (Gt, h) a fost calculat cu indicele temperatură-umiditate (THI) și cu ecuația de regresie descrisă de Ehrenreich și Bjugstad (1966)
unde Tdb: temperatura bulbului uscat, ºC; și Twb: temperatura becului umed, ºC.
Sarcina de căldură prin radiații
Pentru a estima radiația pe care o primește un animal, se consideră mai întâi că în perioadele de odihnă ale animalului (TD, h) ar fi în umbre naturale sau artificiale și că animalul reduce 26% din radiația din umbră (Bond și Laster, 1975).
unde DL: lungimea zilei sau expunerea la soare, h; Gt: timpul de pășunat, h; și TD: timpul de odihnă, h.
RI = 0,14 RS Mcal/h m2
AD = AI = 0,5A = 0,57,28 = 3,64m2
Radiația a fost calculată luând în considerare lungimea zilei (DL, h), care are o durată de 12h și 10min pentru ecuator, între 10h40min și 13h30min de soare pe zi (Heady, 1983). Apoi, câștigul de căldură solară radiantă (Sr, Mcal) pe zi având în vedere timpul de pășunat și de odihnă a fost calculat ca
iar câștigul total de radiație (GTR) ar fi suma Sr și radiația indirectă:
Ulterior, a fost calculată iradierea sau radiația animalului către mediu în timpul orelor nopții. Acest lucru se face prin cuantificarea orelor din noapte prin diferență (DN = 24-DL). Suprafața radiantă efectivă a animalului pe timp de noapte (Arn, m2) se presupune a fi 80% din suprafața animalului, emisivitatea (e) egală cu 1 și temperatura radiantă absolută a animalului (Te, ºK) echivalentă cu temperatura aerului. Temperatura pielii (° C) în timpul nopții a fost calculată cu următorul polinom (Johnson 1985)
Arn = 0,8 · A = 0,8 · 7,28 = 5,82m2
Fluxul radiant (Cr, kcal/h) de la rumegător la sol și plante (Ts) a fost calculat cu ecuația
iar debitul total pe timp de noapte (Crn) a fost obținut prin înmulțirea:
Rezultate si discutii
În ciuda faptului că în majoritatea ierburilor tropicale este puțin probabil să existe un exces de N degradabil în rumen (Ramos și colab., 1998), suplimentarea cu uree (Aranda și colab., 2001) și pășunatul în pajiști climatice temperate sau în ierburile asociate cu leguminoasele (Cervantes și colab., 2000), pot genera condiții cu PFU negativ.
Calculele pentru producția de căldură metabolică (MC) au fost
CM (24h) = 12,37 + 0 + 0,190 = 12,56Mcal/zi.
Psm = Ps/0.1333322 = 31.82kPa
RR = 25.868 resp/min (noaptea)
RR = 69,477 resp/min (în timpul zilei)
Căldura metabolică provine din diverse procese, cum ar fi digestia microbiană a alimentelor, menținerea stării dinamice a țesuturilor, funcțiile esențiale (menținerea homeostaziei celulare, metabolismul) și oxidarea metaboliților (Allen, 2002). Componenta principală asociată cu căldura metabolică este consumul de EM, după cum se indică prin calculele pentru producția de căldură metabolică. Producția de căldură va fi o funcție a consumului și digestibilității, estimând că aproximativ 40% din energia consumată este transformată în căldură metabolică (Blaxter, 1989). Contribuția metabolismului compușilor de azot este relativ mică (Blaxter și Boyne, 1978).
1. Allen M (2002) Un model de transfer de căldură pentru rumegătoare. Departamentul de Inginerie Mecanică, Universitatea Prince of Songkla. A avut Yai, Thailanda. 11 pp.
2. Ames DR, Ray DE (1983) Manipularea mediului pentru a îmbunătăți productivitatea. J. Anim. Știința 57: 209-217.
3. Aranda IE, Mendoza GD, García BC, Castrejón PF (2001) Creșterea junincilor care pășunează iarbă stelată completată cu trestie de zahăr, uree și un supliment proteic. Liv. Prod. Sci. 71: 201-206.
4. Baldwin RL (1976) Modelarea metabolismului. În Levine J, Honeboken W (Eds.) Principiile modelării sistemelor animale. Universitatea din California. STATELE UNITE ALE AMERICII. pp. 33-40.
5. Blaxter KL (1989) Metabolismul energetic la animale și la om. Cambridge University Press. Londra. Anglia. 129 p.
6. Blaxter KL, Boyne AW (1978) Estimarea valorii nutritive a furajelor ca sursă de energie pentru rumegătoare și derivarea sistemelor de hrănire. J. Agric. Sci (Camb.) 90: 47-68.
7. Bruce J (1979) Pierderea de căldură de la animale la etaje. Progr. Clădire fermă 23: 1-4.
8. Bruce JM, Clark JJ (1979) Modele de producție de căldură și temperatură critică pentru porci în creștere. Anim. Prod. 28: 353-69.
9. Bond TE, Laster DB (1975) Influența umbririi asupra producției de bovine Midlot. Trans. ASAE 64: 957-59.
10. Cervantes RM, Alvarez EC, Torrentera ON, Mendoza MGD, Espinoza AS, Velderrain FA, González MS (2000) Timpul de tăiere și compoziția nutrițională, locul și gradul de digestie a raia iarbă anuală (Lolium multiflorum) în junincă. Agroscience 34: 413-422.
11. Curtis SE (1981) Managementul mediului în agricultura animală. Servicii de mediu pentru animale. Iowa State University Press. Illinois. STATELE UNITE ALE AMERICII. pp. 53-57.
12. Danfaer A (1991) Modelarea matematică a reglării și creșterii metabolice. Liv. Prod. Ști. 27: 1-18.
14. Ehrenreich JH, Bjugstad J (1966) Timpul de pășunat al bovinelor este legat de temperatură și umiditate. J. Range Manag. 19: 141-42.
15. Fernández-Rivera S, Klopfenstein TJ, Britton R (1989). J. Anim. Sci. 67: 574-580.
16. Finch VA (1983) Căldura ca factor de stres la erbivore în condiții tropicale. În Gilchist FCM, Mackie RI (Eds.) Nutriție cu erbivori în subtropice și tropice. The Science Press. Maryland. STATELE UNITE ALE AMERICII. pp. 455-472.
18. Heady HF (1983) Interacțiuni erbivore cu vegetație climatică la tropice și subtropici. În Gilchist FCM, Mackie RI (Eds.) Nutriție cu erbivori în subtropice și tropice. The Science Press. Maryland. STATELE UNITE ALE AMERICII. pp. 473-493.
19. Hyer JC (1991) Dezvoltarea unui model pentru a prezice consumul de furaje prin pășunatul vitelor. J. Anim Sci. 69: 827-835.
20. Johnson HD (1985) Răspunsuri fiziologice și productivitatea bovinelor. În Yousef MK (Ed.) Fiziologia stresului la animale. Vol. II Ungulates. CRC Press. Boca Raton, Florida. STATELE UNITE ALE AMERICII. 455 pp.
21. Kleiber HH, Brody S (1952) Eficiența relativă a răcirii prin evaporare de suprafață, evaporativă respiratorie și neevaporativă în raport cu producția de căldură din vacile Jersey, Holstein, Brown Swiss și Brahman. Mo. Agr. Exp. Sta. Res. Bull. 5: 574-582.
22. Lofgreen GP, Garret WN (1968) Un sistem de exprimare a cerințelor de energie netă și a valorilor furajere pentru creșterea și finisarea bovinelor de carne. J. Anim. Știința 27: 793-806.
23. Lotus (1985) Manual de referință 123. Ediția 2. Prima ediție. Lotus Development Corporation. Cambridge, Mass. SUA. 344 pp.
24. Manetsch JT, Park L (1977) Analiza și simularea sistemului cu aplicații la sistemele economice și sociale. Ed. A 3-a Departamentul de Inginerie Electrică și Știința Sistemelor. Universitatea de Stat din Michigan. STATELE UNITE ALE AMERICII. 475 pp.
26. McDowell RE, Moody EG, Van Soest PJ, Lehman RP, Ford GL (1961) Efectul stresului termic asupra utilizării energiei și a apei la vacile care alăptează. J. Dairy Sci. 52: 188-194.
27. NRC (1981) Energetica nutrițională a animalelor domestice. Consiliul national de cercetare. National Academy Press. Washington DC. STATELE UNITE ALE AMERICII. 54 p.
28. NRC (1996) Cerințe nutriționale pentru bovine de vită. Consiliul national de cercetare. National Academy Press. Washington DC. STATELE UNITE ALE AMERICII. 242 pp.
29. Ramos JA, Mendoza MGD, Aranda IE, García BC, Bárcena GR, Alanís RJ (1998) Suplimentarea cu proteine de evadare a stevilor în creștere care pășunează iarbă stelară. Anim. Feed Sci. Technol. 70: 249-256.
31. Sanders JO, Cartwright TC (1979) Un model general de sistem de producție a bovinelor. Partea 2. Proceduri utilizate pentru simularea performanței animalelor. Agric. Syst. 4: 289-309.
32. Schulz AR (1975) Metodă computerizată pentru calcularea energiei disponibile a proteinelor. J. Nutr. 105: 200-207.
33. Sprinkle JE, Holloway JW, Warrington BG, Ellis WC, Stuth JW, Forbes TDA, Greene LW (2000) Cinetica Digesta, aportul de energie, comportamentul de pășunat și temperatura corpului bovinelor de vită care diferă în ceea ce privește adaptarea la căldură. J. Anim. Sci. 78: 1608-1624.
34. Stainer MW, Mount LE, Bligh J (1984) Bilanțul energetic și reglarea temperaturii. Cambridge University Press. Anglia. 250 pp.
35. Stevens DG (1981) Un model de pierdere a vaporilor respiratori la bovinele de lapte Holstein. Trans. ASAE 24: 151-158.
36. Susenbeth A, Mayer R, Koehler B, Neumann O (1998) Necesarul de energie pentru a mânca la bovine. J. Anim Sci. 76: 2701-2705.
37. Tobías B, Mendoza GD, Arjona E, García BC, Suárez ME (1997) Un model de simulare a performanței creșterii boiului care pășunează în pășunile tropicale. J. Anim. Știința 75 (Supliment. 1): 271.
38. Turner HH, Schleger AV (1960) Semnificația tipului de blană la bovine. Sudică. J. Agric. Rez. 11: 645-655.
39. Weisss A (1977) Algoritmi pentru calculul proprietăților aerului umed pe un calculator manual. Trans. ASAE 20: 1133-1136.
40. Whittow GC (1982) Semnificația extremităților boului (Bos taurus) în termoreglare. J. Agric. Știința 58: 109-20.
AXA CONCEPTUALĂ A ARTICOLULUI
(Toate drepturile rezervate Portal Veterinaria.com)