La climatizzazione nelle stalle condiziona fortemente il benessere e la produttività delle bovine. Oggi esistono moderni sistemi di ventilazione, nebulizzazione, bagnatura a innesco automatizzato da inserire nella stalla in modo progettato e corretto per portare benefici agli animali e all’azienda agricola.
Questo il tema del workshop organizzato da Fieragricola Tech ed Edagricole alla manifestazione veronese dedicata all’innovazione in agricoltura. Si sono confrontati sulla questione Stefano Benni, professore associato di Ingegneria Agraria all’Università di Bologna, Francesco Ramenghi, di Agricolus srl, e Paolo Rossi, ricercatore Crpa.
Stefano Benni
Per far vivere gli animali in condizioni di salubrità e benessere è necessario controllare i parametri ambientali all’interno degli edifici zootecnici come temperatura, umidità relativa, concentrazioni di gas nocivi come anidride carbonica e ammoniaca, qualità dell’aria che respirano le bovine, radiazione solare diretta e concentrazione di gas climalteranti.
«Le bovine – ha spiegato Stefano Benni nella sua relazione – devono poter rimanere nella zona di neutralità termica senza oscillazioni con condizioni termoigrometriche nelle quali è minima la produzione di calore da parte dell’animale e, allo stesso tempo, è massima la quota di energia utilizzata per la produzione».
Per valutare il grado di stress termico, il professor Benni ha precisato che spesso è utilizzato il Temperature Humidity Index (Thi) che combina l’effetto della temperatura e dell’umidità relativa, e permette di valutare in modo oggettivo le condizioni microclimatiche della stalla.
L’elettronica e l’informatica hanno un ruolo ben preciso e servono a conoscere in maniera molto dettagliata e in tempo reale le condizioni ambientali all’interno della stalla, tenere traccia delle informazioni e avere a disposizione dati da elaborare per poter prendere decisioni.
Attraverso la conoscenza dei dati è stato possibile sviluppare per l’Università di Bologna un progetto di ricerca europeo con diversi partner, tra cui l’azienda Agricolus srl, l’Università Leuven in Belgio e stakeholder del Belgio per sviluppare modelli e quindi un software che avessero diverse obiettivi compreso il controllo della perdita della fertilità e qualità del latte e anche il controllo dello stress da caldo delle vacche e input per l’automazione dei sistemi di climatizzazione della stalla.
«Il progetto DairySust – ha spiegato Benni – mira a migliorare la sostenibilità, il benessere degli animali e la produttività nell’allevamento di bovine da latte. Il software sviluppato ha diversi obiettivi compresi la prevenzione dello stress da caldo, gestione della fertilità, controllo della qualità del latte, automazione della stalla. Attraverso diversi sistemi anche di statistica avanzata e machine learning è stato possibile definire dei modelli numerici».
Il modello sullo stress da caldo (Figura 1) si basa su determinazione di anomalie nella produzione. Sulla base di una curva teorica definita per singolo animale, secondo i dati disponibili, si può verificare se ci sono trend anomali (rossi) e numero di ore in stalla in cui si registrano valori di Thi sopra la soglia.
Conoscendo il numero di animali della mandria in condizioni di sofferenza, è possibile attivare sistemi di ventilazione anche a prescindere dalla temperatura rilevata. Inoltre, introducendo dati dalle previsioni meteorologiche si possono fare delle previsioni nelle ore successive così da intervenire prima dell’aumento della temperatura e umidità. Si va verso l’automazione della stalla anche per il «gemello digitale» il metodo più avanzato per assumere decisioni progettuali e gestionali attraverso dati in tempo reale, con massima affidabilità.
A seguire è intervenuto Francesco Ramenghi di Agricolus srl, che ha illustrato l’apporto dell’azienda al progetto DairySust.
Paolo Rossi
Paolo Rossi del Crpa ha concentrato la sua relazione sui temi del controllo ambientale, ossia la valutazione dell’ambiente in cui gli animali possono vivere in condizioni ottimali con l’intervento di tecniche che permettono di migliorare le situazioni di criticità. «La finalità del controllo ambientale – ha detto Rossi – è il benessere degli animali e la produttività e quindi il miglioraramento della redditività dell’allevatore».
I bovini sono animali omeotermi: devono mantenere costante la temperatura corporea interna (circa 39°C) al livello ottimale per le reazioni biochimiche che avvengono nell’organismo, comprese una buona produzione e la fertilità. Ciò si attua con la termoregolazione, cioè il bilanciamento fra calore metabolico prodotto e calore totale disperso la produzione di calore dipende dal tipo di animale (razza, età, peso, sesso, stato fisiologico, stato sanitario), dall’attività e dal livello della razione alimentare.
Sono molti i fattori che condizionano il trasferimento del calore dall’animale all’ambiente. Le tecniche di controllo ambientale si dividono in passive e attive. Le passive, molto importanti, vanno pensate dal progettista prima della costruzione della stalla: dai materiali alla conformazione e alla disposizione dell’involucro edilizio.
«I tetti nelle stalle – ha sottolineato Rossi – devono essere coibentati e la stalla deve avere delle aperture che permettano la fuoriuscita del calore quando il sole tramonta. Le tecniche attive possono essere implementate nella stalla utilizzando impianti di ventilazione che richiedono energia o acqua, come la ventilazione forzata e il raffrescamento. Ma una stalla ben costruita ventila bene anche senza ventilatori».
La vacca soffre il caldo. Per i bovini adulti allevati nel Nord Italia, si considera una “zona di benessere” compresa fra 0 e 20 °C, con umidità relativa inferiore all’80%.
Le condizioni climatiche estive causano grandi perdite economiche negli allevamenti bovini, a causa del peggioramento delle prestazioni produttive e riproduttive degli animali.
«Ci sono sistemi per misurare lo stress termico, oltre al Thi, come il modello messo a punto da Israele (Tabella 1) per stimare l’incidenza dello stress termico sulla produzione di latte della mandria. Si tratta di un rapporto tra la produzione estiva e quella invernale. Se c’è un rapporto tra estate e inverno pari a 1 non c’è differenza tra le stagioni. Si vede la differenza negli anni grazie al sistema di raffrescamento a goccia che loro hanno inventato», ha spiegato Rossi.
La ventilazione è il più importante intervento per la creazione e il mantenimento di un ambiente idoneo alla vita e al benessere degli animali e dell’uomo perché apporta ossigeno e allontana gas nocivi, elimina il vapore acqueo in eccesso, asporta calore sensibile e mitiga l’effetto dell’irraggiamento in estate ed elimina polveri e microbismo atmosferico.
Per la ventilazione di soccorso esistono vari tipi di ventilatori che vanno collocati a seconda delle zone della stalla tra zona di alimentazione (ventilazione longitudinale) e zona di riposo (ventilazione orizzontale). Rossi ha evidenziato che una soluzione molto valida è quella che abbina «canale di vento» in zona di alimentazione e «cascata di vento» in zona di riposo.
Il raffrescamento evaporativo sfrutta il calore latente di vaporizzazione: una quantità di energia necessaria per il passaggio di stato dell’acqua da liquido a vapore, pari a 0,632 Wh/g. Il metodo indiretto prevede la nebulizzazione di acqua ad alta pressione in corrente d’aria (goccia fine); il metodo diretto avviene invece con aspersione delle bovine con acqua a bassa pressione (goccia grande). Questo è considerato il sistema più economico e più efficiente ed è anche il più utilizzato.
«Benché il metodo diretto della doccia sia efficace va usato in modo oculato facendo attenzione al clima in cui si trova la stalla. Il sistema punta al raffrescamento dell’animale bagnandolo con un getto d’acqua. Si devono alternare brevi cicli di doccia (15-20 s) a cicli di ventilazione forzata.
Se aumenta il caldo, si aumenta la frequenza della doccia, non il tempo di bagnatura» ha detto Rossi sottolineando che «L’acqua deve evaporare dal corpo della bovina e quindi non bisogna fare bagnature intense. Nei climi padani non ha senso bagnare per tempi lunghi, perché la maggior parte dell’acqua cadrà per terra, causando dei problemi: inutile spreco idrico, pavimenti molto bagnati (problemi podali), acqua che cola lungo il corpo e trasferisce lo sporco verso la mammella (mastiti), aumento dell’umidità dell’aria e aumento della quantità di liquame trasferito alle vasche».
