di Paolo Rossi e Ambra Motta

Centro Ricerche Produzioni Animali – Reggio Emilia

Il controllo ambientale è argomento di grande rilevanza in zootecnia e può avere notevoli effetti sulla sanità, sul benessere e sulle performance produttive degli animali allevati; esso viene definito come l’insieme delle tecniche attuabili nei ricoveri zootecnici al fine di controllare l’ambiente in cui vivono gli animali.

Gli elementi più rilevanti del controllo ambientale nel settore bovino sono la ventilazione degli ambienti d’allevamento, la coibentazione dei tetti e il raffrescamento estivo.

I principali bisogni di una bovina da latte nei confronti del controllo ambientale sono i seguenti:

• respirare aria di buona qualità, carica di ossigeno e scarica di gas tossici e di polvere;
• avere un appropriato ambiente termico, soprattutto per quanto riguarda la limitazione del caldo estivo e la protezione dalle correnti d’aria invernali;
• beneficiare di un idoneo ciclo luce-buio (fotoperiodo).

Aspetto fondamentale è il microclima della stalla, ovvero l’insieme delle azioni dei principali parametri climatici (temperatura, umidità e velocità dell’aria) sull’ambiente d’allevamento.

Per questo è importante ricordare che i bovini sono animali omeotermi, che devono mantenere costante la temperatura corporea interna per salvaguardare le funzioni vitali dell’organismo; per ottenere ciò l’animale deve continuamente bilanciare la produzione (termogenesi) e la dispersione di calore.

I tre principali parametri del clima agiscono insieme nel determinare le diverse condizioni climatiche, con il risultato che spesso il valore di uno di essi aumenta o diminuisce gli effetti degli altri.

Un esempio in tal senso è il diverso effetto che può essere attribuito al caldo umido rispetto al caldo secco: se la temperatura elevata estiva è abbinata a modesti livelli di umidità relativa dell’aria, l’animale avrà possibilità di espellere grandi quantità di calore latente (vapore acqueo), potendo così raffreddarsi e limitando lo stress termico estivo; ma se, a parità di temperatura, l’umidità è elevata, il bovino avrà maggiori difficoltà ad espellere calore, con il risultato che la situazione microclimatica risulterà nettamente peggiore.

La ventilazione

La ventilazione è un intervento finalizzato alla creazione e al mantenimento di un ambiente idoneo alla vita e al benessere degli animali e dell’uomo, nonché alla durata dei materiali edili, delle attrezzature e degli impianti tecnologici presenti nell’edificio.

Alla ventilazione sono devoluti alcuni importanti compiti, quali l’apporto di ossigeno, l’allontanamento di gas nocivi e polveri, l’eliminazione del vapore acqueo in eccesso e l’asportazione, in situazione estiva, del calore sensibile animale.

La ventilazione, quindi, deve garantire un ricambio d’aria ottimale nelle diverse stagioni dell’anno; per questo nella progettazione delle stalle si dovrebbero calcolare le portate minima, media e massima per le diverse condizioni climatiche, prevedendo poi sistemi manuali o automatici in grado di variare la portata stessa sulla base dei cambiamenti delle condizioni interne ed esterne.

Negli edifici a due falde, che rappresentano la maggioranza delle stalle destinate all’allevamento dei bovini, si devono prevedere un’adeguata fessura di colmo, protetta da cupolino, e delle ampie aperture laterali, eventualmente chiudibili con tamponamenti mobili come le reti frangivento/frangisole (figura 1).

Bisogna ricordare che, per effetto dell’innovazione tecnologica e del miglioramento genetico e produttivo nel comparto bovino da latte, la ventilazione delle stalle è diventata questione ancora più importante e delicata: oggi le stalle sono più larghe (anche 40-50 m) e le vacche producono più calore, perché più grandi e più produttive di quelle di 30 anni fa.

Com’è noto, la ventilazione può essere naturale (statica) o artificiale (dinamica). Nell’allevamento bovino si adotta quasi esclusivamente la prima tecnica, che si basa sulla forza ascensionale termica dell’aria (effetto camino) e sui movimenti dell’aria causati dal vento o dalla brezza (effetto vento). La ventilazione artificiale, invece, è quella attuata in ricoveri chiusi ad opera di ventilatori azionati da motori elettrici; nel settore bovino da latte si è soprattutto diffusa negli Stati Uniti, in tipologie con ventilazione longitudinale o trasversale, ma si tratta di una tecnica energivora, non consigliabile.

È bene precisare che la ventilazione dinamica di soccorso attuata in molte stalle a mezzo di grandi ventilatori elicoidali di diversa tipologia, con lo scopo di ridurre lo stress termico estivo, non è da considerarsi ventilazione artificiale in senso stretto, perché nella maggior parte dei casi quelle stalle sono di tipo aperto e ventilano in modo naturale; l’impiego di questi ventilatori si configura, piuttosto, come tecnica di raffrescamento.

Ventilazione invernale

Nella situazione invernale, al fine di mantenere all’interno del ricovero un livello di umidità relativa non superiore ai massimi consigliati, si deve smaltire verso l’esterno il vapore acqueo, per evitare che si accumuli in ambiente fino a saturare l’atmosfera interna e a condensare sulle superfici interne dell’edificio.

La ventilazione invernale, quindi, può essere commisurata al vapore acqueo prodotto dagli animali, oltre a quello proveniente per evaporazione dalle deiezioni, dall’acqua di abbeverata e dalle acque di lavaggio. In alternativa, la portata minima di ventilazione può essere calcolata in base all’esigenza di espellere l’anidride carbonica in eccesso.

Normalmente, è bene eseguire i calcoli della ventilazione minima con entrambi i sistemi proposti e quindi optare per il valore più alto.

Un aspetto che ha notevole influenza sul calcolo della portata di ventilazione invernale è la mancanza di coibentazione della copertura della stalla; questo fatto è dannoso sotto due punti di vista:

1. il modesto Δt di calcolo (differenza fra temperatura interna e temperatura esterna), necessario per evitare la condensa sulle superfici interne della stalla, comporta un aumento molto rilevante della portata di ventilazione (anche 400% in più) rispetto alla stessa stalla con tetto coibentato, a causa della piccola quantità di vapore acqueo che può essere asportata da 1 m³ d’aria;
2. una portata d’aria così elevata comporta l’espulsione di una grande quantità di calore, con problemi di deficit termico in ambiente, e male si concilia con la necessità di limitare, in inverno, la velocità dell’aria a livello degli animali.

Quindi, il consiglio è sicuramente quello di adottare tetti coibentati nella costruzione delle stalle, perché a fronte di un costo d’investimento sicuramente più alto rispetto a una copertura non coibentata, si hanno vantaggi sia per la durata delle strutture, sia per il benessere degli animali; inoltre, bisogna ricordare che un tetto isolato termicamente fornisce, anche d’estate, migliori prestazioni, limitando l’ingresso di calore per irraggiamento (riduzione del surriscaldamento dell’intradosso della copertura in seguito all’irraggiamento solare).

In tabella 1 vengono indicate le portate di ventilazioni invernali consigliate per diverse categorie bovine.

Ventilazione estiva

Durante il periodo estivo l’obiettivo principale deve essere quello di mantenere all’interno del ricovero una temperatura di poco superiore alla temperatura dell’aria esterna; per ottenere ciò è richiesta una portata di ventilazione molto elevata, che si definisce appunto ventilazione estiva. Essa dovrà sottrarre dalla stalla il calore sensibile prodotto dagli animali, favorendo anche l’asportazione del calore latente (vapore acqueo).

Nella pratica dei calcoli si deve fissare un Δt in base alla categoria animale, prevedendo valori più bassi (1,5°C) per gli animali adulti, particolarmente sensibili al caldo, e valori maggiori per gli animali più giovani (2¸2,5°C).

È bene assumere come temperatura interna di calcolo un valore non troppo alto, intorno ai 29°C, in modo da evitare un ingiustificato abbassamento della ventilazione massima per effetto della riduzione del calore sensibile all’aumentare della temperatura dell’aria; infatti, l’aumento della temperatura interna peggiora, nel complesso, la situazione microclimatica, anche per effetto del surriscaldamento delle strutture, con aumento della temperatura radiante; quindi, in assenza di sistemi di raffrescamento, l’unico intervento possibile è quello di mantenere un’elevata ventilazione dell’ambiente.

Nella tabella 1 vengono indicate la ventilazione estiva “minima”, cioè quella al di sotto della quale non si dovrebbe scendere, e la ventilazione estiva “massima” per la riduzione dello stress termico; quest’ultima, in molte situazioni, può essere raggiunta solo con ventilazione forzata di soccorso. Infine, viene anche riportata la ventilazione per la mezza stagione (primavera e autunno).