RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

SOLUZIONI TECNICHE INNOVATIVE PER MIGLIORARE EFFICIENZA PRODUTTIVA E BENESSERE ANIMALE NELLA STABULAZIONE DI BOVINI DA LATTE

Università di riferimento

Università degli Studi di CATANIA - INGEGNERIA AGRARIA - ()

Responsabile dell'Unità di ricerca

Alessandro D'emilio

Descrizione

Obiettivi
L’Unità di Ricerca si propone di individuare nuove soluzioni edilizie ed impiantistiche capaci di migliorare le condizioni di benessere e le prestazioni produttive e riproduttive delle vacche da latte in Sicilia. In particolare, saranno considerati due aspetti differenti che contribuiscono a determinare le condizioni di benessere delle bovine da latte all’interno di una stalla a stabulazione libera: il microclima dell’ambiente di allevamento e la natura della pavimentazione nelle corsie di transito degli animali.
L’obiettivo del progetto sarà perseguito attraverso due differenti approcci sperimentali: uno mirato alla riduzione dello stress da caldo cui sono generalmente soggette le bovine durante il periodo estivo attraverso l’ottimizzazione di differenti sistemi attivi di controllo del microclima,
ed un altro volto alla valutazione degli effetti di materiali di pavimentazione innovativi in rapporto al comportamento degli animali ed al loro stato di salute.

Attività prevista e risultati attesi
In collaborazione con l'Unità Operativa del Dipartimento di Scienze Agronomiche, Agrochimiche e delle Produzioni Animali (DACPA) dell'Università di Catania, saranno progettate e realizzate apposite sperimentazioni finalizzate alla valutazione del benessere e dell'efficienza produttiva e riproduttiva delle bovine da latte in relazione sia alle differenti condizioni termoigrometriche e di ventilazione che si instaurano all'interno della stalla in dipendenza degli impianti presenti e della gestione dei sistemi di controllo microclimatico utilizzati, sia alla pavimentazione adottata nelle corsie di transito.
In particolare, nel corso del primo anno della ricerca, sulla base dell'approfondita conoscenza delle aziende per bovine da latte esistenti nella Sicilia sud-orientale già acquisita dal gruppo di ricerca, verranno individuate due stalle a stabulazione libera per bovine da latte rappresentative delle tipologie edilizie più diffuse.
Una stalla sarà suddivisa in due aree ciascuna caratterizzata dalla presenza di un differente sistema attivo di controllo microclimatico. In un’area sarà presente un impianto di raffrescamento evaporativo costituito da nebulizzatori ad alta pressione associati alla presenza di ventilatori; nell’altra area sarà previsto un impianto a docce per la bagnatura degli animali posto nella zona di alimentazione, accoppiato con ventilatori orientati in modo che il flusso d'aria sia diretto verso il corpo degli animali. Gli impianti saranno dotati di una centralina di controllo comprendente un temporizzatore ed un termostato.
Verranno individuati due gruppi di animali, omogenei per numero di parti, fase della lattazione e produzione di latte, ciascuno dei quali occuperà una delle due aree di stabulazione individuate.
Nel corso della prova si faranno variare alcuni parametri nella gestione degli impianti di raffrescamento al fine di valutarne gli effetti sul benessere degli animali. In particolare, verranno valutate la modalità e la durata dell'erogazione dell'acqua, la quantità d'acqua da somministrare, la temporizzazione delle bagnature dei capi, l'intensità della ventilazione e il posizionamento dei ventilatori.
Nell’edificio individuato, verrà progettata ed installata un'apposita stazione di misura dei parametri microclimatici interni all'ambiente di stabulazione e delle variabili climatiche esterne. Particolare attenzione sarà rivolta alla misura della temperatura e dell'umidità relativa dell'aria, della temperatura dell’intradosso della copertura, della temperatura al globotermometro e della velocità e della direzione dei flussi d'aria all'interno della stalla attraverso il posizionamento dei sensori in più punti ritenuti significativi per la valutazione delle modifiche microclimatiche indotte dalla gestione degli impianti attivi.
All'esterno dell’edificio saranno rilevati il flusso della radiazione solare globale, la temperatura e l'umidità relativa dell'aria e la velocità e la direzione del vento. Tutti i sensori saranno collegati a data-logger per la registrazione dei dati ad intervalli di tempo regolari (comunque non superiori ai 30 minuti).
Attraverso le misure di tali parametri sarà possibile determinare i valori degli indici THI e BGHI rappresentativi delle condizioni di stress da caldo per le bovine.
Al fine di ottenere ulteriori informazioni sulle condizioni fisiologiche degli animali stabulati verrà impiegata una termocamera ad infrarossi che, attraverso la rilevazione (mappatura) della temperatura superficiale del corpo delle bovine, consentirà di determinare l’effetto dei diversi trattamenti di raffrescamento.
Le prove sugli impianti attivi verranno effettuate nel corso del periodo maggio-ottobre, al fine di valutare e confrontare il comportamento fisiologico e metabolico degli animali sia in condizioni di stress da caldo sia in condizioni determinate da valori di temperatura e umidità relativa dell'aria non critici per il benessere dei capi.
L'analisi e l'elaborazione dei principali parametri climatici rilevati all'esterno e all'interno dell’edificio preso in esame, in correlazione con i dati fisiologici e produttivi rilevati dall'Unità Operativa del DACPA, consentiranno di proporre miglioramenti sulle modalità di impiego dei sistemi di controllo e condizionamento del microclima dell’ambiente di allevamento.
La seconda stalla presenterà la zona di riposo a cuccette con lettiera in sabbia e verrà suddivisa in due aree ciascuna caratterizzata dalla diversa pavimentazione delle corsie di transito. In una parte verranno collocati tappetini in materiale sintetico mentre nella rimanente parte verrà mantenuta la pavimentazione in calcestruzzo esistente.
Anche in questo caso verranno individuati due gruppi omogenei di animali, sui quali sarà anche eseguito, a cura dell'Unità di Ricerca del DACPA, un intervento iniziale volto al pareggio dello stato funzionale dei piedi delle bovine.
La stalla, inoltre, sarà oggetto di misure dei parametri microclimatici interni all’ambiente di stabulazione e delle variabili climatiche esterne.
In collaborazione con l’Unità di ricerca del DACPA, l’impiego della termocamera potrà essere esteso anche come strumento diagnostico non invasivo per l’individuazione e la valutazione di patologie podaliche.
Verranno effettuate misure del coefficiente di attrito delle diverse pavimentazioni mediante lo strumento portatile appositamente realizzato dalla Unità di Ricerca presso il Dipartimento di Protezione e Valorizzazione Agroalimentare (DIPROVAL) dell’Università di Bologna, al fine di accertare significative differenze di attrito tra le pavimentazioni che gli animali sono in grado di riconoscere. Attraverso tali misure sarà inoltre possibile valutare l’entità della variazione del coefficiente di attrito al variare delle condizioni di pulizia e di umidità, verificando che non si realizzino condizioni di rischio per l’incolumità degli animali per via della scivolosità delle pavimentazioni.
Inoltre, in ciascuna prova, il comportamento delle bovine di ciascun gruppo sarà monitorato attraverso videocamere, dotate di led ad infrarossi per le riprese notturne, collegate in rete ad un sistema di acquisizione immagini su personal computer. La successiva analisi delle immagini, che potrà essere effettuata anche avvalendosi dell’ausilio di uno specifico software di “image analysis”, consentirà di classificare l’attività, la dislocazione e la postura degli animali allevati. In tal modo sarà possibile correlare le variazioni comportamentali delle bovine sia alla tipologia di impianti di raffrescamento adottato, sia alla natura della pavimentazione, verificando, in questo caso, che le nuove pavimentazioni non inducano comportamenti scorretti.
Tali indicazioni saranno integrate con i rilievi di natura fisiologica e veterinaria effettuati da parte dall'Unità di Ricerca del DACPA, al fine di potere esprimere una valutazione complessiva sui benefici ottenibili dall’utilizzo delle diverse soluzioni adottate.
Nel corso del secondo anno della ricerca sarà condotta una replica delle sperimentazioni con lo scopo di verificare i risultati ottenuti tramite la prova svolta durante il primo anno. Gli assetti sperimentali di ciascuna prova potranno subire alcune variazioni sulla base delle indicazioni emerse nel corso del primo anno.
Infine, i dati rilevati nel corso delle prove di bagnatura diretta degli animali potranno contribuire anche alla messa a punto e/o ottimizzazione di modelli di simulazione degli scambi termici tra la superficie corporea dell'animale e l'ambiente circostante sviluppati in collaborazione con l’Unità di Ricerca presso il DIPROVAL.