NGUYỄN THẠC HÒA – Két quả thử nghiệm hệ thống phun nước ...
1
KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHUN NƯỚC, QUẠT GIÓ MỚI
NHẰM GIẢM STRESS NHIỆT CHO BÒ SỮA TẠI CÔNG TY SỮA VÀ
GIỐNG BÒ SỮA PHÙ ĐỔNG – HÀ NỘI
Nguyễn Thạc Hòa1, Nguyễn Ngọc Lương1, Nguyễn Đình Đảng2 và Nguyễn Thị Cử2
1Viện Chăn nuôi – Thụy Phương – Từ Liêm – Hà Nội
2Công ty TNHH NN một thành viên Giống gia súc - Hà Nội
*Tác giả liên hệ: Nguyễn Thạc Hòa - Bộ môn Sinh lý, Sinh sản và Tập tính vật nuôi – Viện Chăn nuôi
Tel: (04) 38.385.940 / 0983.319.652 ; Fax: (04) 38.389.775 ; Email:nguyenthachoaniah@gmail.com
ABSTRACT
Use of a new automatically operated cooling system to reduce the negative effects of heat stress
in dairy cattle
In order to reduce negative effects of heat stress on the production, reproduction and health of dairy cows, a new
automatically operated cooling system with fans and sprinklers was established and tested.
It was found out that with a new operation regime, in which 6 to 8 operation cycles/day in sumer time applied,
(each cycle included 45-60 seconds of sprinkling and then 8-10 minute of faning), animal house temperature was
reduced by 1.0 to 1.5 0c, and cow body temperature turned bact to the nomal physiological level. Thank to a
reduction in body temperature, feed intake of cows and milk yield increased by 9.5 to 15.4 and 8.0 to 14.0 %,
respectively.
Keywords: heat stress, cows, fans and spinkers, THI
ĐẶT VẤN ĐỀ
Những tác động bất lợi của nhiệt độ môi trường tới các hoạt động chức năng của cơ thể gia
súc, gia cầm được gọi là các stress nhiệt. Đối với bò sữa, năng suất sữa thấp hơn kèm theo
nhiệt độ cơ thể và nhịp thở cao hơn, là những ảnh hưởng của stress nhiệt đã được biết (Joe
W.West, 1995; Finch, 1986; Lior Yaron, 2003; Jonson H.D, 2003; Srikandakumar, 2004). Để
hạn chế tác động bất lợi của stress nhiệt, nhiều giải pháp kỹ thuật đã được áp dụng tại các
nước chăn nuôi bò sữa phát triển, trong đó giải pháp phun nước kết hợp quạt gió được đánh
giá là đem lại hiệu quả làm giảm stress nhiệt tốt nhất (Dennis V. Amstrong, 2000, Jodie,
2003).
Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, bên cạnh những điều kiện thiên nhiên ưu đãi,
nước ta cũng gặp không ít khó khăn do thời tiết mưa nắng thất thường. Nhiệt độ, đặc biệt là
ẩm độ không khí luôn cao được coi là những trở ngại lớn và khó khắc phục nhất, gây tổn thất
đáng kể cho ngành chăn nuôi bò sữa nước ta. Kết quả xác định biến động của nhiệt độ, ẩm độ,
THI vùng thí nghiệm và chuồng nuôi tại Xí nghiệp bò sữa Hà Nội các năm 2005-2007 cho
thấy: nếu lấy mốc nhiệt độ 26,70C và THI 72 là mốc được các nhà chăn nuôi thế giới cảnh báo
ngưỡng bò sữa bắt đầu bị stress nhiệt tác động, thì ngoại trừ các tháng 1, 2, 3 và 11, 12 hàng
năm – là các tháng mùa Đông, các tháng còn lại trong năm đều vượt ngưỡng, kể cả ban đêm
(Nguyễn Thạc Hoà, 2008).
Thời gian qua, các kết quả được công bố ở Việt Nam thường mới chỉ dừng lại ở mức xác định ảnh
hưởng của nhiệt độ, ẩm độ, THI môi trường và chuồng nuôi tới một số chỉ tiêu sinh lý, năng suất, chất
lượng sữa, khả năng tiếp nhận thức ăn, nước uống của bò HF thuần và lai (Đinh Văn Cải, 2004; Vương
Tuấn Thực, 2006, 2007; ...) mà ít có các nghiên cứu nhằm giảm thiểu tác động bất lợi của stress nhiệt tới
bò sữa.. Chính vì vậy, áp lực đòi hỏi cần có những nghiên cứu đề xuất, ứng dụng các giải pháp
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 16 -Tháng 2-2009
2
làm giảm stress nhiệt cho bò sữa, trước hết là bò sữa năng suất cao, trong mùa nóng, đang
ngày càng trở nên cấp thiết.
VẬT LIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá hiệu quả giảm thiểu tác động bất lợi của stress nhiệt tới 1 số chỉ tiêu sinh lý, nâng
cao khả năng tiếp nhận thức ăn, năng suất sữa cho bò đang khai thác sữa trong mùa nóng của
hệ thống phun nước, quạt gió mới tự thiết kế, chế tạo và lắp đặt tại cơ sở chăn nuôi bò sữa.
Phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: 20 bò sữa (nhóm giống HF thuần và lai, ở các tháng thứ 2-5 của chu
kỳ vắt sữa), đảm bảo độ đồng đều cho phép theo cặp về nhóm giống, tuổi, khối lượng cơ thể,
lứa đẻ, năng suất sữa, được bố trí thành lô thí nghiệm (10 bò) và lô đối chứng (10 bò).
Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
Nhiệt độ, ẩm độ, chuồng nuôi: theo dõi, ghi chép số liệu trực tiếp tại chuồng bằng nhiệt kế -
ẩm kế điện tử và bằng máy đo-ghi nhiệt độ - ẩm độ tự động SATO, máy đo gió hiện số vào
các thời điểm xác định theo yêu cầu thí nghiệm.
Chỉ số nhiệt - ẩm (THI) được xác định theo công thức của Frank Wiersma (1990), Mader T.L
và Davis M.S (2005) hoặc theo bảng tính sẵn. Thân nhiệt, nhịp thở của bò: theo các phương
pháp thường quy trong nghiên cứu chăn nuôi – thú y (sử dụng nhiệt kế điện tử , đồng hồ bấm
giây thể thao,...). Khả năng tiếp nhận thức ăn, nước uống, năng suất sữa được xác định bằng
cách cân đo trực tiếp hàng ngày từng chỉ tiêu thí nghiệm theo từng cá thể bò.
Hệ thống làm mát được thiết kế tổ hợp từ các thiết bị phun nước, quạt gió công suất lớn, bộ
điều khiển chế độ phun nước + quạt gió
Mô tả hệ thống thiết bị phun nước + quạt gió
Hệ thống thiết bị này được thiết kế phù hợp cho các cơ sở chăn nuôi quy mô ít nhất từ 20 bò
đang khai thác sữa trở lên với năng suất sữa trung bình từ 13 - 15 kg/ngày/bò (ở quy mô nhỏ
hơn, năng suất sữa thấp hơn thì lợi nhuận tính theo hiệu quả đầu tư sẽ thấp hơn). Độ cao đến
trần (hoặc đến thanh giằng ngang kèo mái) của chuồng nuôi không thấp hơn 2,8 m, tính từ nền
sàn. Nguồn nước và điện được cung cấp ổn định.
Thiết bị, vật tư phục vụ thí nghiệm
Modul thiết kế chuẩn cho cơ sở nuôi 20 bò đang khai thác sữa gồm: động cơ điện 1 pha, công
suất tối thiểu 1,5 kw -1 chiếc; Máy bơm nước áp lực cao (loại PT-30 của Taiwan hoặc tương
đương trở lên) -1 chiếc; Quạt gió công nghiệp đường kính 650 trở lên, có tuốc năng quay đảo
góc – 5 - 6 chiếc; hộp điện tử điều khiển hoạt động của quạt và máy bơm áp lực cao – 1 bộ;
Ống nhựa chịu áp lực - 40 – 60 m; Bép phun nước – 20 chiếc; Dây điện, aptomat, công tơ
điện và các phụ kiện, vật tư tiêu hao khác vv...
Quy trình lắp đặt
Động cơ điện, máy bơm nước được bố trí ở gần nguồn cấp nước (cạnh bể nước), được che
chắn để đảm bảo an toàn cho thiết bị, bò và người sử dụng. Hộp điều khiển được lắp đặt ở độ
cao từ 2 m trở lên, tránh để bị nước bắn vào khi mưa gió, hoặc khi tiến hành phun nước làm
vệ sinh chuồng, bò. Quạt gió: được lắp đặt ở độ cao 2-2,2 m so với nền chuồng, cách phía
NGUYỄN THẠC HÒA – Két quả thử nghiệm hệ thống phun nước ...
3
trước đầu bò 0,2-0,3 m và được điều chỉnh độ nghiêng sao cho khi quạt vận hành, gió thổi tập
trung vào từ phần cổ, lưng và đuôi bò ra sau. Khoảng cách giữa các quạt khoảng 6 m (để đảm
bảo đạt lưu tốc gió khoảng 3m/s khi quạt hoạt động)
Đối với chuồng 1 dãy: quạt được lắp ở phía bố trí máng ăn để khi vận hành quạt gió từ phía
đầu cổ, xuống lưng thân, ra phía đuôi để thoát ra ngoài chuồng.
Đối với chuồng 2 dãy: (lối đi và máng ăn được bố trí ở giữa), quạt được bố trí dọc theo lối đi,
quay từ giữa ra 2 bên để thổi gió từ phía đầu cổ bò ra phía thân, đuôi và ra ngoài. Ống nước
chịu áp lực được bắt nối chặt với máy bơm bằng các đai xiết và với các bép phun bằng các
ống nối 2, nối 3, giắc chia vv…Bép phun nước được lắp cố định ở độ cao khoảng 1,4 – 1,5 m
phía trên lưng bò. Khoảng cách giữa các bép và hướng bép được hiệu chỉnh sao cho tia nước
phun tập trung xuống khoảng giữa lưng và phần mông đuôi bò nhằm hạn chế làm ướt nền
chuồng, tốt nhất là mỗi bép cho mỗi bò (như vậy, đối với loại dãy chuồng nuôi nhốt cố định
bò có khoảng cách ngăn ô là 1,2 m như hiện nay thì khoảng cách sẽ tương ứng là 1,2 m/bép)
Xử lý số liệu
Số liệu kết quả được xử lý bằng phần mềm Excel và Minitab 14.
Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Địa điểm: XN bò sữa Phù Đổng, C/ty TNHH Nhà nước 1 thành viên giống gia súc Hà Nội
Thời gian: các tháng mùa nóng (từ tháng 4 đến tháng 10) các năm 2005, 2006, 2007.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Nhân tố hạn chế hiệu quả của biện pháp làm giảm stress nhiệt bằng cách phun nước là làm
tăng độ ẩm. Đối với bò sữa, ẩm độ cao còn gây tác hại lớn hơn so với nhiệt độ cao nên khi
làm mát cho bò phải hạn chế tối đa làm tăng độ ẩm chuồng (Jodie-2003). Sự kết hợp phun
nước và quạt gió sẽ hạn chế tăng độ ẩm chuồng và tăng hiệu quả làm giảm nhiệt độ cơ thể bò
so với việc áp dụng riêng lẻ từng biện pháp (Seath và Miller, 1995, Dennis V. Amstrong-
2000). .
Theo tiêu chí đó, sau quá trình thử nghiệm, lựa chọn, chúng tôi đã thiết kế, chế tạo và lắp đặt
thành công hệ thống phun nước, quạt gió mới với ưu điểm vượt trội so với 1 số thử nghiệm đã
được công bố (Đinh Văn Cải, 2004; Đoàn đức Vũ, 2008) là sự hoạt động độc lập, luân phiên
giữa chế độ phun nước có cỡ hạt phù hợp và quạt gió, chính xác theo chế độ cài đặt (Nguyễn
Thạc Hoà, 2008) nên đã hạn chế được hiện tượng phát tán nước, nguyên nhân gây tăng độ ẩm
chuồng nuôi.
Kết quả thử nghiệm xây dựng quy trình vận hành phun nước, quạt gió phù hợp
Nhờ modul điều khiển được thiết kế đặc dụng (bộ óc điện tử của hệ thống), thời gian phun
nước, quạt gió luân phiên của hệ thống được thiết lập tuỳ thuộc yêu cầu cụ thể của nhiệt độ
chuồng nuôi. Qua nhiều đợt thử nghiệm, tùy theo nhiệt độ chuồng nuôi; thân nhiệt, nhịp thở
bò mà thời gian phun nước được xác định trong khoảng 45 - 60 giây (là kết quả theo dõi trực
tiếp tại chuồng độ dài thời gian phun nước vừa đủ làm ướt lông, da lưng và thân bò). Ngay
sau khi nước ngừng phun, hệ thống quạt gió sẽ hoạt động khoảng 8 – 10 phút (kết quả theo
dõi thời gian thực tế quạt vận hành đủ để làm bốc hơi hết lượng nước đã phun trước đó).
Quá trình hoạt động luân phiên này sẽ được theo dõi lặp lại cho đến khi thân nhiệt, nhịp thở
bò trở lại ngưỡng sinh lý bình thường (khoảng 5 – 8 chu kỳ, tuỳ thuộc nhiệt độ môi trường) và
VIỆN CHĂN NUÔI - Tạp chí Khoa học Công nghệ Chăn nuôi - Số 16 -Tháng 2-2009
4
sẽ được lặp lại một khi bò lại bị stress tác động (kết quả thử nghiệm của chúng tôi là sau
khoảng 45- 60 phút vào mùa hè). Sau khi lựa chọn được thông số phù hợp và cài đặt, hệ thống
sẽ tự động vận hành, không cần sự can thiệp trực tiếp của người sử dụng.
Kết quả đánh giá hiệu quả làm giảm stress nhiệt của hệ thống
Hệ thống thiết bị phun nước, quạt gió được lắp đặt tại Xí nghiệp bò sữa Phù Đổng đã hoạt
động ổn định trong suốt 3 năm qua. Hiệu quả làm giảm stress nhiệt thông qua các chỉ tiêu
nhiệt độ, ẩm độ, THI ô chuồng; thân nhiệt, nhịp thở, lượng thức ăn ăn vào, nước uống; năng
suất sữa của bò thí nghiệm được xử lý và trình bày tại các bảng 1, 2, 3, 4 và 5.
Bảng 1: Kết quả theo dõi biến động nhiệt độ, ẩm độ, THI chuồng nuôi
Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) THI
Chỉ tiêu Ô ĐC Ô TN Ô ĐC Ô TN Ô ĐC Ô TN
Mean
± SE
28,03a
± 0,51 27,95a
± 0,49 78,70a
± 1,70 79,10a
± 1,75 76,07a
± 0,53 75,97a
± 0,51
Max 30,7 31,0 91 93 78,74 79,10
Min 24,1 24 65 66 71,15 71,12
7h
Cv% 7,09 6,78 8,36 8,62 2,71 2,66
Mean
± SE 35,86a
± 0,76 34,37b
± 0,77 69,46a
±1,46 71,39a
± 1,06 84,41a
± 0,85 82,68b
± 0,84
Max 38,9 37,7 78 83 87,64 86,47
Min 30,4 29,4 50 64 78,33 77,31
13h
Cv% 8,23 8,65 8,15 5,74 3,91 3,94
Mean
± SE 30,26a
± 0,36 29,16b
± 0,41 74,92a
±1,85 76,09a
± 1,82 78,27a
± 0,38 77,14b
± 0,43
Max 33,9 31,4 87 90 82,26 79,25
Min 26,8 25,2 62 64 74,77 72,31
17h
Cv% 4,55 5,52 9,60 9,27 1,86 2,18
Các giá trị có ký tự a, b khác nhau cho cùng một chỉ tiêu khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<0,05)
Số liệu Bảng 1 cho thấy, có sự sai khác có ý nghĩa thống kê (p<0,05) về nhiệt độ (trung bình:
1,1-1,3oC; max: 1,2-2,5oC) giữa ô thí nghiệm (được phun nước, quạt gió) và ô đối chứng ở
các thời điểm 13-17h trong khi ẩm độ tăng không đáng kể. Nhờ vậy, đã có sự giảm THI
chuồng nuôi (trung bình: 1,1-2,1; max: 1,1-2,3) tương ứng.
Bảng 2: Hiệu quả tác động của hệ thống phun nước + quạt gió tới thân nhiệt bò
Đơn vị tính: 0C
Nhóm giống Thời điểm Chỉ tiêu Lô đối chứng Lô thí nghiệm
Max
39,3 39,8
Min
38,2 38
Mean ± SE
38,53
a
± 0,003 38,59
a
± 0,004
7 h
Cv(%)
0,8 1,15
Max
40.5 40.4
Min
38.6 38.4
Mean ± SE
39,84
a
± 0,004 38,78
b
± 0,003
HF
13h
Cv(%)
1,17 0,82
NGUYỄN THẠC HÒA – Két quả thử nghiệm hệ thống phun nước ...
5
Nhóm giống Thời điểm Chỉ tiêu Lô đối chứng Lô thí nghiệm
Max
40,2 39,7
Min
38,8 38,3
Mean ± SE
39,39
a
± 0,003 38,82
b
± 0,003
17h
Cv(%)
0,81 0,99
Max
39,2 39,5
Min
37,9 38
Mean ± SE
38,50
a
± 0,003 38,52
a
± 0,003
7h
Cv(%)
0,87 0,83
Max
40 39,8
Min
38,6 38
Mean ± SE
39,58
a
± 0,003 38,76
b
± 0,004
13h
Cv(%)
0,93 1,18
Max
40,1 39,9
Min
38,3 38,0
Mean ± SE
39,47
a
± 0,002 38,97
b
± 0,002
F1
17h
Cv(%)
0,78 1,22
Max
39,1 39,6
Min
38 38
Mean ± SE
38,48
a
± 0,002 38,43
a
± 0,004
7h
Cv(%)
0,47 1,08
Max
40,3 39,9
Min
38,6 38
Mean ± SE
39,65
a
± 0,003 38,86
b
± 0,005
13h
Cv(%)
0,87 1,37
Max
39,8 40,1
Min
38,6 38,2
Mean ± SE
39,14
a
± 0,003 38,78
b
± 0,003
F2
17h
Cv(%)
0,74 0,95
Các giá trị có ký tự a, b khác nhau cùng một hàng khác nhau có ý nghĩa thống kê (P<0,05)
Số liệu tại Bảng 2 cho thấy, thân nhiệt bò lô thí nghiệm ở cả 3 nhóm giống thuần và lai đều
đạt xấp xỉ thân nhiệt bình thường (trung bình trong khoảng 38,52-38,97 0C ở 13-17giờ thời
điểm trong ngày ở nhóm bò HF), trong khi ở lô đối chứng thân nhiệt đã tăng đáng kể, đạt giá
trị trung bình cao nhất tới 39,14 - 39,840C.
Kết quả theo dõi biến động của nhịp thở bò thí nghiệm được trình bày tại Bảng 3 cho thấy, có
sai khác có ý nghĩa thống kê (p<0,05) giữa các nhóm giống bò và giữa lô thí nghiệm và đối
chứng. Nhờ đưa được hoạt động của cơ thể như thân nhiệt, nhịp thở trở về trạng thái hoạt
động sinh lý bình thường nên khả năng tiếp nhận thức ăn của cả 3 nhóm giống bò lô thí
nghiệm được cải thiện rõ rệt – 14,86 so với 13,63 kg vật chất khô/con/ ngày ở nhóm bò HF
thuần (tăng 10,6%).
Bảng 3: Hiệu quả tác động của giải pháp phun nước + quạt gió tới nhịp thở bò TN
Đơn vị tính: lần/phút