Model de simulare pentru estimarea echilibrului caloric al bovinelor la pășunat PortalVeterinaria
Sursa INCI vol.28 nr.4 Caracas apr. 2003
A fost dezvoltat un model determinist cu componente mecaniciste și empirice (Hyer, 1991; Danfaer, 1991) urmând pașii descriși de Sanders și Cartwright (1979). Ecuațiile modelului au fost integrate în programul de foi de calcul (Lotus, 1985).
Producția de căldură metabolică (HP) a fost calculată cu ecuația lui Lofgreen și Garret (1968)
Jurnal HP = 1,8851 + 0,00166EMi
unde EMi: consum de energie metabolizabil, kcal/d/w0.75 și HP: căldură metabolică produsă, kcal/d/w0.75.
Această estimare a producției de căldură se bazează pe consumul de energie metabolizabilă și nu ia în considerare producția de căldură cauzată de situații precum suplimentarea inadecvată a ureei sau excreția de proteine nedepuse, pentru care sa considerat că se adaugă căldura produsă de excreție. de uree (Hpeu, kcal/d) și prin dezaminarea proteinei nedepuse (HPd, kcal/d), considerând că sinteza ureei produce 3,4kcal/g de N transformat în uree (Fernández-Rivera și colab., 1989). Calculul proteinei nedepuse a fost estimat pe baza consumului de proteine metabolizabile și a consumului de energie (Mendoza și Ricalde, 1996). Pentru acest calcul, costul de dezaminare a proteinei nedepunute (ENd) în țesut a fost considerat a fi 0,454Mcal/ME/kg de proteină (Schulz, 1975) cu o eficiență de utilizare a MS de 0,72.
HPue = 3.428 Moli de uree
iar căldura metabolică (CM) este estimată cu suma proceselor:
Rhl = 0,5736 · (0,000941 [VL (Pb - Pa)])
Se presupune că, dacă temperatura ambiantă (T) este mai mică de 25 ° C, temperatura corpului (Tb) este constantă (38,7 ° C), iar pentru T mai mare de 25 ° C, există o relație liniară. Folosind date de la diferiți autori (McDowell și colab., 1961; Whittow, 1982; Stainer și colab., 1984; Johnson, 1985) ecuația
Tb = 36,27 + 0,12 T pentru T> 25 ° C
Volumul respirator este calculat cu ecuațiile lui Stevens (1981)
RR = e (2,966 + 0,0218T + 0,00069T2),
TV = 0,0189 RR-0,463 și
EXT = 17 + 0,3T + e (0,01611RH + 0,0387T)
unde RR: frecvență respiratorie, respirații/min; T: temperatura ambiantă, ° C; TV: volum respirator, l; HR: umiditate relativă,%; și EXT: temperatura aerului expirat, ºC.
Presiunea de saturație a aburului și alte proprietăți ale aerului sunt calculate cu relațiile Tetens (Weisss, 1977):
Ps = 0.61078 exp [(17.2693882 · Tbs)/(Tbs + 237.3)]
h = 1.006Tbs + w (2501 + 1.775Tbs)
unde Ps: presiunea de saturație a vaporilor, kPa; Tbs: temperatura becului uscat, ºC; Psm: presiunea de saturație a vaporilor, mmHg; f: umiditate relativă/100; P: presiunea curentă a vaporilor; W: raportul de umiditate; V: volum, m3/kg; și H: entalpia de aer, kJ/kg de aer uscat.
Shl = [-0,1667 + 0,1667 · T] Rhl pentru T 25;
Coeficientul de convecție (h, kcal/min/m2/ºC) și fluxul de căldură convectivă (Qh, kcal/min) sunt calculate cu ecuațiile descrise de Curtis (1981)
unde Ah: suprafața efectivă a animalului pentru convecție, m2; Ta: temperatura aerului, ° C; Ts: temperatura suprafeței animalului, ° C; V: viteza aerului, cm/sec; și D: diametrul cilindrului, cm.
Aria animalului (A) a fost calculată cu formula propusă de NRC (1981) și diametrul (d) cu relația descrisă de Bruce și Clark (1979) ajustată pentru bovine pe baza greutății vii (w):
Temperatura suprafeței (Ts,) a fost estimată cu o ecuație polinomială, care descrie relația dintre temperatura pielii în funcție de viteza aerului (v, m/secundă) și temperatura aerului (T,) utilizând informații de la bovine de lapte (Kleiber și Brody, 1952). Ecuația (R2 = 0,93) poate fi utilizată pentru temperaturi cuprinse între 10 și 35 ° C, cu viteza aerului între 0,15 și 3,75 m/sec.
Suprafața efectivă în convecție în timpul timpului de pășunat (Gt, h) a fost presupusă ca 100% și 80% în timpul în care animalul nu pășunea (24-Gt). Timpul de pășunat (Gt, h) a fost calculat cu indicele temperatură-umiditate (THI) și cu ecuația de regresie descrisă de Ehrenreich și Bjugstad (1966)
unde Tdb: temperatura bulbului uscat, ºC; și Twb: temperatura becului umed, ºC.
Sarcina de căldură prin radiații
Pentru a estima radiația pe care o primește un animal, se consideră mai întâi că în perioadele de odihnă ale animalului (TD, h) ar fi în umbre naturale sau artificiale și că animalul reduce 26% din radiația din umbră (Bond și Laster, 1975).
unde DL: lungimea zilei sau expunerea la soare, h; Gt: timpul de pășunat, h; și TD: timpul de odihnă, h.
RI = 0,14 RS Mcal/h m2
AD = AI = 0,5A = 0,57,28 = 3,64m2
Radiația a fost calculată luând în considerare lungimea zilei (DL, h), care are o durată de 12h și 10min pentru ecuator, între 10h40min și 13h30min de soare pe zi (Heady, 1983). Apoi, câștigul de căldură solară radiantă (Sr, Mcal) pe zi având în vedere timpul de pășunat și de odihnă a fost calculat ca
iar câștigul total de radiație (GTR) ar fi suma Sr și radiația indirectă:
Ulterior, a fost calculată iradierea sau radiația animalului către mediu în timpul orelor nopții. Acest lucru se face prin cuantificarea orelor din noapte prin diferență (DN = 24-DL). Suprafața radiantă efectivă a animalului pe timp de noapte (Arn, m2) se presupune a fi 80% din suprafața animalului, emisivitatea (e) egală cu 1 și temperatura radiantă absolută a animalului (Te, ºK) echivalentă cu temperatura aerului. Temperatura pielii (° C) în timpul nopții a fost calculată cu următorul polinom (Johnson 1985)