מעקב אקלימי בין מבני שיכון השונים במאפייני מבנה
דוח ביניים לתוכנית מחקר מס' 870122304 (היא רשומה 870129004)
ע. שושני - האגף למיכון וטכנולוגיה- שה"מ
א. חצרוני, א. לוי, ר. בריקמן - המכון להנדסה חקלאית – מכון וולקני
מבנה שיכון לפרות מיועד לספק לפרות תנאי מחייה מיטביים. עקת חום תפגע בביצועי ייצור החלב ובפוריות. לכן על המבנה, מבחינת היבטיו התכנוניים, למנוע ככל האפשר התפתחות תנאים לעקת חום. השפעת מאפייני מבנה על טמפ' הסביבה בגובה הפרה נבחנה במספר עבודות קודמות בהן נמצא כי במזג אוויר חם הובחן שבתוך המבנה הטמפ' היו גבוהות ב- 1 עד 3 מ"צ מהטמפ' מחוץ למבנה. באריזונה ובקליפורניה נמצא ששיפוע של 30% היה האופטימלי מבחינת עליית קצב הנשימה, שהוא המנגנון שבאמצעותו הפרה מנסה להיפטר מעודפי חום שאצורים בגופה, בין הבוקר לאחה"צ ולכן יכול לשמש כמדד לעקת חום, גג עם מרווח פתוח ברום הגג הוכח כעדיף על גג עם כיסוי פגודה וכן גובה שולי גג מעל 3.6 מ' היה טוב יותר מ- 3.2 מ'. באחת העבודות נמצא שכיוון ההצבה של מבני תאי רביצה (שיפוע גג של 33%) לא השפיע על הטמפ' בגובה הפרה. ברם, כל עבודות אלו בוצעו על מבני תאי רביצה הצרים מטבעם בהרבה לעומת הסככה הכוללת האופיינית לארץ.

מטרת ניסוי זה היתה לבחון את מידת השפעת פרטי מבנה (סוג מבנה, גובה שוליים, רוחב מבנה, שיפוע גג, סוג מפתח ברום הגג, כוון הצבה, סוג הגג), על מדד עקת החום (THI), המשלב בתוכו טמפ' סביבה ולחות יחסית, וכן על טמפ' חזויה (Td) בה פרות נכנסות לשלב הליניארי של הגברת קצב הנשימה בשל התפתחות תנאי עקה. מדד ה- Td, אשר הנוסחה לחיזויו פותחה ע"י פרופ' מימי ברמן, משקללת השפעת עוצמת רוח (בין 0.2 – 2 מ'/שנייה- מעבר לסף זה הפרה מגבירה את כושר האידוי מהגוף אך לא את קצב הנשימה), לחות יחסית והאינטרקציה ביניהם ולכן גם עדיפה מבחינתנו. אנו בחרנו נוסחה המייצגת פרה המניבה כ- 45 ק"ג חלב עם 3.5% שומן ועובי פרווה- 3 מ"מ.

בקיץ 2004 הותקנו תחנות מטאורולוגיות בתוך מבנה ומחוצה לו למשך מספר ימים. במשך פרק זמן זה נאגרו נתוני טמפ' אוויר, לחות יחסית, טמפ' כדור שחור, קרינה, מהירות רוח וכוון רוח מידי כל 10 דקות. התחנות הותקנו ב- 13 משקים (17 סככות) עם מאפייני מבנה שונים. תחנה חיצונית הותקנה 6 מ' ויותר מעל פני הקרקע. נתוני תחנה זו שימשו כגורם מתקן. בסככות הותקנו תחנות מטאורולוגיות בציר הרוח ובגובה הסמוך לגובה הפרה (כ- 2.20 – 2.40 מ' מהמרבץ).

הניתוחים הסטטיסטיים בוצעו בפרוצדורת GLM של SAS . הגורמים הנבחנים היו THI ו- Td. הגורמים המסבירים היו: סוג סככה, גובה שולי המבנה, רוחב מבנה, כוון הצבת המבנה, שיפוע הגג, צורת מפתח הגג, תקופה או שעה בתוך היממה וה"ג של תקופה עם הגורמים המסבירים.
להלן התוצאות:
כוון רוח - תדירות מרבית של הרוח במהלך היממה נבחנה בכל משק ונבנתה שבשבת רוחות. נמצא כי בכל המשקים, למעט רביבים בדרום, כווני הרוח היו בין דרום-מערב לצפון-מערב.
סוג המבנה – מדד THI היה הגבוה ביותר במבנה מסוג קוראל, לאחר מכן בתאי רביצה ובסככה כוללת הוא היה הנמוך ביותר. תופעה זו התמידה במשך כל היממה. על פי מדד ה- Td החלה הפרה להגביר קצב נשימה קודם בתאי רביצה, לאחר מכן בקוראל ולבסוף בכוללת במשך כל שעות היממה.
שיפוע הגג – הגברת קצב הנשימה החלה מוקדם יותר כאשר שיפוע הגג היה 8%. לאחר מכן העלייה היתה מדורגת ככל ששיפוע הגג עלה, אך מעל 15% לא נמצא הבדל משמעותי, אולם בשעות הבוקר והצהריים, הובחנה נחיתות מסוימת לשיפוע גג של 30% לעומת 15%. מדד ה- THI הראה ממצאים דומים. בשעות הצהריים נמצא שמדד ה- THI היה הנמוך ביותר בשיפוע של 30% אך ללא הבדל מובהק בינו לבין 15% בתקופות האחרות של היממה.
כוון הצבה - נבחנו שני כווני הצבה עיקריים: צפון-דרום, מזרח-מערב. לא הובחן הבדל משמעותי בין שני כיוונים אלו ב- THI. אך ה- Td היתה נמוכה יותר בכיוון מזרח-מערב בכ- 1.5 מ"צ. תופעה זו הובחנה לאורך כל היממה מלבד בצהריים, בה אין כמעט רוח.
מפתח הגג - סגירת רום הגג עם כיסוי בצורת פגודה גרמה להגברת קצב הנשימה כתוצאה מהופעת עקת החום ב- Td נמוכה יותר מאשר גג עם מפתח פתוח בכ- 1.5 מ"צ. במבנה עם גג סגור ה- Td היתה נמוכה ב- 1.3 מ"צ לעומת פגודה ובכ- 3 מ"צ לעומת סככה כוללת. מדד ה- THI לא הראה הבדלים משמעותיים בין המפתחים.
גובה שולי הגג - ההנחה כי שולי גג גבוהים משפרים את תנאי המחיה בתוך הסככה נמצאה כנכונה לגבי ה- Td. אולם לא הובחן הבדל מובהק בין גבהים של 4.5 – 5 מ' לבין מעל 5 מ'. בבחינת מדד ה- THI נמצא שבכל תקופה לאורך היממה יש יתרון לגובה שוליים מעל 5 מ'.
סוג הגג - תחת גג סגור הפרות הגבירו את קצב הנשימה בשלב מוקדם לעומת גג נפתח מסוג רפפה או גג מחליק. גג מחליק היה בתווך. בבחינת ה- THI נמצא שגג סגור גרם לעקה הגבוהה ביותר, אחריו גג רפפה ולבסוף גג מחליק. לאורך היממה נמצא שגג רגיל היה עם תנאי עקה גבוהים יותר בכל התקופות, בשעות הערב והלילה לא היה הבדל בין גג נפתח לרפפה, ובשעות הצהריים היה יתרון קל לגג מחליק.
רוחב מבנה – טמפ' הסף בה הפרות מגבירות את קצב הנשימה היתה דומה במבנים ברוחב מתחת ל – 10 מ' ומעל 54 מ'. בין 20 ל- 54 מ' תנאי העקה התפתחו מאוחר יותר (בכ- 1 מעלה).
התנאים בין צידי הסככה - בבחינת ה- THI בין שני צידי הסככה לא נמצא הבדל אך בבחינת Td נמצא שבצד מזרח של סככה, הבנויה בציר צפון-דרום, מתפתחים תנאי עקה מוקדם יותר מאשר בצד מערבי.
התנאים בין פנים הסככה לבין חוץ - בשעות הערב והלילה טמפ' האוויר בתוך המבנה היתה גבוהה מחוץ למבנה פחות מ- 1 מעלה אך בבוקר ובצהריים הטמפ' בתוך המבנה היו נמוכות בכ- 4 מעלות.
סיכום התוצאות:
סככה אופטימלית לשיכון הפרות היא סככה כוללת עם המאפיינים הבאים: כוון הצבה הניצב לרוח השלטת, גג נפתח, מפתח גג פתוח, שולי גג מעל 5 מ', שיפוע גג מעל 15%, רוחב מבנה בין 20 ל- 54 מ'. כמו כן, נראה כי מדד ה- Td עשוי לחזות טוב יותר תנאי עקה מ- THI.
תודתנו לכל המשקים שנתנו יד לבדיקות אלו: רפת חוף השרון, איתן גולן וארנון אושרי- כ. ויתקין, אייל, לוחמי הגטאות, עין המפרץ, מירב, גבע, דגניה ב', כנרת, גבולות, רביבים, גיא גולן- באר טוביה.
לכל המבזקים....
office@milk.org.il פקס: 972-3-9564766 טל: 972-3-9564750 דרך החורש 4 , ת"ד 97, יהוד 5647003
מופעל באמצעות מעוף - מגוון אפקט