Modificazioni della dieta nelle galline ovaiole per ridurre i livelli di ammoniaca

Hongwei Xin †1, Hong Li*, Robert T. Burns §, Stacey A. Roberts #, James Kliebenstein ‡, Maro Ibarburu †, Kristjan Bregendahl || - † Agricultural and Biosystems Engineering Dept., and ‡ Economics Dept., Iowa State University, Ames, IA, USA - * Animal & Food Sciences Dept., University of Delaware, Newark, DE, USA - § University of Tennessee, Knoxville, TN, USA # Akey Nutrition and Research Center, Lewisburg, OH, USA - || Sparboe Farms, Litchfield, MN, USA

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Le emissioni in ambiente di ammoniaca (NH3) provenienti dagli allevamenti delle ovaiole possono contribuire all’acidificazione del suolo e dell’acqua, aumentando il deposito azotato nell’ecosistema. Un’eccessiva presenza di ammoniaca in allevamento influenza negativamente anche la salute delle galline e le loro performance produttive.

Al fine di assicurare la salute animale, l’ideale concentrazione di ammoniaca nei capannoni dovrebbe essere inferiore a 25 ppm. L’industria statunitense delle uova è attiva nel cercare i migliori strumenti per ridurre la formazione dell’ammoniaca e la sua emissione in ambiente.

Emissioni in atmosfera, prestazioni ed aspetti economici

Un buon metodo per abbassare la produzione di NH3 è rappresentato dal trattamento della dieta. Per esempio, abbassando il contenuto proteico nel mangime, e includendo ingredienti ad alta fibra (come i distillati di granaglie solubili DDGS) oppure ingredienti acidificanti (EcoCal), è stata osservata una riduzione delle emissioni di ammoniaca dalla pollina. Nonostante i test di laboratorio, che hanno utilizzato un numero limitato di soggetti, abbiano dimostrato una notevole riduzione della NH3 nella pollina nelle galline alimentate con EcoCal o DDGS, è stata necessaria una verifica in campo di queste metodiche, per passare poi ad una loro adozione più ampia a livello industriale.

L’obiettivo di questa prova di campo è stato dunque quello di dimostrare, in un periodo di oltre 2 anni, gli effetti dell’alimentazione con un mangime contenente EcoCal o DDGS sull’emissione di NH3 ed H2S (idrogeno solforato), sulle prestazioni delle galline ovaiole e le conseguenze economiche, in un allevamento industriale a fossa profonda.

Materiali e metodi

Questo progetto dimostrativo è stato condotto in tre capannoni commerciali a fossa profonda, situati nello Iowa centrale, ciascuno di 90 x 592 piedi, con una capacità di accasamento di circa 260.000 galline ovaiole. Ogni capannone era dotato di 72 ventilatori di circa 1 metro di diametro lungo i muri laterali, al livello del deposito della pollina, che davano una ventilazione trasversale a pressione negativa. Le galline accasate in ognuno dei tre capannoni hanno ricevuto un mangime diverso: alle galline nel primo capannone è stato somministrato un mangime con il 7% di EcoCal, alle ovaiole del secondo un mangime contenente il 10% di DDGS ed, infine, ai soggetti del terzo capannone è stato dato un mangime di controllo.

I dati sul consumo di acqua, di mangime, sulla produzione di uova, sulla mortalità, età e peso sono stati raccolti settimanalmente e forniti al gruppo di lavoro dal personale aziendale. All’inizio del controllo dimostrativo, le galline con i diversi regimi alimentari avevano le seguenti età: 41 settimane (EcoCal), 30 settimane (controllo) e 19 settimane (DDGS).

I dati sulla produzione totale di uova venivano comunicati ogni giorno dal produttore. La produzione giornaliera per gallina è stata calcolata partendo dalla produzione giornaliera totale e dalla popolazione realmente presente nel capannone (considerando anche la mortalità), e facendo quindi una media settimanale. Il peso delle uova individuali (gr/uovo) è stato stimato sulle casse di uova, mentre la massa prodotta è stata calcolata come numero di uova moltiplicate per il peso, in modo da valutare la produzione quotidiana di uova di ogni gallina. Il consumo di mangime (grammi/gallina/giorno) è stato misurato come riduzione del mangime nei due silos di ciascun capannone. Il peso delle galline, valutato mensilmente, è stato determinato pesando le stesse 100 galline in ogni capannone. La temperatura dell’aria a livello delle galline è stata rilevata sulla terza e quinta fila, e calcolata settimanalmente. Un’unità mobile che controllava le emissioni di aria (MAEMU), ha monitorato e misurato le emissioni, acquisendo dati su ammoniaca, idrogeno solforato e anidride carbonica (CO2) nei tre capannoni dove erano accasate le ovaiole.

I campioni di aria sono stati ottenuti da due siti (ad est ed ovest) in ogni capannone, come pure all’ingresso dell’aria nel soffitto di un capannone, per avere dati sull’ambiente. Ogni campione di aria composito è stato prelevato in due siti (nord e sud) vicino ai ventilatori, a livello della fossa della pollina. I punti di campionamento sono stati selezionati per massimizzare la rappresentatività dell’aria che lasciava i capannoni. A causa dell’alto numero di ventilatori (72 per capannone), sono stati selezionati strategicamente e calibrati in situ 16 ventilatori in autunno e 26 in primavera, sia individualmente che in combinazione. La calibrazione in loco dei ventilatori di emissione è stata eseguita con il sistema di numerazione dei ventilatori, da cui è derivata una curva di ventilazione totale (flusso aereo rispetto alla pressione statica) per ciascun capannone. La somma del flusso di aria da ogni ventilatore in ogni ciclo di monitoraggio ha fornito il tasso di ventilazione (VR) globale del capannone. Le emissioni gassose sono state raccolte per 825 giorni ed i primi due anni di dati completi sono stati usati per l’analisi finale. A causa di occasionali problemi della strumentazione, della calibrazione routinaria e delle inevitabili cadute di corrente, 26 giorni di emissioni sono andati perduti. La rimozione di pollina in ciascun capannone è avvenuta prima dell’inizio della prova. Dopo un anno di accumulo, la pollina è stata caricata e pesata separatamente per ciascun capannone. Nove campioni di pollina da ogni capannone sono stati poi raccolti dai 9 siti scelti come rappresentativi, ed analizzati per contenuto di nutrienti, pH ed umidità, da un laboratorio certificato.

Risultati e discussione

Effetti del regime dietetico sulle emissioni gassose e proprietà della pollina

L’ammoniaca totale, espressa come tasso di emissione (ER), è risultata minore nelle galline alimentate con la dieta EcoCal (0,58 g/gallina/giorno), seguita da quelle che hanno consumato mangime con DDGS (0,82 g/gallina/giorno) e massima nelle ovaiole con la dieta di controllo (0,96 g/gallina/giorno). L’efficacia della riduzione di emissioni di HN3 con i DDGS ed EcoCal è dipesa anche dalla stagione. Specificamente, tale variazione potrebbe derivare dai cambiamenti delle proprietà della pollina, specialmente il suo contenuto di umidità, a causa delle variazioni climatiche e di ventilazione legate alle stagioni. Per quanto riguarda H2S, la media totale è stata di 5,3 mg/giorno/gallina nelle ovaiole che hanno ricevuto il mangime con EcoCal ed è stata significativamente maggiore di quella dei soggetti con dieta DDGS (1,91 mg/giorno/gallina) o di controllo (1,79 mg/giorno/gallina).

Per quanto riguarda la composizione della pollina, non sono state osservate differenze significative tra le 3 diete nella TKN [concentrazione dell’azoto totale ridotto (ammoniaca e composti organici azotati)] e nell’azoto organico (org-N).

La pollina generata dal gruppo con dieta EcoCal aveva maggior azoto ammoniacale (NH3-N) e zolfo, ma meno anidride fosforica (P2O5) e superossido di potassio (KO2) rispetto alle diete di controllo e DDGS. Il contenuto di NH3-N (2,44% sul secco) nella dieta con EcoCal è stato del 68% superiore al controllo (1,46%). La pollina del mangime EcoCal conteneva 4,7 volte più zolfo di quella di controllo (4,24 rispetto a 0,74% sul secco). Il pH della pollina è stato di 9,3 – 8,9 – ed 8 per Controllo, DDGS ed EcoCal, rispettivamente. Gli ingredienti acidificanti di EcoCal e DDGS riducendo il pH della pollina hanno permesso un’emissione inferiore di azoto come NH3 in aria, ed infatti il NH3-N è stato più facilmente trattenuto nella pollina.

Effetto del regime alimentare sulle performance produttive delle galline

I dati di produzione delle galline hanno evidenziato come i soggetti alimentati con mangime ed EcoCal abbiano consumato un maggior quantitativo di mangime rispetto ai gruppi di controllo e a quelli con dieta DDGS. Il maggior consumo potrebbe avere causato anche il maggior peso (BW) delle galline EcoCal, che a sua volta richiede un maggior consumo di energia per il mantenimento metabolico. La produzione di uova è stata leggermente inferiore per DDGS rispetto al controllo ed EcoCal (0,70 rispetto a 0,72 e 0,73 uova/gallina/giorno). Il picco produttivo del primo gruppo è stato inferiore per le galline alimentate con DDGS rispetto agli altri due gruppi. Comunque, la comunicazione con lo staff indicava che era improbabile che le diete DDGS fossero la causa del picco produttivo più basso: piuttosto questo era da attribuirsi al gruppo stesso od alla sua gestione. Il peso medio delle uova è risultato di 61,6; 62,4 e 62,6 per controllo, DDGS ed EcoCal rispettivamente.

Analisi economica

Questa prova di campo, durata 2 anni, è stata condotta per valutare le emissioni gassose (ammoniaca e idrogeno solforico), le performance delle galline e la loro efficienza economica quando influenzate da modifiche della dieta. Il risultato ha dimostrato che le emissioni di ammoniaca sono state ridotte del 39,2% e del 14,3% utilizzando nei mangimi per ovaiole, rispettivamente EcoCal e DDGS, in confronto alla dieta di controllo. Le galline che hanno ricevuto l’EcoCal hanno registrato un maggior consumo di mangime ed una minor mortalità rispetto a quelle alimentate con la dieta di controllo o con DDGS.

Conclusione

Questo lavoro dimostra che la rielaborazione alimentare può essere utilizzata per ridurre le emissioni di ammoniaca in capannoni a fossa profonda, senza nessuna conseguenza avversa sulla produzione e sulle prestazioni delle galline. Il tasso di riduzione della NH3 può variare in diversi climi e posizioni geografiche. Tale pratica dovrebbe essere applicata a tutti i sistemi di produzione delle uova. Il risultato di questa prova aggiunge dati per migliorare le emissioni in atmosfera a livello nazionale, sui capannoni avicoli e gli allevamenti in genere.