28 мая 2020

Більшість фермерів у теплих регіонах світу давно почали використовувати рзні засоби для мінімізації теплового стресу. Однак часто невідомо, наскільки сильний тепловий стрес отримують корови і яка насправді ефективність системи вентиляції. На щастя, оцінити існуючі системи охолодження не надто складно.
 

Індекс температури та вологості (THI)
ТНІ - це математична формула, заснована на температурі сухого термометра і вологості, яка використовується як оцінка величини теплового напруги, що впливає на корову. Найчастіше ТНІ розраховується так:
T db - (0,55- (0,55 * RH / 100) * (T db -58)
де T db = температура сухого термометра в ° F і RH = відносна вологість.
Завдяки аналізу восьми досліджень лактуючих корів, в кліматичних камерах, Zimbelman та ін. (2009 р.) Підрахував, що надої молока починають знижуватися, коли корови піддаються мінімальному ТНІ 65 або більше. Ці автори рекомендували розпочати охолодження при середньому ТНІ 68, щоб мінімізувати втрати молока через теплового стресу. В іншому документі, в якому аналізувались записи фермерських господарств, зменшення надоїв молока спостерігалося, коли середній показник ТНІ становив 70 або вище (Ravagnolo et al., 2000). Зауважимо, що в обох цих дослідженнях на вихід молока впливав тепловий стрес при ТНІ нижче значення 72, що зазвичай вважається порогом теплового стресу. Цілком ймовірно, що збільшення надоїв молока за останні 30-40 років підвищило чутливість корів до теплового стресу.
Аналіз ефективності осіменіння через 45 днів після ШО показав, що тепловий стрес знижує здатність до запліднення при ТНІ вище 70. (Ravagnolo and Misztal, 2002).
Температура тіла
Точність ТНІ для оцінки величини теплового стресу обмежена тим фактом, що на ТНІ не сильно впливає кількість тіні, примусова вентиляція та зрошувальне охолодження, що створюється для корів. У дослідженні штату Флорида, в якому коровами керували у безприв’язних сараях з вентиляторами та спринклерами, середня температура тіла корів не підіймалася вище норми, поки на корів не почали діяти температура та ТНІ значно вище тих, що зазвичай вважаються характерними для теплового стресу (табл. 2). Ще одна проблема ТНІ полягає в тому, що він не дуже ефективний для визначення ефективності охолодження корів в різних зонах приміщення. 

Таблиця 2. Середня температура сухої цибулини та середня ТНІ для лактуючих Гольштинів у штаті Флорида, що мають вдень різні температури прямої кишки. аб

Ректальна температура

Температура сухої колби, ° F ( ° C)

Індекс температури і вологості
ТНІ

38,5 ° C

28,4 ° C

78.2

39,0 ° C

29,7 °C

79.6

39,5 °C

31,4 °C

81.5

40,0 ° C

32,2 °C

82.3

40,5 ° C

34,1 °C

83.6

41,0 ° C

35,2 °C

84.6

 

a Дані - середні температури сухого термометра та показники вологості повітря для корів, які мають ректальні температури, показані в лівій колонці. Ректальну температуру вимірювали від 15:00 до 17:00 вечора для корів, розміщених у вільновигульному сараї з вентиляторами та спринклерами. Індекс температури і вологості повітря обчислювали за результатами вимірювань, зібраних у корівнику зі сторони корів.
b Дані від Dikmen та Hansen (2009).

Ректальна температура є кращим прогнозом виходу молока під час теплового стресу, ніж ТНІ (Zimbelman et al., 2009). Рекомендуємо звернути увагу на те, що корови, у яких вдень ректальна температура більша за 39.0 °С, мають ризик зменшення надоїв та фертильності. Ця рекомендація заснована на результатах двох експериментів із лактуючими коровами. В одному дослідженні (Zimbelman et al., 2009) вихід молока знизився, коли температури ректальної температури досягли 39 °C. В іншому дослідженні (Gwazdauskas et al., 1973) рівень зачаття знижувався в межах від 6,9% до 12,8% при кожному підвищенні температури матки на 0,5 °C вище середньої температури від 38,3 °С до 38,6°С. Оскільки температура прямої кишки приблизно на 0,2 °C нижча за температуру матки (Gwazdauskas et al., 1973), можна підрахувати, що плодючість знизилася, коли ректальна температура досягала приблизно 39 °C.

Виміряти температуру тіла дуже просто. Найпростіший спосіб - використовувати будь-який з кількох доступних у продажу ректальних термометрів. Вимірювання слід проводити в другій половині дня (з 15:00 до 17:00), коли у корів найчастіше спостерігається підвищена температура тіла. Термометр слід помістити в пряму кишку на одну хвилину, щоб дати термометру час стабілізуватися. Дочекавшись стабілізації вимірювань температури, легко також виміряти частоту дихання, підраховуючи кількість дихальних рухів. Частота дихання 60 вдихів на хвилину або більше вказує на те, що корова зазнає теплового стресу.

Вплив температури тіла на здатність до запліднення

Вдосконалення комп’ютерних технологій дозволили безперервно вимірювати температуру тіла, щоб можна було визначити час доби і режим корів, пов'язаний зі зниженою здатністю регулювати температуру тіла. Легке місце розташування у корови для спостереження за температурою тіла - це піхва, оскільки невеликі реєстратори даних легко можна закріпити на місці у піхві, приєднавши пристрій до порожнього корпусу CIDR.

Ми контролюємо вагінальну температуру за допомогою багаторазового використання спеціальної мікросхеми з нержавіючої сталі, що мають вбудований годинник у режимі реального часу та ідентифікаційний номер, а також вимірюють та записують температуру з інтервалом, встановленим користувачем від 1 до 255 хвилин. Дані можна завантажити, торкнувшись  до інтерфейсу, підключеного до персонального комп’ютера.

Приклад зібраних даних, показаний на малюнку 3. Дані представлені двома, сухостійними не тільними коровами. 

Малюнок 3. Приклади даних, зібраних про вагінальну температуру.  Графіки представляють дані, зібрані кожні 10 хвилин з 8:00 ранку до 18:00 вечора від двох не лактуючих і не тільних корів, під час теплового стресу. Одну корову (суцільна лінія) розмістили у корівнику з вентиляторами та зрошенням, а іншу корову (пунктирна лінія) перевели о 8:00 ранку із корівника на відкриту ділянку, що містить навіси для створення затінку.

 Розміщення пристроїв що фіксують температуру у досліджуваних корів, може підвищити ефективність управління тепловим стресом, надаючи інформацію про те, наскільки добре корови регулюють температуру тіла протягом дня. 

Літо: Зимові коефіцієнти         

В Ізраїлі виробники оцінюють ефективність систем охолодження корів, оцінюючи співвідношення врожаю молока або показник зачаття влітку. Ці коефіцієнти розраховуються Міністерством сільського господарства спільно з Ізраїльською асоціацією тваринників.

Коефіцієнт ефективності «літо-зима» для оцінки ефективності систем охолодження для підвищення надоїв, проілюстровано в таблиці. 22 ізраїльські стада були класифіковані на основі надоїв молока взимку минулого року та на основі інтенсивності охолодження. Стада з інтенсивним охолодженням піддавалися 10 сеансам охолодження в день. На кожному сеансі корів добре змочували, а потім примусово обдували вентиляторами. Корів у стаді з помірним охолодженням, охолоджували змочуванням та примусовою вентиляцією лише під час перебування в накопичувачі перед кожним доїнням (3 рази на добу). Незалежно від рівня охолодження, корови були менш продуктивними при осіменінні влітку, ніж при осіменінні взимку. Однак, хоча це не показано в таблиці, співвідношення влітку та взимку економічно виправленого молока (ізраїльський показник виробництва) коливалося від 0,96 до 1,03 для інтенсивно охолоджених корів проти 0,84 до 0,90 для корів з помірним охолодженням. Ці дані вказують на той факт, що фертильність чутливіше до теплового стресу, ніж показник молочної продуктивності.

Таблиця. Співвідношення літнього та зимового періоду для зачаття в ізраїльських стадах, залежно від рівня виробництва та інтенсивності охолодження. а
  Високе виробництво молока Низьке виробництво молока
  Інтенсивне охолодження Помірне охолодження Інтенсивне охолодження Помірне охолодження
Коефіцієнт зачаття (Conception rate), зима,% 39 39 40 39
Коефіцієнт зачаття (Conception rate), літо,% 19 12 25 3
Літо: співвідношення зими 0,49 0,31 0,62 0,08

Таблиця. Співвідношення літнього та зимового періоду для зачаття в ізраїльських стадах, залежно від рівня виробництва та інтенсивності охолодження. а

 

Високе виробництво молока

Низьке виробництво молока

 

Інтенсивне охолодження

Помірне охолодження

Інтенсивне охолодження

Помірне охолодження

Коефіцієнт зачаття (Conception rate), зима,%

39

39

40

39

Коефіцієнт зачаття (Conception rate), літо,%

19

12

25

3

Літо: співвідношення зими

0,49

0,31

0,62

0,08

 

a Flamenbaum and Galon (2010).

В даний час співвідношення літо: зима може бути розраховане окремими виробниками і повинно виявитися корисним для оцінки ефективності зменшення теплового стресу. 

Не забудьте телиць та сухостійних корів

Як вже згадувалося раніше, корови, що годують, більш схильні до гіпертермії, коли піддаються тепловому стресу, ніж сухостійні корови або телиці. Це не означає, що слід приділяти увагу лише лактуючим коровам. Телиці можуть стати гіпертермічними під час теплового стресу і, коли це станеться, забезпечення охолодження покращує народжуваність (Moghaddam et al., 2009). Моніторинг ректальної або вагінальної температури може дати зрозуміти, чи нормальні умови створені для запобігання теплового стресу. Навіть телята можуть бути піддані тепловому стресу; телята що народилися та вирощувалися в індивідуальних будиночках під час дії теплового стресу, мали менші прирости. (Broucek et al., 2009). 

Охолодження сухостійних корів може забезпечити користь, яка поширюється на весь період лактації. Одним із наслідків теплового стресу під час пізньої вагітності є те, що функція плаценти стає порушеною, так що гормони, такі як плацентарний лактоген, які готують молочну залозу до наступної лактації, зменшуються в секреції. Не дивно, що охолодження корів у сухостійний період може збільшити подальші надої молока. У недавньому експерименті у Флориді (Amaral et al., 2009), утримання сухостійних корів у сараї з вентиляторами та спринклерами збільшило надої молока на 7,9 кг на добу (33,7 кг/добу проти 25,8 кг/добу) порівняно з коровами, розміщеними у подібному сараї, без вентиляторів та спринклерів (див. малюнок ).

Малюнок. Вплив охолодження корів у сухостійному періоді (за 46 днів до очікуваного отелення) на подальше молоко. На осі y показано надій молока з коригуванням на жир 3,5% (FCM). Лінія з суцільними квадратиками являє собою сухостійних корів, яких охолоджували в безприв’язному корівнику із вентиляторами та спринклерами. Лінія з відкритими колами представляє сухостійних корів, які розміщувались в безприв’язному корівнику  без вентиляторів та спринклерів. Зірочки вказують на значні відмінності між групами. Дані отримані від Amaral et al. (2009).

Стратегії охолодження

Однією з труднощів із заплідненням корів влітку є те, що багато подій, необхідних для встановлення тільності, можуть бути порушені тепловим стресом.

1. Фолікул, який овулює сьогодні, почав рости на два-чотири місяці раніше; тепловий стрес може вплинути на цей фолікул принаймні протягом останніх 26 днів його зростання.

2. Тепловий стрес також пошкоджує яйцеклітину, коли вона вивільняється з фолікула при овуляції.

3. Ранній ембріон також чутливий до теплового стресу приблизно до 3-го дня вагітності, коли він стає стійким до гіпертермії у матері.

Це означає, що не можна вирішити наслідки теплового стресу, просто перенісши осіменіння на прохолодну частину дня. До моменту осіменіння фолікул може бути вже пошкоджений. Більше того, якщо зачаття все-таки відбудеться, ембріон, що утворився, буде сприйнятливий до теплового стресу протягом перших двох-трьох днів вагітності.

Тим не менш, можна зменшити величину впливу теплового стресу на фертильність, забезпечивши охолодження на кілька днів до та після овуляції. Тому в ситуаціях, коли неможливо забезпечити інтенсивне охолодження на всьому молочному виробництві (наприклад, на пасовищах), може бути вигідним охолодження корів, що плануються до постановки на протоколи штучного запліднення за часом, приблизно за три дні до осіменіння (коли корови на Овсингу отримують простагландин) до трьох-чотирьох днів після осіменіння.  

Висновки:

Контроль температури тіла в першу чергу може допомогти із виявленням тих корів, які не можуть впоратися з тепловим навантаженням і коли протягом дня коровам потрібно додаткове охолодження. У дуже жарких кліматичних умовах одна лише вентиляція не повністю зменшить вплив теплового стресу на розмноження, але добре розроблена система все ж таки може покращити народжуваність та молочну продуктивність. 

Посилання на оригінал статті: https://dairy-cattle.extension.org/cooling-strategies-during-heat-stress/