Powietrze w kurniku

Mgr inż. Sara Dzik,
Dr hab. inż. Tomasz Mituniewicz,

Za jeden z najważniejszych elementów zapewniających dobrostan ptakom hodowlanym, uważany jest odpowiedni, kontrolowany mikroklimat w budynku inwentarskim (Witkowska i in., 2010).

Warunki środowiskowe pomieszczeń oceniane są na podstawie cech:

• fizycznych, np. temperatura i wilgotność powietrza, ruch powietrza, hałas, oświetlenie;
• chemicznych, fizykochemicznych, np. szkodliwe domieszki gazowe i pyły;
• mikrobiologicznych, np. bakterie, grzyby.

Do parametrów kształtujących mikroklimat zalicza się: lokalne warunki klimatyczne (np. nasłonecznienie, temperaturę powietrza, wiatr), konstrukcja oraz ciepłochronność budynku inwentarskiego, sprawność urządzeń grzewczo-wentylacyjnych, technologie pojenia i karmienia oraz utrzymania ptaków, obsada ptaków na jednostce powierzchni (Jankowski, 2012).Sterując mikroklimatem, producenci drobiu muszą zwrócić szczególną uwagę na jakość powietrza w kurnikach. W związku z tym niezbędna jest ocena wydajności urządzeń doprowadzających świeże i odprowadzających zużyte powietrze. Do tego, stosowanie komputera wskazującego na podstawie rozmieszczonych czujników wartość temperatury, wilgotności i ruchu powietrza oraz gazów szkodliwych. Obecnie, stanowi to pewien standard techniki, co umożliwia stałą kontrolę parametrów powietrza i gwarantuje jego właściwą jakość. Wciąż jednak pozostaje wiele kwestii, nad którymi należy pracować (np. pyły czy emisja odorów) [www.bigdutchman.pl].

Temperatura i wilgotność względna powietrza

Omawiając powietrze w kurniku pierwszą kwestią, jaką należy poruszyć, jest temperatura powietrza. Najlepiej, jeśli zakres temperatury jest optymalny. Wówczas mówi się, iż taki zakres tworzy strefę termoneutralną. Oznacza to, że ptaki osiągają maksymalną wydajność przy jednoczesnym najniższym zużyciu paszy (www.bigdutchman.pl). Wówczas energia pobrana z paszy nie jest tylko przeznaczana na termoregulację. Jeżeli temperatura powietrza spada poniżej dolnej temperatury krytycznej, to konsekwencją jest zmniejszone oddawania ciepła i zwiększenie metabolizmu. Spadek temperatury powietrza już o 10C może powodować przyspieszenie metabolizmu o 2-5%. W przypadku podwyższenia temperatury o 10C również tempo przemiany materii zwiększa się, co może doprowadzić do dodatkowej produkcji ciepła (Etches i in., 2008; Jankowski, 2012) (Rys 1.). Rolę termostatu u ptaków pełni ośrodek termoregulacji, który znajduje się w podwzgórzu. Gwarantuje utrzymanie stałej temperatury ciała – zależnie od gatunku oscyluje między 41,1 a 42,60C. W przypadku wysokich wartości – reguluje oddawanie ciepła, zaś w niskich – wzmaga produkcję ciepła (Widowski, 2010; Jankowski, 2012). Dla precyzyjnej oceny termoregulacji należy także określić wilgotność powietrza oraz ruch powietrza – odczuwalne warunki termiczne (www.bigdutchman.pl).

Rysunek 1. Skutki obniżonej i podwyższonej temperatury powietrza w kurnikach (Jankowski, 2012; Kołacz i Dobrzański, 2019)

Poziom wilgotności względnej powietrza w kurniku zależy od wielu czynników (Rys. 2). Optimum w budynkach drobiarskich wynosi 65% (od 55% do75%). Jeżeli powietrze nasycone jest parą wodną nadmiernie lub niewystarczająco, wówczas może dojść do niekorzystnych skutków. Zbyt wysoki poziom wilgotności względnej powietrza powoduje:

• spadek produkcyjności ptaków;
• wzmożoną podatność na choroby (zakaźne lub pasożytnicze);
• przeżywalność patogenów;
• gorsza izolacja cieplna ptaków podczas chłodu (co jest konsekwencją zwilgoconych piór);
• utrudnione parowanie (co w konsekwencji może sprzyjać schorzeniom układu oddechowego);
• nadmierne zwilgocenie ściółki (co w konsekwencji może sprzyjać schorzeniom pasożytniczym oraz schorzeniom nóg).

Natomiast, zbyt niski poziom wilgotności względnej powietrza powoduje:

• odwodnienie ptaków;
• spadek wydajności;
• zwiększone spożycie wody;
• zmniejszone spożycie paszy;
• nadmiernie wysuszoną skórę (co w konsekwencji może sprzyjać występowaniu świądu);
• łamliwość piór;
• większą koncentrację pyłów w powietrzu (co w konsekwencji może sprzyjać schorzeniom układu oddechowego, podrażnieniu błon śluzowych) (Jankowski, 2012).

Rysunek 2. Źródła wilgotności względnej powietrza w kurniku (Jankowski, 2012; Kołacz i Dobrzański, 2019)

Pomiary temperatury i wilgotności względnej powietrzaPomiary temperatury i wilgotności względnej powietrza Aby dokonać pomiaru temperatury powietrza w kurnikach można zastosować termometry standardowe. Z kolei do pomiarów ciągłych stosuje się termografy, do pomiaru temperatury rektalnej lub skóry ptaków – termometry elektroniczne, a do temperatury radiacyjnej – termometry termistorowe, pirometry czy kamery termowizyjne. Natomiast do pomiarów wilgotności względnej powietrza stosuje się higrometry włosowe, psychrometry (zwykłe lub aspiracyjne) lub mierniki elektryczne – jest to również najszybsza metoda. W przypadku pomiarów ciągłych można zastosować higrografy (lub termohigrografy notujące jednocześnie wartości temperatury i wilgotności) (Kołacz i Dobrzański, 2019).

Rysunek 3. Ruch powietrza w kurniku nie powinien przekraczać 0,3 m/s. Wyższa prędkość powietrza może nieść za sobą poważne konsekwencje zdrowotne – zwłaszcza wśród młodych ptaków (lombard.contentlive.co.uk)

Ruch powietrza

Prędkość powietrza obok temperatury i wilgotności względnej powietrza stanowi kluczowy parametr w kształtowaniu bilansu cieplnego (Kołacz i Dobrzański, 2019). Jest to istotny czynnik, gdyż na drób działa ochładzająco, umożliwiając oddawanie ciepła na drodze konwekcji (unoszenie). W budynkach dla drobiu wartość ruchu powietrza nie powinna przekraczać 0,3 m/s. Prędkość powietrza nawet nieco podwyższona ponad normę może nieść za sobą poważne skutki zdrowotne dla ptaków (Rys. 3). Przeciągi nie są pożądane w kurnikach, gdyż niekorzystanie wpływają na wartość izolacyjną ptaków i w konsekwencji może dojść do nadmiernej utraty ciepła. Jest to szczególnie niebezpieczne u młodych kurcząt (Jankowski, 2012). Pomiarów ruchu powietrza dokonuje się za pomocą: wiatromierzy, anemometrów, katatermometrów, mierników elektrycznych (Kołacz i Dobrzański, 2019).

Zanieczyszczenia mikrobiologiczne powietrza

Specyfika mikroklimatu w budynkach inwentarskich, zwłaszcza w tych dla drobiu, stwarza doskonałe warunki do zasiedlenia mikroorganizmów (w tym patogenów). Jednakże obecność bakterii i grzybów nawet potencjalnie chorobotwórczych może zagrażać życiu i zdrowiu ptaków, ale także ludzi – głównie pracowników obsługi (Buczyńska i Szdkowska-Stańczyk, 2010; Ropek i Frączek, 2016). Pewnym utrudnieniem w utrzymaniu powietrza o właściwej jakości mikrobiologicznej jest brak norm określających dopuszczalną liczbę drobnoustrojów w budynkach inwentarskich (Sadowiec i in., 2013). Witkowska i in. (2010) podają, że najwięcej mikroorganizmów znajduje się w kurnikach, co jest skutkiem: wysokiej temperatury i wilgotności względnej powietrza, zagęszczenia ptaków na jednostce powierzchni, wilgotnej ściółki (wydalanie kałomoczu) oraz zapylenia powietrza (Rys. 4).

Ilościowy i jakościowy skład mikroflory powietrza w kurnikach zależy od wielu czynników. Za najważniejsze uznaje się: czynniki techniczno-technologiczne (tj. typ budynku, system utrzymania ptaków, rodzaj wentylacji) oraz czynniki mikroklimatyczne. Zanieczyszczenia mikrobiologiczne na skutek wentylacji emitują do środowiska naturalnego. Podaje się, że wraz z 1 g pyłu z budynku dla brojlerów do atmosfery dostaje się 200-800 tysięcy bakterii. Z kolei z kurnika bateryjnego, w którym utrzymywane jest 50 tysięcy kur niosek w ciągu 1 h na zewnątrz, przenoszone jest 52,5-90,7 miliarda bakterii oraz 312-545 milionów grzybów (Jankowski, 2012). W celu ograniczenia zanieczyszczenia mikrobiologicznego powietrza należy pamiętać o utrzymaniu odpowiedniej higieny oraz właściwym myciu, dezynfekcji i dezynsekcji budynków, a także o stosowaniu np. biofiltrów.

Rysunek 4. Duża obsada ptaków na jednostce powierzchni, stosunkowo wysoka temperatura powietrza oraz wilgotność względna powietrza, wilgotna ściółka oraz wysoki poziom zapylenia – to czyni kurniki miejscem doskonałym do bytowania drobnoustrojów (Witkowska i in., 2010; thepoultrysite.com)

Chemiczne zanieczyszczenia powietrza

Yan i in. (2013) ocenili, iż powietrze odprowadzane z drobiarskich ferm wielkotowarowych może składać się nawet z ponad 160 związków chemicznych takich jak: amoniak, lotne aminy, siarkowodór, tiole, indole czy lotne kwasy tłuszczowe. Gazy te uznawane są za szkodliwe lub potencjalnie szkodliwe i mogą wywoływać u ludzi: podrażnienie układu oddechowego, astmę oskrzelową, alergie, chroniczne zmęczenie oraz bóle głowy, nudności. Dodatkowo stanowią problem dla okolicznych mieszkańców z powodu uciążliwości zapachowej (odory). Natomiast w przypadku zwierząt, oprócz chorób dróg oddechowych, może dojść także np. do obniżenia lokalnej odporności czy spadków masy ciała (Matusiak in., 2017).
Różni się on pod względem ilościowym i jakościowym w budynkach inwentarskich. Przede wszystkim niższa jest zawartość tlenu, wyższa dwutlenku węgla. Powietrze w kurniku zawiera również większą ilość szkodliwych domieszek gazowych. Największym problemem w branży drobiarskiej jest jednak amoniak, który powstaje z resztek paszy, a także w wyniku rozkładu związków azotowych z pomiotu kurzego (rozkład mikrobiologiczny i enzymatyczny).

Pyłowe zanieczyszczenie powietrza

Istotnym zagrożeniem jest również pył wytwarzany podczas prac czy pochodzący z procesu pylenia ściółki lub paszy. Pył zawieszony oraz osiadły może zawierać także drobnoustroje dostające się do powietrza z odchodów, a także naskórek ptaków. Jak podają Nimmermark i in. (2009), Rimac i in. (2010) oraz Matusiak i in. (2017) powietrze i pył w budynkach dla drobiu mogą zawierać drobnoustroje, w stężeniach w zakresie 104 – 107 jtk w 1 m3 powietrza lub 1 g pyłu. Do tego np. pleśnie toksynotwórcze i silnie alergenne, wytwarzające metabolity wtórne (np. Aspergillus, Fusarium). Co więcej, Matusiak i in. (2017) powołując się na badania Herron i in. (2015) dodają, iż na fermach drobiu zapylenie pomieszczeń jest znacznie wyższe niż w przypadku budynków dla trzody chlewnej i bydła (Rys. 5).

Rysunek 5. Badania naukowe dowodzą, że kurniki są bardziej zapylone niż np. budynki przeznaczone dla trzody chlewnej czy bydła (Matusiak i in., 2015; nationalsafetyinc.org)

Emisja powietrza z kurników do atmosfery

Powietrze emitowane z budynków drobiarskich (zwłaszcza z ferm wielkotowarowych) budzi ostatnimi czasy wiele wątpliwości. Zwłaszcza w odniesieniu do uciążliwości środowiskowej. Intensywne utrzymanie ptaków oraz duża obsada sprzyjają produkcji gazów toksycznych – wraz z odchowem ptaków zużyte powietrze dostaje się z budynków do atmosfery. W ten sposób znaczne ilości związków odorowych i pyłów trafiają do środowiska naturalnego (Krawczyk i Walczak, 2016). Szczególny problem stanowi azot, który jest składnikiem odchodów i w przyrodzie ulega wielu przemianom biochemicznym (Dzik i Mituniewicz, 2019). Oprócz obciążenia środowiska naturalnego zanieczyszczone powietrze może także negatywnie wpływać na fizjologię, behawior, zdrowie, produkcyjność i dobrostan ptaków. Jest to również poważne zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi. Poprzez obostrzenia prawne oraz świadomość producentów drobiu i społeczeństwa zaczęto podejmować wszelkie próby, zmierzające do ograniczenia emisji zanieczyszczonego powietrza z ferm drobiarskich do atmosfery.

Podsumowanie

Właściwe parametry mikroklimatu w budynkach dla drobiu są gwarancją dobrego chowu ptaków. Najnowsze techniki umożliwiają stałą kontrolę temperatury i wilgotności względnej powietrza w pomiarach ciągłych. Jakość powietrza związana jest także z odpowiednim ruchem powietrza, właściwą wentylacją, a co za tym idzie – również z odpowiedni poziom drobnoustrojów, gazów szkodliwych, pyłów. Powietrze w kurniku różni się pod względem jakościowym i ilościowym w porównaniu z powietrzem atmosferycznym. W budynkach inwentarskich notuje się wyższą ilość mikroorganizmów w powietrzu, do tego występowanie amoniaku, siarkowodoru, metanu, ketonów. Związki te na ogół są nieobecne w powietrzu atmosferycznym.