Тепловой стресс у коров: причины, признаки, меры по предотвращению и устранению

23.07.19

Лето – период активного роста и дозревания большинства сельскохозяйственных культур, этот период становится решающим в формировании будущих урожаев и, следовательно, доходов сельскохозяйственных предприятий. Погодные условия играют очень большую, а очень часто главную роль в том, будет дли этот год успешным или провальным для целой группы фермерских хозяйств определенного региона. Бывали годы, когда аномальная жара уничтожала до 80 % прогнозированного урожая и эти годы владельцам сельхозугодий запоминаются надолго.

Однако в секторе животноводства метеорологические показатели (температура, солнечная активность, скорость ветра, наличие осадков и т.д.) оказывают такой же, если не больший, лимитирующий эффект. Особенно ярко это наблюдается на молочно-товарных фермах КРС и проявляется прежде всего в уменьшении надоев молока.

Влияние высоких температур на коров

Коровы – довольно чувствительные к воздействию высоких температур животные, и летом часто страдают от теплового стресса. В результате обменных процессов жизнедеятельности в организме коров выделяется большое количество тепла, особенно в ходе процессов переваривания и синтезирования молока (в первой трети лактации дойные коровы выделяют около 1.500 ватт). Если из-за погодных условий организм коровы не имеет возможности отдать это тепло вовне, животное страдает от теплового стресса. Зона комфортных температур воздуха для коров находится в диапазоне 0 до 17°С.

Когда температура окружающей среды поднимается выше этого уровня, корова должна адаптироваться. Обладая относительно стабильной температурой тела на уровне 38,5°С организм коровы справляется с колебаниями температуры окружающей среды используя механизмы отдачи тепла, проводимости и испарения. В целом, если температура поднимается выше критической точки 22°С (по некоторым данным 24°С) в сочетании с влажностью воздуха более 70 %, у коров начинает изменяться основной обмен и скорость обмена веществ.

Кроме названных факторов – температуры окружающей среды и влажности воздуха серьезную роль играет преобразование получаемой из корма энергии в тепло. Особенно высокопродуктивные коровы с уровнем надоев свыше 10.000 кг/год наиболее подвержены воздействию высоких температур. Если на пике продуктивности надой составляет свыше 50 кг молока/день, это составляет потребность в энергии в 300 МДж. В процессе переваривания пищи больше, чем 1/3 этой энергии преобразуется в тепло, которая должна быть отдана в окружающую среду. Высокопродуктивные животные, таким образом, не только особенно подвержены тепловому стрессу, но они еще дополнительно отапливают окружающую среду, отдавая тепло, образованное в процессе обмена веществ.

Оценка теплового стресса у коров

Чтобы оценить тяжесть теплового стресса коров и на основании этой оценки иметь возможность предпринять конкретные меры, ученными был предложен индекс температуры и влажности THI (Temperature-Humidity-Index). При расчетах этого индекса учитывается не только температура окружающей среды, а также относительная влажность воздуха и скорость ветра.

Индекс температуры и влажности рассчитывают по следующей формуле

THI > 68 — Легкий тепловой стресс у коров

THI > 72 — Умеренный тепловой стресс у коров

THI > 80 — Сильный тепловой стресс у коров

THI > 90 – Максимальный тепловой стресс у коров

Признаки и степень проявления теплового стресса у коров

Однако оценить тепловой стресс у КРС можно не только индексом THI, животные сами подают очень четкие сигналы, по которым возможно оценить степень нагрузки или перегрузки. Реакция животных в данном случае обусловлена механизмом адаптации к окружающим условиям (например, снижение потребления корма для того, чтобы снизить выделение тепла в результате обмена веществ). Нижеперечисленные индикаторы являются сигналами тревоги, знаками, говорящими о чрезвычайной тепловой нагрузке на коров.

Легкий тепловой стресс у коров (THI > 68)

• лежащие животные тяжело дышат, появляется повышенная частота дыхания (более 60 вдохов в минуту)
• животные меньше лежат, дольше стоят, стремятся держаться поближе к сквознякам, например, у открытых ворот и у поилок
• температура тела повышается (ректальная температура > 38,5 °С)
• происходит снижение надоя в единичных случаях

Умеренный тепловой стресс у коров (THI > 72)

• животные пыхтят с вытянутой шеей и открытым ртом (частота дыхания более 75 вдохов в минуту)
• заметно снижается потребление корма (10-25%)
• продолжает расти температура тела (ректальная температура  > 39°С) вырабатывается больше слюны, на морде видны потоки слюны
• выделения пота на боках и спине
• количество мочи снижается, моча становится более концентрированная
• где-то через три дня после начала умеренного теплового стресса снижаются надои
• снижается количество приходов в охоту, ее выявление осложняется, очень редки случаи ярких проявлений

Сильный тепловой стресс у коров (THI > 80)

• все вышеперечисленные симптомы становятся более ярко выражены
• плохое самочувствие животных в целом
• частота дыхания – свыше 85 вдохов в минуту
• ректальная температура > 40°С

Максимальный стресс у коров (THI > 90)

• частота дыхания 120 -140 входов в минуту
• повышение температуры тела свыше 41°С
• возможны смертельные случаи

Проявления легкого и умеренного теплового стресса многочисленны и их не во всех случаях удается точно распознать. Они варьируются от солнечных ожогов преимущественно в области вымени, как следствие прямого солнечного излучения, до таких неоднозначных симптомов как сниженная молочная продуктивность, сниженное содержание жира и белка в молоке, увеличение соматических клеток, и вплоть до ухудшения показателей плодовитости и увеличения абортов.

Если корова страдает от теплового стресса в последние три месяца стельности, ослабляются защитные механизмы организмов как коровы, так и нерожденного теленка, повышается риск заболеваний обмена веществ до и после отёла. Телята чаще рождаются со сниженным весом. Также повышается количество случаев хромоты из-за увеличения нагрузки на конечности.

Меры для предотвращения теплового стресса у коров

Своевременная оценка ситуации и проведение мероприятий для снижения термической нагрузки в коровниках имеют большое значение. Далее предлагаются мероприятия, которые можно реализовать при строительстве новых коровников или перестройке старых, и которые направлены на предотвращение экстремального повышения температуры, а следовательно – появление теплового стресса.

1. При проектировании фермы стоит выбрать расположение коровника поперек основного направления ветра (если позволяет топография), а в самой конструкции коровника стоит предусмотреть наличие открытых стен, свесов кровли.
2. Чтобы снизить тепловое излучение от крыши коровника стоит отказаться от прозрачных панелей и коньков на крышах (прежде всего с южной стороны). Выбирать лучше светлое или белое накрытие, или изолирующие сэндвич-панели. Хорошо зарекомендовало себя затенение крыши, например, за счёт солнечных батарей. Фотоэлектрическая система, с одной стороны, работает как затенение, и при этом она, вырабатывая электроэнергию, позволяет снизить затраты на работу вентиляционной системы.
3. Для того, чтобы дополнительно повысить скорость воздуха в коровнике, можно убрать потолочные перекрытия и заменить их защитной сеткой от ветра. Чтобы из коровника можно было выводить вредные вещества и влажность воздуха, область для выхода воздуха должна быть как можно больше и более открытой.
4. Чтобы иметь возможность обеспечить затенение в области лежания, рекомендуется озеленение территории деревьями и кустами на достаточном расстоянии от коровника.
5. Практический опыт показывает, что особенно негативно на молочную продуктивность стада в периоды высоких температур влияет перенаселенность животных в коровнике. Именно потому систему принудительной вентиляции нужно обязательно оборудовать в особых секциях коровника, таких как область ожидания, доильный зал, родильное отделение, секция для больных животных. В таких секциях животные хоть и остаются сравнительно недолго, но в большинстве случаев плотность размещения животных сильно завышена.
6. Обустройство вспомогательной вентиляции является необходимой мерой для ферм КРС, расположенных в наших широтах. Создание системы вентиляции на базе горизонтальных разгонных вентиляторов, либо вертикальных циркуляционных вентиляторов (выбор зависит от конструкции помещения и от индивидуальных предпочтений) прежде всего в области лежания и в особых секциях. Вокруг тела коровы находится воздушная тепловая подушка. Чтобы убрать этот теплый воздух (разрушить подушку), необходима скорость движения воздуха минимум 2 м/с, который будет поступать прямо на кожу коровы. Таким образом снижается так называемая «ощущаемая температура». Этот эффект называют эффектом охлаждения. Кроме того, с помощью системы принудительной вентиляции из коровника выводятся вредные вещества и влажность воздуха.

Вертикальные осевые вентиляторы

Поскольку животные преимущественно пребывают в области для отдыха, такие вентиляторы устанавливают и закрепляют на высоте 2,5-2,7 м над лежаками. При установке над кормовым проходом возникает опасность высыхания корма и самого прохода. Расстояние между отдельными вентиляторами зависит от длины выброса воздуха, если длина выброса воздуха не известна, можно исходить из того, что на каждые 10 см диаметра вентилятора приходится около 1 метра длины выброса воздуха. Когда скорость воздуха падает ниже 1 м/с, нужно устанавливать следующий вентилятор. Угол наклона вентиляторов 15° обеспечивает умеренный поток воздуха в направлении животных.

Горизонтальные разгонные вентиляторы (дестратификаторы)

Основное предназначение этих вентиляторов –обеспечить активную циркуляцию воздуха внутри помещения. Такие вентиляторы отличаются бесшумностью работы, высокой производительностью перемешивания воздуха, низким энергопотреблением. Диаметр лопастей варьируется от 3 до 6 м и подбирается в зависимости от размеров помещения и расположения колонн. Как правило, такие вентиляторы размещают на равных отрезках вдоль кормового стола. Разгонные горизонтальные вентиляторы наиболее часто применяют как основное вентиляционное оборудование в коровниках нового образца с высокими потолками и световым коньком. На рынке Украины представлены производители дестратификаторов из Германии, Дании, Италии. ООО «БТМ Трейд» имеет также свою разработку – горизонтальный потолочный вентилятор с диаметром лопастей 3, 4 и 6 м, которые по качеству не уступают импортным аналогам. Детальнее..

Вентиляционный трубопровод

При такой системе вентилирования свежий воздух снаружи подается в помещение через трубу, которая устанавливаются над функциональной областью. Воздух выдувается непосредственно над телом животного через отверстия, которые соответствуют функциональной области, и, таким образом, разрушают воздушную подушку. Как-раз в сложной и ограниченной ситуации со старыми помещениями, вентиляционный трубопровод может быть единственной возможной альтернативой. Его оборудуют в соответствии с индивидуальными потребностями предприятия и спецификой коровника.

4. Использование для охлаждения воздуха систем распыления воды высокого или низкого давления.

Система распыления воздуха высокого давления превращает воду в туман. Мелкодисперсные капли воды испаряются в воздухе и вбирают, тем самым, в себя тепловую энергию из окружающего пространства. Эффект охлаждения проявляется тем лучше, чем суше окружающий воздух. Благодаря этому применению таких систем возможно снизить температура воздуха до 9 °С. Тем не менее, следует отметить, что такое охлаждение всегда сопровождается увеличением относительной влажности и, следовательно, также влияет THI. Влажный воздух должен обязательно выводиться из коровника, чтобы не допустить образование в нем чрезмерной влажности и плесени. Повышение относительной влажности в коровнике можно регулировать, согласовав работу систем охлаждения и вентиляторов. Поскольку влажный воздух должен активно циркулировать, лучше применять систему орошения в комбинации с разгонными горизонтальными вентиляторами, которые обеспечат полноценное перемешивание увлажненного и охлажденного воздуха даже в большом помещении. Систему орошения высокого давления лучше размещать в зоне кормового стола или на обратном пути от доильного зала и не стоит размещать в зоне лежаков и в области ожидания.

Система низкого давления работает с путем распыления больших капель, которые полностью смачивают шерсть животного, при этом вымя оставляя сухим. Образуется изолирующий слой воздуха между поверхностью кожи и влажной шерстью. Испарение воды происходит непосредственно с тела животного и приводит к охлаждению. Нужно следить за тем, чтобы эти души для коров не мочили ни лежаки, ни корм. Лучше всего для размещения такого душа подходит свободная область. Управлять системой можно через реле времени. Хорошо себя зарекомендовали интервалы по 15 минут, когда 3 минуты распыляется вода и 12 минут происходит ее испарение. Важно: применять систему орошения водой можно только при температуре выше 24 °С. В целом системы распыления воды в коровнике стоит использовать с большой осторожностью и лучше предварительно посоветоваться с профессионалами.

Все вышеприведенные меры рассчитаны на долгосрочную перспективу, но что делать чтобы оперативно снизить тепловой стресс у коров?

1. Когда первые признаки начинающегося теплового стресса были распознаны, рекомендуется сразу же открыть все имеющиеся двери, ворота и окна так чтобы обеспечить хорошую циркуляцию воздуха в коровнике
2. Обеспечить достаточное количество поилок, с подводом воды хорошего качества в достаточном количестве в доступности для каждого животного. Наличие прохладной, чистой воды и достаточное количество поилок должно быть обеспечено по возможности на наивысшем уровне, так, чтобы в любое время любая корова могла напиться. Потребность в воде увеличивается с ростом температуры окружающей среды. Рекомендуется 10 см длины поилки на голову и максимально 20 коров на 1 поилку. Но при этом, не зависимо от величины стада, должно быть минимум две поилки.
3. Без потребности не перегонять животных в жару, на выпасе следить, чтобы было достаточно тени.
4. Применение бикарбоната натрия(соды) или других продуктов с буферным действием. Бикарбонат натрия как правило дают в дозировке от 150 до 300 г на голову в день.
5. Снизить долю клетчаткив рационе, но без нарушения необходимого соотношения клетчатки к концентратам (доля грубых кормов >50%).
6. Повышение энергетической плотностирациона путем добавления стабильных в рубце кормовых жиров, глюкопластичных носителей энергии, такие как пропиленгликоль и глицерин. Применение этих добавок в зависимости от инструкций производителя от 150 до 800 г на голову в день.
7. Стимуляция потреблениякорма: многократное пододвигание корма на кормовом столе, раздача корма два или больше раза в день.
8. Снижение окислительного стресса путем добавления в рацион витаминов и минералов: витамина Е в количестве 100 мг на голову в день, селена, бета-каротина.

В целом, стоит признать, что тепловой стресс у КРС – явление для наших климатических широт неизбежное, которое с учетом тенденций глобального потепления, в последующие годы будет проявляться все более интенсивно. Именно потому стоит уже принять этот факт, оценить возможные экономические потери от теплового стресса на молочно-товарных фермах и уже внедрять системы вентиляции и охлаждения воздуха. С учетом увеличения надоев молока и прибылей предприятия вложения в модернизацию ферм КРС кажутся не такими затратными и их целесообразность становится очевидной.

По вопросам подбора и внедрения систем вентиляции на фермах КРС обращайтесь к нашим специалистам. Мы подскажем на каком оборудовании Вам лучше остановить свой выбор и сделаем оптимальный просчет для Вашей фермы.

Материал написан с использованием статьи Х.Й. Херманн, Т. Видельманн, С-х палата Хессен. Ветцлар.