Modelo de escala de laboratorio para evaluar olor y concentraciones de Gas emitidas por profundo camas Pack abono
Summary
Un protocolo ha sido desarrollado para medir gases, olores y composición nutricional en los paquetes de abono con escala de laboratorio, que puede utilizarse para estudiar formas de mejorar la calidad del aire en instalaciones de ganado comercial usando paquetes de estiércol de cama profunda.
Abstract
Se desarrolló un modelo simulado camas paquete de escala de laboratorio para estudiar la calidad del aire y composición nutricional de los paquetes de camas profunda utilizada en las instalaciones de mono-cuesta de ganado. Este protocolo ha sido utilizado para evaluar eficazmente muchos materiales de ropa de cama de diferentes variables ambientales (temperatura, humedad) y potencial tratamiento de mitigación que puede mejorar calidad del aire en instalaciones de mono-pendiente de camas profundas comerciales. El modelo es dinámico y permite a los investigadores recoger fácilmente muchas mediciones químicas y físicas de la unidad camas. Las mediciones semanales, recogidas en el transcurso de seis a siete semanas, permite tiempo suficiente para ver cambios en las mediciones de calidad de aire en el tiempo a medida que madura el paquete de camas. Los datos recogidos de los paquetes de camas simulados dentro de la gama de concentraciones previamente mide en instalaciones comerciales de camas profundas mono-pendiente. Estudios anteriores han demostrado que 8-10 unidades experimentales por tratamiento son suficientes para detectar diferencias estadísticas entre los paquetes de camas simulados. Los paquetes de camas son fáciles de mantener, que requieren menos de 10 minutos de mano de obra por camas paquetes por semana agregar orina, heces y cama. Toma de muestras utilizando el sistema de muestreo de gas requiere de 20-30 minutos por paquete camas, dependiendo de las medidas que se están recopilando. El uso de paquetes dobles de escala de laboratorio permite al investigador y control de variables como temperatura, humedad y fuente de ropa de cama que son difíciles o imposibles de controlar en una investigación o centro comercial. Mientras que no una simulación perfecta de condiciones “reales”, el simulado camas paquetes sirven como un buen modelo para los investigadores estudiar las diferencias de tratamiento entre los paquetes de camas. Varios estudios de laboratorio pueden realizarse para eliminar posibles tratamientos antes de tratar en una investigación o centro comercial de tamaño.
Introduction
Instalaciones de confinamiento de bovinos para carne son una opción de vivienda popular en el medio oeste y superior Great Plains. Instalaciones de confinamiento son más comunes en esta región que las planicies del sur porque la región recibe más precipitación anual, que crea más escurrimiento de feedlot que debe contener. Muchos productores optaron por construir graneros mono pendiente para bovinos de carne. Las principales razones citadas por los productores para la selección de una instalación mono pendiente era la capacidad de eliminación de horario laboral y el abono y un rendimiento mejorado en comparación con abierta muchos corrales de engorda1. La mayoría de productores de ganado bovino (72,2%) con graneros de mono-cuesta mantener un paquete de camas para una vuelta de ganado o más, usando un sistema de gestión de la ropa de cama profunda para el lecho y residuos1. El material de cama más común usado es el rastrojo del maíz, aunque informe de productores con rastrojo de soja, paja de trigo, mazorcas de maíz y polvo1. Debido a la demanda regional para cama de rastrojo de maíz, muchos productores estaban interesados en materiales de lecho alternativo que podrían ser utilizados en instalaciones mono-pendiente. Además de economía y el confort animal, productores cuestionaron cómo el material del lecho impactaría el medio ambiente de la instalación, incluyendo la producción de gases olorosos, composición en nutrientes del estiércol/lecho resultante y la presencia de patógenos.
Pocos estudios se han realizado para medir la calidad del aire resultante de la ropa de cama de diferentes materiales utilizados en los alojamientos del ganado, con mayoría enfocando sólo amoníaco. La mayoría de las anteriores evaluaciones de la calidad del aire incluyen la recolección de datos en la granja con una o dos unidades experimentales por tratamiento se analizaron a la vez2,3,4,5. Tener limitado el número de unidades experimentales requiere el estudio se repita varias veces, añadiendo variables adicionales tales como condiciones climáticas, la edad o etapa de la producción de los animales, y tal vez lecho materiales producidos en diferentes temporadas de crecimiento .
Con ningún modelo de escala laboratorio conocido para estudiar factores que afectan la calidad del aire y composición en nutrientes del estiércol/lecho mezcla resultante de carne camas profunda mono-cuesta las instalaciones, los investigadores primero intentó utilizar instalaciones de ganado comercial utilizando un sistema de camas profundas6,7,8. Cámaras de flujo estático se utilizaron para medir las concentraciones de3 de NH en la superficie de instalaciones de ganado camas profunda pendiente de mono sobre un período de 18 meses6. Se midieron dos plumas en cada uno de los dos graneros. Tallos de maíz picaditos eran el material recomendado: ropa de cama, pero también se utilizaron tallos de soja y paja de trigo para el lecho durante breves períodos de este proyecto. Ropa de cama uso varió de 1.95-3,37 kg por animal por día y pluma de densidad varió de 3.22-6.13 m2 por animal. Estudios posteriores miden las emisiones de amoníaco y sulfuro de hidrógeno desde el galpon7y las concentraciones de partículas fuera del granero8. Estos estudios se llevaron a cabo durante un período de 2 años usando dos a cuatro lugares de granero. El desafío con la recopilación de datos en la granja es la falta de control que tiene la investigación sobre el sistema. Productores cambian las dietas de ganado, trasladar animales de pluma, usan de materiales de ropa de cama de diferentes fuentes y limpiarán y volver a la cama de plumas como su producción y mano de obra permite, confundiendo así muchas variables. Investigación en finca también implica gastos de viaje y grandes cantidades de tratamientos experimentales (como material del lecho). El objetivo de este proyecto fue desarrollar un modelo a escala de laboratorio que podría utilizarse para estudiar factores que afectan la calidad del aire y manejo de nutrientes en las instalaciones de mono-cuesta camas profundas de ganado.
Protocol
Representative Results
Discussion
La adición frecuente de orina y heces a los paquetes de camas es un paso crítico. Experimentamos con la adición de la orina y las heces sólo una vez por semana, pero descubrió que el paquete con una corteza, que atrapados gases en el interior del paquete y no era representante de instalaciones comerciales. El uso de estiercol al principio del estudio asegura que los paquetes de camas se inocula con poblaciones bacterianas comunes encontradas instalaciones de ganado. También es importante, al agregar la orina, para …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
El autor desea reconocer a Alan Kruger, Todd Boman, Shannon Ostdiek, Elaine Berry y Ferouz Ayadi que ayudaron con la recolección de datos utilizando los paquetes de camas simulados. El autor también reconoce Tami Brown-Brandl y Dale Janssen para su ayuda mantener los compartimientos ambientales.
Materials
| 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
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