Forschungsteam entwickelt anspruchsvolles Modell zur Beurteilung des Hitzestresses bei laktierenden Kühen

Forscher der University of Minnesota haben ein hochentwickeltes Modell zur Beurteilung des Hitzestresses bei laktierenden Kühen entwickelt, ein Problem, das zu zahlreichen gesundheitlichen Komplikationen für Kühe und finanziellen Schwierigkeiten für Milchproduzenten aufgrund einer verringerten Milchproduktion und Trächtigkeitsraten führen kann.

Obwohl mehrere empirische Gleichungen zur Identifizierung von Hitzestressbedingungen entwickelt wurden, ist das neue Modell das umfassendste verfügbare Modell. Dies wurde kürzlich in zwei Artikeln im ausführlich dargelegt Zeitschrift der American Society of Agricultural and Biological Engineers– Das erste Papier beschreibt die Gleichungen und Kuheigenschaften, die im modifizierten Modell verwendet werden, und das zweite Papier vergleicht die Modellergebnisse mit Daten von Kühen, die Hitzestress ausgesetzt sind, und unveröffentlichten Daten aus Solarpanel-Beschattungsarbeiten, die am West Central Research and Outreach Center in Morris durchgeführt wurden. Minnesota.

Das Forschungsteam modifizierte ein von McGovern und Bruce (2000) entwickeltes stationäres Wärmeübertragungsmodell, indem es Arbeiten anderer Forscher, zwei neue empirische Beziehungen für Kuhmerkmale und ein neues Lösungsverfahren einbezog.

Das modifizierte Modell beschreibt den Wärmeaustausch zwischen einer laktierenden Kuh und der Umgebung durch Atmung, an der Kuh vorbeiströmende Luft, Schwitzen sowie kurz- und langwellige Strahlung. Das Modell kann verwendet werden, um den Einfluss von Körpermasse, Milchleistung, Sonneneinstrahlung, Lufttemperatur, Taupunkttemperatur und Luftgeschwindigkeit auf Wärmeaustauschraten, Kuhatmungsfrequenz und Körpertemperatur zu bewerten.

Die Forscher fanden:

„Prozessbasierte Modelle liefern ein besseres Verständnis dafür, wie Kühe Wärme mit der Umgebung austauschen als empirische Gleichungen. Ingenieure können das Modell nutzen, um alternative Kühldesigns besser zu bewerten“, sagte Kevin Janni, Professor in der Abteilung für Bioprodukte und Biosysteme Ingenieurwesen und Erweiterungsingenieur.

Die Entwicklung besserer Kühlkonzepte könnte dazu beitragen, hitzestressbedingte Gesundheitsprobleme zu reduzieren, zu denen eine geringere Milchproduktion und Trächtigkeitsraten, erhöhte Krankheits- und Sterberaten, Kälber mit geringerem Geburtsgewicht und eine beeinträchtigte Immunfunktion gehören.

Mit Blick auf die Zukunft planen die Forscher, das modifizierte Modell zu verwenden, um alternative Kühldesigns für Kühe und den Kompromiss zwischen den Kosten für Lüftungsventilatoren, Kühlventilatoren und Verdunstungskühlsysteme gegenüber der verringerten Hitzebelastung bei laktierenden Kühen zu bewerten.