19 luglio 2018
Un protocollo è stato sviluppato per misurare gas, odori e composizione nutriente in confezioni di concime letti in scala di laboratorio, che può essere utilizzato per studiare i modi per migliorare la qualità dell'aria nelle strutture commerciali bestiame utilizzando letame profondo-bedded Pack.
Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave relative alla qualità dell'aria nelle strutture zootecniche, tra cui l'effetto della lettiera, dell'umidità, della temperatura o degli ammendanti utilizzati nelle strutture zootecniche a lettiera. Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente di valutare i fattori in un ambiente controllato ed elimina i trattamenti meno efficaci prima di condurre ricerche in strutture di dimensioni commerciali. A dimostrare la procedura sarà Alan Kruger, un tecnico del mio laboratorio.
Per le camere del simulatore, utilizzare contenitori cilindrici di plastica alti 0,42 metri e con un diametro di 0,38 metri che corrispondano ad alcuni contenitori per rifiuti da 10 galloni. Inizia praticando sei fori di un centimetro attorno alla circonferenza del contenitore a circa cinque centimetri dalla parte superiore. Distanzia i fori in modo uniforme.
Quindi pulisci il contenitore e caricalo con 320 grammi di materiale da lettiera, seguiti da 320 grammi di feci bovine fresche e 320 grammi di urina bovina fresca. Quindi mescolare il composto utilizzando un'asta di circonferenza di cinque centimetri per circa 30 secondi. Dopo l'agitazione, pulire l'asta con una salvietta antisettica o acqua calda e sapone per prevenire la contaminazione incrociata dei microbi.
Quindi registrare la massa finale del contenuto del contenitore. Quindi, posizionare il contenitore di plastica nella camera climatica impostata a una temperatura ambiente compresa tra 18 e 20 gradi Celsius con un punto di rugiada di 12 gradi Celsius. Tre volte alla settimana, eseguire la manutenzione delle confezioni di lettiera.
Per questo compito, regolare prima il pH dell'urina scongelata a 7,4 usando l'idrossido di sodio e tenere il contenitore dell'urina chiuso il più spesso possibile. Quindi, pesare e registrare la massa del pacco a letto. Quindi pesare 320 grammi di feci bovine scongelate e 320 grammi di urina scongelata e aggiungere entrambi allo zaino a letto.
Una volta alla settimana, aggiungi anche 320 grammi di lettiera fresca. Mescolare sempre la miscela per 30 secondi come quando è stata inizialmente impostata prima di rimettere il simulatore di pacchi a letto nella camera ambientale. Raccogli i campioni dai pacchi a letto simulati settimanalmente prima della manutenzione.
Innanzitutto, misurare la distanza tra la parte superiore del pacco a letto simulato e la parte superiore del contenitore di plastica che contiene il pacco a letto simulato. Quindi, spingi un paletto di metallo di circa cinque centimetri al centro dello zaino. Quindi infilare un tubo di diametro esterno di 0,64 centimetri attraverso uno dei fori nella parte superiore del contenitore simulato.
Quindi, all'interno del simulatore, fissare un paletto metallico di 12,5 centimetri al tubo in modo che il tubo si trovi a 1,3 centimetri sopra la superficie del pacco a letto. Quindi, posizionare le gonne di gomma con fori di 22,9 centimetri di diametro sulle camere di flusso statico. La gonna funge da guarnizione.
Posizionare le camere di flusso statiche con gonna sui simulatori di pacchi a letto. Collegare ora il tubo inerte da 0,64 centimetri alle camere di flusso utilizzando raccordi a compressione inerte. La camera di flusso esegue il campionamento del gas ed è controllata da un relè logico programmabile che controlla le elettrovalvole, quindi il flusso di gas.
Per completare la preparazione della configurazione, utilizzare la pompa per scaricare l'aria ambiente attraverso il tubo a una velocità di cinque litri al minuto per 30 minuti. Per effettuare le misurazioni del gas, aprire prima il rubinetto sulla linea di campionamento per aspirare l'aria ambiente dalla stanza nelle linee di campionamento inerte collegate al collettore di campionamento del gas. Ora programmate il relè in modo che ritiri l'aria ambiente e registri le misurazioni per 20 minuti.
Dopo 20 minuti, chiudere il rubinetto per terminare il periodo di campionamento. Successivamente, programmare il relè per campionare l'aria dalle linee collegate ai simulatori per 20 minuti. Nel frattempo, misurare le sostanze organiche volatili nello spazio di testa del simulatore.
Innanzitutto, rimuovere il tappo di stoccaggio in ottone su un tubo assorbente in acciaio inossidabile precondizionato. Quindi collegare il tubo assorbente alla porta di ingresso sulla camera di flusso utilizzando un tubo di gomma flessibile e collegare l'altra estremità del tubo assorbente a una pompa a vuoto. Quindi aspirare l'aria nel tubo assorbente dal simulatore per cinque minuti per un volume totale del campione di 0,375 litri.
Successivamente, spegnere la pompa e riporre il tubo assorbente. Immediatamente prima di analizzare il tubo assorbente sul sistema di analisi dei gas, sostituire i tappi di stoccaggio in ottone con tappi analitici in PTFE. Procedere quindi con l'analisi delle sostanze organiche volatili secondo il protocollo di testo.
Questa procedura è stata utilizzata per valutare l'effetto di numerosi materiali da lettiera a temperatura ambiente sulla produzione di odori e gas, nonché gli emendamenti che possono essere aggiunti per controllare le emissioni di ammoniaca. Le proprietà chimiche e fisiche dei pacchi a lettiera sono state misurate in stalle commerciali e in confezioni a letto simulate. La procedura produce risultati comparabili a quelli delle strutture commerciali e presenta anche una buona ripetibilità tra gli studi simulati di confezioni a letto.
Per determinare se il protocollo fosse un modello adatto a integrare i costosi studi di ricerca in azienda, i dati sulla qualità dell'aria sono stati raccolti da strutture commerciali e hanno simulato confezioni a letto utilizzando il metodo descritto e metodi più vecchi e ad alta intensità di lavoro come il metodo della trappola acida. Nel complesso, le misurazioni erano molto simili, supportando l'uso del metodo di risparmio di manodopera descritto. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come utilizzare questo modello in scala di laboratorio per studiare i fattori che influenzano la qualità dell'aria e la gestione dei nutrienti nelle strutture zootecniche che utilizzano lettiere.
Seguendo questa procedura, è possibile creare modelli in scala di laboratorio per valutare molti materiali diversi, variabili ambientali e trattamenti di mitigazione che possono migliorare la qualità dell'aria nelle strutture zootecniche commerciali. Il modello è dinamico e consente ai ricercatori di raccogliere facilmente misurazioni utili.
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È stato sviluppato un protocollo per misurare gas, odori e composizione nutrizionale in ammassi di letame su scala di laboratorio. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande fondamentali relative alla qualità dell'aria negli impianti zootecnici.
Questo modello su scala di laboratorio consente una valutazione controllata dei fattori ambientali e dei materiali che influenzano la qualità dell'aria nelle strutture per allevamenti, supportando la verifica preliminare delle ipotesi e la definizione delle priorità di trattamento. Simulando le condizioni di lettiere ammassate, i ricercatori possono ridurre i rischi associati ai percorsi meccanicistici e identificare strategie di mitigazione efficaci prima di passare a operazioni commerciali. L'approccio migliora la sicurezza predittiva nella validazione degli obiettivi per interventi volti a ridurre le emissioni e a migliorare la gestione dei nutrienti nei sistemi agricoli.
Il metodo si integra nel percorso della scoperta consentendo uno screening basato su ipotesi relative a interventi ambientali prima dell'identificazione del capostazione e della valutazione preclinica.