Dr inż. Ryszard Gilewski
Prof. dr hab. Stanisław Wężyk

Pierwszy raz opisany związek amoniaku – salmiak (chlorek amonu), został uzyskany około 332 roku p.n.e. z odchodów wielbłądów, w pobliżu świątyni Amona w oazie Siwa na terenie obecnego Egiptu i stąd pochodzi jego nazwa „amoniak”, używana w różnych formach w większości języków świata.

Chlorek amonu był też znany przez średniowiecznych alchemików. Wspominał już o nim na początku XIII wieku Albert Wielki z Kolonii, niemiecki duchowny, a w XV wieku Basilius Valentinus – członek bractwa benedyktyńskiego – otrzymał amoniak, działając na sól amonową – zasadą. Skład amoniaku ustalił francuski chemik Claude Louis Berthollet (1784-1822). Emisje i koncentracja gazów cieplarnianych (GHG) na ziemskiej planecie, są wynikiem działalności człowieka. Ponieważ rolnictwo jest trzecim czynnikiem przyczyniającym się do wytwarzania gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla (CO2), amoniak (NH3) i metan (CH4), ograniczenie ich emisji, jest dla nas wszystkich obecnie dużym problemem. Powietrze w drobiarskich pomieszczeniach w porównaniu z atmosferycznym zawiera mniej tlenu (02), a więcej dwutlenku węgla (CO2) oraz znaczne więcej niekorzystnie działających szkodliwych gazów, w tym głównie siarkowodoru (H2S) i amoniaku (NH3), w zależności od gęstości obsady ptaków, rodzaju i wydajności wentylacji budynku, panującej w nim temperatury i wilgotności powietrza oraz jakości ściółki (Sokołowicz, 2012). Wszyscy już słyszeliśmy o zagrożeniach związanych z emisją gazów cieplarnianych i o tym, jak mogą one przyczynić się do zmiany klimatu na całym naszym globie. Dlatego musimy być świadomi znaczenia i konieczności ograniczania tego zagrożenia dla unikalnego ekosystemu i różnorodności biologicznej naszej planety. Nie możemy jednak uważać, że odpowiedzialność za zmniejszenie oddziaływania na środowisko, spoczywa wyłącznie na rządach poszczególnych krajów i wielkim przemyśle. Zbyt łatwo możemy przeoczyć i zlekceważyć – własne obowiązki. Dzięki naszym codziennie podejmowanym wyborom i działaniom jako jednostek, zarówno w życiu osobistym, jak i zawodowym, możemy wywierać wpływ na światowe wydarzenia. Może się to wydawać dziwne, ale jeśli wielu z nas zacznie działać lokalnie, nasze działania staną się częścią łańcuchowej reakcji, o znacznie szerszym zasięgu, być może nawet – światowym.

Wpływ amoniaku

Ze szkodliwych dla zdrowia ptaków (i ludzi) gazów zawartych w pomieszczeniach drobiarskich, najczęściej występuje amoniak, powstający w wyniku mikrobiologicznego i enzymatycznego rozkładu związków azotowych, obecnych w pomiocie (kwas moczowy, niestrawione białko) i w resztkach paszy.
W Tabeli 1. Przedstawiono orientacyjne wielkości wydalanych związków chemicznych z odchodami przez 1000 niosek. Z naukowego punktu widzenia amoniak powstaje z rozpadu mocznika, który w dużych ilościach znajduje się w odchodach zwierzęcych. Ureaza komórkowa jest enzymem – mediatorem tego procesu i głównym źródłem bakterii kałowych. Mocznik rozkłada się na amoniak i dwutlenek węgla. Amoniak pozostaje stabilny w płynnej frakcji gnojowicy w określonych warunkach, tzn. gdy jest niski poziom pH i temperatury, a jednak mimo tego, może się łatwo i często ulatniać. Gdy stężenie amoniaku w powietrzu pomieszczenia wzrasta wraz z ostrym jego zapachem, oddziałuje on negatywnie zarówno na zwierzęta, jak i na pracowników.

Tabela 1. Poziom szkodliwych domieszek gazowych w mg/h emitowanych do środowiska przez 1000 kur nieśnych (Dobrzański , 2002, za Peshel, 1997).

Amoniak jest gazem bezbarwnym, o nieprzyjemnym zapachu, trującym, powodującym korozję i irytującym. Substancja ta łatwo wiąże się z cząsteczkami kurzu unoszącymi się w powietrzu i może się szybko rozprzestrzeniać, a następnie gromadzić w drogach oddechowych, powodując utratę rzęsek i utrudniając oczyszczanie śluzówki. Częste narażenie zwierząt na działanie amoniaku powoduje podrażnienie i uszkodzenie ich błony śluzowej dróg oddechowych, zwiększoną podatność na choroby oraz pogorszenie wydajności i obniżenia poziomu dobrostanu.
Będący w powietrzu amoniak (NH3), stanowi duże zagrożenie, oddziałując bezpośrednio na znajdujące się w środowisku – źródła jego emisji. W atmosferze przekształca się w sole amonowe, przyczyniając się do zakwaszenia gleb i wód. Amoniak wydziela się głównie z odchodów gospodarskich zwierząt. Po jego uwolnieniu z odchodów lub po wymianie powietrza w pomieszczeniach inwentarskich (wentylacja) względnie po wytworzeniu NH3 przez zmagazynowany obornik, znajdujący się na zewnątrz budynku – odchody stosowane są jako nawóz pod różne uprawy.

Źródła powstawania amoniaku

Znane są sposoby ograniczania powstawania i emisji amoniaku. Obejmują one projektowanie budynków drobiarskich i zbiorników na gnojowicę, systemów wentylacyjnych i metod oczyszczania powietrza w pomieszczeniu oraz postępowania z gnojowicą, a także różne sposoby związane z żywieniem drobiu oraz dodawaniem do pasz dodatków pochodzenia roślinnego, mających istotny i korzystny wpływ na stan zdrowotny i produkcyjność ptaków. Działanie zapobiegawcze na poziomie fermy drobiu tj. u samego źródła wydzielania amoniaku – jest doskonałym sposobem, zmniejszającym jego wydzielanie do atmosfery, a równocześnie przyczynia się do poprawy i zwiększenia poziomu dobrostanu drobiu i warunków pracy obsługujących ptaki pracowników, a także zmniejsza możliwość występowania w stadzie różnych chorób i spadku jego produkcyjności.
Udowodniono, że roślinne dodatki paszowe mają pozytywny wpływ na obniżenie wydzielania się amoniaku z różnych jego źródeł. Stosowane bioaktywne związki roślinne, poprawiają zdolność ptaków do trawienia, wchłaniania i zatrzymywania azotu w organizmie, w wyniku czego, mniej jest jego wydalane (tracone) z obornikiem, co oznacza, że w odchodach drobiu jest również mniej mocznika i niestrawionego białka kałowego. W rezultacie mniej substratów azotowych jest dostępnych do przekształcenia w amoniak. Ponadto, specyficzne związki fitogeniczne, mogą działać bezpośrednio na obornik, hamując aktywność ureazy tak, że mniej mocznika zostanie rozłożonego na amoniak.

Wypróbowane i przetestowane sposoby obniżania poziomu amoniaku

W długotrwałych badaniach przeprowadzonych w Republice Czech, w Instytucie Badań Przyrodniczych (PNRC), należącym do firmy Delacon, wykonano szereg różnych doświadczeń in vitro i in vivo, w celu uzyskania nowych informacji na temat wpływu związków fitogenicznych w paszy dla drobiu, na wydzielanie i działanie gazów (De Let i Chamusco, 2021). Obiecujące wyniki zaobserwowano zarówno w przypadku chowu kurcząt brojlerów, jak i świń. Pomiary przeprowadzone na zwierzętach utrzymywanych w 12 identycznych, hermetycznie zamkniętych pomieszczeniach, z własnym systemem regulowania warunków klimatycznych wykazały, że chociaż produkcja amoniaku szybko wzrastała w fazie wzrostu drobiu i świń, możliwe było jej zahamowanie poprzez dodanie do paszy fitogenicznych dodatków paszowych. W długotrwałych badaniach kształtowania się warunków środowiskowych w odchowie brojlerów stwierdzono, że koncentracja amoniaku w brojlerni, utrzymywała się na stałym poziomie, z tym że średni jego poziom, nie wpływał negatywnie na wydajność ptaków. W rezultacie uzyskano obniżenie poziomu amoniaku o 35% w 35 dniu odchowu, a 24% – w całym cyklu produkcyjnym brojlerów. Amoniak jako gaz lżejszy od powietrza gromadzi się w górnych warstwach pomieszczenia, stanowiąc problem w przypadku chowu drobiu w wielopiętrowych klatkach, jak i w systemie ściołowym. Amoniak nawet w małej koncentracji, łatwo rozpuszcza się w wodzie, tworząc zasadę amonową, wywołującą podrażnienie spojówek, zapalne stany rogówki i spojówki oraz światłowstręt (Ryc. 1). Podrażnia błony śluzowe górnych dróg oddechowych ptaków, a przenikając w głąb tkanek, wywołuje zapalenie błon śluzowych, zwiększając ich wrażliwość na działanie czynników zakaźnych. Duża koncentracja amoniaku w pomieszczeniu, powyżej 26 ppm, przyczynia się do porażenia ośrodka oddechowego ptaków będąc często powodem ich śmierci (Sokołowicz, 2021).  Od połowy 2010 r. w odchowie kurcząt brojlerów obowiązują przepisy dyrektywy unijnej oraz krajowe Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi, nakładające na producentów obowiązek monitorowania poziomu amoniaku podczas produkcji, który bez względu na obsadę, wiek ptaków czy porę roku nie powinien przekroczyć 20 ppm.

Ryc. 1. Zmiany oka kurcząt brojlerów wywołane wysoką koncentracją amoniaku w kurniku (Aziz i Barnes, 2010).

KORZYŚCI

Dodawane do pasz drobiowych, roślinne związki bioaktywne, dostarczają naturalnych i wydajnych sposobów, ograniczających emisję amoniaku, pochodzącego z chowu drobiu i trzody chlewnej. Jest to dla obu gatunków zwierząt gospodarskich korzystna sytuacja, która zapewnia dobrostan i dobre warunki środowiskowe nie tylko zwierzętom, ale i pracownikom, dzięki czemu wydajność zwierząt utrzymuje się na dobrym poziomie, a nawet jest poprawiana, przy jednoczesnym zmniejszeniu ryzyka występowania chorób układu oddechowego, związanych z działaniem amoniaku. Producenci drobiu lub trzody chlewnej, odgrywają zasadniczą rolę w zmniejszaniu uwalniania amoniaku do atmosfery, przyczyniając się tym samym, do zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska i poprawy ogólnego stanu zdrowotnego na naszej planecie.