Termoregulering hos husdyr

Transkript

1 Termoregulering hos husdyr Knut E. Bøe 27. januar 2014 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 1

2 Ulike temperaturkrav hos dyr og mennesker! Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 2

3 Homeotermi og kjernetemperatur Kjernetemperatur ( C) Menneske 37,0 Storfe 38,5 Hest 38,0 Sau 39,0 Geit 40,0 Gris 39,0 Høne 41,7 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 3

4 Kroppens lag og varmetransport Kroppskjerne Kroppsskall Pels/hår/fjær Grenselag (3,5 mm) Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 4

5 Dyrets isolasjon og varmetap Vasokonstriksjon Fettlag Pels Hår reiser seg Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 5

6 Lenger pels = øket isolasjon Tykkelse på pels (mm) Isolasjon (m 2 K /W) Storfe ute Meget tykk vinterpels ,25 Tykk vinterpels ,20 Vinterpels ,15 Storfe inne Meget tung pels ,15 Tung pels ,12 Lett pels ,06 Lett, klippet pels 0,03 0,03 Sau 10 0, , ,40 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 6

7 Klimafaktorer Fordamping Vind Varmeledning til/fra underlaget Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 7

8 Vekt og overflate Eksempel: gris Dyrets overflateareal = 0,09 kroppsvekt (m) 0,66 Vekt (kg) Overflate (m 2 ) Overflate/vekt 2 0,1422 0, ,8804 0,0188 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 8

9 Stråling (radiation) Solstråling om dagen. Positiv om vinteren, kan være negativt om sommeren. Strålingstap til klar nattehimmel. Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 9

10 Stråling: varmelampe til smågris Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 10

11 Sosial termoregulering Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 11

12 Varmetap ved konveksjon Vind = Avkjøling. Wind chill index. Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 12

13 Effekt av vind på NKT hos sau Lufttemp ( C) 0 (m/s) 2,25 (m/s) 4,5 (m/s) 6,75 (m/s) Kilde: Ames, 1974 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 13

14 Varmetap ved konduksjon - Gulvtype/underlag - Endret liggestilling Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 14

15 Temperaturregulering ved høye temperaturer Kroppstemperatur Bundet varmeproduksjon Total varmeproduksjon Fri varmeproduksjon Nedre kritiske temperatur Kilde: Mount, 1973 Omgivende temperatur Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 15

16 Evaporasjon Gris: gjørmebad Hund: pesing Storfe: svetting Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 16

17 Temperaturregulering ved evaporasjon Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 17

18 Effekt av lufthastighet og overbrusing til gris Lufthastighed 1 m/s sænker overfladetemperaturen til 31,0 C RG: 1 : SC: NORM a 31.0 b /02/02 02:08:17 (100.0) Lufthastighed 0,3 m/s samt overbrusning sænker overfladetemperaturen til 28,5 C RG: 1 : SC: NORM a 22.7 b /02/ :13: (100.0) (-20.0) Kilde: Landsudvalget for svin, (-20.0) Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 18

19 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 19

20 Fordampning hos ulike kroppsdeler hos storfe Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 20

21 Dyrets varmeproduksjon (W) Temperaturregulering ved lave temperaturer Utålelig kulde Kald sone Termonøytral sone Kjølig sone Komfort sone Metabolsk termoregulering Kroppstemperatur Nedre kritiske temperatur Effektiv omgivende temperatur Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 21

22 Tiltak for å redusere varmetapet i kjølig sone Vasokonstriksjon Øket fettlag Lengre/bedre pels Hår reiser seg Sosial termoregulering Søke ly Endre liggestilling Endre retning når står Redusere aktivitet Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 22

23 Søke ly: effekt av læring/erfaring Two groups of 10 Angus x Hereford in Montana. Age of cattle (year) Protected (%) Moderately protected (%) Unprotected (%) Winter ,5 40,7 40,7 3 15,3 3,9 80,7 Winter ,7 33,3 38,8 3 5,6 22,2 72,2 Kilde: Beaver og Olson, Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 23

24 Total lying time (% of total observations) Kuldestress: øke eller redusere aktivitet? 70,00 65,00 Mean lying time unsheared sheep 60,00 55,00 50,00 45,00 40,00 35,00 a a 30, Days after shearing Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 24

25 Dyrets varmeproduksjon (W) Nedre kritiske temperatur Utålelig kulde Kald sone Termonøytral sone Kjølig sone Komfort sone Metabolsk termoregulering Kroppstemperatur Nedre kritiske temperatur Effektiv omgivende temperatur Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 25

26 Bruttoenergi og varmeproduksjon Energi produkt Bruttoenergi Fordøyelig energi Omsettelig energi Nettoenergi Energi vedlikehold Gjødsel Urin Metan Omsetning av fôr = total varmeproduksjon Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 26

27 Temperatur og tilvekst/fôrforbruk - 25 g ekstra fôr pr. C under NKT griser a 40 kg - Anbefalt temperatur: + 15 C - Reel temperatur: + 10 C - 14 kalde dager 5 C x 25 gram fôr x 200 griser x 14 dager = 350 kg fôr Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 27

28 Varmeproduksjon; vekt og melkeproduksjon Melkeku, 500 kg, 10 kg melk pr. dag Melkeku, 600 kg, 10 kg melk pr. dag Melkeku, 600 kg, 30 kg melk pr. dag 824 W 911 W 1351 W Kilde: Webster, 1974 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 28

29 NKT: Effekt av fôropptak/ produksjon storfe NKT ( C) Melkeku, drektig - 14 Melkeku, 8 kg melk pr. dag - 24 Melkeku, 32 kg melk pr. dag - 40 Kjøttfeku - 21 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 29

30 NKT: Effekt av fôropptak/ produksjon gris Vekt (kg) Fôring NKT ( C) 2 Vedlikehold x vedlikehold Vedlikehold x vedlikehold Vedlikehold x vedlikehold Vedlikehold x vedlikehold 14 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 30

31 NKT: sau, effekt av klipping NKT ( C) Full ull, fri tilgang på fôr - 40 Full ull, restriktiv fôring - 15/- 20 Klippet + 15 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 31

32 NKT geit?? Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 32

33 NKT Geit? Toussaint, 1997, Review: min. + 6 C, optimum C Flere uisolerte hus i Norge, Sverige og Canada. Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 33

34 Effekt av lufthastighet på NKT hos gris kg 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 40 kg 60 kg Lufthastighet (m/s) Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 34

35 NKT ( C) Effekt av liggeunderlag: gris Varmetap ved ledning(konduksjon) Betong Halm Levende vekt (kg) Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 35

36 NKT gris: effekt av talle (dypstrø) Andel av grisens overflate som er i kontakt med halm (%) Enkeltdyr NKT ( C) Gruppe Kilde: Sällvik og Wejfeldt, Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 36

37 Lav NKT ved gunstig mikroklima Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 37

38 Effekt av liggeunderlag: kalv NKT ( C) Kalven står + 11 Kalven ligger på tørt betonggulv + 18 Kalven ligger på trespaltegulv + 11 Kalven ligger på fuktig halm + 11 Kalven ligger på tørr halm < 6 Kilde: Webster, 1984 Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 38

39 Nedbør: effekt på NKT Regn = vått hårlag/pels = ingen isolasjon + tap ved evaporasjon = sterk avkjøling Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 39

40 Effekt av ulike klimafaktorer Eksempel: Voksen kjøttfeku Klimafaktorer Stråling (W/m 2 ) NKT ( C) Tørt, vindstille, overskyet Tørt, vindstille, 8 timer solskinn Tørt, vindstille, 4 timer solskinn, 16 timer klar nattehimmel Tørt, 4,5 m/s vind, overskyet Overskyet, regn, 4,5 m/s vind Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 40

41 Temperaturregulering ved høye temperaturer Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 41

42 Optimalt husdyrromklima? - Best velferd for dyret - Maksimal produksjon - Størst utbytte pr. enhet fôr Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 42

43 Relativ luftfuktighet (%) Relativ luftfuktighet Øvre grense Nedre grense Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 43

44 Optimalt klima storfe Melkekubesetning med uisolert hus i Pasvik, Finnmark 4, Fett og Protein %. 4,0 3,5 3,0 2, L. melk pr. årsku. Fett Protein l.melk pr.årsku 2, År Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 44

45 Optimalt klima for gris Slaktegris kg Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 45

46 Optimalt klima for verpehøner Termoregulering hos husdyr Norges miljø- og biovitenskapelige universitet 46

47