Тепловий стрес у корів: поради фермерам, як зберегти молочну продуктивність тварин

7 марта, 2021 18 :49

Мікроклімат — один із найважливіших факторів, до змін якого особливо чутливі високопродуктивні корови, що позначається на їх молочній продуктивності та здоров’ї. Висока температура повітря у сукупності з підвищеною або дуже низькою вологістю, певними особливостями технологічного процесу виробництва молока призводять у спекотний період року до теплового стресу, який є результатом дисбалансу між припливом тепла із довкілля та виділенням тепла у тварин. Спеціально для MyCity доктор с-г. наук, професор кафедри годівлі тварин та технології кормів ім. П. Д. Пшеничного, Національний університет біоресурсів і природокористування України Володимир Отченашенко розповідає, як фермерам уникнути негативних факторів.

Критеріями для оцінки порушень теплового балансу організму є температурно-вологісний індекс, фізіологічні параметри та комплекс компенсаторно-пристосувальних реакцій, спрямованих на відновлення гомеостазу.

Розвиток теплового стресу корелює з температурою довкілля, відносною вологістю повітря та величиною теплопродукції, яка пов’язана з особливостями годівлі корів (мал.).

Мал. Вплив теплового стресу на корів залежно від температури та вологості повітря (джерело: презентація Юргена Кьоніга на Х Міжнародному молочному конгресі, Київ, 2017 р.)

Одним із загальноприйнятих засобів моніторингу для оцінки комфортності умов для корів та рівня теплового стресу є температурно-вологісний індекс за останні 24 години (THI 24h), який визначається за формулою: THI = 0,72×(W + D) + 40,6, де W і D відповідно температура вологого і сухого термометра, ° С. Поки значення цього індексу нижче за 68 вважається, що корова знаходиться в зоні комфорту; 69-72 — початок; 73-78 — тепловий стрес; 79-84 — сильний тепловий стрес, більше 85 — можливість смерті тварини (мал. 2).

Мал. 2. Таблиця значень температурно-вологісного індексу
(за Burgos Zimbelman and Collier, 2011)

Вважається, що зона теплового комфорту для корів знаходиться в діапазоні від — 13 °С до + 20-25 °С. Такий діапазон оптимальний для підтримання нормальної температури тіла (ректальної) між 38,4 до 39,1 °С. Встановлено, що на кожні 0,55 °С підвищення ректальної температури за розвитку теплового стресу споживання сухої речовини корму знижується на 1,4-1,8 кг.

На дію стрес-фактора у корів виникає низка фізіолого-біохімічних реакцій, спрямованих на відновлення теплового балансу (зниження теплопродукції, збільшення тепловіддачі). Зокрема, спостерігається збільшення частоти дихання (60-100 вдихів за хвилину), зниження активності та зміна кормової поведінки, підвищення виділення поту та виділення слини назовні, зростання припливу крові до поверхні шкіри за зниження надходження її до молочної залози, зменшення рівня споживання корму на 10-20 % та надоїв молока – на 3-20 % і більше, підвищення споживання води на 50-80 %.

Тепловий стрес негативно позначається й на стані рубця. Пов’язано це  з одного боку із зниженням споживання об’ємистих (грубих) кормів, з іншого — змінами у кислотно-лужній рівновазі. Так, гіпервентиляція легенів (підвищення частоти дихання і виділення вуглекислоти) призводить до активізації процесів, спрямованих на підтримання рН крові шляхом  збільшення виділення із сечею нирками  лужних метаболітів (бікарбонат натрію). Зниження рівня останнього, який через слину впливає на підтримання оптимального рН рубцевої рідини сприяє розвитку субклінічного або гострого ацидозу рубця. Розвиток останнього, у сукупності із нестачею енергії в результаті зниження споживання корму, у високопродуктивних корів провокує кетози.

Проблема теплового стресу ускладнюється ще й тим, що, навіть, за одноразового стресу наслідки його можуть тривати до шести тижнів. Пов’язується це із відповідними змінами у гормональному статусі корів та негативним впливом стресу на відтворювальні якості, антиоксидантну та імунну системи, які можуть відігравати важливу роль у зниженні молочної продуктивності.

У відповідь на тепловий стрес у крові спостерігається зниження вмісту гормону росту, трийодтироніну й тироксину як механізмів зниження інтенсивності обміну речовин.  Зростає концентрація адреналіну і норадреналіну, які знижують швидкість проходження корму в травному каналі та обмежують споживання кормів), а також кортизолу (більше ніж у 10 разів). Останній інгібує виділення окситоцину, що знижує молоковіддачу та збільшує кількість невидоєного молока (у середньому залишається до 10-17 % молока високої жирності), що є фактором ризику розвитку маститів. Крім цього кортизон сприяє зниженню синтезу молочного білка в клітинах молочної залози, викликає порушення статевого циклу корів, затримує овуляцію, пригнічує імунітет. Звичайно тварини мають механізми й від розвитку оксидативних процесів (супероксиддисумутаза, каталаза, глутатіонперокисдаза), які супроводжують стрес, проте їх можливості є обмеженими, а в умовах стресу значно зростають потреби у вітамінах (аскорбінова кислота, токофероли, каротиноїди) та мікроелементах (Se, Cu, Zn).

Отже, попередження теплового стресу та полегшення його перебігу є важливим завданням та проблемою для спеціалістів молочних господарств у спекотний період року. Завчасна розробка стратегії боротьби із тепловим стресом допомагає мінімізувати фінансові втрати та забезпечити безперервне виробництво молока протягом року.

У практиці молочного скотарства можна виділити три стратегії мінімізації наслідків теплового стресу:

  • 1) технологічні зміни умов утримання корів;
  • 2) генетичний розвиток стада, спрямований на одержання теплотолерантних порід;
  • 3) поліпшена практика управління годівлею корів.

Ефективність боротьби з тепловим стресом визначається, насамперед, синхронізацією різноманітних заходів.

Перша стратегія включає застосування охолоджуючих вентиляторів у літній період та режимів їх роботи (збільшення швидкості та об’єму обміну повітря, установка охолоджуючих систем). Необхідна швидкість потоку повітря менше 1 м/с, максимальний охолоджуючий ефект спостерігається на рівні 2,5 м/с, нешкідливий – до 5 м/с. Наприклад, розпилювання води під високим тиском (принцип водоохолодження) технічно складний, при цьому за зниження температури на 1 °С відносна вологість зростає на 5 %. Цей спосіб доцільний за відносної вологості до 70 %. Інші заходи  включають облаштування затінку для корів на пасовищі чи вигульних майданчиках, скорочення часу в зоні очікування за рахунок зменшення розміру групи, підвищення санітарного стану підприємства.

Зміни у годівлі тварин передбачають комплекс узгоджених заходів, спрямованих на компенсацію зниження споживання сухої речовини кормів, адекватне забезпечення змінених потреб корів у поживних речовинах, оптимізацію режиму годівлі (зсув часу роздавання кормів переважно на прохолодні години – 30 % добового раціону вранці, 70 % ввечері та вночі, збільшення кратності), підтримання мінерального балансу, управління оксидативним стресом, підтримання здоров’я рубця, забезпечення вільного споживання чистої прохолодної води, застосування спеціальних кормових добавок.

Найпершим кроком до зменшення теплового стресу є забезпечення холодною водою дійних і сухостійних корів. Заходи відносно управління споживанням сухої речовини передбачають певні зміни в раціоні. Зокрема, згодовування раціонів із низьким вмістом клітковини (ADF на рівні 14 % у сухій речовині) та високим вмістом енергії і концентрованих кормів (60-65 % у структурі раціону) викликають менше теплового стресу для дійних корів через зниження величини теплоти ферментації, яка є високою за збільшення частки грубих кормів. Однак мінімальна кількість грубих (об’ємистих) кормів повинна бути забезпечена для попередження ацидозу (28-30 % NDF у сухій речовині). Рівень сирого протеїну не повинен перевищувати 18 % у сухій речовині, а розщеплюваного у рубці протеїну — не більше 61 % у сирому протеїні.

Дослідження ефектів використання жирових добавок у спекотливу погоду мають неоднозначні результати, хоча це є звичайною практикою, оскільки перетравлення жирів супроводжується невисоким теплоприрощенням. Рекомендований вміст жиру у раціонах високопродуктивних корів має бути 6-7 % у сухій речовині раціону у спекотливий період. Джерелами жиру можуть бути як традиційні добавки (олії, тваринний жир), так і ті, що містять захищений (By-Pass) жир.

Негативні наслідки теплового стресу спостерігаються і в мінеральному обміні, які пов’язані із втратами значної кількості лужних елементів із потом, сечею і слиною. Наприклад, збільшення кількості калію в сухій речовині кормів раціону до 1,2 % і вище сприяє збільшенню надоїв на 3-9 %, а також споживання сухої речовини. За зростання вмісту натрію від 0,18 до 0,45 % надої зростають на 7-18 %. Введення бікарбонату натрію (сода) збільшує рН рубця, тим самим створюючи більш сприятливі умови для перетравлення клітковини. Дослідники рекомендують не перевищувати вміст хлору більше ніж 0,35 % у сухій речовині.

У літніх раціонах слід використовувати карбонат калію замість хлориду або сульфату, що збільшує дієтичну катіон-аніонну різницю
(DKAD = (Na+ + K+) – (Cl + SO4)) до оптимального значення від + 25 до + 30 мекв у 100 г сухої речовини.

Поряд із традиційними буферними добавками на основі бікарбонату натрію чи окису магнію, які використовуються улітку через високе споживання концентратів та запобігання ацидозів, слід використовувати підвищені дози вітамінів (ретинол, токоферол, b-каротин, аскорбінова кислота, ніацин) та мікроелементів (Cu, Zn, Se, Co), які з одного боку знижують наслідки стресу, а у випадку з нікотиновою кислотою – мають судинорозширювальний ефект, збільшуючи таким чином втрати тепла в пікові теплові навантаження на корів і впливаючи на ліпідний обмін.

У годівлі високопродуктивних стад корів Європи і США широко використовують спеціальні пробіотичні препарати на основі штамів Saccharomyces cerevisiae (їх одержують більше 90 % тварин). Живі дріжджі за рахунок активізації процесів утилізації молочної кислоти у рубці стимулюють розвиток целюлозолітичної мікрофлори, сприяють оптимізації рН рубцевої рідини, сприяють збільшенню перетравності клітковини і протеїну, є ефективним засобом підвищення надоїв (до 4-6 %), вмісту жиру в молоці та споживання сухої речовини кормів.

Таким чином, втручання у параметри годівлі корів можна вважати одним із сильних варіантів боротьби із тепловим стресом у корів в спекотливий період за умов узгодженості стратегічних заходів. Для тварин повинні бути забезпечені оптимальні умови утримання (передусім, добра вентиляція), а годівля повинна включати в себе вільний доступ до чистої води, збільшення кратності годівлі та зсув її у прохолодні години, зміни у поживності раціону та введення до їх складу спеціальних кормових добавок (буфери, пробіотик, комплекс біологічно активних речовин).

Володимир Отченашко,

доктор с-г. наук, професор кафедри годівлі тварин та технології кормів ім. П. Д. Пшеничного,

Національний університет біоресурсів і природокористування України