Summary
En protokol, der er udviklet til at måle gasser, lugte og ernæringsmæssige sammensætning i lab-skaleret sengs gylle packs, som kan bruges til at undersøge måder til at forbedre luftkvaliteten i kommercielle kvæg faciliteter ved hjælp af deep-sengs gylle packs.
Abstract
En lab-skaleret simulerede sengs pack model blev udviklet for at studere luftkvaliteten og ernæringsmæssige sammensætning af dyb-sengs packs bruges i kvæg mono-skråning faciliteter. Denne protokol har været anvendt til effektivt evaluere mange forskellige sengetøj materialer, miljømæssige variabler (temperatur, fugtighed) og potentiale afbødning behandlinger, der kan forbedre luftkvaliteten i kommercielle deep-sengs mono-skråning faciliteter. Modellen er dynamisk og gør det muligt for forskere at nemt indsamle mange kemiske og fysiske målinger fra sengs pack. Ugentlige målinger, indsamlet i løbet af seks til syv uger, giver mulighed for tilstrækkelig tid til at se ændringer i luften over tid, som den sengs pack modnes. Data indsamlet fra simuleret sengs packs er inden for rækkevidde af koncentrationer tidligere målt i kommercielle deep-sengs mono-skråning faciliteter. Tidligere undersøgelser har vist, at 8-10 eksperimentelle enheder pr. behandling er tilstrækkeligt til at påvise statistiske forskelle blandt de simulerede senge packs. De sengs packs er nemme at vedligeholde, der kræver mindre end 10 minutter af arbejdskraft pr. sengs pakker om ugen at tilføje urin, afføring og sengetøj. Prøvetagning ved hjælp af systemet til udtagning af gas kræver 20-30 minutter per sengs pakke, afhængigt af de målinger, som er ved at blive indsamlet. Brugen af lab-skaleret sengs packs giver forsker til kontrol variabler såsom temperatur, luftfugtighed og sengetøj kilde, der er vanskeligt eller umuligt at styre i en forskning eller kommercielle anlæg. Mens ikke en perfekt simulering af "virkelige verden" betingelser, den simulerede sengs tjene packs som en god model for forskere at bruge til at undersøge behandling forskelle blandt sengs packs. Flere lab-skala undersøgelser kan gennemføres for at fjerne mulige behandlinger før du prøver dem i en forskning eller kommerciel størrelse facilitet.
Introduction
Kødkvæg indespærring faciliteter er en populær bolig valgmulighed i Midtvesten og øvre Great Plains. Indespærring faciliteter er mere almindelige i denne region end den sydlige Plains, fordi regionen modtager flere årlige nedbør, som skaber mere feedlot afstrømning, der skal være indeholdt. Mange producenter vælger at bygge mono-skråning stalde til kvæg. De primære årsager citeret af producenterne for at vælge en mono-hældning facilitet var evnen til at tidsplan arbejdskraft og gødning fjernelse, og forbedret ydeevne i forhold til at åbne mange feedlots1. Et flertal af kvæg producenter (72,2%) ved hjælp af mono-skråning staldene opretholde en sengs pack til en tur af kvæg eller længere, ved hjælp af en dyb-sengetøj management system for sengetøj og affald1. Det mest almindelige sengetøj anvendte materiale er majshalm, selv om producenterne rapport ved hjælp af sojabønner stubbe, hvedehalm, majs kolber og savsmuld1. På grund af den regionale efterspørgsel efter corn stover sengetøj var mange producenter interesseret i alternative sengetøj materialer, der kunne bruges i mono-skråning faciliteter. Ud over økonomi og dyrenes komfort afhørt producenter, hvordan sengetøj materiale vil påvirke miljøet af anlægget, herunder produktion af lugtende gasser, ernæringsmæssige sammensætning af den resulterende gødning/sengetøj, og tilstedeværelsen af patogener.
Få undersøgelser er blevet gennemført for at måle luftens kvalitet som følge af forskellige sengetøj materialer anvendes i dyr bolig, med de fleste fokuserer kun på ammoniak. De fleste af de tidligere evalueringer af luftkvaliteten omfatter på bedriften dataindsamling med én eller to eksperimentelle enheder pr. behandlinger bliver analyseret på én gang2,3,4,5. At have begrænset antal eksperimentelle enheder kræver undersøgelse skal gentages flere gange, således tilføje yderligere variabler såsom vejrforhold, alder eller fase af produktion af dyr, og måske sengetøj materialer produceret i forskellige vækstsæsoner .
Med ingen kendte lab-skaleret model til at studere faktorer, der påvirker luftkvaliteten og ernæringsmæssige sammensætning af gødning/sengetøj blanding som følge af oksekød deep-sengs mono-skråning faciliteter, forskerne først forsøgte at udnytte kommerciel kvæg faciliteter ved hjælp af en Deep-sengs systemet6,7,8. Statisk flux kamre blev brugt til at måle NH3 koncentrationer på overfladen af mono-skråning dyb sengs kvæg faciliteter over en 18 måneders periode6. To penne i hver af to staldene blev målt. Hakkede majs stilke var det foretrukne sengetøj materiale, men hvede halm og sojabønner stilke blev også brugt til strøelse i korte perioder af dette projekt. Sengetøj brug varierede fra 1,95-3.37 kg pr. dyr pr. dag og pen tæthed varierede fra 3.22-6.13 m2 pr. dyr. Efterfølgende undersøgelser måles ammoniak og hydrogensulfid emissioner fra laden7og partikler koncentrationer uden for laden8. Disse undersøgelser blev gennemført over en periode på 2 år ved hjælp af to til fire laden steder. Udfordring med på bedriften dataindsamling er manglen kontrol, at forskningen har over systemet. Producenter ændre kvæg kostvaner, flytte dyr fra pen til pen, bruge sengetøj materialer fra forskellige kilder, og ren og re seng penne som deres produktion og arbejdskraft giver mulighed for, dermed confounding mange variabler. På gården forskning indebærer også rejseudgifter og store mængder af eksperimentelle behandlinger (såsom sengetøj materiale). Formålet med dette projekt var at udvikle en lab-skala model, der kunne bruges til at studere faktorer, der påvirker luftkvaliteten og næringsstof management i kvæg deep-sengs mono-skråning faciliteter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Undersøgelsen er designet til at blive gennemført over 42 dage med ugentlige dataindsamling. Alle dyr procedurer blev gennemgået og godkendt af os kød dyr Research Center institutionelle Animal Care og brug udvalget.
1. opbygge simuleret sengs Packs
- Begynde med plastik cylinder containere, der er 0,42 m høj med en 0,38 m diameter.
Bemærk: I denne undersøgelse, en særlig 10-gallon kommercielle trash container blev brugt (Se Tabel af materialer), men andre tilsvarende størrelse plastbeholdere ville være passende. - Boret seks 1 cm huller jævnt fordelt omkring omkredsen af den plastikbeholder ind hver plastikbeholder ca 5 cm i toppen af den plastikbeholder. Fjern eventuelle plast rester fra beholderen.
- Tara den plastikbeholder og optage massen på siden af den plastikbeholder. 320 g valgte sengetøj materiale i vejer pan ved hjælp af en balance og tilføje sengetøj materiale til den plastikbeholder.
Bemærk: Sengetøj materiale skønnes egnet til brug i husdyr faciliteter kan være anvendes9,10,11,12,13,14,15. Modellering dyb sengs kvæg faciliteter i de øverste Great Plains, majshalm anses for mest almindelige sengetøj materiale1 men sojabønner stover, hvedehalm og træflis har også været brugt1. Hvis du bruger dette system til model deep-sengs svin eller mejeri faciliteter, hvedehalm, Byg halm, havre halm, hø, høvlspåner, træ, flis, savsmuld, avis, majs kolber, sojabønner stubbe, ris skrog, eller sand kan være mere egnet16,17 ,18. - Vej 320 g friske kreaturer afføring på en plastik plade ved hjælp af balance og tilføje til den plastikbeholder.
Bemærk: Urin og afføring er indsamlet og vedligeholdes som tidligere beskrevet11. - Mål 320 mL frisk kvæg urin i 1000-mL måleglas. Tomt indhold i en plastikbeholder. Ved hjælp af en omrøring stang (5.08-cm omkreds), bland sengetøj materielle blandingen lidt for 30 s.
Bemærk: I dette tilfælde en hule stålstang med en plastik betræk på slutningen blev brugt. Alternativt, enhver form for rod kunne bruges. - Ren i slutningen af den omrøring stang mellem hver sengs pack ved hjælp af en antiseptisk bortskaffelse tørre til at undgå krydskontaminering af mikrober.
Bemærk: En spand med varmt sæbevand kan også bruges til at rense omrøring stangen. En plastik sandwich pose kan også sikret med en elastik i slutningen af stangen og udskiftes efter hver sengs pack til at undgå krydskontaminering. - Vejer og optage den endelige masse sengetøj blanding. Plast beholderen anbringes i den miljømæssige afdeling19 indstillet til en omgivende temperatur på 18-20 ° C med et dugpunkt på 12 ° C.
2. fastholde den simulerede sengs Packs
- 48 timer før du tilføjer afføring og urin, fjerne frosne afføring og urin fra fryseren og lad tø op ved stuetemperatur (20-25 ˚C).
- Mindre end en time før du tilføjer urin til sengs pack, måle pH-værdien af urinen.
- Sætte på passende personlige værnemidler (handsker, sikkerhedsbriller) nødvendige til håndtering af 6 M NaOH.
- Hæld 25 mL 6 M natriumhydroxid (NaOH) i den måleglas. Blandingen omrøres, så test pH med et pH-sonde. Gentag indtil urinen når pH 7,4, fysiologiske pH20.
- Når pH-værdien af urinen er justeret, erstatte cap på urinen container når den ikke er i brug til at forhindre fordampning af kvælstof fra urin.
- Vejer og optage massen af den sengs pack. Hvis frisk strøelse er at blive tilføjet på denne dag, vejer 320 g valgt sengetøj materiale i aluminium gryde ved hjælp af balance og tilføje sengetøj materiale til de respektive senge packs. Hvis ingen strøelse er at blive tilføjet på denne dag, fortsætte til trin 2.7.
- Vej 320 g optøede kreaturer afføring på en plastik plade ved hjælp af balance og tilføje til sengs pack.
Bemærk: Dag 21, bruge friske afføring i stedet for optøede afføring. - Mål 320 mL af optøede kvæg urin i 1000-mL måleglas. Tomt indhold på den sengs pack.
Bemærk: Dag 21, bruge friske urin i stedet for optøede urin. - Ved hjælp af en omrøring stang rør sengetøj pack blandingen lidt i 30 sekunder. Ren plast slutningen af omrøring stangen mellem hver sengs pack til at undgå krydskontaminering af mikrober. Vejer og optage den endelige masse sengetøj blanding.
- Returnere den plastikbeholder i den miljømæssige kammer.
- Gentag trin 2.1-2.10 mandag, onsdag og fredag i hver uge med sengetøj materiale bliver tilføjet (trin 2.6) og Luftprøver indsamlet hver onsdag.
3. indsamling af prøver fra simuleret sengs Packs
Bemærk: Prøverne er indsamlet fra simuleret sengs packs en gang ugentligt, før tilføjelse af afføring, urin, og frisk sengetøj.
- Forbereder sig på at indsamle Luftprøver fra headspace hver simulerede sengs Pack.
- Slå alle air prøveudtagningsudstyr og giver mulighed for at varme op efter producentens anvisninger, ca. 1 time.
Bemærk: Se Tabel af materialer til ammoniak (NH3), hydrogensulfid (H2S), methan (CH4), lattergas (N2O) og kuldioxid (CO2) gasanalysatorer anvendes i denne undersøgelse. - Måle afstanden fra toppen af den simulerede sengs pack til toppen af plastikbeholder holder den simulerede sengs pack ved hjælp af en lineal.
- Beregne omfanget af headspace området ved hjælp af følgende formel:
hvor r = radius af plastikbeholder,
h = afstanden fra toppen af den sengs pack til toppen af plastikbeholder, og
Vflux kammer = volumen af flux kammer placeret oven på den plastikbeholder.
Bemærk: Den flux kamre anvendes i denne undersøgelse havde et indre rumfang paa 0.007m3 med et areal på 0.064 m21,22. - Skubbe en metal indsatsen ca 5 cm i overfladen af sengs pack på den omtrentlige center af pack. Tråd 0,64-cm inert slanger gennem en af de 1-cm huller i toppen af hver beholder, simulerede sengs pack og sikkert på en 12,5 cm metal aktiepost 1,3 cm over overfladen af sengetøj pack. Placer rustfrit stål halvkugleformet statisk flux kamre21,22 med gummi nederdele på toppen af hver simulerede sengs pack (figur 1).
Bemærk: Gummi nederdele er 61 cm firkanter lavet af blød, elastisk gummi med 22,9 cm diameter huller skåret i midten. Hullet passer over flux kammer og nederdele danne en forsegling på toppen plastikbeholder når placeret på beholderen. - Tillægge den flux kamre ved hjælp af inert kompression fittings 0,64-cm inert slanger.
Bemærk: Inert slangen er knyttet til den gas prøveudtagning manifold, som udmønter sig i luften prøvetagning udstyr. Systemet til udtagning af gas er kontrolleret af en 24-volt programmerbare logik relæ (Se Tabel af materialer) som signalerer multi positionelle 3-vejs magnetventiler at åbne og lukke en af otte luft inlet linjer på gas prøveudtagning manifold. En linje er åbnet på et tidspunkt at give mulighed for individuelle luft prøvetagning fra hver sengs pack. - Begynde rødmen luften fra rummet gennem slangen med en hastighed på 5 L min-1 i 30 minutter.
Bemærk: Se Tabel af materialer for pumpe bruges til at skylle luft gennem prøven linjer.
- Slå alle air prøveudtagningsudstyr og giver mulighed for at varme op efter producentens anvisninger, ca. 1 time.
- Måler koncentrationen af ammoniak, kuldioxid, metan og svovlbrinte i headspace af simulerede sengs packs.
- Når tilstrækkeligt rødmen den simulerede sengs packs, åbne hanen på proeveudtagningsudstyr trække luften fra rummet i inert prøve linjer tilsluttet gas prøveudtagning manifold.
- Aktivere den programmerbare logiske relæ for at begynde at trække luft ind i luften prøvetagning udstyr. Optag målinger fra luften i 20 minutter til at bestemme koncentrationen af målte gasser i luften. Dette vil blive brugt som en baggrundskoncentrationen af luft. Luk hanen på prøve linje, når færdig indsamling luftens koncentration.
- Aktivere den programmerbare logiske relæ for at starte prøvetagning luft fra linjerne inert prøve knyttet til kamrene flux. Optag målinger fra hver prøve linje i 20 minutter til at bestemme koncentrationen af målte gasser i headspace hver sengs Pack.
- Resultater kan rapporteres som den gennemsnitlige koncentration af gas (NH3, CO2, N2O, CH4, H2S) i Luftprøver (mg kg-1 eller ppm), eller fluxtæthed (emission sats) af gassen kan beregnes på en masse pr. enhed areal pr. enhed tid grundlag ved hjælp af følgende ligning:
hvor J = flux i µg m-2 min-1,
A = område af kilde (m2) inde i kammeret,
Q = den feje air flow sats m3 min-1, og
Cluft = VOC koncentrationen forlader salen (µg m-3)23.
- Måler koncentrationen af lugtende flygtige organiske forbindelser i headspace af simulerede sengs packs.
- Sætte på latex eller nitril engangshandsker.
- Når tilstrækkeligt rødmen den simulerede sengs packs, fjerne messing opbevaring caps fra forprogrammerede rustfrit stål sorptionsmiddel rør.
Bemærk: Sorptionsmiddel rør anvendes i denne undersøgelse var 89 mm × 6,4 mm OD fyldt med Tenax TA sorptionsmiddel (Se Tabel af materialer). Messing caps har polythtrafluorethylene (PTFE) dupsko. - Vedhæfte scorede årets sorptionsmiddel røret til indløbsstuds på flux kammeret ved hjælp af fleksible gummi slange, og anden enden af sorptionsmiddel røret til en vakuumpumpe.
Bemærk: Vakuum pumpen anvendes i denne undersøgelse (Se Tabel af materialer) trak luft ind gennem de sorptionsmiddel rør med en væskehastighed på 75 mL min-1. - Tillad pumpen til at trække luft ind i sorptionsmiddel røret i 5 min for en sample volumen af 0.375 L, så slukke pumpen og afbryde sorptionsmiddel tube. Erstatte messing opbevaring hætter på enderne af sorptionsmiddel rør.
- Gentag trin 3.3.1 - 3.3.4 at indsamle et sorptionsmiddel rør til hver sengs pack.
- Gemme sorptionsmiddel rør indtil analyse af termisk desorption-gas chromatografen--massespektrometri (TD-GC-MS). Rør kan opbevares ved stuetemperatur (20-25 ˚C) for < 24 h. Hvis opbevaring > 24 h, opbevares i køleskab.
- Umiddelbart før prøven analyse på TD-GC-MS system, fjerne messing opbevaring caps fra sorptionsmiddel rør og erstatte med PTFE analytiske caps23.
- Analysere sorptionsmiddel rør for flygtige organiske forbindelser24 (eddikesyre, smørsyre, propionsyre, isobutyric syre, isovaleric syre, valeric syre, hexanoic syre, hepta syre, phenol, p-kresol, indol, skatole, dimethyl disulfid og dimethyl trisulfide) ved hjælp af TD-GC-MS23,24,25.
- Resultaterne kan blive rapporteret som koncentrationen af VOC i Luftprøver (µg m-3), eller fluxtæthed (emission sats) af VOC kan beregnes på en masse pr. arealenhed pr. enhed tid grundlag ved hjælp af følgende ligning:
hvor J = flux i µg m-2 min-1,
A = område af kilde (m2) inde i kammeret,
Q = den feje air flow sats m3 min-1, og
Cluft= VOC koncentrationen forlader salen (µg m-3)23.
- Saml fysiske og kemiske målinger af de simulerede senge pakninger.
Bemærk: Temperatur, fordampningsemissioner vandtab og pH er målt hver gang yderligere materialer blev føjet til de simulerede sengs packs. Ernæringsmæssige sammensætning bestemmes på dag 0 og dag 42. Gratis luftrummet bestemmes i dag 42 kun.- Bestemme temperaturen af den sengs pack ved at indsætte en temperatur sonde i midten af den sengs pack, ca. 7,6 cm under overfladen af den simulerede sengs pack. Tillad temperatur til at stabilisere og registrere.
- Bestemme anslåede fordampning vandtab
- Sted plastikbeholder på balancen.
- Måle og registrere massen af den simulerede sengs pack før og efter hver tilsætning af afføring/urin/sengetøj til den simulerede sengs pack.
- Beregne den anslåede fordampning vandtab ved at fratrække den aktuelle dag begyndelsen masse fra den foregående dag slutter masse. Forskellen er den skønnede masse af vand, der fordampet fra sengs pack mellem dagene og kan bruges til at sammenligne relative forskelle mellem sengs pack, selv om det ikke afspejler absolutte tab.
- Bestemme pH af simulerede sengs pack
- Indsamle en prøve repræsentative 5-10 g fra hver simulerede sengs pack fra midten af pack på en dybde af ca. 7,6 cm under overfladen af den sengs pack. Sat prøven i et 50 mL konisk plastikrør, cap og etiket.
- Kalibrering af pH-meter med buffere pH 4 og 7 ifølge producentens anvisninger.
- Bestemme massen af hver konisk.
- Fortynd hver stikprøve 1:2 på en masse grundlag med destilleret, deioniseret vand. Ryste den koniske at blande vand og sengetøj materiale. Indsæt pH-sonde i den koniske, måle og registrere pH i prøven.
- På dage 0 og 42 kun bestemme næringsindholdet i den simulerede sengs pack.
- Indsamle en repræsentativ prøve på 50 g fra hver simulerede sengs pack fra midten af pack på en dybde af ca. 7,6 cm under overfladen af den sengs pack. Sted i prøve en papirpose jord.
- Transport til et laboratorium for næringsstofanalyse inden for 24 timer. Opbevar i køleskabet indtil prøver kan transporteres til et laboratorium for næringsstofanalyse.
Bemærk: Enhver makro eller mikro næringsstoffer kan analyseres. Vi analyserer for total kvælstof26, fosfor og svovl analyse27 på et kommercielt laboratorium.
- Dag 42 kun, kan afgøre frie luftrum i simulerede sengs pack.
- Plast beholderen anbringes på en balance og optage massen. Langsomt fyldes med vand, indtil overfladen af vandet er selv med overfladen af den simulerede sengs pack. Tillade vand at bilægge indtil ingen flere bobler kommer fra den simulerede sengs pack og derefter optage massen af den plastikbeholder
- Bestemme procentdelen af fri luft rum ved hjælp af følgende beregning:
- Efter at have afsluttet alle ønskede data tilføje indsamling trin (trin 3.1 - 3.4), afføring, urin og sengetøj til de simulerede sengs packs efter trin 2.1 - 2.10.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Til dato, syv forskning undersøgelser har været offentliggjort9,10,11,12,13,14,15 ved hjælp af denne fremgangsmåde, med ændringer og foretaget justeringer for at forbedre modellen og afspejle målene for de særlige eksperimenter. Denne procedure er blevet brugt til at vurdere effekten af talrige sengetøj materialer og omgivende temperatur på lugt og gasproduktion, samt ændringsforslag, der kan føjes til kontrol af ammoniakemissioner. Kemiske og fysiske egenskaber af de senge pakninger er blevet målt i kommercielle staldene6,28 samt i de simulerede sengs packs (tabel 1). Disse data blev brugt til at bestemme, hvis protokollen var en passende model til at supplere dyrt på bedriften forskning forsøg. Air quality data er blevet indsamlet fra kommercielle faciliteter og simuleret sengs pakker ved hjælp af to forskellige metoder (tabel 2). Systemet til udtagning af gas er beskrevet i denne protokol er ny teknologi, der er blevet testet og sammenlignet med tidligere anvendte metoder.
Tørstof sammensætningen af simulerede sengs packs var inden for rækkevidde af offentliggjorte tørstofindhold sengs pack materiale indsamlet fra kommercielle faciliteter6,28. Første gang blev protokollen blev brugt11, 400 g af sengetøj oprindeligt føjet til sengs pakningerne med senere tillæg af 200 g pr uge af frisk strøelse og 400 g af urin og afføring tilføjet tre gange ugentlig. Dette blev sat op til at simulere kommercielle staldene i hvilke flere baller af sengetøj er tilføjet i første omgang og kun én eller to baller tilføjes pack pr. uge derefter. Forholdet mellem sengetøj: animalsk affald blev estimeret ved hjælp af data indsamlet fra kommercielle dyb sengs mono-skråning faciliteter1,6. I slutningen af den første undersøgelse var tørstoffet i packs til sengs svarende til tørstofindholdet målt i sengs pack materiale indsamlet fra kommercielle faciliteter6,28. Visuel observation af packs til sengs viste dog, at der var en masse variation i den vandholdende evne i sengetøj materialer. For eksempel sengs pakker med majs kolber syntes meget våde, men havde et indhold af 27,2 ± 1,5%16, tørstof, mens sengs pakker med hvedehalm sengetøj syntes relativt tørre, men havde et tørt indhold af 21.2 ± 1,1%11. For at forsøge at øge tørt blev indhold af de senge packs til at bedre at repræsentere kommercielle staldene6,28, protokollen justeret lidt med 320 g af sengetøj, urin, og afføring tilføjet da pakken blev startet, tre ugentlige Tilføjelser af 320 g af urin og afføring, og én ugentlig tilsætning af 320 g sengetøj materiale føjet til packs. Denne protokol rejst tørstoffet i packs til sengs, men var meget afhængige af sengetøj materiale-13 anvendes i forsøget, og temperaturen af den miljømæssige kamre14. Selv om det var variabel, tørstoffet i de simulerede sengs packs var inden for rækkevidde måles i kommercielle staldene, så den anden protokol har været brugt i alle efterfølgende undersøgelser.
Den ernæringsmæssige sammensætning, pack temperatur og pH i de simulerede sengs packs giver yderligere beviser for, at de simulerede sengs packs er en god model til at repræsentere gylle sengs packs i kommercielle faciliteter. Total N, total P, samlede S og samlede K har konsekvent været inden for rækkevidde af næringsstofindholdet målt fra kommercielle deep-sengs mono-skråning faciliteter6,28. Delvis kompostering opstår i packs til sengs af dyb-sengs mono-skråning faciliteter, så det var vigtigt at replikere temperatur af kommercielle faciliteter i de lab-skaleret simulerede sengs packs. Temperaturen af sengs packs i dyb-sengs kommercielle faciliteter når luftens temperatur var mellem 0 og 20.6 ˚C var 19,2 ± 0,3 ˚C 6. Temperaturen i de miljømæssige kamre blev sat til 20 ˚C for de fleste af de foretagne undersøgelser ved hjælp af denne protokol. I disse undersøgelser, har temperaturen i de simulerede sengs packs konsekvent været mellem 18,3 og 20,1 ˚C. Undtagelsen var da temperaturen var en faktor, der blev testet i en tre-vejs factorial eksperiment. To miljømæssige kamre blev fastsat til 40 ˚C og to blev sat på 10 ˚C. I denne undersøgelse var temperaturen i de simulerede sengs packs 12-13 ˚C i de kolde kamre og 32-35 ˚C i de varmere kamre. Igen, afspejlede dette kommercielle staldene, hvor pack temperaturer var 15,4 ± 0,4 ˚C når omgivelsestemperaturer var 0 ˚C eller koldere, og 29.0 ± 0,3 ˚C når luftens temperatur var større end 20.6 ˚C 6. PH-værdien af de senge pakninger i kommercielle staldene bruger majs stover sengetøj blev målt i en undersøgelse6 og varierede fra 7.5-8.0. Simuleret sengs pakker med majs stover sengetøj har haft pH værdier af 7.1-7,311,13. PH-værdien af alle simulerede sengs packs har varierede fra 6,2 til 9,0, som afspejler en række sengetøj materialer anvendes i eksperimenter.
I systemet for udtagning, der bruges i denne protokol var tilpasset fra en række undersøgelser udført i kommercielt fjerkræ, svin og mejeri staldene som en del af National Air emission overvågning undersøgelse29. Dette system skyller rumluft gennem flux kammeret, at skabe et dynamisk flux kammer, der måler koncentrationen af de valgte gasser, der udsendes over en 20-minutters periode. Før brug af systemet til udtagning af gas, blev steady-stead koncentrationen af NH3 fastsat ved at indsamle Luftprøver fra hver sengs pack ved hjælp af statisk flux kamre med syre fælder indeholdende 2 mol L-1 svovlsyre6, 22. i luften i kammeret blev genanvendt gennem de syre fælder med en hastighed på 1 L min-1 i 20 minutter. Samlede reducerede sulfider blev indsamlet ved hjælp af en håndholdt sampler. Luftprøver var recirkuleres gennem den statiske flux kamre ved hjælp af en lille pumpe med en væskehastighed på 1 L min længere end 4 minutter. Et minimum af fire på hinanden følgende prøver blev trukket fra hver simulerede sengs pack. Koncentrationerne af drivhusgasser (N20, CO2og CH4) blev bestemt ved at indsamle en 20 mL prøve af luft fra hver simulerede sengs pack ved hjælp af septa øverst i hvert statisk flux kammer. Prøverne blev senere analyseret ved hjælp af en gaskromatograf. Den tidligere metode til indsamling af alle disse gasprøver var meget arbejdskraft intensiv og krævede to eller tre personer til at administrere alle samling udstyr. Brug af systemet til udtagning af gas er meget mindre arbejdskrævende. En person er i stand til at konfigurere systemet til udtagning af gas, indlede den programmerbare logiske relæ og returnere ca 160 minutter senere, når prøverne er færdig med at indsamle gas data fra 8 simulerede sengs packs.
Resultaterne fra de forrige, arbejdskrævende prøvetagningsprotokol er vist, samt resultater fra systemet til udtagning af gas (tabel 2). På grund af mængden af labor forpligtet til at indsamle data, kunne ikke alle data skal indsamles fra kommercielle faciliteter. Ammoniak koncentrationen blev indsamlet ved hjælp af metoden syre-trap fra overfladen af sengs packs i kommercielle mono-skråning faciliteter og i forhold til de simulerede sengs packs. Ammoniak koncentrationer målt i de simulerede sengs packs var konsekvent ligner NH3 koncentrationer målt fra sengs packs i kommercielle kvæg faciliteter. Ammoniak koncentrationen ved hjælp af systemet til udtagning af nye gas synes at være på den lave ende af koncentrationerne i kvæg faciliteter. Der kan være forårsaget af NH3 analyzer eller det kan være en afspejling af behandlinger i de eksperimenter, som anvendte det nye systemet for udtagning. Det kan også afspejle en højere sats af luftstrømmen over de simulerede sengs pakker i forhold til luft flow i de kommercielle staldene, som vil udvande koncentrationen af ammoniak prøver. En serie af eksperimenter testet brugen af alun som en overflade ændringsforslag, der kan anvendes til sengs packs til at sænke pack pH, hvilket reducerer fordampning af kvælstof som NH3. Kuldioxid, CH4og N2O er ikke blevet målt på overfladen af en sengs pack i kommercielle faciliteter. Dog vifte af koncentrationerne af disse gasser målt i simulerede sengs pakker ved hjælp af metoden tidligere gaskromatografi og rækken af koncentrationer målt ved hjælp af systemet til udtagning af gas er meget ens. Noget højere koncentrationer blev produceret, når de simulerede sengs packs blev opstaldet i et 35 ˚C miljømæssige kammer i forhold til 20 ˚C kammer, som tegner sig for variationen blandt eksperimenter. Sammenligne TRS med hydrogensulfid er ikke en direkte sammenligning, da TRS omfatter mere end blot hydrogensulfid. Det er derfor ikke overraskende, at TRS koncentrationer fra simuleret sengs packs er lidt højere end H2S koncentrationer målt ved hjælp af systemet til udtagning af gas. Dette er også en afspejling af de foretagne undersøgelser ved hjælp af to stikprøver protokoller. Sengs pakker, der indeholdt grønne cedar sengetøj genereret meget høj TRS koncentrationer12, mens dem, der indeholder majs stover sengetøj ikke gjorde. De prøver, der opsamlet ved hjælp af systemet til udtagning af gas har brugt majshalm, hvedehalm, sojabønner stover og pine chip sengetøj materialer men ingen grønne cedar sengetøj.
| Kommercielle staldene1-2 | Simuleret sengs Packs3-6 | |||||
| Tørstof % | 29.99 ± 3,15 | 16,0-36,6 | 20,8 – 27.2 | 22,3 – 26,1 | 24,0 – 58.0 | 20.8-24,9 |
| Total N, g kg-1 | 60.97 ± 13,77 | 21,2 – 23,6 | 19.4 – 28.2 | 17,8 – 22,3 | 15,6-18,6 | 17,8-23,8 |
| Total P, g kg-1 | 14.13 ± 3.99 | 6.7-7,5 | 6.2-9,6 | 7.1-9,6 | 6.7-8,5 | 6.2-9,6 |
| Samlede S, g kg-1 | 7,88 ± 1,48 | 5,6-6,7 | 3.6 – 6.5 | 4.5 – 5.3 | --- | 3.6 – 6.5 |
| Samlede K, g kg-1 | 32.74 ± 8.39 | 15.5-21.1 | 16.3-23,1 | --- | 18,8-25,6 | 16.3-25,2 |
| Lignin, g kg-1 | --- | --- | 26.5 – 139.6 | 49,9 – 136.9 | --- | 62,6 – 139.6 |
| Ash, g kg-1 | --- | 154 - 214 | 119.3 – 200.5 | 98,9 – 223.6 | --- | 119.3 – 200.5 |
| C:N forhold | --- | --- | 17,4 – 28.2 | 20.2 – 29,7 | --- | 20,6-27,5 |
| pH | --- | 7,5-8 | 6.2-7.2 | 6.8-7,6 | 8,5-9,0 | 7.4 – 7,7 |
| Temperatur, ˚C | --- | 15,4-29,0 | 18.3 – 19,9 | 18,4-20,0 | 12,0-35,0 | 19,7 – 20.1 |
| 1 Euken, 2009. Standardafvigelsen vist som rapporteret af Euken, 2009. Total P og samlede K blev beregnet ved at konvertere rapporterede P2O5 og K2O sammensætning, henholdsvis. | ||||||
| 2 Spiehs et al., 2011. Data indsamlet fra to penne i hver af to staldene. Hakkede majs stilke var det foretrukne sengetøj materiale, men hvede halm og sojabønner stilke blev også brugt til strøelse i korte perioder af dette projekt. Sengetøj brug varierede fra 1.95 – 3.37 kg pr. dyr pr. dag og pen tæthed varierede fra 3.22 – 6.13 m2 pr. dyr. | ||||||
| 3 Spiehs et al., 2012. Data indsamlet fra simuleret sengs packs. Sengetøj materialer inkluderet majshalm, bønne stover, hvede halm, pelleted majs kolber, papir, træflis og savsmuld. | ||||||
| 4 Spiehs et al., 2014b. Data indsamlet fra simuleret sengs packs. Sengetøj materiale inkluderet majshalm, pine træflis, våde cedar chips og tør cedar chips. | ||||||
| 5 S et al., 2015b. Data indsamlet fra simuleret sengs pakker ved hjælp af majshalm og bean stover sengetøj materiale. To temperaturer blev brugt (40˚C og 10˚C) | ||||||
| 6 Spiehs et al., 2017. Data indsamlet fra simuleret sengs pakker ved hjælp af blandinger af sengetøj materiale indeholdende 0, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100% fyrretræ med de resterende er majs stover. | ||||||
Tabel 1. Række rapporterede tørstof og ernæringsmæssige sammensætning (tør-sag basis) af sengetøj/gylle materiale fra kommercielle dyb sengs mono-skråning faciliteter (Euken, 2009 og Spiehs et al., 2011) og fra undersøgelser gennemføre ved hjælp af den simulerede sengs packs (Spiehs et al., 2012, 2014, 2017 og s et al., 2015).
| Statisk flux kammer metode1 | Dynamisk flux kammer metode2 | |||||
| Ammoniak, ppm | 95,8 – 641.1 | 350.8 – 516.7 | 381 - 1584 | 386.3 – 502.3 | 89.4 – 166.7 | |
| TRS, ppb | --- | 8.2 – 165.9 | --- | 5.3 – 11.4 | --- | |
| Hydrogensulfid, ppb | --- | --- | --- | --- | 0,1-18,1 | |
| Kuldioxid, ppm | --- | 1232 - 2000 | 2322 - 6917 | 918 - 1158 | 957-2149 | |
| Metan, ppm | --- | 2.3-3.6 | 7.2 – 87.0 | 4.4 – 6.7 | 3.2-16,7 | |
| Lattergas, ppm | --- | 0,67 – 0.72 | 0,31-0,77 | 0,21-0,23 | 0,44-0,58 | |
| 1 Spiehs et al., 2011, 2014a, 2015a, 2016a. Data fra disse undersøgelser blev indsamlet ved hjælp af syre fælder for ammoniak, en håndholdt sampler af samlede reducerede sulfider og en prøve fra headspace hver simulerede sengs Pack analyseret på en drivhusgas GC for kuldioxid, metan og lattergas. | ||||||
| 2 Denne data repræsenterer tre undersøgelser gennemføre ved hjælp af varierende sengetøj materialer og overflade ændringsforslag for at kontrollere lugt og gas emission. Disse undersøgelser var på vej gennem brug af systemet til udtagning af gas og er endnu ikke offentliggjort. | ||||||
Tabel 2. Række rapporteret koncentrationer af ammoniak, total reduceret sulfider (TRS), hydrogensulfid, kuldioxid, metan og lattergas fra kommercielle dyb sengs mono-skråning faciliteter (Spiehs et al., 2011) og fra undersøgelser gennemføre ved hjælp af den simulerede sengs packs (Spiehs et al., 2014a, 2016 og s et al., 2015).
Figur 1. Simuleret sengs packs i plastbeholdere med rustfrit stål flux kamre og gummi sketches vedhæftet og klar til luft prøvetagning. De simulerede sengs packs er placeret inde de miljømæssige kamre. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Hyppige tilsætning af urin og afføring til sengs packs er et kritisk skridt. Vi eksperimenterede med at tilføje urin og afføring lige når ugentlig, men fandt, at den sengs pack udviklet en skorpe, som fanget gasser inde pakken og ikke var repræsentative af kommercielle faciliteter. Brugen af friske afføring ved begyndelsen af undersøgelsen sikrer, at de senge packs er podet med fælles bakteriel befolkning findes i kvæg faciliteter. Det er også vigtigt, når du tilføjer urin, for at huske at ph indstilles til fysiologisk pH før tilføjelse til packs til sengs. Ved en lejlighed blev begået en fejl og lav pH urin blev føjet til packs til sengs. Dette dræbt methanogeniske bakterier befolkning. Når du konfigurerer systemet til udtagning af gas, skal alle fittings være sikre at forhindre lækage, som kan forringe kvaliteten af gas målinger.
Protokollen er blevet tilpasset, da det først blev udviklet. Tilpasse statisk flux kammer at være dynamiske flux kamre giver forskere til at beregne emissioner i stedet for netop koncentrationer i headspace gasser. Brug af nye dynamiske gas prøvetagningssystemer tillader også prøvetagning skal udføres af én person i stedet for at behøve to til tre personer til at administrere al dataindsamling.
Tilpasninger kan komme til at bruge de simulerede sengs packs til at evaluere sengetøj materialer eller lugt ændringsforslag bruges i svin eller mejeri faciliteter. Justeringer skulle være gjort for at bestemme passende bedding: gylle nøgletal typisk i svin eller mejeri faciliteter. Publicerede litteratur bør give tørstof og ernæringsmæssige sammensætning forventninger fra kommercielle svin eller mejeri faciliteter, der ville hjælpe vurdere mængden af strøelse, afføring og urin, der skulle være behov for at justere den simulerede sengs pack protokol til at repræsentere et svin eller mejeri anlæg. Protokollen er aldrig blevet brugt til at måle en uorganisk sengetøj materiale, såsom sand, som ofte anvendes i mejeri faciliteter. Mens der er ingen grund til at tro, det ikke ville lykkedes måle emissioner fra en sengs pack indeholder uorganiske sengetøj materiale, ville det kræve yderligere afprøvning.
Der kan være yderligere gasser, der kunne smages at vi ikke har evalueret. Enhver gas prøveudtagning instrument, som kan knyttes til en inaktiv gas prøveudtagsledning bør, teoretisk, kunne bruges med dette system.
Modellen kan også indstilles til at udforske forskellige sengetøj: gylle nøgletal, hvis en forsker valgte at gøre det. Måske var en forsker interesseret i at bestemme den maksimale mængde husdyrgødning eller urin, der kan føjes til en sengs pack før betydelig lugte blev opdaget. Eller en forsker ønskede at undersøge forskellige temperatur og luftfugtighed indvirkning på luftkvaliteten. Modellen kan også indstilles til at undersøge disse faktorer.
Protokollen er udviklet til at måle luftens kvalitet og ernæringsmæssige sammensætning fra lab-skaleret sengs pakninger i et kontrolleret miljø og har været anvendt til effektivt evaluere mange forskellige sengetøj materialer, miljømæssige variabler (temperatur, fugtighed), og potentielle afbødning behandlinger, der kan forbedre luftkvaliteten i kommercielle deep-sengs mono-skråning faciliteter. Modellen er dynamisk og gør det muligt for forskere at nemt indsamle mange kemiske og fysiske målinger fra sengs pack, herunder NH3, CH4, N2O, CO2, H2S, VOC, temperatur, pH, ernæringsmæssige sammensætning, fri luft plads, og potentielt andre, der endnu ikke er blevet målt. Ugentlige målinger indsamlet i løbet af seks til syv uger giver tilstrækkelig tid til at se ændringer i luften over tid som den sengs pack modne. Data indsamlet fra simuleret sengs packs er inden for rækkevidde af koncentrationer tidligere målt i kommercielle deep-sengs mono-skråning faciliteter. Tidligere undersøgelser har vist, at 8-10 eksperimentelle enheder pr. behandling er tilstrækkeligt til at påvise statistiske forskelle blandt de simulerede sengs packs9,10,11,12, 13,14,15. De sengs packs er nemme at vedligeholde, der kræver mindre end 10 minutter af arbejdskraft pr. sengs pack pr. uge for at tilføje urin, afføring og sengetøj. Prøvetagning ved hjælp af systemet til udtagning af gas kræver 20-30 minutter per sengs pakke, afhængigt af de målinger, som er ved at blive indsamlet. I fortiden, er så mange som 20 sengs packs blevet analyseret af én person i en normal 8-timers arbejdsdag. Brugen af lab-skaleret sengs packs giver forsker til kontrol variabler såsom temperatur, luftfugtighed og sengetøj kilde, der er vanskeligt eller umuligt at styre i en forskning eller kommercielle anlæg. Flere lab-skala undersøgelser kan gennemføres for at fjerne mulige behandlinger før du prøver dem i en forskning eller kommerciel størrelse facilitet.
Den primære begrænsning af modellen er, at det ikke er en perfekt simulering af "virkelige verden". Det er vanskeligt at perfekt simulere kommercielle betingelser såsom løbende yderligere af urin og afføring, som opstår i et anlæg, husdyr. Baseret på tørstof og næringsstof sammensætning af de simulerede senge pakninger i forhold til kommercielle faciliteter og den ledige arbejdskraft i vores laboratorium, vi har fastlagt tre gange ugentligt sammenlægninger af urin og afføring skal være tilstrækkelig. Men, hvis en ændring kunne udvikles med jævne mellemrum tilføje frisk urin og afføring flere gange dagligt, der hellere simulere det kommercielle miljø.
En anden anerkendt begrænsning er brugen af frosne eller optøede afføring og urin. Mens er gjort alt for at hurtigt fryse urin og afføring at forhindre fordampning af kvælstof og enhver bakterievækst, indsamles urin og afføring indsamlet fra en balance undersøgelse kun én gang dagligt. Det tager en time eller længere tid at indsamle, veje, reset samling containere og partitionere urin og afføring. Det kræver også flere timer for en 20-L flaske af urin til helt fryse, selv efter at blive placeret i en-4 ˚C fryser. I løbet af denne tid, kan fordampning og bakteriel vækst forekomme. For at kompensere for denne forsinkelse mellem samling og frysning, urinen er syrnet til pH 4 umiddelbart efter fjernelse af beholderen fra samling apparatet til at forhindre bakterievækst og kvælstof fordampning. Urinen er gendannet til pH 7 når det er optøet, men dette kan ikke være præcis det samme som at tilføje frisk urin. Men da der har været nogen observerede stigninger i NH3 fordampning efter tilsætning af friske urin til sengs pakningerne i forhold til frosne urin, vi mener, vi har minimeret denne begrænsning. Bakteriel befolkning er dræbt eller faldt når afføring er frosset. Dette er en anerkendt begrænsning af protokollen, som vi har forsøgt at minimere ved at tilføje friske afføring på dag 0 og dag 21.
Brug af en stålstang til skånsom blanding frisk tilføjet afføring og urin med sengetøj materiale perfekt ikke simulerer vægten af kvæg i et kommercielt anlæg, hvilket resulterer i lidt forskellige jordpakning og vandbindingsevne. For at tage højde for porøsitet af sengs ryggen, og som en angivelse af den frie luftrum, der kan være til stede i sengs pack, vand blev hældt i packs til sengs i slutningen af hver undersøgelse for at fastlægge en procentdel af frie luft plads til stede i hver sengs pack9 < /c 0 >,10,11,12,13,14,15. Gratis luftrummet opholdt sig generelt ensartet fra et studie til et andet, men er ikke blevet sammenlignet med den frie luftrum, der er til stede i et kommercielt anlæg.
Protokollen er ikke blevet testet med andre husdyr arter eller facilitet typer, såsom svin dybe-sengs bøjlerne eller svenske deep-sengs farende faciliteter, mejeri kompost stalde eller andre mejeriprodukter sengs faciliteter eller enhver form for fjerkræ facilitet ved hjælp af sengetøj. Mens det lader til, at modellen ville have potentiale til at blive brugt som en model for andre husdyr faciliteter, kan justeringer i protokollen være nødvendigt at tilstrækkeligt repræsenterer enhver facilitet ud over en kødkvæg deep-sengs facilitet.
Mens modellen ikke er en perfekt simulering af kommercielle faciliteter, tilbyder et udgangspunkt ved vurderingen af faktorer såsom sengetøj, temperatur, fugtighed eller ændringsforslag, der kan føjes til en sengs pack i et husdyr facilitet. Det giver mulighed for en forsker at evaluere behandling forskelle i et kontrolleret miljø og fjerne potentielt mindre effektive behandlingsmuligheder før lommepenge på de nødvendige ressourcer til en fuld-skala kommercielle-størrelse operation.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Denne forskning er finansieret af føderalt bevilgede midler til USDA Agricultural Research Service, forskning projektnummer 3040-41630-001-00D.
Omtale af handelsnavne eller kommercielle produkter i denne artikel er udelukkende til brug for specifikke oplysninger og indebærer ikke anbefaling eller godkendelse af USDA.
USDA er en udbyder af lige muligheder og arbejdsgiver.
Acknowledgments
Forfatteren ønsker at anerkende Alan Kruger, Todd Boman, Shannon Ostdiek, Elaine Berry og Ferouz Ayadi der assisteret med indsamling af data ved hjælp af de simulerede sengs packs. Forfatteren genkender også Tami Brown-Brandl og Dale Janssen for deres assistance opretholde de miljømæssige kamre.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10 gallon plastic cylinder containers | Rubbermaid | Model 2610 | Other similar-sized plastic containers are suitable |
| Mass balance | Any | Capable of measuring 0.1 gram | |
| Electric drill with 1 cm bit | Any | ||
| Methane analyzer | Thermo Fisher Scientific | Model 55i Methane/Non-methane Analyzer | |
| Hydrogen sulfide analyzer | Thermo Fisher Scientific | Model 450i | |
| Ammonia analyzer | Thermo Fisher Scientific | Model 17i | |
| Carbon dioxide analyzer | California Analytical | Model 1412 | |
| Nitrous oxide analyzer | California Analytical | Model 1412 | |
| Programmable Logic Relay | TECO | Model SG2-020VR-D | |
| Stainless steel flux chambers | Any | Constructed using the parts list and directions cited at Woodbury et al., 2006 | |
| Rubber skits | Any | Constructed from flexible rubber material. Cut into squares (61 cm x 61 cm) with 22.9 cm diameter hole in center. | |
| pH meter | Spectrum Technologies | IQ150 | |
| thermometer | Spectrum Technologies | IQ150 | |
| Ruler or tape measure | Any | Capable of measuring in cm | |
| Sorbent tubes | Markes International | Tenax TA | |
| Pocket pumps | SKC Inc. | Series 210 | |
| Inert sampling line | Teflon | 0.64 cm diameter | |
| Pump | Thomas | 107 series | Used to flush air through sample lines |
References
- Doran, B., Euken, R., Spiehs, M. Hoops and mono-slopes: What we have learned about management and performance. Feedlot Forum 2010. , Iowa State University, Iowa Beef Center. Ames, Iowa. 8-16 (2010).
- Andersson, M. Performance of bedding materials in affecting ammonia emissions from pig manure. J. Agric. Engng. Res. 65, 213-222 (1996).
- Jeppsson, K. H. Volatilization of ammonia in deep-litter systems with different bedding materials for young cattle. J. Agric. Engng. Res. 73, 49-57 (1999).
- Powell, J. M., Misselbrook, T. H., Casler, M. D. Season and bedding impacts on ammonia emissions from tie-stall dairy barns. J. Environ. Qual. 37, 7-15 (2008).
- Gilhespy, S. L., Webb, J., Chadwick, D. R., Misselbrook, T. H., Kay, R., Camp, V., Retter, A. L., Bason, A. Will additional straw bedding in buildings housing cattle and pigs reduce ammonia emissions. Biosystems Engng. , 180-189 (2009).
- Spiehs, M. J., Woodbury, B. L., Doran, B. E., Eigenberg, R. A., Kohl, K. D., Varel, V. H., Berry, E. D., Wells, J. E. Environmental conditions in beef deep-bedded mono-slope facilities: A descriptive study. Trans ASABE. 54, 663-673 (2011).
- Cortus, E. L., Spiehs, M. J., Doran, B. E., Al Mamun, M. R. H., Ayadi, F. Y., Cortus, S. D., Kohl, K. D., Pohl, S., Stowell, R., Nicolai, R. Ammonia and hydrogen sulfide concentration and emission patterns for mono-slope beef cattle facilities in the Northern Great Plains. , ASABE. St. Joseph, MI. Paper No. 141897896 (2014).
- Spiehs, M. J., Cortus, E. L., Holt, G. A., Kohl, K. D., Doran, B. E., Ayadi, F. Y., Cortus, S. D., Al Mamun, M. R., Pohl, S., Nicolai, R., Stowell, R., Parker, D. Particulate matter concentration for mono-slope beef cattle facilities in the Northern Great Plains. Trans. ASABE. 57, 1831-1837 (2014).
- Ayadi, F. Y., Cortus, E. L., Spiehs, M. J., Miller, D. N., Djira, G. D. Ammonia and greenhouse gas concentrations at surfaces of simulated beef cattle bedded manure packs. Trans. ASABE. 58, 783-795 (2015).
- Ayadi, F. Y., Spiehs, M. J., Cortus, E. L., Miller, D. N., Djira, G. D. Physical, chemical, and biological properties of simulated beef cattle bedded manure packs. Trans. ASABE. 58, 797-811 (2015).
- Spiehs, M. J., Brown-Brandl, T. M., Parker, D. B., Miller, D. N., Berry, E. D., Wells, J. E. Effect of bedding materials on concentration of odorous compounds and Escherichia coli in beef cattle bedded manure packs. J. Environ. Qual. 42, 65-75 (2013).
- Spiehs, M. J., Brown-Brandl, T. M., Parker, D. B., Miller, D. N., Jaderborg, J. P., Diconstanzo, A., Berry, E. D., Wells, J. E. Use of wood-based materials in beef bedded manure packs: 1. Effect on ammonia, total reduced sulfide, and greenhouse gas concentrations. J. Environ. Qual. 43, 1187-1194 (2014).
- Spiehs, M. J., Brown-Brandl, T. M., Berry, E. D., Wells, J. E., Parker, D. B., Miller, D. N., Jaderborg, J. P., Diconstanzo, A. Use of wood-based materials in beef bedded manure packs: 2. Effect on odorous volatile organic compounds, odor activity value, Escherichia coli, and nutrient concentration. J. Environ. Qual. 43, 1195-1206 (2014).
- Spiehs, M. J., Brown-Brandl, T. M., Parker, D. B., Miller, D. N., Berry, E. D., Wells, J. E. Ammonia, total reduced sulfides, and greenhouse gases of pine chip and corn stover bedding packs. J. Environ. Qual. 45, 630-637 (2016).
- Spiehs, M. J., Berry, E. D., Wells, J. E., Parker, D. B., Brown-Brandl, T. M. Odorous volatile organic compounds, Escherichia coli, and nutrient concentrations when kiln-dried pine chips and corn stover bedding are used in beef bedded manure packs. J. Environ. Qual. 46, 722-732 (2017).
- Herbert, S., Hashemi, M., Chickering-Sears, C., Weis, S. Bedding options for livestock and equine. , University of Massachusetts Extension CDLE. Pub. 08-5 (2008).
- Honeyman, M. S., Patience, J. F. Effects of bedding on pig performance. Iowa State Research Farm Progress Reports. 143, Available from: https://lib.dr.iastate.edu/farms_reports/134/ (2012).
- Haverson, M., Honeyman, M. S., Adams, M. K. Swine system options for Iowa Swedish deep-bedded group nursing systems for feeder pigs production. Extension and Outreach Publications. 63, Available from: http://lib.dr.iastate.edu/extension_pubs/63 (2006).
- Brown-Brandl, T. M., Nienaber, J. A., Eigenberg, R. A. Temperature and humidity control in indirect calorimeter chambers. Trans. ASABE. 54, 685-692 (2011).
- Abney, C. S., Vasconcelos, J. T., McMeniman, J. P., Keyser, S. A., Wilson, K. R., Vogel, G. J., Galyean, M. L. Effects of ractophamine hydrochlodride on performance, rate and variation in feed intake, and acid-base balance in feedlot cattle. J. Anim. Sci. 85, 3090-3098 (2007).
- Miller, D. N., Woodbury, B. L. A solid-phase microextraction chamber method for analysis of manure volatiles. J. Environ. Qual. 35, 2383-2394 (2006).
- Woodbury, B. L., Miller, D. N., Eigenberg, R. A., Nienaber, J. A. An inexpensive laboratory and field chamber for manure volatile gas flux analysis. Trans. ASABE. 49, 767-772 (2006).
- Koziel, J. A., Spinhirne, J. P., Lloyd, J. D., Parker, D. B., Wright, D. W., Kuhrt, F. W. Evaluation of sample recovery of malodorous livestock gases from air sampling bags, solid-phase microextraction fibers, Tenax TA sorbent tubes, and sampling canisters. J. Air Waste Manag. Assn. 55, 1147-1157 (2005).
- Parker, D. B., Gilley, J., Woodbury, B., Kim, K., Galvin, G., Bartelt-Hunt, S. L., Li, X., Snow, D. D. Odorous VOC emission following land application of swine manure slurry. Atmos. Environ. 66, 91-100 (2013).
- Parker, D. B., Koziel, J. A., Cai, L., Jacobson, L. D., Akdeniz, N. Odor and odorous chemical emissions from animal buildings: Part 6. Odor activity value. Trans. ASABE. 55, 2357-2368 (2012).
- Watson, M., Wolf, A., Wolf, N. Total nitrogen. Recommended methods of manure analysis. Peters, J. , Univ. of Wisconsin Cooperative Extension. Madison, WI. Pub. A3769 18-24 (2003).
- Wolf, A., Watson, M., Wolf, N. Digestion and dissolution methods for P, K, Ca, Mg, and trace elements. Recommended methods of manure analysis. Peters, J. , Univ. of Wisconsin Cooperative Extension. Madison. Pub. A3769 30-38 (2003).
- Euken, R. A survey of manure characteristics from bedded confinement buildings for feedlot beef productions: Progress report. Animal Industry Report. , Iowa State University. Ames, IA. (2009).
- Li, L., Li, Q. -F., Wang, K., Bogan, B. W., Ni, J. -Q., Cortus, E. L., Heber, A. J. The National Air Emission Monitoring Study's southeast layer site: Part I. Site characteristics and monitoring methodology. Trans. ASABE. 56, 1157-1171 (2013).
