Varme er en alvorlig trussel mod malkekøer - var at finde innovative måder at holde dem kølige på

Californien er landets største mælkeproducerende stat og hjemsted for næsten 1,8 millioner malkekøer. Californien er også varmt, især for køer, som har problemer med at holde sig kølig, når vejret bliver varmt. Og når køerne bliver for varme, deres mælkeproduktion falder. Alvorlig overophedning kan true køernes helbred og deres evne til at blive drægtige og bære kalve til sigt.

Mælkeproducenter bruger ventilatorer og sprøjter til at køle køer i deres stalde, men der er et stort behov for bedre muligheder. Eksisterende systemer bruger meget energi og vand, hvilket er dyrt for landmændene. Og klimaændringer øger temperaturerne og understreger Californiens vandforsyninger.

Med finansiering fra California Energy Commission, vi er blandt de dyreforskere og ingeniører, der samarbejder på UC Davis for at teste nye innovationer og måle, hvordan de påvirker el- og vandforbrug, samt køers sundhed og adfærd. Vi evaluerer også omkostningerne ved disse teknologier og deres potentiale for stor anvendelse i kommercielle mejerier i Californien.

Truslen om varme

Dagtemperaturer er regelmæssigt over 72 grader Fahrenheit i mere end fem måneder af året i Californiens Central Valley, statens vigtigste mejeriregion. Over denne tærskel, køer begynder at mærke varmen. Køer er særligt følsomme over for varmt vejr:Deres kropstemperatur er 101,5 grader Fahrenheit, tre grader højere end mennesker, og de skaber en stor mængde varme, når de nedbryder foder i maven og producerer mælk.

Når udendørstemperaturerne stiger, det bliver stadig sværere for køer at sprede kropsvarme til det udendørs miljø. Når de forsøger at regulere deres kropstemperatur, deres respirationshastigheder begynder at stige. Derefter begynder de at savle og ånde med åben mund, meget gerne hunde, der hygger. Hvis de ikke kan køle sig selv, deres kropstemperatur vil stige. Disse betragtes alle som tegn på varmestress. Når det først sætter ind, køer vil producere mindre mælk. De kan have problemer med at blive og blive gravid, og i alvorlige tilfælde kan dø.

Når sommervarmen skyter i vejret, mennesker kan hoppe i en swimmingpool eller trække sig tilbage indendørs under aircondition og føle lindring, i hvert fald indtil vi ser vores elregninger. Malkekøer har ikke denne luksus. For at køle køer, mælkeproducenter bruger en kombination af skygge, blæsere og vand, normalt når køer er i deres stalde. Køerne sprøjtes forsigtigt, mens de spiser, normalt i fire til fem timer om dagen, og mens de venter på at blive malket.

Disse strategier hjælper køer med at regulere deres kropstemperatur, men brug store mængder vand og elektricitet. Den gennemsnitlige mælkeproduktion i Californien bruger $ 140, - 000 årligt på forsyningsselskaber.

Desuden, disse systemer kan være utilstrækkelige under ekstreme hedebølger. I løbet af et stykke i 2017, temperaturerne i Central Valley i Californien nåede højder over 90 grader Fahrenheit i 53 dage i træk. Udvidede varme perioder som denne øger forekomsten af ​​varmestress hos malkekvæg.

Andre måder at afkøle med vand

Vores undersøgelse sammenligner fire forskellige systemer til køling af køer. To af dem anvender fordampende køleprocesser, som udnytter det faktum, at når vand skifter fra en væske til en gas, det absorberer meget varme. Denne proces giver køligere, mere fugtig luft, men kan også bruges til at afkøle flydende vand.

Vores første køleteknologi bruger måtter begravet cirka 4 tommer under sandstrøet, hvor køer ligger. Vand strømmer gennem måtterne og absorberer varme fra køerne gennem ledning. Det opvarmede vand strømmer derefter til en enhed kaldet en Sub-Wet Bulb Evaporative Chiller, hvor den afkøles ved hjælp af en højeffektiv fordampningskøleproces og returneres til måtterne for at absorbere mere varme fra køerne. Fordi køleren producerer køligt vand ved fordampning, Det er ideelt til varme og tørre klimaer som Californien.

Den anden teknologi bruger målrettet direkte fordampningskøling, undertiden omtalt som en "sumpkøler, "og stofkanaler til at blæse kølig luft på køerne i de områder, hvor køer spiser og hviler. Sumpekølere er enkle systemer, der fungerer ved at passere varmt, tør luft over vand for at afkøle det.

Til sammenligning, vi tester også to kølesystemer, der bruger traditionelt sprayvand og blæsere, ligner den nuværende teknologi på de fleste malkekvægsbedrifter i Californien. Imidlertid, med ét system arbejder vi på at reducere vandforbruget og forbedre køling ved at flytte ventilatoren tættere på sprøjtevandet for at fremme fordampning fra køernes kroppe. Når vandet fordamper fra køerne, det tager varme med sig. For at spare vand, vi tester også sprøjtning af vandet i en kortere periode.

I vores første testfase, vi testede alle fire behandlinger på 32 køer på UC Davis og indsamlede data om deres respirationshastigheder, kropstemperatur, mælkeydelse og adfærd, as well as weather, water use and energy use. Data analysis is underway. We anticipate that we will identify at least one option that will cool cows as effectively as current options, but will also save water, energy or both. Next summer we will test the most effective and efficient technology against the traditional spray and fan approach on a Central Valley dairy farm.

Finding better ways to keep dairy cows cool is a high priority for this industry, as well as for cows' welfare. We hope our findings can help California dairies improve their productivity and keep cows safe and cool, while helping California meet its energy and climate goals.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.