Lo stress da caldo del periodo estivo mette a dura prova le bovine da latte e i ricercatori statunitensi vagliano metodi di raffrescamento sempre più efficaci ed economici per mantenere il benessere animale in stalla.
Dialogo tra sensori
Quale futuro è possibile per i sistemi di raffrescamento a base di acqua? La ricercatrice Van Os dell’University of Wisconsin−Madison (USA) fa il punto sulle tecnologie più interessanti che potrebbero contribuire a migliorare il benessere delle bovine e contenere lo spreco di acqua potabile.
Possono essere installati dei sensori di regolazione del flusso nelle aree critiche, come la sala di attesa o la zona di alimentazione, nelle quali la densità delle bovine varia durante la giornata, specialmente se si tratta di stalle dove gli animali possono spostarsi volontariamente. La nebulizzazione entra in funzione in base alle condizioni di temperatura e umidità e il flusso viene erogato in base al numero di bovine presenti.
Una tecnologia ideale dovrebbe rilevare i segnali di stress da caldo delle bovine (frequenza respiratoria, temperatura corporea e cutanea, affanno, ecc.) e “dialogare” con i sensori di movimento e con il sistema di controllo degli ugelli, in modo da fornire comfort in tempo reale.
Secondo la ricercatrice dell’University of Wisconsin−Madison le tecnologie che aiutano a risparmiare acqua potabile devono garantire un reale abbattimento dello stress da caldo, mantenere l’ambiente umido senza bagnare il suolo o il cibo e integrare un flusso di aria per aumentare la sensazione di frescura e tenere lontani gli insetti.
Risparmio energetico ed estati roventi
Presso l’University of California di Davis (Usa) un team di ricercatori coordinati da Cassandra Tucker sta conducendo analisi sperimentali sui sistemi di ventilazione e raffrescamento. Tucker è professoressa presso il Department of Animal Science e direttrice del Tucker Lab, laboratorio sperimentale in cui si approfondiscono le tematiche del benessere in relazione al management ed alla stabulazione.
Grazie al finanziamento della California Energy Commission, ente governativo che si occupa di risparmio energetico e tutela ambientale, il team di ricercatori californiani sta conducendo un progetto per testare misure innovative introdotte in stalla per contrastare il caldo e quantificare il loro impatto sul consumo di elettricità e acqua e sulla salute ed il benessere delle bovine.
Nella Central Valley della California si concentra il maggior numero di allevamenti da latte dello Stato (1,8 milioni di capi) e per oltre cinque mesi all’anno la temperatura ambientale supera regolarmente i 22,2°C, esponendo le bovine a un costante rischio di stress da caldo.
Nell’estate del 2017 si sono registrate temperature superiori a 32,2°C per 57 giorni di fila. Questi dati allarmanti, riportati da Cassandra Tucker, introducono alle varie fasi del progetto sperimentale che mette a confronto quattro sistemi di raffrescamento delle bovine per mezzo di acqua per testarne efficacia e sostenibilità ambientale ed economica (“Cooling solutions for California's dairy cows facing the heat”, pubblicato su www.usnews.com, ottobre 2018).
Molta acqua per il benessere
I ricercatori del Tucker Lab sottolineano che per stabilire i parametri della nebulizzazione temporizzata è necessario calcolare molte variabili tra cui le tempistiche della risposta fisiologica della bovina, i minuti necessari affinché l’acqua evapori completamente dal mantello, le condizioni ambientali di temperatura e umidità, la densità degli animali e il loro stadio produttivo.
Nell’esperimento le bovine venivano rinfrescate nell’area di alimentazione per 45 minuti ad intermittenza, nelle fasce orarie dalle 11.30 alle 12.15 e dalle 14.30 alle 15.15.
La nebulizzazione è stata effettuata in 4 combinazioni differenti per volume di acqua (74 o 44 litri per ugello/45 minuti, pari a 19,6−33,6 litri/capo/ora) e per durata delle sessioni (da 3 a 10 cicli).
Tutte le combinazioni sono risultate efficaci nel rinfrescare le bovine rispetto al gruppo di controllo, tuttavia la strategia migliore consiste nel prolungare il tempo di nebulizzazione (3 minuti, con intervalli di 6 minuti tra una sessione e l’altra) cosa che permette di ridurre in modo significativo anche il surriscaldamento degli arti ma comporta un maggior consumo di acqua (+ 30 litri/45 minuti).
L’impiego di 74 litri di acqua in 45 minuti ha permesso alle bovine di mantenere la temperatura corporea al di sotto dei 38,9°C per almeno 66 minuti dopo il termine della nebulizzazione, mentre con 44 litri il periodo di benessere termico si riduceva a 46 minuti. In entrambi i casi, al termine dei 45 minuti di nebulizzazione la temperatura corporea delle bovine era in media di 38,7°C o inferiore e la temperatura cutanea superficiale era di 28,3−28,8°C contro i 28,9°C registrati prima di ciascuna sessione di nebulizzazione.
Questione di combinazioni
I ricercatori del Tucker Lab dell’University of California hanno pubblicato i risultati di una seconda prova sperimentale che indagava su quali fossero i migliori parametri del flusso di acqua da adottare per la nebulizzazione (Grazyne Tresoldi e colleghi, “Cooling cows with sprinklers: Effects of soaker flow rate and timing on behavioral and physiological responses to heat load and production”, pubblicato sul Journal of D.S., volume 102, gennaio 2019).
Sono state proposte delle combinazioni di flusso/intervallo (3 minuti flusso/6 minuti intervallo o 1,5 min/3 min) con differenti quantità di acqua erogata (3,3 litri/minuto=flusso minimo o 4,9 l/min=flusso intenso) in diversi orari tra le 8.15 e le 23.30.
Contrariamente a quanto i ricercatori si aspettavano la quantità di acqua nebulizzata per minuto non ha avuto effetti sul comportamento delle bovine e il flusso intenso ha dato solo piccoli risultati positivi sulla produzione lattea (+ 1,5 kg/giorno) e sulla temperatura corporea (-0,1°C nell’arco delle 24 ore).
Il team californiano sostiene che a fare la differenza sembrano essere la durata della nebulizzazione e gli intervalli tra i cicli, piuttosto che la quantità di acqua impiegata nelle sessioni di nebulizzazione.
Tale dato consentirebbe di ridurre il flusso degli ugelli (3,3 litri/minuto) ma non il volume di acqua totale erogato nelle 24 ore poiché per garantire i massimi risultati gli ugelli devono rimanere in funzione per più tempo.
Nuove tecnologie per combattere lo stress da caldo
e risparmiare acqua
Da: Cassandra Tucker, University of California, “Cooling solutions for California's dairy cows facing the heat”, pubblicato su www.usnews.com, ottobre 2018.
I ricercatori del Tucker Lab, University of California (USA) stanno attualmente testando un sistema di raffrescamento che prevede il ricircolo di acqua fredda all’interno di materassini sistemati sotto le cuccette e ricoperti da circa 10 cm di sabbia che funge da lettiera.
L’acqua scorre nei materassini e sottrae calore per conduzione, poi viene dirottata al “Sub−Wet Bulb Evaporative Chiller”. Si tratta di un macchinario ad alta efficienza che raffredda l’acqua grazie all’evaporazione e la convoglia di nuovo ai materassini per ricominciare il ciclo.
I vantaggi di tale sistema chiuso sono un risparmio di acqua e nessun aumento del tenore di umidità ambientale. I fattori che devono essere approfonditi sono invece l’economicità (l’installazione richiede un importante investimento iniziale) e il reale beneficio che ne traggono le bovine. Rinfrescare la sola area delle cuccette potrebbe non essere sufficiente, poiché esistono altre zone critiche (sala di attesa, zona di alimentazione) dove gli animali sostano per molto tempo e dove è richiesto un buon controllo della climatizzazione.
La seconda tecnologia ancora allo studio è denominata “swamp cooler” e sfrutta il raffrescamento evaporativo diretto grazie all’emissione di aria fredda nell’ambiente, in modo simile ad un condizionatore. I dati ottenuti da tali sperimentazione consentiranno di valutare sia l’efficacia del raffrescamento sia la sostenibilità dei sistemi, in termini di costi e di dispendio energetico.
