F O R S K N IN G S R A P P
Magnetiseret drikkevand til kvæg
Krystalstruktur og
væskekinetik i vommen
M a g n e tic tre a te d drin king w a te r fo r cattle Shape o f crystals a n d ru m in al flu id kinetics
Tina Reenberg, Morten Dam Rasmussen1 og Martin Riis Weisbjerg2 A fd e lin g for Ernæring, 2Afdeling for Råvarekvalitet
Landbrugs- og Fiskeriministeriet
Statens Husdyrbrugsforsøg
STATENS HUSDYRBRUGSFORSØG
Forskningscenter Foulum, Postboks 39, 8830 Tjele »Tlf. 89 99 19 00 • Fax 89 99 19 19 Forskningscenter Bygholm, Postboks 536,8700 Horsens • Tlf. 75 60 2211 • Fax 75 62 48 80
Statens Husdyrbrugsforsøg har til formål at gen
nemføre forskning samt indsamle og opbygge viden af betydning for erhvervsmæssigt husdyr
brug og jordbrugsteknik i Danmark. I forsknin
gen skal der lægges vægt på ressourceudnyttel
se, dyrevelfærd, internt og eksternt miljø, pro
dukternes kvalitet og konkurrenceevne samt en hurtig og sikker formidling af resultaterne.
Institutionen omfatter følgende forskningsafde
linger: Afdeling for Ernæring, Afdeling for Rå
varekvalitet, Afdeling for Avl og Genetik, Afde
ling for Sundhed og Velfærd, Afdeling for Jord
brugsteknik og Produktionssystemer samt Cen
trallaboratorium. Servicefunktionerne varetages af Afdeling for Landbrugsdrift, Afdeling for
Stalddrift samt af Statens Husdyrbrugsforsøgs Sekretariat.
Husdyrforskningen finder fortrinsvis sted på Forskningscenter Foulum, mens den jordbrugs
tekniske forskning udføres på Forskningscenter Bygholm. Herudover har institutionen adgang til en række privat-/organisationsejede forsøgssta
tioner m.m.
Forskningsresultaterne publiceres i internationa
le, videnskabelige tidsskrifter samt i publika
tioner udgivet af Statens Husdyrbrugsforsøg.
Abonnement på årsrapporter, forskningsrap
porter, beretninger og informationsblad kan tegnes ved henvendelse til ovenstående adresse.
DANISH INSTITUTE OF A N IM A L SCIENCE
Research Centre Foulum, RO. Box 39, DK-8830 Tjele »Tel +45 89 99 19 00 • Fax +45 89 99 19 19 Research Centre Bygholm, P.O. Box 536, DK-8700 Horsens »Tel +45 75 60 2211« Fax +45 75 62 48 80
The aim of the Danish Institute of Animal Scien
ce is to carry out research and accumulate know
ledge of importance to animal husbandry and agricultural engineering. In the research, great importance is attached to the utilization of resources, environment, animal welfare, and to the quality and competitiveness of the agricultu
ral products along with a rapid and efficient dis
semination of the results.
The institute comprises six research departments:
Dept, for Nutrition, Dept, for Product Quality, Dept, for Breeding and Genetics, Dept, for Ani
mal Health and Welfare, Dept, for Agricultural Engineering and Production Systems, and a Cen
tral Laboratory. Service departments include Dept, for Farm Management and Services, Dept, for Livestock Management, and a Secretariat.
The research departments for animal science together with management and service depart
ments are located at Research Centre Foulum.
The technical research takes place at Research Centre Bygholm.
Research results are published in international scientific journals and in publications from the Danish Institute of Animal Science. For subscrip
tion to reports and other publications please contact the above address.
Forskningsrapport nr. 46
fra Statens Husdyrbrugsforsøg
Magnetiseret drikkevand til kvæg
Krystalstruktur og
væskekinetik i vommen
M ag n etic tre a te d drinking w a te r fo r cattle Shape o f crystals a n d ru m in al flu id kinetics
Tina Reenberg, Morten Dam Rasmussen1 og Martin Riis Weisbjerg2 1 Afdeling for Ernæring, 2Afdeling for Råvarekvalitet
Trykt i Frederiksberg Bogtrykkeri a s M anuskript afleveret marts 1996
Forord
N ærværende forskningsrapport om handler afprøvning af m agnetisering af drikkevand til køer og kvier. U ndersøgelserne er udført som et sam arbejde mellem Afdeling for Forsøg med Kvæg og Får og Polar Danmark. Firm aet har vederlagsfrit opstillet Polar Agro Systemet på Forskningscenter Foulum. Cand. agro. Tina Reenberg har udført undersøgelserne under
ophold ved A fdeling for Forsøg med K væ g og Får i perioden februar til december 1994.
Undersøgelserne indgår som en del af Tina Reenbergs speciale ved Institut for H u sd yr
brug og H usdyrsundhed, Den kgl. V eterinæ r- og Landbohøjskole. Specialet er publiceret un
der titlen "M agnetiseret drikkevand".
Foulum, m arts 1996 M orten Dam R asm ussen
Indholdsfortegnelse
In dh o ld sfo rtegn else ...3
C o n t e n t s ...4
S a m m e n d ra g ... 5
Sum m ary ... 6
1 In d le d n in g ... 7
2 M ateriale og m e to d e r ...8
2.1 V A N D B E H A N D L IN G SSY ST E M ...8
2.2 LA BO RATORIEUN D ERSØ G ELSER ...8
2.2.1 Forsøgsplan ... 8
2.2.2 V andkvalitet og vandbehandling ...8
2.2.3 R e g istre rin g e r... ...8
2.3 FORSØG M ED KØ ER OG K V IE R ... 9
2.3.1 Forsøgsplan og fo r s ø g s d y r...9
2.3.2 Foder og fodring ... 10
2.3.3 V anding og vandkvalitet ... 10
2.3.4 R e g istre rin g e r... 10
2.3.5 Statistiske m e to d e r ...12
3 R esultater og d isk u ssio n ...13
3.1 VAN D KVALITET OG V A N D B E H A N D L IN G ... 13
3.2 LABO RATORIEUN D ERSØ G ELSER ...13
3.2.1 K ry sta lstru k tu r... 13
3.2.2 O verfladespæ nding ... 15
3.2.3 V andgennem strøm ning i vandkopper ... 15
3.3 FORSØG M ED KØ ER OG K V IE R ... 16
3.3.1 Forsøgets gennemførsel ...16
3.3.2 Foder- og vandoptagelse ... 16
3.3.3 V om væ skens overfladespænding og pH ...17
3.3.4 V æ skepassagehastighed og totale v o m tø m n in g e r...19
3.3.5 M æ lkeydelse og sa m m e n sæ tn in g ... 19
4 K onklu sion ... ...22
Litteraturliste ...23
A ppendiks ... 25
Contents
C ontents in D an ish ... 3
C o n t e n t s ... 4
Sum m ary in D a n i s h ... 5
Sum m ary ...6
1 In tr o d u c tio n ...7
2 M aterial and m ethods ...8
2.1 TH E SYSTEM FOR W ATER T R E A T M E N T ... 8
2.2 EXPERIM EN TS IN L A B O R A T O R Y ... 8
2.2.1 Experim ental d e s ig n ... 8
2.2.2 W ater quality and water tre a tm e n t...8
2.2.3 Registrations ... 8
2.3 EXPERIM EN TS W ITH COW S AND HEIFERS ... 9
2.3.1 Experim ental design and a n im a ls ... 9
2.3.2 Feed and f e e d i n g ...10
2.3.3 W atering and water quality ... 10
2.3.4 Registrations ...10
2.3.5 Statistical m e th o d s ... 12
3 R esu lts and d iscu ssion ... 13
3.1 W ATER QUALITY AND W ATER TREATM ENT ... 13
3.2 EXPERIM EN TS IN L A B O R A T O R Y ... 13
3.2.1 C rystal stru c tu re ... 13
3.2.2 Surface te n s io n ... 15
3.2.3 W ater flow in b o w ls ... 15
3.3 EXPERIM EN TS W ITH COW S AND HEIFERS ...16
3.3.1 Carrying out the experim ent ...16
3.3.2 Feed intake and water i n t a k e ...16
3.3.3 Surface tension and pH in rumen fluid ...17
3.3.4 Rum en rate of passage and rumen pool size ...19
3.3.5 M ilk yield and com position ...19
4 C o n c lu s io n ... 22
R eferences ...23
Sammendrag
Effekten af at m agnetisere vand på krystal
strukturen af calcium carbonat i vandet og vands overfladespæ nding blev testet ved laboratorieundersøgelser. Desuden blev det undersøgt, hvorvidt m agnetisering af drikke
vand påvirkede vandoptagelse, væskepassage- hastighed i vom m en, sam t vomvæskens overfladespænding og pH hos kvier og køer.
D et anvendte vand i laboratorieforsøget var enten ubehandlet (UV) eller behandlet (BV) med Polar Agro System 'et uden recirkulering af vandet gennem magneten. Magnetens feltstyrke var af firm aet opgivet til 6.000 Gauss. Ved undersøgelsen af calciumcarbo- nats krystalm orfologi blev vand med 4 for
skellige hårdhedsgrader (10, 20, 25, 30 °dH, tyske hårdheder) benyttet. Vands overflade
spænding blev m ålt på vandværksvand med 10 °dH med og uden omrøring. I forsøget med køerne og kvierne indgik 4 lakterende SDM køer (forsøg 1) fordelt på 2 hold og 4 drægtige SDM kvier (forsøg 2) ligeledes fordelt på 2 hold. Begge forsøg blev udført som overkrydsningsforsøg med en forsøgs
periode på 8 dage. Drikkevandet havde en hårdhed på 10 °dH. Dyrene fik tildelt drikke
vand, som var ubehandlet eller behandlet
med Polar Agro System 'et med recirkulering af vandet gennem magneten. M agnetens feltstyrke var af firm aet opgivet til 6.000 Gauss. Køerne fik foderet tildelt ad libitum, og kvierne fik foderet tildelt restriktivt.
C alcit var den dom inerende krystalstruktur ved 10 og 20 °dH i både behandlet og ube
handlet vand. Ved højere hårdhedsgrader var calcit dom inerende i det ubehandlede vand og aragonit var dom inerende i det behandlede.
Der var ingen klar effekt af at behandle drik
kevand med 10 °dH med Polar Agro System et på vandets overfladespænding, og behand
lingen ændrede ikke vandets gennem strøm ningshastighed i drikkekopperne.
Vandoptagelsen, vomvæskens overfladespæ n
ding og pH sam t væskepassagehastigheden i vom m en var hverken hos køerne eller kvierne påvirket af behandlingen. Derim od var koer
nes foder- og tørstofoptagelse større, når de fik tildelt behandlet vand. Denne effekt har ikke kunnet forklares af de målte fysiologiske param etre og bør efterprøves i et større fo
deroptagelsesforsøg.
Nøgleord: V and, køer, magnetisme, calcium carbonat, overfladespænding, væskepassage- hastighed.
Summary
The aim of the experim ents was to determine the effects of m agnetically treatm ent of water containing different am ounts of calcium carbonate and to determ ine the effects of m agnetically treated drinking water for cows and heifers. The effects of magnetized water on the crystalm orphologies of calcium carbo
nate were exam ined in w ater from the local well (1.78 m m ol calcium carbonate/1) and in dem ineralized water where calcium carbonate had been added to form harder water contai
ning 3.6, 4.5 and 5.3 mmol/1 calcium carbona
te. The surface tension of w ater and the water flow rates through w ater bow ls were exam i
ned with w ater from the local well. The water was either untreated (UV) or treated (BV) w ith the Polar Agro System without recir
culating the w ater through the magnetic field.
In the experim ent with cow s and heifers the effects of untreated or treated drinking water on w ater intake, rumen fractional outflow rate of fluid, surface tension and pH in the rumen fluid were tested. The water from the local well (1.78 mm ol calcium carbonate/1) was used as drinking water supply and treated with the Polar Agro System w ith recirculated through the m agnetic field. The power of the m agnetic fields in both experim ents were
6.000 Gauss. Four lactating SDM cow s (ex
perim ent 1) w ere divided into two groups and offered either untreated or treated water in a cross over experim ent with a period of eight days. Four pregnant SDM heifers (ex
periment 2) went through the same procedure as the cows. Cows w ere fed ad libitum and heifers w ere fed restrictively.
Calcite was the dom inating crystal structure in both treated and untreated w ater at 1.78 and 3.56 mmol/1 calcium carbonate. A t 4.45 and 5.34 mmol/1 calcium carbonate calcite was still the dom inating structure in untreated water but aragonite w as dominating in treated water. Treatm ent w ith the Polar Agro System of water w ith 1.78 m m ol calcium carbonate neither affected surface tension of the w ater nor flow rates through water bowls.
Treatment of w ater did not increase w ater intake, surface tension or pH of the rum en fluid or rumen rate o f passage by the cows and heifers, but increased food intake and dry matter intake by the cows. The effect on feed intake could not be explained by any of the measured physiological parameters and has to be confirmed in a larger feed intake experi
ment.
Key words: W ater, dairy cows, magnetism, calcium carbonate, surface tension, rumen rate of passage.
1 Indledning
I de senere år har m ange forsøg vist, at m ag
netisering af vand kan hindre og fjerne kalk
belægninger fra bl.a. vandrør (Ellingsen, 1981;
Crozier, 1982; A ndersson & Knudsen, 1983;
Grutch & M cClintock, 1984; Lock, 1986).
Resultaterne er dog ikke entydige (Eliassen et al., 1958; H assen & Karm on, 1983; Larsen, 1984; Jensen, 1993).
Effekten af m agneten afhænger af vandets indhold af bikarbonat, calcium og magnesium (Eliassen et al., 1958; A ndersson & Knudsen, 1983), af vandets gennemstrømningshastighed gennem m agneten (Pandolfo et al., 1987), magnetens styrke sam t af om vandet bliver recirkuleret (Patterson & Chestnutt, 1994).
Når vand bliver m agnetiseret, ændres krystal
strukturen af calcium carbonat (C aC 03) fra calcit til aragonit (W agner & Schmidt, 1985;
Pandolfo et al., 1987; Jensen, 1993). Aragonit har ifølge Lindegaard-Andersen (1986) mindre tilbøjelighed til at danne belægninger på røroverflader end calcit. Forskellen i calcium- carbonaternes krystalstruktur i vandet kunne hænge sammen m ed de fundne ændringer i vandets overfladespæ nding (Minenko & Pe- trow, 1962) eller viskositet (Suss, 1989).
I israelske forsøg er det fundet, at m agneti
seret drikkevand øger m ælkeydelsen hos køer (Lin, 1990) samt giver større tilvækst hos kalve, får, og gæs (Lin & Yotvat, 1988). Lit
teraturen om kring brug af m agnetiseret vand er dog sparsom. Det er fundet, at m agneti
seret vand forbedrer udbyttet og kvaliteten af m eloner (Harari & Lin, 1989). Forsøg af M ag
nusson (1984) viste ingen effekt af m agneti
seret vand på udbyttet af tomater. Patterson &
Chestnutt (1994) fandt i to forsøg, at m agneti
seret drikkevand bl.a. havde tendens til at reducere foderoptagelsen, nedsætte tilvæksten og øge fedtaflejringen i det subkutane bind e
væv hos får.
Form ålet med forsøgene var at undersøge krystalm orfologien af calcium carbonat i vand og vands overfladespænding efter m agnetisk behandling sam t m agnetiseringens virkning på vands gennem strøm ningshastighed i drik
kekopper. Herudover var form ålet med for
søgene at undersøge, om behandlet vand havde indflydelse på vandoptagelsen, væske- passagehastigheden i vom m en og vom væ s
kens overfladespænding og pH hos m alkekøer og kvier.
2 Materiale og metoder
2.1 VAN D BEH AN D LIN GSSYSTEM
Som vandbehandlingssystem blev anvendt Polar Agro Systemet. M agneten var en perm a
nentm agnet og blev af firm aet opgivet til at have en feltstyrke på 6.000 Gauss. M agneten var koblet på en 100 liters beholder med cir
kulationspum pe, som konstant pumpede vandet gennem magneten. M agneten var indstillet til, at vandet skulle passere gennem magneten med en strøm ningshastighed på 6 l/m in ved laboratorieforsøgene og om kring 3 l/min. i forsøg med kvier og køer. Når vandet strøm m ede gennem magneten, krydsede det m agnetens feltlinjer mellem m agnetens nord- og sydpol (figur 1).
2.2 LABO RATORIEUN D ERSØ GELSER 2.2.1 Forsøgsplan
Forsøgene blev udført på Forskningscenter Foulum i perioden april-novem ber 1994 med ubehandlet vand (UV) og vand behandlet med Polar Agro System et uden recirkulering (BV) ved 4 forskellige hårdhedsgrader (10, 20, 25, 30 tyske hårdheder, °dH, 1 tysk hårdhed svarer til 10 mg CaO pr. liter).
2.2.2 V and kvalitet og vand behandling Ved 10 °dH blev vand fra den lokale boring i Foulum anvendt. Ved 20, 25 og 30 °dH blev dem ineraliseret vand benyttet efter tilsætning af forskellige m æ ngder C a C 0 3. Den nøjagtige hårdhedsgrad blev bestem t ved titrering med
EDTA (appendiks). Til forsøgene anvendtes perm anentm agneten uden beholder. Vandet blev m agnetiseret ved at hælde det gennem en slange påm onteret magneten for at sikre en korrekt gennem strøm ningshastighed på 6 l/min. M agnetens styrke blev kontrolleret af firmaet ved forsøgenes afslutning efter gen
nemløb af om kring 100 1 vand.
2.2.3 R egistrerin ger K rystalstruktur
Krystalstrukturen blev undersøgt ved, at ube
handlet (UV) eller behandlet (BV) vand med 10, 20, 25 og 30 °dH blev hældt over i et bægerglas, og der blev udtaget én dråbe vand to gange af hver vandtype. Vanddråberne blev inddam pet ved stuetemperatur (ca. 20
°C) på et objektglas. Krystalm orfologien af calcium carbonat i vanddråberne blev under
søgt i lysmikroskop ved 100, 200 og 400 gange forstørrelser. Karakteriseringen af de enkelte krystaller blev foretaget efter angivelserne i tabel 1. A ntallet af de enkelte krystaltyper blev opgjort som et skøn.
Indholdet af de inddam pede vanddråber ved 10 °dH blev undersøgt på Ingeniørhøjskolen i Esbjerg. Der blev foretaget en grundstofana
lyse samt en m ikroskopundersøgelse af én inddampet vanddråbe.
Figur 1. M agneten i Polar Agro System et. P ilene angiver vandstrøm m ens retning
The m agn et used in the Polar A g ro System. The arrows indicate the direction o f the water flow
O verfladespænding
Overfladespændingen blev bestem t ved, at vand med 10 °Dh blev hældt enten direkte fra vandhanen (UV) eller gennem m agneten (BV) over i et bægerglas. Vandprøverne blev ud
taget straks efter hinanden fra samme vand
hane, når vandet havde løbet ca. 5 min. Over
fladespændingen blev m ålt for hvert minut fra 0 minutter til 20 minutter både med og uden omrøring. V andet blev om rørt med en glasspartel. I forsøg 1 og 2 blev overflade
spændingen m ålt over tid for ubehandlet og behandlet vand uden omrøring. I forsøg 3 blev overfladespændingen m ålt for ubehand
let og behandlet vand med (+) og uden (-) omrøring. Forsøgene blev udført i forskellige perioder.
O verfladespændingen blev m ålt ved, at den ene ende af et kapillarrør med kendt radius blev sænket ned på overfladen af vandet, hvorefter vandet hævede sig op i røret. En stor stigning, angiver stor overfladespænding.
Overfladespændingen (g) blev beregnet ud fra følgende formel:
Y = % * h * r * d * g [1], hvor
Y = overfladespænding, N/m,
h = stigning i kapillarrør, m, r = radius i kapillarrør, 0,00065 m, d = m assefylde af vand, 998 kg/m 3, g = tyngdeacceleration, 9,82 m /s2.
2.3 FORSØG M ED KØ ER OG KVIER 2.3.1 Forsøgsplan og forsøgsdyr
Forsøget blev udført på Forskningscenter Foulum som et overkrydsningsforsøg med 4 lakterende SDM køer og 4 højdræ gtige SDM kvier. Forsøget med køerne blev gennem ført i oktober 1994, og forsøget med kvierne blev gennemført i august 1994. Køerne og kvierne blev i hvert forsøg fordelt tilfældigt på 2 hold.
Forsøgsperioderne havde en varighed på 8 dage, hvoraf de første 5 dage i hver forsøgs
periode blev benyttet som forperiode. For
søgsperiodernes længde var valgt for at be
stemme virkningen af m agnetiseret vand på vandoptagelsen, væ skepassagehastigheden i vom m en samt vom væskens overfladespæ n
ding og pH.
Forsøgsgruppen fik tildelt drikkevand b e
handlet med Polar Agro System (BV), hvor vandet blev recirkuleret gennem m agneten, og kontrolgruppen fik tildelt ubehandlet drikke
vand (UV). Polar Agro Systemet var koblet på
den eksisterende drikkevandsforsyning. Mag- forsøgets afslutning efter 6 ugers anvendelse, netens styrke blev kontrolleret af firmaet ved
Tabel 1. Krystalformer for calcit, aragonit og vaterit (mod. e. Rudert & Müller, 1982) Shapes o f crystals o f calci te, aragonite and vaterite (mod. a. R u d ert & M üller, 1 9 8 2 )
Krystaltype/7ype o f c r y s t a l s K rystalform/ S h a p e s o f c n / s t a l s
C alcit/ C a l c i t e & ( JJ g j ^ g, ^
A ragonit/ A r a g o n i t e
V
*
'h « åW
'
*X
V aterit/ V a t e r i t e © ^
Sr
-2S- ® £&Tre af køerne var i deres 3. laktation og 1 var i 5. laktation. Køerne var ved forsøgets start 3-7 m åneder henne i laktationen. Kvierne var i 7. drægtighedsmåned og forventedes at kælve ca. 2 måneder efter forsøgets ophør.
Alle dyrene var fistuleret i vom, duodenum og ileum. Dyrene var opstaldet i en bindestald med krybbeadskillelse, og blev fodret indivi
duelt. Der var gummimåtter i båsene, og der blev strøet med snittet halm. Dyrene havde inden forsøgets start fået ubehandlet drikke
vand.
2.3.2 Foder og fodring
Køerne fik tildelt grovfoderblanding ad libi
tum en gang dagligt (tabel 2) og yderligere 2,6 kg kraftfoder pr. dag. Kvierne fik tildelt 24 kg grovfoderblanding pr. dag én gang dagligt (tabel 2). Kvierne fik ikke kraftfoder.
2.3.3 Vanding og vandkvalitet
Dyrene havde fri adgang til vand fra vand
kopper. Der var en drikkekop pr. dyr. Vandet var fra den lokale boring i Foulum.
2.3.4 Registreringer Foderoptagelse
Køernes fodertildeling og foderrest blev registreret hver dag. Kviernes fodertildeling og foderrest blev registreret de 2 sidste dage i hver forsøgsperiode.
Vandoptagelse
Vandoptagelsen fra drikkekoppem e b lev målt hver dag i begge forsøg ved hjælp af et vand
ur (aflæsningsnøjagtighed 0,1 liter). V andopta
gelsen via foderet blev bestemt efter vejning og tørring af det tildelte foder og foderrest i tørreskab ved 80 °C i 24 timer.
V a n d gen n em strø m n in g i drikkekopper
Vandgennem strøm ningen i 11 drikkekopper blev målt 3 gange ugentligt i 4 uger fra okto
ber til november 1994. Vandkoppem e blev fyldt med vand og en spand blev sat under.
Et stopur blev startet, og mængden af vandet i spanden bestem tes efter 1 minut.
Vomvæskens overfladespæ nding
Overfladespænding af vomvæsken blev målt 5 gange for hvert dyr på de 2 sidste forsøgs
dage i hver forsøgsperiode i begge forsøg i forbindelse med udtagning af prøver til m å
ling af væskepassagehastighed. O verflade
spændingen blev m ålt straks efter udtagning af vomvæsken for at få et så præcist m ål af vommens overfladespænding som muligt.
O verfladespændingen i drikkevandet blev også målt for at kunne sammenligne med overfladespændingen i vomvæsken. O ver
fladespændingen beregnedes efter form el [1]
som angivet i afsnit 2.2.3.
Vom væskens p H
pH i vomvæsken blev for både kvier og køer m ålt på de 2 sidste forsøgsdage i hver for
søgsperiode i forbindelse med udtagning af prøver til måling af væskepassagehastighed.
Væskepassagehastighed
Væskepassagehastighederne samt det extracel- lulære væskeindhold i vom m en hos køem e og kvierne blev fundet ud fra fortyndingskurver
ne for PEG efter indgivelse af 160 g PEG (polyethylen glycol), der blev indgivet som en
støddosis i vom m en på forsøgsdag 7 i begge forsøgsperioder. Der blev udtaget 5 prøver å ca. 200 ml vom væske v.h.a. vakuum -pum pe.
Den første prøve blev udtaget 5 tim er efter indgivelse af PEG. D erefter blev de følgende prøver udtaget hver 8 . time, og det nøjagtige prøveudtagningstidspunkt blev noteret. Prø
verne blev nedfrosset ved -18°C, indtil vom væsken blev analyseret for PEG (Hyden, 1955).
Tabel 2. Sammensætning af grovfoderblandingen Com position o f the ro ugh age m ix
Foderm iddel/ F e e d s t u f f % af blanding/ % o f t h e m i x t u r e
Byg - melasse, B a r l e y - m o l a s s e s
Græsensilage, G r a s s s i l a g e
Byghelsædsensilage, W h o l e c r o p b a r l e y s i l a g e
Fodersalt, S a l t
Kraftfoderblanding, C o n c e n t r a t e m i x
14.2 30.3 47,0
0,3 8,2
Passagehastighedskonstanten blev beregnet ud fra følgende formel:
Y = A * e kl [2],
hvor
Y = koncentrationen af PEG ved prø
veudtagningstiden t (timer), A = startkoncentrationen af PEG,
k = passagehastighedskonstanten ( t 1), t = tiden efter indgivning af PEG
(timer).
Den extracellulære væ skepulje blev også beregnet, ud fra følgende formel:
V = ^ p M(t0) hvor
Vp = væ skepulje,
D = dosering af m arkør (g), M(t0) = m arkørkoncentration til
fundet ud fra [2].
Totale vom tøm ninger
Vom m ens indhold af væske og tørstof hos køerne blev fundet ved totale vom tøm nin
ger. Den sidste dag i hver forsøgsperiode blev køernes vom indhold tømt, som beskre
vet af Børsting & W eisbjerg (1989). V om ind
holdet blev udtaget m anuelt gennem vom fistlen og overført til en sikurv. Kurven var placeret ovenpå en balje, som den frie væske løb ned i. Begge faser blev vejet, og ud fra de to faser blev der sam m ensat en repræ sen
tativ prøve på 1000 g. V om tøm ningerne star
tede ca. 15 timer efter sidste fodring (830).
Køerne var uden partikelfase i Vi time og uden væske i ca. 1 minut. Efter endt vom tømning blev vom indholdet ført tilbage til vommen. Tørstofindholdet i den repræ senta
tive prøve blev bestem t ved tørring ved 80°C i 48 timer.
M ælkeydelse og sam m ensæ tning
Køernes mælkeydelse blev bestem t efter vej- [3]
tiden 0
ning af m æ lken ved de 2 daglige malknin
ger. Fedt, protein og laktoseindholdet i m æ l
ken blev undersøgt på forsøgsdag 8 i begge forsøgsperioder med en M ilcoscan 104.
2.3.5 Statistiske metoder
O verfladespæ ndingen i vandet blev analy
seret efter følgende model:
Yjjk= n + beh; + omrj + ßtidk + eljk [4], hvor
Yijk = overfladespænding, p = gennem snit,
beh| = effekten af behandling (i=UV, BV), omrj = effekten af omrøring (j= l, 2),
tidk = effekten af tid (k = l, 2 ..., 20), ß = regressionskoefficient, eijk = tilfæ ldig variation.
Vandgennem strøm ning i vandkopperne blev analyseret efter følgende model:
Y ijk = p +beh| +vk(behi)ij + dagk + eijk [5], hvor
Y ijk = vandgennem strøm ning, p = gennem snit,
beh, = effekten af behandling (i=UV, BV), vk(behJij = effekten af j'te vandkop
(j= l,2 ,3 ..,ll), indenfor behandling dagk = effekten af dag (k=l,2,3..,12),
eijk = tilfæ ldig variation.
Foder- og vandoptagelsen, vompuljens stør
relse sam t m ælkeydelsen og m æ lkens sam m ensætning blev analyseret efter følgende model:
Y,jk = n + beh; + kOj + perk + eijk [6], hvor
Yijk = den undersøgte egenskab, p = gennem snit,
beh; = effekten af behandling (i=U V , BV), kOj = effekten af kvie eller ko (j= l,2,3,4), perk = effekten af forsøgsperiode (k = l,2),
eijk = tilfældig variation.
O verfladespæ ndingen af vomvæsken og pH i vom væ sken blev analyseret efter følgende model:
Yijid = H + b ehj + dyr, + perk + tid, +
ßtidjjw + eijkl [7],
hvor
Y ijk] = den undersøgte egenskab, p = gennem snit,
beh; = effekten af behandling (i=UV, BV), dyrj = effekten af kvie eller ko (j= l,2,3,4), perk = effekten af forsøgsperiode (k = l,2),
tid, = effekten af tid (1=5,13,21,29,37), ß = regressionskoefficient,
eijkl = tilfældig variation.
GLM proceduren (SAS, 1989) blev bru gt til beregningerne. Resultaterne er angivet som 'm indste kvadraters gennemsnit' (lsm eans), spredningen som SD og signifikante effekter ved: * : P < 0,05; ** : P < 0,01; *** : P < 0,001.
3 Resultater og diskussion
3.1 VAN DKVALITET OG VANDBEHANDLING
Drikkevandets totale hårdhed var 10 tyske hårdhedsgrader (°dH), og indholdet af hy- drogencarbonat var 130 mg/l (tabel 3). Op
bygningen af Polar Agro System et i forsøget med køer og kvier sikrede, at vandet kon
stant var m agnetiseret, fordi det konstant blev pumpet gennem m agneten fra vand
beholderen. R ecirkulering af vandet skulle øge effekten af m agneten (Patterson & Chest- nutt, 1994).
G ennem strøm ningshastighederne af vandet i magneterne var 6 l/min. i laboratorieunder
søgelserne og 3 l/min. i forsøget med køer og kvier. Den lave gennem strøm ningshastig
hed på 3 l/min. ville kunne reducere m agne
tens virkning i forhold til hastigheder ved 6 l/min. (Pandolfo et al., 1987).
Under forsøgene havde magneterne ikke fungeret optimalt. Begge magneters feltstyr
ke var efter bru g blevet reduceret med 60%
(firmaets m ålinger) og det ene magnetgab i magneten, som blev anvendt i forsøget med køer og kvier, var belagt efter 6 ugers tilslut
ning uden rensning. M agneternes feltstyrke var ikke blevet m ålt inden forsøgenes start, da de ifølge firm aet var på 6.000 Gauss.
3.2 LABO RATORIEUN D ERSØ GELSER 3.2.1 K rystalstruktur
Calcit var den dom inerende krystaltype (runde krystaller) i det ubehandlede vand ved alle hårdhedsgrader (tabel 4). I det be
handlede vand var calcit dominerende i vand med 10 og 20 °dH, mens aragonit
(stav- og nåleform ede krystaller) dom inerede i vand med 25 og 30 °dH. Forskellen i elek
trisk ladning mellem partiklerne og vandet (zetapotentialet) nedsættes, når vandet pas
serer et m agnetfelt (Ellingsen, 1981). Derved frastøder partiklerne ikke hinanden så kraf
tigt, og de vil kunne danne andre krystal
strukturer. Rudert & M üller (1982) anvendte samme karakteristik af krystallerne og fandt ligeledes, at m ængden af calcit var størst i ubehandlet vand, og m ængden af aragonit var størst i behandlet vand.
Forsøgsresultaterne i litteraturen er meget divergerende både mellem de enkelte forsøg og indenfor forsøgene. Jensen (1993) havde udført adskillige forsøg med flere m agnetty
per, hvor krystaltypen efter m agnetbehand
lingen enten var calcit eller aragonit. W agner
& Schm idt (1985) havde også afvigende resultater med én m agnettype. Ellingsen (1981) fandt, at magnetiseret vand indeholdt calcit, og ubehandlet vand indeholdt arago
nit. Forsøg på Laboratoriet for Teknisk Fysik på DTU viste, at vand behandlet med Polar
magneten udskillede aragonit, m ens ube
handlet vand udskilte calcit (Lindegaard- Andersen, 1991). Det samme var tilfældet, når vandet blev behandlet m ed m agneten M agneta. Statens Forsøgsm ejeri fandt, at kry
stallerne i såvel ubehandlet som behandlet vand bestod af aragonit (Andersson & Knud
sen, 1983). Der har ikke væ ret m uligt at finde en forklaring på de divergerende resul
tater.
Tabel 3. Vandanalyse af vandet fra den lokale boring ved Foulum (Miljø og Levnedsmid
delkontrollen, Viborg)
Chem ical analysis o f the water fro m the local well at Fo ulu m
Hårdhed, total/Tofn/ h a r d n e s s 10 °dH
H ydrogencarbonat/H y d r o g e n c a r b o n a t e 130 mg/1
Phosphor, total-P /P h o s p h o r , t o t a l - P 0,08 m g/l
Su lfat/ S u l f a t e 39 m g/l
Kalium / P o t a s s i u m 1,5 m g/l
N atrium /S o d i u m 14 m g/l
M agnesium /M a g n e s i u m 4,1 m g/l
C alcium /C a l c i u m 67 mg/l
M angan/M a n g a n e s e < 0,01 m g/l
Jern/ I r o n < 0,015 m g/l
N ik k el/ N i c k e l < 2 m g/l
Tabel 4. Krystal typer af C aC 03 i ubehandlet og behandlet vand efter inddampning ved stuetemperatur angivet i procent af den totale mængde krystaller (dobbeltbe
stemmelser)
Crystals o f C a C 0 3 in untreated and treated water after d ry in g at room tem peratur, giv en in percent o f total am ount o f crystals
H årdhedsgrad/ U behandlet vand/U n t r e a t e d w a t e r (UV) B ehandlet vand/T r e a t e d w a t e r (BV)
H a r d n e s s , calcit/c a l c i t e , aragonit/ a r a g o n i t e , calcit/c a l c i t e , aragonit / a r a g o n i t e ,
°dH % % % %
10 20
25 30
100 100
70 100
0 0 30 0
100
70 10 5
0 30 90 95
Ved inddam pning af dem ineraliseret vand tilsat calcium carbonat (20, 25 og 30 °dH) stam m er de opgjorte krystaller i tabel 4 kun fra calcium carbonat. Vanddråberne ved 10
°dH bestod af vand fra Foulum, som også indeholdt andre ioner end calcium- og carbo- nationer (tabel 3). Derfor kunne de fundne krystaltyper i vandet ved 10 °dH være andre ioner end C a C 0 3. I grundstofanalysen af ind- dam pede vanddråber af vandet fra Foulum kunne kun spores silicium og calcium. Ifølge analyserapporten i tabel 3 skulle vandet in
deholde andre ioner, men koncentrationen
var ikke m ålelig med den anvendte analyse.
De fundne resultater med dem ineraliseret vand tilsat forskellige mængder calcium car
bonat kunne ikke sam m enlignes direkte med vandværksvand med samme hårdhed, fordi vandværksvandet indeholdt mere carbonat end calcium (tabel 3). I demineraliseret vand tilsat calcium carbonat var dette forhold 1,5:1.
Desuden var pH lavere i det dem ineralisere- de vand, fordi der blev tilsat saltsyre for at opløse calcium carbonaten. Denne æ ndring i pH kunne også have påvirket zetapotentialet over vandpartiklerne.
3.2.2 Overfladespænding
Variationerne i vandets overfladespænding mellem forsøgene var store (tabel 5), hvilket kunne skyldes, at vandets sammensætning ændres med årstiden. I novem ber var over
fladespændingen 0,003 N/m mindre i det
m agnetiserede vand (P = 0,05 hhv. P = 0,0001), mens overfladespændingen i maj var 0,002 N/m større i det m agnetiserede vand (P = 0,06).
Tabel 5. R esultatet af overfladespændingsm ålingerne med og uden om røring, (N/m) Results o f the surface tension experim ent with and without circulation (N /m )
Behandling/ T r e a t m e n t O m røring/ C i r c u l a t i o n P-vaerdi/ P - v a l u e
Forsøgsdag/ SD Behandling/ Om røring/
D a y o f e x p e r i m e n t UV BV - + S t . d e v . T r e a t m e n t C i r c u l a t i o n
2575 0,052 0,054 - - 0,003 ÖÖ6
4/11 0,059 0,056' - - 0,004 0,05
6/11 0,064 0 ,0 6 1 '" 0,064 0,061” 0,003 0,0001 0,01
O verfladespændingen kunne hænge tæt sam m en med krystalstrukturen af C a C 0 3. Når vandets partikler ændrede form eller størrel
se, ville overfladespændingen og viskositeten også ændres. D en forandrede partikelstruk
tur kunne skyldes, at vandets partikler flok- kulerede, fordi zetapotentialet blev nedsat (Parker et al., 1984). M inenko & Petrow (1962) fandt, at m agnetiseret vand gav øget massefylde, overfladespæ nding og øget vi
skositet. Suss (1989) fandt ligeledes, at m ag
netisk vandbehandling øgede viskositeten.
Derimod fandt G ruber & Carda (1981) i de
res forsøg ingen æ ndring af overfladespæn
dingen ved m agnetisering.
O verfladespændingen varierede over tid, men var m indst (P = 0,01) i det m agnetisere
de vand med om røring (figur 2). Dette kun
ne skyldes, at partiklerne ikke fik lov til at flokkulere og danne krystalvækst, men for
blev enkeltpartikler. Der blev ikke fundet no
gen forsøgsresultater, hvor omrøring i m ag
netiseret vand var blevet undersøgt.
3.2.3 Vandgennem strøm ning i vandkopper Behandlingen havde ingen indflydelse på gennem strøm ningshastigheden i vandkop
perne (P > 0,1), figur 3. Hvis magneten hav
de påvirket de eksisterende kalkbelægninger 1 vandrørene, skulle vandets gennem strøm ningshastighed i vandkopperne være øget (Lock, 1986). Forsøgsperioden var 4 uger, hvilket ifølge Lock (1986) var for kort tid til at eventuelle belæ gninger kunne være for
svundet. Ved adskillelse af vandrørene i for
søgsstalden kunne det konstateres, at belæ g
ningerne i rørene efter 11 års brug var under 2 mm i bunden af rørene, og endnu m indre på resten af rørfladerne. Flere forsøg har væ ret udført, hvor belæ gninger blev under
søgt før og efter vandet passerede et m agnet
felt. Nogle af forsøgene har vist, at m agneti
seret vand kunne fjerne belæ gninger (Elling
sen, 1981; Crozier, 1982; A ndersson & Knud
sen, 1983; Grutch & M cClintock, 1984; Jen
sen, 1993), mens andre forsøg ingen effekt viste af m agnetbehandlingen (Eliassen et al., 1958; G ruber & Carda, 1981; H assen & K ar
mon, 1983; Larsen, 1984; W agner & Schm idt, 1985; Jensen, 1993). Når belæ gningen i vand rørene var så lille efter 11 års brug vil det også væ re tvivlsomt, om en m agnetisering af vandet skulle kunne ændre på gennem strøm ningshastigheden i vandkopperne.
G ennem strøm ningshastigheden var større for de drikkekopper, hvor vandet ikke var be-
handlet (figur 3). Dette skyldtes den store spredning m ellem drikkekoppem e, fordi drikkekoppernes åbningsventiler gav for
skellige vandm ængder. Spredningen mellem forsøgsdagene skyldtes forskellene i vandets tryk, som afhang af vandforbruget i de næ r
liggende stalde, der var koblet på samme vandforsyning.
3.3 FORSØG M ED KØ ER OG K V IER 3.3.1 Forsøgets gennemførelse
En kvie måtte udgå på grund af diarré og manglende ædelyst. Resten af forsøgene forløb som planlagt uden afvigelser fra for
søgsplanen.
Tid Time, min.
Figur 2. O verfladespænding i ubehandlet (UV) og behandlet (BV) vand som funktion af tid med (+) og uden (-) omrøring.
Surface tension in untreated (U V ) and treated (B V ) water with (+) and w ithout (-) circulation.
3.3.2 Foder- og vandoptagelse
Foder- og tørstofoptagelsen hos køerne var 3 kg pr. dag (P = 0,009) hhv. 1,3 kg pr. dag (P
= 0,02) større, når de fik behandlet drikke
vand, end når de fik ubehandlet vand (tabel 6). M ed øget tørstofoptagelse øges vandopta
gelsen norm alt af køernes sam lede vandopta
gelse, angivet som sum m en af vand optaget fra drikkekopperne og vand optaget fra fo
deret, var også større for hold BV, men ikke signifikant (P = 0,09). Patterson & Chestnutt
(1994) fandt, at m agnetiseret drikkevand (5
°dH) havde tendens til at reducere foderopta
gelsen hos lam, og at drikkevand, recirkuleret i en elektrom agnet, havde tendens til at redu
cere vandoptagelsen. D e gav som forklaring, at dyrene måske havde ændret deres accept af foderet, eller at m æ thedsfølelsen var påvirket.
Forholdet mellem vand- og tørstofoptagelsen hos køerne var 5 kg vand pr. kg tørstof, og
stem te overens m ed andre forsøgsresultater (Kirchgessner et al., 1983; M urphy et al., 1983;
Andersson et al., 1984), hvor forholdet m ellem foder- og vandoptagelsen var 4-5 kg vand pr.
kg tørstof. Foder- og vandoptagelsen varerede betydeligt mellem køerne. Dette kunne ifølge M urphy et al. (1983) tilskrives de forskellige ydelsesniveauer.
25-,
c
E .-2 0 -
•oa>
5>15-
o>
.E= 10-
cE
<9 enE
<D Cc Oo
5 -
UV — I— BV SD UV + SD BV
“ I--- 1---1—
15 20 25
Forsøgsdag Day of experiment
10 30 35
Figur 3. G ennem strøm ningshastighed i drikkekopper med ubehandlet (UV) og behandlet (BV) vand. I angiver spredningen (SD) m ellem drikkekopperne.
W aterflow in the bowls with untreated (U V ) and treated (B V ) water: I indicates the standard deviations (S D )
G ennem strøm ningshastigheden i drikkekop- perne var 14 1/min., og kunne derfor ikke forklare variationerne i vandoptagelsen m el
lem køerne. V andoptagelsen hos køerne va
rierede meget m ellem forsøgsdagene, hvilket kunne forklares m ed forskelle i tørstofopta
gelsen på 1-3 kg tørstof pr. ko pr. dag.
Tildelingen af behandlet drikkevand til kvi
erne, der blev fodret restriktivt, havde ingen effekt på den sam lede vandoptagelse (tabel 7).
Variationerne m ellem kviernes foderoptagelse og vandoptagelse fra drikkekoppem e var små
(P = 0,9), hvilket kunne skyldes den restrikti
ve fodring. Kviernes vandoptagelse fra drik
kekopperne de enkelte forsøgsdage varierede op til 22% (6 1), hvilket ikke kunne forklares ved forskelle i tørstofoptagelsen. Staldtem peraturen varierede mellem 19 og 21°C. D et er fundet i andre forsøg, at vandoptagelsen stiger med 3,4 1 vand pr. dag ved en stigning i lufttem peraturen på 1 °C (Andersson et al., 1984).
3.3.3 Vomvæskens overfladespænding og pH M agnetiseret drikkevand påvirkede ikke vom væskens overfladespæ nding hos køerne
eller hos kvierne. Dette kunne skyldes, at drikkevandets overfladespæ nding (0,053 N/m) ikke blev æ ndret ved magnetiseringen.
O verfladespæ ndingen af vom væske hos køerne var 0,048 N/m (tabel 6) og var 0,045 N/m hos kvierne (tabel 7). Lin & Yotvat (1988) rapporterede om en holdbar virkning på vandet af m agnetiseringen på op til 6 ti
mer efter m agnetbehandlingen. Forskellene i drikkevandets og vom væskens overflade
spænding kunne skyldes, at densiteten for
vand blev anvendt i formel [1] til udregnin
gen af overfladespæ ndingen i både vandet og vomvæsken, da det alene var forskellen m el
lem behandlet og ubehandlet drikkevand og ikke niveauet, der var interessant. R esulta
terne i laboratoriet viste, at overfladespændin
gen var større i det behandlede vand i 2 ud af 3 forsøg. Overfladespændingen i vom saften varierede meget m ellem køerne, m ens den mellem de enkelte kvier kun varierede lidt.
Tabel 6. Foder- og vandoptagelse, samt overfladespænding og pH i vomsaft, væ skepassa- gehastighed gennem vom m en og vompuljens størrelse ved tildeling af ubehandlet (UV) og magnetisk behandlet (BV) drikkevand til køer
Feed-, dry matter-, and water intake, surface tension and p H in rum en, ru m en flu id , ru m en traditional outflow rate o f flu id , rum en pool size and m ilk yield when g iv en u n treated (U V ) and m agnetic treated (B V ) drinking w ater to cows
UV BV SD
S t . d e v .
P-væ rdi P-value
O ptaeelse / I n t a k e
Foderoptagelse, kg dag' ' / F e e d c o n s u m p t i o n , k g d a y ' 1 29,3 32,1“ 2,44 0,009 Tørstofoptagelse, kg dag'VDn/ m a t t e r i n t a k e , k g d a y 1 13,7 15,0' 1,32 0,02 V andoptagelse, 1 dag'VW nfer i n t a k e , I d a y ' 1 55,6 59,7 7,1 0,16 Sam let vandoptagelse, 1 dag'1 / T o t a l l u a t e r i n t a k e , 1 d a y ' v> 69,2 74,8 7 , 7 0,09 Vom / R u m e n
O verfladespæ nding, N m '1 / S u r f a c e t e n s i o n , N m ' 1 0,048 0,053 0,002 0,24
p H/ p H 6,3 6,4 0,34 0,76
Væskepassagehastighed, % tim e'VRnfe o f p a s s a g e o f f l u i d , % h o u r ' 1 15,8 16,4 0,56 0,26
Væskepulje, kg/Fl u i d p o o l , k g " ’ 66,9 64,5 13,0 0,82
Totalt vom indhold, kg/R u m e n p o o l s i z e , k g 76,2 76,8 7,38 0,92
Væskepulje, k g/ F l u i d p o o l , k g 65,8 66,6 5,99 0,88
Tørstof, kg/ D r y m a t t e r , k g 10,4 10,3 0,43 0,89
Tørstof, % / D r y m a t t e r , % 13,7 13,3 1,39 0,34
Mælkeproduktion/Mi//: p r o d u c t i o n
EKM, kg dag'1 / E C M , k g d a y ' 1 19,1 19,1 2,6 0,99
1 Samlet vandoptagelse = vandoptagelse fra vandkop + vandoptagelse fra foder Total w ater intake = w ater intake fro m w ater bow ls + w ater intake fro m foo d Beregnet ud fra markør/C a lcu la ted fro m m arker
D er var ingen forskel i vom væskens pH hos køerne eller hos kvierne. Det kunne tænkes, at ændringen i vandpartiklernes zetapotentiale ved magnetiseringen (Ellingsen, 1981) ville have haft indflydelse på vandets pH, fordi tiltrækningen m ellem vandm olekylerne ville ændres. D rikkevandets pH blev ikke målt.
Vomvæskens pH var lavere hos køerne end hos kvierne, hvilket skyldes forskellen i fo
deroptagelsen. Vom væ skens pH varierede lidt mellem køerne, m ens variationerne mellem kvierne var større. Der blev ved gennemgang af litteraturen ikke fundet nogen forsøg, hvor overfladespændingen eller pH i vomvæsken var undersøgt efter tildeling af magnetiseret drikkevand.
3.3.4 Væskepassagehastighed og totale vom tømninger
Væskepassagehastigheden gennem vommen var ret høj, og derfor var niveauet af PEG meget lavt i nogle af de prøver der blev ud
taget sidst. Før regressionsberegningerne blev prøver med ingen eller m eget lavt PEG-ni- veau udeladt. K urverne, hvor den naturlige logaritme til PEG koncentrationen er plottet mod tiden viser en retliniet sammenhæng, og R2-værdierne varierede mellem 0,92 og 0,99 (figur 4).
I forsøget m ed kvier var væskepassagehas
tighed og puljestørrelse i vom m en ikke på
virket. I forsøget med køer har den øgede foderoptagelse ved behandlet vand resulteret i en højere væ skeoptagelse og en højere væ skepassagehastighed, dog var forskellen mellem UV og BV ikke signifikant. På grund af den samtidige øgning i vandoptagelse og væskepassagehastighed var der ingen forskel i væskepuljen i vom m en mellem behandlin
gerne.
Væskepuljen i vom m en blev målt direkte ved vomtømninger hos køerne. Der blev ikke foretaget vom tøm ninger hos kvierne. Væ ske
puljen i vom m en blev også beregnet ud fra fortyndingskurverne (tiden = 0) til 66,9 kg og
64.5 kg for køerne, når de fik tildelt ubehand
let hhv. behandlet drikkevand (tabel 6). Det fundne væskeindhold ved vom tøm ningerne afveg kun med 2-3 % fra det beregnede væ skeindhold. Shaver et al. (1988) fandt i sit forsøg, at vom puljen af væske og tørstof var om kring 15 % større, når puljen blev beregnet ud fra væ skepassagehastighederne, end når den blev fundet ved vom tøm ninger. Ofte findes der ved vom tøm ninger en større væ skepulje end når puljen beregnes ud fra m arkørfortyndingskurver, idet vom tøm ninger m edtager hele væskepuljen, mens m arkører som PEG ikke fordeler sig i den intracellulæ re væskepulje.
3.3.5 M ælkeydelse og sam m ensætning Dette forsøg var ikke planlagt til vurdering af behandlingerne på ydelsen, idet periodelæ ng
derne var for korte for en sådan vurdering.
Desuden giver overkrydsningsforsøg risiko for overslæbningseffekter, der ikke kan korri
geres for. M en da m ælkeydelsen har betyd
ning for vurderingen af væ skeoptagelse og kinetik, er værdierne for energikorrigeret m ælk angivet i tabel 6.
Tildelingen af behandlet drikkevand havde ingen indflydelse på køernes energikorrigere
de mælkeydelse, m ælkens sam m ensætning af fedt, protein og laktose. M æ lkeydelsen (kg mælk) havde tendens til at være højere (P = 0,06), når køerne fik behandlet drikkevand (tabel 6), m en dette blev m odsvaret af en tendens til lavere fedtprocenten i m æ lken (P
= 0,15). Castle & Thom as (1975) fandt, at der var stor positiv korrelation m ellem vandopta
gelsen og mælkeydelsen. Ved tildeling af m agnetiseret drikkevand til m alkekøer fandt Lin (1990) en stigning i mælkeydelsen. I dette forsøg påvirkede m agnetiseringen af drikke
vandet ikke vandoptagelsen, og det kan måske forklare, at der i m odsæ tning til Lin (1990) ingen effekt var på ydelsen af energi
korrigeret mælk.
Betydningen af calciumtype til m alkekøer blev
undersøgt af W ohlt et al. (1986). Tildelingen af calcium i form af aragonit (0,97 % af tør
stof) øgede både m æ lkeydelsen og fordøjelig
heden af stivelse i forhold til supplem ent af kemisk frem stillet calcium. Resultaterne i la
boratorieforsøget viste, at calcium carbonat- strukturen ikke blev ændret i vandvæ rksvand med 10 °dH. Det kunne derfor ikke forventes at have indflydelse på køernes m æ lkeydelse.
Tabel 7. Foder-, tørstof- og vandoptagelse, overfladespænding og pH i vom saft sam t væskepassagehastighed i vom m en ved tildeling af ubehandlet (UV) og m agnetisk behandlet (BV) drikkevand til kvier
Feed-, dry matter- and water intake, surface tension and p H in the rum en, ru m en flu id and ru m en flu id rate o f passage when given untreated (U V ) and m agn etic treated (B V ) d rin k in g water to heifers
UV BV SD
S t . d e v .
P -væ rdi
P - v a l u e
Optagelse / I n t a k e
Foderoptagelse, kg d ag'1 / F e e d c o n s u m p t i o n , k g d a y ' 1 22,4 23,1 1,84 0,51 Tørstof, kg dag-1 / D r y m a t t e r , k g d a y ' 1 14,7 15,2 1,20 0,51 V andoptagelse, 1 d a g 1/W a t e r i n t a k e , 1 d a y ' 1 18,6 18,9 4,86 0,92 Sam let vandoptagelse, 1 d ag'1 / T o t a l w a t e r i n t a k e , 1 d a y - 1 ’ 30,1 31,1 2,35 0,53 Vom/ R u m e n
Overfladespæ nding, N m '1 / S u r f a c e t e n s i o n , N m ' 1 0,045 0,053 0,01 0,71
p H/ p H 6,6 6,5 0,36 0,24
Væ skepassagehastighed, % tim e'VRafe o f p a s s a g e o f f l u i d , % h o u r ' 1 14,8 12,4 1,16 0,26 Vom væske, k g / R u m e n f l u i d , k g " 1 30,2 42,3 2,46 0,11
lf Samlet vandoptagelse = vandoptagelse fra vandkop + vandoptagelse fra foder.
Total water intake = w ater intake fro m w ater botuls + w ater intake fro m food.
Beregnet v.h.a. markør / Calcultated fro m marker.
1---1---1---1---1---1---1---1---1
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Tid efter PEG-indgivning, timer. Time after given PEG, hours
Figur 4. PEG -fortyndingskurver ved tildeling af ubehandlet (UV) og behandlet (BV) drikkevand. 1: Køer, 2: Kvier
PEG dilution curves when given untreated (UV) and treated (BV) drinking water. 1: Cows, 2: Heifers
4 Konklusion
Calcium carbonatet i vandet ændrede krystal
struktur fra calcit til aragonit, når dem inera
liseret vand tilsat calcium carbonat til over 20
°dH blev m agnetiseret. På baggrund af de gennem førte forsøg med Polar Agro Syste- m et'et og den anvendte litteratur kunne det konkluderes, at der ingen klar effekt var af m agnetbehandlingen på vandets overflade
spænding eller vandgennem strøm ning i drikkekopperne.
Behandling af drikkevandet til køer og kvier påvirkede ikke vom væskens overfladespæn
ding og pH.
Der blev im idlertid fundet en større foderop
tagelse ved tildeling af behandlet vand til køerne, og vandoptagelse og væ skepassage
hastighed øgedes tilsvarende men dog ikke signifikant. Forsøget var im idlertid ikke planlagt til at m åle indflydelsen på foderop
tagelsen p.g.a. det begrænsede antal dyr og den korte periodelængde, og resultaterne m.h.t. foderoptagelse i dette begræ nsede forsøg kan derfor ikke stå alene.
Hvorvidt m agnetisering af vand ville have en effekt med hårdere vand kan ikke kon
kluderes ud fra dette forsøg med forholdsvis blødt vand (10 °dH). Desuden kan m agneter
nes reducerede feltstyrke have m edvirket til den begrænsede effekt i dette forsøg.
Litteraturliste
Andersson, N. & Knudsen, A., 1983. Nogle erfaringer med m agnetbehandling af vand.
M eddelse fra Statens Forsøgsm ejeri, Hillerød.
M ælketidende, 96 (1), 11-12.
Andersson, M., Schaar, J. & W iktorsson, H., 1984. Effects o f drinking w ater flow rates and social rank on perform ance and drinking behaviour of tied-up dairy cows. I: Drinking w ater supply to housed dairy cows. M. An
dersson. Rapport 130, 123 pp.
Børsting, C.F. & W eisbjerg, M .R., 1989. Fatty acid metabolism in the digestive tract of ruminants. Ph. D. Thesis. Institute of Animal Science. Den kgl. Veterinær- og Landbohøj
skole, København. 249 pp.
Castle, M.E. & Thom as, T.P., 1975. The water intake of British Friesian cow s on rations containing various forages. Anim. Prod., 20, 181-189.
Crozier, R.A. Jr., 1982. Increase flow to cut fouling. Chemical Engineering, nr. 39, 115.
Dansk Standardiseringsråd, 1973. Vandun
dersøgelse. Bestem m else af summen af cal
cium og m agnesium . Incl. appendix vedr.
hårdhed. Dansk Standard. DS 250, 1. udg. 4
p p .
Eliassen, R., Skrinde, R.T. & Davis, W .B., 1958. Experimental perform ance of 'M iracle' w ater conditioners. Journal of American W ater Works Association, 1371-1385.
Ellingsen, F.T., 1981. Effects of a magnetic field on crystallization and dissolution of calcium carbonate. Surface Chemistry. Pro
ceedings of the 7th Scandinavian Symposium on surface chem istry, Holte, 83-92.
Gruber, C.E. & Carda, D.D., 1981. South Dakota School of M ines and Technology.
Res. Report, July. 8 pp.
Grutsch, J.F. & M cClintock, J.W., 1984. NA- CE Paper No. 330. Citeret fra W agner &
Schm idt (1985).
Hassen, D. & Karmon, M., 1983. Controlled calcite deposition. Bilag præ senteret ved 5th Internat. Conf. on Internal and External Pro
tection of pipes. Innsbruck, okt. 1983. Conf.
Organizer BHRA Cranfield, Bedford M K 43 OAJ, England. Citeret fra W agner & Schm idt (1985).
Harari, M. & Lin, I., 1989. G row ing musk- melons with magnetically treated water.
W ater and Irrig. Rev., 9 (1), 4-7.
Hyden, S., 1955. A turbidimetric m ethod for the determ ination of higher polyethylene glycoes in biological materials. Kunge Lant- brukshögskolans Ann. 22, 139-145.
Jensen, J.U., 1993. Fysisk vandbehandling EF 383. Afhandling for erhvervsforskerprojektet Fysisk vandbehandling EF 383 under A kade
m iet for de Tekniske Videnskaber. Grundfos A /S og Fysisk Institut, D anm arks Tekniske Universitet og Danmarks ingeniørakadem i, Kemiafdelingen. 172 pp.
Kirchgessner, M., Schwarz, F.J. & Zinner, P., 1983. Zum Einfluß einer restriktiven W asser
zufuhr auf Futteraufnahm e und Leistung bei Milchkühen. Züchtungskunde, 55 (1), 40-47.
Larsen, J.E., 1984. Kalkudfæ ldningsforsøg med m agnetisk vandbehandling. VVS, 11, 18-19.
Lin, I.J., 1990. The influence of magnetic pre
treatm ent on m em brane performance. Israel J. Chem ., vol. 30, 247-250.
Lin, I.J. & Yotvat, J., 1988. Electromagnetic treatm ent of drinking and irrigation water.
W ater and Irrig. Rev., 8 (4), 16-18.
Lindegaard-Andersen, A., 1986. Fysisk vand
behandling for elim inering af kedelstensdan
nelse. Årsm øderapport. Dansk Svømmebads- teknisk Forening, 22, 31-44.
Lindegaard-Andersen, A. 1991. Fysisk vand
behandling for elim inering af kedelstens
dannelse. Foredrag ved kursus 40, Århus Universitet. 28 pp.
Lock, J., 1986. M agnetic treatm ent offers cost- effective descaling. Processing, sept., 24-25.
M agnusson, M., 1984. M agnetic treatm ent of the nutrient sollution for tomatoes and the influence of a magnetic field on water and plants. Rapport no. 30. Institutionen för Trädgardvetenskap, Sveriges Lantbruksuni
versitet. 42 pp.
M inenko, V.l. & Petrow, S.M., 1962. Teploe- nergitika, 63-65.
M urphy, M .R., Davis, C.L. & McCoy, G.C., 1983. Factors affecting water consum ption by H olstein cow s in early lactation. J. Dairy Sei., 66, 35-38.
Pandolfo, L., Colalé, R. & Paiaro, G., 1987.
M agnetic field and tap water. La Chim ica e l'industria, 69 (11), 88-89.
Parker, M .R., van Kleef, R.P.A.R., Myron, H.W. & W yder, P., 1984. Kinetics of m agne
tic flocculation in colloidal dispersions. J.
Colloid Interface Sei., vol. 101, nr. 2, 314-319.
Patterson, D.C. & Chestnutt, D .M .B., 1994.
The effect of m agnetic treatment of drinking water on growth, feed utilisation and carcass com position of lam bs. Anim. Feed Sei. Tech., 46, 11-21.
Rudert, M. & M üller, G., 1982. Experim entel
le Untersuchungen über den Einfluß w ich
tiger Param eter (Hydrochemie, Tem peratur, Versuchsanordnung, Aufwuchs-Unterlage) auf die Bildung technischer C arbonat-Inkru
stationen (,Kesselstein11). Chem iker-Zeitung, 106, nr. 5, 191-209.
SAS U ser's guide, 1989. Version 6, 4th ed., SAS Inst. Cary, NC. 846 pp.
Shaver, R.D., Satter, L.D. & Jorgensen, N.A., 1988. Im pact of forage fiber content on di
gesta and digesta passage in lactating dairy cows. J. Dairy Sei., 71, 1556-1565.
Suss, W., 1989. Bestimmung der A kti
vierungsenergie der Viskosität und der m itt
leren Clustergrosse von überstrukturiertem Wasser. Pharm azie, 44, H. 7, 481-483.
Wagner, I. & Schm idt, M., 1985. U ntersu chungen zur W irksam keit von G eräten zur physikalischen W asserbehandlung. G W F- W assser/Abw asser, vol. 126, H. 10, 519-527.
W ohlt, J.E., Ritter, D.E. & Evans, J.L., 1986.
Calcium sources for milk produktion in Holstein cows via changes in dry m atter intake, m ineral utilization, and m ineral sour
ce buffering potential. J. Dairy Sc., 69, 2815- 2824.
A p p e n d i k s
Til 1 1 dem ineraliseret vand skal følgende mængder C a C 0 3 tilsæ ttes for at opnå de øn
skede hårdhedsgrader:
Ønsket hårdhed, °dH C a C 0 3, g
20 Ö356
25 0,445
30 0,534
C alcium carbonaten opløses i lidt destilleret vand, og saltsyre (4 M HC1) tilsættes, indtil opløsningen er klar. Der fortyndes til 1 1 med destilleret vand. O pløsningen titreres med EDTA (ethylendiam intetraeddikesyrens dinatriumsalt) m ed eriokrom sort T som in
dikator for at finde den korrekte hårdhed.
Titreringen udføres ved pH ca. 10. Først be
stemmes EDTA-opløsningens koncentration.
Dette foregår m ed en 0,01 mm ol calcium- standardopløsning, hvor 1,000 g C a C 0 3 tør
res i 2 timer ved 105°C, hældes i en 500 ml erlenmeyerkolbe, fugtes med destilleret vand og opløses med fortyndet (4 mol/l HC1) saltsyre. 200 ml destilleret vand tilsættes, og opkoges nogle m inutter for at uddrive kul
dioxid og afkøles. N ogle dråber methylrødt- indikator (0,1 g m ethylrødt opløst i 7,4 ml 0,05 mol/l N aO H og fortyndet til 100 ml med destilleret vand) tilsættes og fortyndes med am m oniakvand (3 m ol/l NH3) indtil opløsningens farve er orange. Opløsningen overføres til en 1-liters m ålekolbe og fortyn
des til mærket m ed destilleret vand.
Calcium standardopløsning (20 ml) overføres til en 250 ml erlenm eyerkolbe, og der tilsæt
tes 2-4 m l bufferopløsning bestående af 67,5 g NH4Cl opløst i 570 ml am m oniak (25%
NH3), tilsat 5,0 g ED TA 's dinatrium m agne- sium salt (C10H 12O8N2"Na2M g"H 2O) og for
tyndet til 1000 ml med destilleret vand. O p
løsningens pH skal være 10,0±0,1.
Til calcium standardopløsningen tilsættes ligeledes 3 dråber indikatoropløsning be
stående af 0,5 g eriokrom sort T (natrium salt af 1 -hy droxy-2-naphatylazo-6-nitro-2-naphal- 4-sulfonsyre) opløst i 100 ml triethanolam in ((H 0 C H 2C H 2)3N).
Herefter titreres med 3,722 g EDTA -dina- trium salt (C10H 12O8N2N a2M gH 2O) opløst i destilleret vand og fortyndet til 1000 ml.
Når opløsningen skifter farve fra rød over violet til blå, har calcium og m agnesium kom plexbundet sig til EDTA, indikatoren frigjort og titreringen er slut.
EDTA-opløsningens koncentration, C (mol/l) findes ved hjælp af formlen:
£ L f l H . t 1. — J
V EDTA
hvor
VCa = rum fang af calcium standardopløs
ningen, ml,
Vedta = rumfang af EDTA-opløsningen, ml.
Denne koncentration benyttes til at bestem m e sum m en af calcium - og m agnesium ioner:
