METODYKA PROWADZONYCH BADAŃ:
W ramach etapu II zaplanowano monitoring, kontrolę i ocenę warunków zoohigienicznych, mikroklimatycznych w chlewni w trakcie stosowania naturalnych sorbentów w diecie świń. Ponadto zaplanowano ocenę wskaźników produkcyjnych i stanu zdrowia zwierząt.
W każdej z grup monitoringiem objęto warunki zoohigieniczne z uwzględnieniem gazowych zanieczyszczeń (m.in.: NH3, CH4), zapylenie powietrza, aerozol biologiczny, układ termiczno-wilgotnościowy panujący w pomieszczeniach chlewni. Pomiar gazowych zanieczyszczeń w powietrzu chlewni prowadzono aspiratorami oraz włączonymi do instalacji pomiarowej sensorami gazów. Praca urządzenia w takim układzie pozwoliła na bieżąco monitorować skład gazowy powietrza we wszystkich badanych grupach.
Fot 1,2. Analizator Frasenius oraz przenośne detektory wielogazowe wykorzystywane do pomiaru stężeń zanieczyszczeń gazowych w fermie
W celu realizacji zaplanowanych operacji w etapie II i III utworzono w chlewni cztery grupy zwierząt i objęto je doświadczeniem. Zwierzęta przypisane do grupy kontrolnej ( K) były żywione tradycyjnie i nie otrzymywały dodatku sorbentu do paszy, a w trzech grupach określonych jako doświadczalne (D1,D2,D3) zastosowano suplementacje testowanego dodatku. Udział sorbentu w paszy określono w oparciu o wcześniejsze symulacje i testy laboratoryjne uwalniania zanieczyszczeń.
Przeprowadzono ocenę zdolności testowanego dodatku do pochłaniania amoniaku uwalnianego z odchodów zwierzęcych w skali laboratoryjnej. Posłużono się metodą enzymatyczną według Berthelota.. Stężenie uwalnianych zanieczyszczeń oznaczono kolorymetrycznie za pomocą analizatora Cormay Plus. Analizę wykonywano w dwukrotnym powtórzeniu. Objętość uwalniającego się NH3 obliczono dla grup doświadczalnych w stosunku do grupy kontrolnej. W wyniki przeprowadzonych symulacji laboratoryjnych w warunkach fermowych utworzono odrębne boksy w których utrzymywano zwierzęta z poszczególnych grup. Zwierzęta z poszczególnych grup doświadczalnych objętych doświadczeniem otrzymywały wraz z pasza odpowiedni udział sorbentu: 0,25%-D1, 0,5%-D2 i 0,75%-D3.
Fot 3. Kojce dla grup doświadczalnych wydzielone na potrzeby autonomicznego pomiaru stężeń uwalnianych do powietrza zanieczyszczeń gazowych.
Stężenie bioaerozolu określano we wszystkich grupach zwierząt objętych doświadczeniem. W tym celu próbki powietrza pobierano aspiratorem ( AIR SAMPLER) na uprzednio przygotowane podłoża mikrobiologiczne, a następnie identyfikowano przy użyciu mikrotestów biochemicznych. Kontrola skażenia mikrobiologicznego została przeprowadzona przy użyciu próbnika powietrza SAS ISO-100. Urządzenie posiada dwuprzepływowy turbowentylator, za pomocą którego zasysa strumień powietrza przez metalową głowicę z 219 otworami, każdy o średnicy 1 mm. Podczas dokonywania pomiarów metodą zderzeniową powietrze zostaje przepuszczone przez otwory w urządzeniu i w wyniku uderzenia o powierzchnie płytki pozostają na niej zanieczyszczenia które następnie sa poddawane inkunacji i zliczaniu wyrosłych kolonii. W próbkach powietrza określono m.in.: ogólnej liczby bakterii, liczebności bakterii tlenowych mezofilnych i liczebności grzybów. Badania przeprowadzono zgodnie z normami Polskimi Normami oraz zaleceniami w zakresie badania czystości mikrobiologicznej powietrza. Do kontroli układu termiczno-wilgotnościowego we wszystkich grupach zwierząt wykorzystano termo-higrometry oraz anemometr.
Fot 4. Automatyczny próbnik powietrza pracujący metodą impakcyjną – SAS Air Sampler oraz podłoża do hodowli mikroorganizmów.
W wszystkich grupach określono stężenie zapylenia w chlewni, jako: pył całkowity (frakcja wdychalna) i respirabilna, PM1, PM 2,5, PM 10. Badania przeprowadzono za pomocą automatycznego miernika zapylenia Dust Track.
Fot 5. Miernik zapylenia wykorzystywany w trakcie badań fermowych.
Zasadność i bezpieczeństwo stosowanego dodatku, obok kontroli warunków mikroklimatycznych weryfikowano prowadząc badania kontrole stanu zdrowia świń. Kontroli poddano parametry hematologiczne, biochemiczne oraz wskaźników odpornościowe. Krew do badań pobierał lekarz weterynarii z żyły szyjnej po uprzednio przygotowanych próbówek którą następnie przewożono do laboratorium Katedry Higieny Zwierząt i Zagrożeń Środowiska Uniwersyetu Przyrodniczego w Lublinie i poddawano analizom.
Fot 6. Analizator BS- 180 Mindray wykorzystywany do analiz krwi zwierząt.
W oparciu o uzyskane wyniki z analiz stężeń gazowych uzyskiwanych w budynkach inwentarskich przeprowadzono szacowanie wielkości emisji gazów cieplarnianych z objętych badaniami obiektów. W tym celu pakiet Operat FB, który posiada atest Instytutu Ochrony Środowiska (BA/147/96). Pakiet służy do modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym ze źródeł punktowych, liniowych i powierzchniowych zgodnie z metodyką zawartą w rozporządzeniu Ministra Środowiska w sprawie wartości odniesienia niektórych substancji w powietrzu (Dz.U. nr 16/10).
W trakcie doświadczenia prowadzono kontrolę stanu sanitarno-higienicznego paszy podawanej zwierzętom. W tym celu pobierano do jałowych uprzednio przygotowanych pojemników próbki paszy ( n-6) z każdej z grup badawczych. Następnie próby te łączono w próbę zbiorcza którą homogenizowano i odważano 20 gr. do analiz mikrobiologicznych. Tak przygotowany materiał umieszczonego w sterylnych butelkach , dodawano 180 ml płynu Ringera. Roztwór wytrząsanono przez 5 minut i pozostawiano na 15 minut w celu sedymentacji osadu.
Fot 7. Pasza zwierząt przygotowana do oznaczeń mikrobiologicznych
Następnie przygotowano szereg dziesięciokrotnych rozcieńczeń badanych próbek w roztworze soli fizjologicznej i wysiewano powierzchwnowo na płytki Petriego z odpowiednim podłożem mikrobiologicznym. Po określonym czasie inkubacji zliczano wyrosłe kolonie automatycznym licznikiem i przeliczano zgodnie z normami PN Następnie wyznaczano liczbę poszczególnych typów morfologicznych wyrażoną zawartością jednostek tworzących kolonie w 1g badanego materiału [jtk/g].
Fot. 8 Automatyczny licznik kolonii wykorzystywany w badaniach mikrobiologicznych.
Fot 9 . Wzrost mikroorganizmów na selektywno-wybiórczych podłożach mikrobiologicznych.
W celu określenia parametrów produkcyjnych zwierzęta ważono, analizowano spożycie paszy, a także obserwowana ich kondycję. Wykonano badania strawnościowe pod kątem wykorzystania składników paszy. Po zakończeniu zadania II zwierzęta z poszczególnych grup (grupa kontrolna i 3 doświadczalne) poddano ubojowi (zadanie III).
NAJWAZNIEJSZE WYNIKI BADAŃ II ETAP DOŚWIADCZENIA
Opracowane wyniki badań nad emisja gazów uwalnianych w pomieszczeniach inwentarskich podczas trwania doświadczenia przedstawiają ryciny 1-3. Średnia koncentracja i odsetek redukcji zanieczyszczeń gazowych prezentuje rycina 4.
W okresie badawczym odnotowano zmniejszenie koncentracji uwalnianego amoniaku w pomieszczeniach hodowlanych wszystkich grup doświadczalnych ( D1,D2,D3) wobec stężeń uzyskiwanych w kojcach zwierząt z grupy kontrolnej K. Najniższe średnie wartości uzyskano dla grupy pobierającej wraz z paszą 0,5% udział testowanego dodatku.
Ryć.1 Średnia redukcja NH3 w badanym okresie w poszczególnych grupach (%)
Ryć 2. Średnia redukcja CH4 w badanym okresie (%)
Również analiza średnich stężeń metanu uwalnianego w pomieszczeniach hodowlanych wykazała redukujące właściwości analizowanego dodatku sorbentu wobec tego gazu. Średnie stężenie metanu w analizowanych okresie hodowlanym było najwyższe w kojcu zwierząt z grupy kontrolnej K. Najwyższy wskaźnik redukcji uzyskano natomiast w grupie D1 pobierającej wraz z pasza 0,25% udział biowęgla. Również w pozostałych grupach doświadczalnych odnotowano zmniejszenie koncentracji tego gazu w powietrzu pomieszczeń hodowlanych, jednak obserwowano zależność wykazywała odwrotnią proporcjonalność wobec ilości stosowanego w diecie zwierząt sorbentu.
Ryć 3. Średnia redukcja H2S w badanym okresie (%)
Testowany dodatek wykazał również redukujące właściwości wobec uwalnianego w trakcie tuczu siarkowodoru. Jednak obserwowany stopień redukcji był najniższy z wszystkich analizowanych gazów hodowlanych. Uzyskana redukcja w wszystkich grupach doświadczalnych wykazywała zbliżone wartości, a % redukcji nie wykazywał zależności od zastosowanej w diecie dawki sorbentu.
Uzyskane redukcje w przypadku emitowanego amoniaku były najwyższe w grupie D2 z zastosowanym 0,5% dodatkiem sorbentu w diecie zwierząt. Uzyskany procent redukcji kształtował się na poziomie 37,% wobec grupy kontrolnej K. W grupie D1 z 0,25% udziałem biowęgla uzyskano redukcje NH3 na poziomie 27%, zaś w grupie D3 z zastosowanym dodatkiem sorbentu w ilości 0,75% dziennej dawki paszy zanotowano zmniejszenie koncentracji o 18,46% wobec grupy kontrolnej. Redukcja metanu była na najwyższym poziomie d grupie D3 na poziomie 4,5% wobec grupy kontrolnej. Redukcja H2S kształtowała się na zbliżonym poziomie nie przekraczając 1,5% uwolnionego gazu wobec grupy kontrolnej.
Ryć 4. Średnia koncentracja i odsetek redukcji zanieczyszczeń gazowych
Nie odnotowano zmniejszenia poziomu bioaerozolu w powietrzu pomieszczeń fermowych pod wpływem stosowania aktywnego węgla w grupie D3. Natomiast w grupie D1 i D2 uzyskano niższy poziom bakterii tlenowych mezofilnych, ogólnej liczny bakterii oraz mniejszą liczebność grzybów w powietrzu badanych pomieszczeń inwentarskich. Wszystkie parametry mikrokimatu pomieszczeń hodowlanych były zgodne z Rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i rozwoju Wsi z dnia 2 września 2003 r. w sprawie minimalnych warunków utrzymywania poszczególnych gatunków zwierząt gospodarskich. Zasadność i bezpieczeństwo stosowanego dodatku, obok kontroli warunków mikroklimatycznych weryfikowano prowadząc badania kontrole stanu zdrowia świń. Kontroli poddano parametry hematologiczne, biochemiczne oraz wskaźników odpornościowe Analiza wskaźników świadczących o statusie zdrowotnym nie wykazała istotnych różnic pomiędzy analizowanymi grupami zwierząt. Na tej podstawie można stwierdzić brak negatywnego wpływu testowanego rozwiązania na stan równowagi organizmu i zaburzenia homeostazy. Stężenie pyłu respirabilnego było najwyższe w grupie kontrolnej (K) , zaś w grupie doświadczalnej D1 nie odnotowano tej frakcji zapylenia. W grupach D2 Oraz D3 stężenie to utrzymywało się na zbliżonym i niskim poziomie. W tych grupach jednocześnie za notowano wzrost stężenia pyłu całkowitego w powietrzu kojców w porównaniu do grupy D1 oraz K. Pobranie paszy przez zwierząt w trakcie doświadczenia było typowe dla tego gatunku. Nie zaobserwowano większego zużycia paszy w grupach doświadczalnych w odniesieniu grupy kontrolnej. Średnie zużycie paszy na jeden kilogram przyrostu masy ciała kształtowało się w wszystkich grupach na zbliżonym poziomie i zawierało się w przedziale 2,54-2,60 kg. Wyniki produkcyjne mierzone masa ciała zwierząt na koniec cyklu produkcyjnego wskazują na korzystne działanie testowanych dodatków. Najwyższa masa ciała cechowały się zwierzęta pobierające wraz z pasza 0,25 % sorbentu.
MASA CIAŁA ZWIERZĄT W POSZCZEGÓLNYCH GRUPACH ZWIERZĄT PRZED UBOJEM (KG)
Po zakończeniu zadania II zwierzęta z poszczególnych grup (grupa kontrolna i 3 doświadczalne) poddano ubojowi (zadanie III).
