Investigadores de la Universidad de Minnesota han desarrollado un modelo altamente sofisticado para evaluar el estrés por calor de las vacas lactantes, un problema que puede provocar numerosas complicaciones de salud para las vacas y dificultades financieras para los productores de leche debido a la reducción de la producción de leche y las tasas de preñez.
por la Universidad de Minnesota
Aunque se han desarrollado varias ecuaciones empíricas para identificar las condiciones de estrés por calor, el nuevo modelo es el más completo disponible. Recientemente se detalló en dos artículos en el Diario de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Agrícolas y Biológicos : el primer artículo describe las ecuaciones y las características de las vacas utilizadas en el modelo modificado, y el segundo artículo compara los resultados del modelo con datos de vacas que experimentan estrés por calor y datos no publicados del trabajo de sombra de paneles solares realizado en el Centro de Investigación y Divulgación de West Central en Morris, Minnesota.
El equipo de investigación modificó un modelo de transferencia de calor en estado estacionario desarrollado por McGovern y Bruce (2000) mediante la incorporación del trabajo de otros investigadores, dos nuevas relaciones empíricas para las características de las vacas y un nuevo procedimiento de solución.
El modelo modificado describe el intercambio de calor entre una vaca lactante y el medio ambiente a través de la respiración, el aire que fluye a través de la vaca, la sudoración y la radiación de onda corta y larga. El modelo se puede utilizar para evaluar el impacto de la masa corporal, la producción de leche, la carga solar, la temperatura del aire, la temperatura del punto de rocío y la velocidad del aire en las tasas de intercambio de calor, la tasa de respiración de las vacas y la temperatura corporal.
Los investigadores encontraron:
- Los resultados del modelo basado en procesos se comparan bien con las tasas de respiración y la temperatura corporal publicadas de vacas lactantes estresadas por el calor.
- Los resultados del modelo estuvieron comúnmente dentro de una desviación estándar de los promedios informados.
- El modelo de equilibrio térmico se puede utilizar para identificar factores clave de estrés por calor y evaluar las prácticas de mitigación.
«Los modelos basados en procesos brindan una mejor comprensión de cómo las vacas intercambian calor con el medio ambiente que las ecuaciones empíricas. Los ingenieros podrán usar el modelo para evaluar mejor los diseños de enfriamiento alternativos», dijo Kevin Janni, profesor del Departamento de Bioproductos y Biosistemas. Ingeniería y un ingeniero de Extensión.
La creación de mejores diseños de enfriamiento podría ayudar a reducir las condiciones de salud relacionadas con el estrés por calor, que incluyen una menor producción de leche y tasas de embarazo , mayores tasas de enfermedad y muerte, terneros con menor peso al nacer y función inmunológica deteriorada.
De cara al futuro, los investigadores planean usar el modelo modificado para evaluar diseños alternativos de enfriamiento de vacas y la compensación asociada con los costos de ventiladores, ventiladores de enfriamiento y sistemas de enfriamiento por evaporación frente a la reducción del estrés por calor en las vacas lactantes .
Más información: Chad R. Nelson et al, Modelo de equilibrio térmico de vacas lecheras durante el estrés por calor: Parte 1. Desarrollo de modelos, Revista de ASABE (2023). DOI: 10.13031/ja.15190
Kevin A. Janni et al, Modelo de equilibrio térmico de vacas lecheras durante el estrés por calor: Parte 2. Evaluación del modelo, Revista de ASABE (2023). DOI: 10.13031/ja.15191
