Джерело INCI vol.28 No.4 Каракас квіт. 2003 рік
Детермінована модель з механістичними та емпіричними компонентами була розроблена (Hyer, 1991; Danfaer, 1991), дотримуючись етапів, описаних Сандерсом та Картрайтом (1979). Рівняння моделі були інтегровані в програму електронних таблиць (Lotus, 1985).
Метаболічне виробництво тепла (HP) розраховували за рівнянням Лофгрейна та Гаррета (1968)
Журнал HP = 1,8851 + 0,00166EMi
де EMi: споживання енергії, що піддається метаболізму, ккал/д/вт0,75 та HP: метаболічне тепло, що виробляється.
Ця оцінка виробництва тепла базується на споживанні енергії, що піддається метаболізму, і не враховує виробництво тепла, спричинене такими ситуаціями, як неадекватне додавання сечовини або виведення невідкладеного білка, для якого вважалося додаванням тепла, виробленого виділенням сечовини (Hpeu, ккал/д) та дезамінуванням невідкладеного білка (HPd, ккал/д), враховуючи, що при синтезі сечовини утворюється 3,4 ккал/г N, перетвореного в сечовину (Fernández-Rivera et al., 1989). Розрахунок невідкладеного білка оцінювали на основі споживання білка, що метаболізується, та споживання енергії (Mendoza and Ricalde, 1996). Для цього розрахунку вартість дезамінування невідкладеного білка (ENd) у тканині вважалася 0,454 Мкал/ME/кг білка (Schulz, 1975) з ефективністю використання РС 0,72.
HPue = 3,428 молей сечовини
а метаболічне тепло (СМ) оцінюється за сумою процесів:
Rhl = 0,5736 · (0,000941 [VL (Pb - Pa)])
Передбачається, що якщо температура навколишнього середовища (T) менше 25 ° C, температура тіла (Tb) є постійною (38,7 ° C), а для T більше 25 ° C існує лінійна залежність. Використовуючи дані різних авторів (McDowell et al., 1961; Whittow, 1982; Stainer et al., 1984; Johnson, 1985) рівняння
Tb = 36,27 + 0,12T для T> 25ºC
Об'єм дихання розраховується за рівняннями Стівенса (1981)
RR = e (2,966 + 0,0218T + 0,00069T2),
TV = 0,0189 RR-0,463, та
EXT = 17 + 0,3T + e (0,01611RH + 0,0387T)
де RR: частота дихання, вдихи/хв; T: температура навколишнього середовища, ° C; Телевізор: об'єм дихання, л; RH: відносна вологість,%; і EXT: температура повітря із закінченням терміну дії, ºC.
Тиск насичення пари та інші властивості повітря обчислюються за співвідношенням Тетенса (Weisss, 1977):
Ps = 0,61078 досвіду [(17,2693882 · Tbs)/(Tbs + 237,3)]
h = 1006Tbs + w (2501 + 1,775Tbs)
де Ps: тиск насичення пари, кПа; Tbs: температура сухої колби, ºC; Psm: тиск насичення пари, мм рт.ст .; f: відносна вологість/100; P: поточний тиск пари; Ш: коефіцієнт вологості; V: об'єм, м3/кг; і H: ентальпія повітря, кДж/кг сухого повітря.
Shl = [-0,1667 + 0,1667 · T] Rhl для T 25;
Коефіцієнт конвекції (год, ккал/хв/м2/ºC) та конвективний тепловий потік (Qh, ккал/хв) обчислюються за рівняннями, описаними Curtis (1981)
де Ah: ефективна площа поверхні тварини для конвекції, м2; Ta: температура повітря, ° C; Ц: температура поверхні тварини, ° С; V: швидкість повітря, см/сек; і D: діаметр циліндра, см.
Площа тварини (А) була розрахована за формулою, запропонованою NRC (1981), а діаметр (d) із співвідношенням, описаним Брюсом і Кларком (1979), скоригований для великої рогатої худоби на основі живої маси (ш):
Температуру поверхні (Ts,) оцінювали за допомогою поліноміального рівняння, яке описує залежність між температурою шкіри як функцією швидкості повітря (v, м/секунду) і температури повітря (T,), використовуючи інформацію від молочної худоби (Kleiber and Brody, 1952). Рівняння (R2 = 0,93) можна використовувати для температур від 10 до 35 ° C зі швидкістю повітря від 0,15 до 3,75 м/с.
Ефективна площа конвекції під час випасу (Gt, h) вважалася рівною 100% та 80% за час, коли тварина не паслася (24-Gt). Час випасу (Gt, h) обчислювали за індексом температури та вологості (THI) та за рівнянням регресії, описаним Ehrenreich та Bjugstad (1966)
де Tdb: температура сухої колби, ºC; та Twb: температура вологої колби, ºC.
Радіаційне теплове навантаження
Для оцінки радіації, яку отримує тварина, спочатку вважається, що під час періодів відпочинку тварини (TD, h) вона перебуватиме в природних або штучних тінях, і що тварина зменшує 26% радіації в тіні (Бонд і Ластер, 1975).
де DL: тривалість дня або перебування на сонці, год; Gt: час випасу, год; і TD: час відпочинку, год.
RI = 0,14 RS Мкал/год м2
AD = AI = 0,5A = 0,57,28 = 3,64м2
Випромінювання було розраховано з урахуванням тривалості дня (DL, год), яка становить 12 годин і 10 хвилин для екватора, між 10h40min і 13h30min сонячного світла на день (Heady, 1983). Потім коефіцієнт випромінювання сонячного тепла (Sr, Мкал) на день, враховуючи час випасу та відпочинку, розраховували як
а загальний коефіцієнт випромінювання (GTR) буде сумою Sr і непрямого випромінювання:
Згодом було розраховано опромінення або випромінювання тварини навколишнього середовища протягом нічних годин. Це робиться кількісною кількістю годин ночі різницею (DN = 24-DL). Прийнята ефективна площа випромінювання тварини вночі (Arn, м2) становить 80% площі тварини, випромінювальна здатність (e) дорівнює 1 і абсолютна температура випромінювання тварини (Te, ºK) еквівалентна температура повітря. Температуру шкіри (ºC) протягом ночі обчислювали з наступним поліномом (Johnson 1985)
Arn = 0,8 · A = 0,8 · 7,28 = 5,82м2
Потік випромінювання (Cr, ккал/год) від жуйних до ґрунту та рослин (Ts) розраховували за рівнянням
а загальний потік вночі (Crn) отримували множенням:
Результати і обговорення
Незважаючи на той факт, що в більшості тропічних трав малоймовірно, що в рубці є надлишок розкладається N (Ramos et al., 1998), підживлення сечовиною (Aranda et al., 2001) та випас на кліматичних луках, помірних або в трави, асоційовані з бобовими культурами (Cervantes et al., 2000), можуть створювати умови з негативним ПФУ.
Розрахунки для метаболічного виробництва тепла (МК) були
СМ (24 год.) = 12,37 + 0 + 0,190 = 12,56Мкал/д.
Psm = Ps/0,1333322 = 31,82 кПа
RR = 25868 відповідно/хв (вночі)
RR = 69,477 відн./Хв (протягом дня)
Метаболічне тепло походить від різних процесів, таких як мікробне перетравлення їжі, підтримка динамічного стану тканин, основних функцій (підтримка клітинного гомеостазу, метаболізму) та окислення метаболітів (Allen, 2002). Основним компонентом, пов'язаним з метаболічним теплом, є споживання ЕМ, на що вказують розрахунки для виробництва метаболічного тепла. Виробництво тепла буде функцією споживання та засвоюваності, оцінюючи, що близько 40% споживаної енергії перетворюється на метаболічне тепло (Blaxter, 1989). Внесок метаболізму сполук азоту порівняно невеликий (Blaxter and Boyne, 1978).
1. Аллен М (2002) Модель передачі тепла жуйних тварин. Кафедра машинобудування, Університет принца Сонгкла. Мав Яй, Таїланд. 11 стор.
2. Еймс Д.Р., Рей Д.Е. (1983) Маніпуляції з навколишнім середовищем для підвищення продуктивності. J. Anim. Sci. 57: 209-217.
3. Aranda IE, Mendoza GD, García BC, Castrejón PF (2001) Зростання телиць, що випасають зоряну траву, доповнену цукровою тростиною, сечовиною та білковою добавкою. Liv. Вип. Наук. 71: 201-206.
4. Болдуін Р.Л. (1976) Моделювання метаболізму. У Levine J, Honeboken W (Eds.) Принципи моделювання систем тварин. Університет Каліфорнії. США. стор. 33-40.
5. Blaxter KL (1989) Енергетичний обмін у тварин і людини. Кембриджська університетська преса. Лондон. Англія. 129 с.
6. Blaxter KL, Boyne AW (1978) Оцінка харчової цінності кормів як джерела енергії для жуйних тварин та виведення систем годівлі. J. Agric. Sci (Camb.) 90: 47-68.
7. Брюс Дж. (1979) Втрата тепла від тварин до підлоги. Господарське будівництво Прогр. 23: 1-4.
8. Bruce JM, Clark JJ (1979) Моделі виробництва тепла та критичної температури для вирощування свиней. Анім. Випуск 28: 353-69.
9. Бонд Т.Є., Ластер Д.Б. (1975) Вплив затінення на виробництво худоби для худоби на Середньому Заході. Транс. ASAE 64: 957-59.
10. Сервантес Р.М., Альварес Є.С., Торрентера О.Н., Мендоса М.Г.Д., Еспіноза А.С., Велдеррейн Ф.А., Гонсалес М.С. (2000) Час різання та поживний склад, місце та ступінь перетравлення однорічної райграсу (Lolium multiflorum) у телиці. Агронаука 34: 413-422.
11. Кертіс С. Є. (1981) Екологічний менеджмент у тваринництві. Послуги з охорони навколишнього середовища тварин. Преса університету штату Айова. Іллінойс. США. стор. 53-57.
12. Данфаер А (1991) Математичне моделювання метаболічної регуляції та росту. Liv. Видання Sci 27: 1-18.
14. Ehrenreich JH, Bjugstad J (1966) Час випасу худоби залежить від температури та вологості. J. Range Manag. 19: 141-42.
15. Fernández-Rivera S, Klopfenstein TJ, Britton R (1989) Реакція на ріст на вживання білка та корму шляхом вирощування худоби, що пасеться на мозолі. J. Anim. Наука 67: 574-580.
16. Фінч В. А. (1983) Тепло як фактор стресу у травоїдних тварин в тропічних умовах. У Gilchist FCM, Mackie RI (Eds.) Харчування травоїдних тварин в субтропіках і тропіках. Наукова преса. Меріленд. США. стор. 455-472.
18. Heady HF (1983) Кліматична рослинність травоїдних взаємодій у тропіках та субтропіках. У Gilchist FCM, Mackie RI (Eds.) Харчування травоїдних тварин в субтропіках і тропіках. Наукова преса. Меріленд. США. стор. 473-493.
19. Hyer JC (1991) Розробка моделі для прогнозування споживання корму шляхом випасу худоби. J. Anim Sci. 69: 827-835.
20. Джонсон HD (1985) Фізіологічні реакції та продуктивність великої рогатої худоби. In Yousef MK (Ed.) Фізіологія стресу у тваринництві. Т. II Копитні. Преса CRC. Бока-Ратон, штат Флорида. США. 455 с.
21. Kleiber HH, Brody S (1952) Відносна ефективність поверхневого випаровування, дихального випаровування та невипаровуваного охолодження щодо виробництва тепла у корів Джерсі, Голштейна, Браун Швейцарії та Брахмана. Mo. Agr. Дослідний штаб Рез. Бик. 5: 574-582.
22. Лофгрін Г.П., Гаррет В.Н. (1968) Система для вираження чистих енергетичних потреб та значень кормів для вирощування та обробки м’ясної худоби. J. Anim. Sci. 27: 793-806.
23. Lotus (1985) Довідковий посібник 123. Випуск 2. Перше видання. Корпорація розвитку Lotus. Кембридж, Массачусетс, США. 344 стор.
24. Manetsch JT, Park L (1977) Системний аналіз та моделювання із застосуванням до економічних та соціальних систем. 3-е вид. Кафедра електротехніки та системних наук. Університет штату Мічиган. США. 475 с.
26. McDowell RE, Moody EG, Van Soest PJ, Lehman RP, Ford GL (1961) Вплив теплового стресу на використання енергії та води годуючих корів. J. Dairy Sci. 52: 188-194.
27. NRC (1981) Харчова енергетика домашніх тварин. Національна наукова рада. Преса Національної академії. Вашингтон, округ Колумбія. США. 54 стор.
28. NRC (1996) Вимоги до поживних речовин для м’ясної худоби. Національна наукова рада. Преса Національної академії. Вашингтон, округ Колумбія. США. 242 с.
29. Рамос Ж.А., Мендоса М.Г.Д., Аранда І.Є., Гарсія Б.К., Барсена Г.Р., Аланіс Р.Ж. (1998) Білкові добавки для втечі вирощуваних бичків, що випасають зоряну траву. Анім. Feed Sci. Technol. 70: 249-256.
31. Sanders JO, Cartwright TC (1979) Загальна модель системи виробництва великої рогатої худоби. Частина 2. Процедури, що використовуються для моделювання продуктивності тварин. Agric. Сист. 4: 289-309.
32. Шульц А.Р. (1975) Комп’ютерний метод розрахунку наявної енергії білків. Дж. Нутр. 105: 200-207.
33. Sprinkle JE, Holloway JW, Warrington BG, Ellis WC, Stuth JW, Forbes TDA, Greene LW (2000) Кінетика Digesta, споживання енергії, пасовищна поведінка та температура тіла випасається м’ясної худоби, що відрізняється адаптацією до тепла. J. Anim. Наука 78: 1608-1624.
34. Stainer MW, Mount LE, Bligh J (1984) Енергетичний баланс і регулювання температури. Кембриджська університетська преса. Англія. 250 стор.
35. Стівенс Д.Г. (1981) Модель втрати дихальної пари у молочної худоби Голштейна. Транс. ASAE 24: 151-158.
36. Susenbeth A, Mayer R, Koehler B, Neumann O (1998) Потреба в енергії для поїдання великої рогатої худоби. J. Anim Sci. 76: 2701-2705.
37. Tobías B, Mendoza GD, Arjona E, García BC, Suárez ME (1997) Імітаційна модель продуктивності вирощування бичків, що пасуться на тропічних пасовищах. J. Anim. Наука 75 (Додаток 1): 271.
38. Тернер Х.Х., Шлегер А.В. (1960) Значення типу шерсті у великої рогатої худоби. Південний. J. Agric. Рез. 11: 645-655.
39. Weisss A (1977) Алгоритми розрахунку властивостей вологого повітря на ручному калькуляторі. Транс. ASAE 20: 1133-1136.
40. Whittow GC (1982) Значення кінцівок вола (Bos taurus) у терморегуляції. J. Agric. Наука 58: 109-20.
КОНЦЕПТУАЛЬНА ВІС СТАТТІ
(Всі права захищені Portal Veterinaria.com)