Bydło

Czy wysokie temperatury są zagrożeniem dla bydła w Polsce?

13/06/2019

Pastwiska powinny być tak zorganizowane, aby na czas upałów zagwarantować krowom strefy naturalnie lub sztucznie zacienione, w których mogą się chronić przed nadmiernym nasłonecznieniem (ryc. 3). Zwierzętom przebywającym w oborze należy zapewnić odpowiednią wentylację. Może się to wiązać z potrzebą otwarcia wszystkich drzwi i okien, zastosowaniem wentylatorów albo udostępnieniem zewnętrznej ocienionej zagrody. Przewiew jest ważny, dlatego niewskazane jest jego blokowanie. W krajach, gdzie zwierzęta są narażone na silniejszy stres cieplny, stosuje się nawet wymuszony nawiew na zwierzęta wcześniej zwilżone wodą jako systematyczne chłodzenie (8, 11).

Jednym z najważniejszych, jeśli nie najważniejszym poczynaniem ochronnym jest dostateczne zapewnienie wody. Temperatura zewnętrzna około 35°C zwiększa zapotrzebowanie na wodę 2,5-krotnie w porównaniu z tym przy temperaturze 21°C. Na przykład krowa o masie 450 kg podczas upału wymaga blisko 6 litrów wody pitnej na godzinę (14). Obliczono, że w okresie upałów na każdą krowę powinno przypadać 5 cm długości koryta z wodą. To znaczy, że na 100 zwierząt potrzebne jest koryto o długości 5 metrów, na bieżąco uzupełniane wodą, aby zapewnić zwierzętom dostateczne zaspokojenie pragnienia. Podczas upałów w celu obniżenia temperatury zwierząt zaleca się zraszanie zarówno samych krów, jak i podłoża w miejscach, gdzie leżą. Krople rozpylanej wody muszą być duże, żeby zraszały, nie tworząc mgły, która zwiększałaby wilgotność, co jest niepożądane. Pokrycie ściółką słomianą miejsc (gruntu) leżenia bydła także może spowodować obniżenie temperatury tej powierzchni (17).

Ryc. 3. Podczas upałów krowy chętnie korzystają z miejsc zacienionych.

Pewnym problemem, zwłaszcza w niektórych okolicach, mogą być owady atakujące bydło. Gryzienie przez nie może powodować, że zwierzęta w celu ochrony przed nimi gromadzą się w grupy, co zmniejsza możliwość chłodzenia poprzez ruch powietrza. Pomocne w tym zakresie może być użycie repelentów, oczywiście przy zachowaniu koniecznych zasad karencji.

Znany jest ujemny wpływ upałów, zwłaszcza długotrwałych, na czynności reprodukcyjne. W szczególności wymienia się takie zaburzenia jak cicha ruja, pogorszenie jakości gamet, obniżona skuteczność unasieniania, obumieralność zarodków (9). Pewne zabiegi organizacyjne pozwalają na uniknięcie niekorzystnego wpływu upałów na rozród, co może być wykorzystane zwłaszcza w stadach bydła mięsnego. Poleca się takie zaplanowanie sezonu pokryć, aby przypadały one na okres wiosenny – kwiecień-czerwiec, czyli jeszcze przed letnimi upałami. Jednocześnie skutkowałoby to wycieleniami zimowo-wczesnowiosennymi, które pozwalają na lepsze przygotowanie cieląt do wykorzystania pastwiska w porównaniu z tymi pochodzącymi z wycieleń letnich. W konsekwencji postępowanie takie prowadzi do uzyskania wyższej masy cieląt przy odsadzeniu. Ponadto wykazano, że zwierzęta, które jako płody (w zaawansowanej ciąży matki) są poddane stresowi cieplnemu, jako dojrzałe krowy cechują się lepszą termotolerancją niż zwierzęta kontrolne (2), ich płodność jednak jest gorsza (3).

Przegrzanie organizmu (stres cieplny) w wyniku zwiększonej produkcji wolnych rodników prowadzi do stresu oksydacyjnego. Dla złagodzenia jego skutków próbuje się więc (z różnym skutkiem) stosowania antyoksydantów, takich jak na przykład witamina E, selen, beta-karoten (4, 12, 20, 22, 30). Zwraca się także uwagę na adekwatne żywienie, w szczególności bilans kationowo-anionowy (1).

Obok dążeń do optymalizacji warunków środowiskowych i żywieniowych poprawę wskaźników płodności można uzyskać przez jednoczesne wdrożenie zabiegów biotechnicznych. Wśród nich wymienia się różne programy hormonalne synchronizacji rui z unasienianiem w obserwowanej rui lub w stałym terminie (9, 13, 25). Tendencję do poprawy wskaźnika ciąży w warunkach umiarkowanego stresu cieplnego wykazały iniekcje GnRH w 5. lub 11. dniu po unasienieniu, a było to związane z wyższym stężeniem progesteronu we krwi (31). W innym doświadczeniu stwierdzono korzystny wpływ synchronizacji rui metodą Ovsynch (GnRH i po 7 dniach PGF2α) w porównaniu z dwukrotną iniekcją PGF2α. Metoda Ovsynch cechowała się działaniem ochronnym przed zamieraniem zarodków podczas stresu termicznego (28). Brane są też pod uwagę takie procedury jak przenoszenie zarodków zamiast unasieniania (w okresie wyższych temperatur środowiska), co pozwalałoby na uniknięcie najwcześniejszego okresu rozwojowego zarodka, kiedy niekorzystny wpływ upału może być najdotkliwszy.

Pomimo że Polska, leżąca w strefie klimatu umiarkowanego, jest mniej narażona na występowanie skrajnie niskich lub wysokich temperatur, także w naszym kraju obserwuje się ocieplenie klimatu z tendencją do utrzymania wzrostu temperatury. Dzieje się to mimo wysiłków ludzi na rzecz ochrony klimatu, chociaż pewne środki przedsięwzięte przez ludzkość w skali ogólnej mogą wpływać hamująco na proces globalnego ocieplenia (29). Można się liczyć z częstszymi niż w przeszłości okresami upałów i ich negatywnym wpływem na organizmy. Warto więc mieć to na uwadze, by zarówno na bieżąco – metodami doraźnymi, jak i z pewnym wyprzedzeniem, przy wykorzystaniu narzędzi biologicznych i hodowlanych, przygotować strategię przeciwdziałania wymienionym niekorzystnym skutkom stresu cieplnego.

SUMMARY

Are high temperatures a potential threat to cattle in Poland?

Global demand for livestock products is expected to essentially increase in the decades to come. Meanwhile, global warming is a threat to animal production because of negative effects of heat stress, also in cattle. These involve, among others, decreased food intake, reduced milk and meat production and impaired reproduction. This article aims to describe certain climate changes and their influence on cattle health and fertility. A number of procedures and interventions are being undertaken to minimize the detrimental consequences of excessive summer heats in cattle.

Key words: cattle, global warming, heat stress, reproduction

Ryc. – Autor

PIŚMIENNICTWO

1. Abdelatty A.M., Iwaniuk M.E., Potts S.B., Gad A.: Influence of maternal nutrition and heat stress on bovine oocyte and embryo development. Int. J. Vet. Sci. Med. 2018, 6, doi.org/10.1016/j.ijvsm.2018.01.005.

2. Ahmed B.M.S., Younas U., Asar T.O., Dikmen S., Hansen P.J., Dahl G.E.: Cows exposed to heat stress during fetal life exhibit improved thermal tolerance. J. Anim. Sci. 2017, 95, 3497-3503.

3. Akbarinejad V., Gharagozlou F., Vojgani M.: Temporal effect of maternal heat stress during gestation on the fertility and anti-Müllerian hormone concentration of offspring in bovine. Theriogenology 2017, 99, 69-78.

4. Aréchiga C.F., Vázquez-Flores S., Ortíz O., Hernández-Cerón J., Porras A., McDowell L.R., Hansen P.J.: Effect of injection of beta-carotene or vitamin E and selenium on fertility of lactating dairy cows. Theriogenology 1998, 50, 65-76.

5. Bhat S., Kumar P., Kashyap N., Deshmukh B., Dige M.S., Bhushan B., Chauhan A., Kumar A., Singh G.: Effect of heat shock protein 70 polymorphism on thermotolerance in Tharparkar cattle. Vet. World 2016, 9, 113-117.

6. Biffani S., Bernabucci U., Vitali A., Lacetera N., Nardone A.: Short communication: Effect of heat stress on nonreturn rate of Italian Holstein cows. J. Dairy Sci. 2016, 99, 5837-5843.

7. Burdick Sanchez N.C., Chaffin R., Carroll J.A., Chase C.C. Jr, Coleman S.W., Spiers D.E.: Heat-tolerant versus heat-sensitive Bos taurus cattle: influence of air temperature and breed on the metabolic response to a provocative immune challenge. Domest. Anim. Endocrinol. 2013, 45, 180-186.

8. Collier R.J., Dahl G.E., VanBaale M.J.: Major advances associated with environmental effects on dairy cattle. J. Dairy Sci. 2006, 89, 1244-1253.

9. Dash S., Chakravarty A.K., Singh A., Upadhyay A., Singh M., Yousuf S.: Effect of heat stress on reproductive performances of dairy cattle and buffaloes: A review. Vet. World 2016, 9, 235-244.

10. Della-Marta P.M., Haylock M.R., Luterbacher J., Wanner H.: Doubled length of western European summer heat waves since 1880. J. Geoph. Res.: Atmospheres, 2007, 112, D 15.

11. Flamenbaum I., Galon N.: Management of heat stress to improve fertility in dairy cows in Israel. J. Reprod. Dev. 2010, 56 Suppl., 36-41.

12. Folman Y., Ascarelli I., Kraus D., Barash H.: Adverse effect of beta-carotene in diet on fertility of dairy cows. J. Dairy Sci. 1987, 70, 357-366.

13. Friedman E., Voet H., Reznikov D., Wolfenson D., Roth Z.: Hormonal treatment before and after artificial insemination differentially improves fertility in subpopulations of dairy cows during the summer and autumn. J. Dairy Sci. 2014, 97, 7465-7475.

14. http://extension.psu.edu/animals/beef/news/2015/heat-stress-and-beef-cattle

15. http://klimada.mos.gov.pl/en/climate-change-in-poland/

16. http://www.naukowiec.org/tablice/geografia/temperatury-powietrza-w-polsce-2011-rok-_800.html

17. https://www.ag.ndsu.edu/publications/livestock/dealing-with-heat-stress-in-beef-cattle-operations

18. https://www.heatstress.info/heatstressinfo/TemperatureHumidityIndexCattle/tabid/1232/Default.aspx

19. https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/AR5_SYR_FINAL_SPM.pdf

20. Kappel L.C., Ingraham R.H., Morgan E.B., Dixon J.M., Zeringue L., Wilson D., Babcock D.K.: Selenium concentrations in feeds and effects of treating pregnant Holstein cows with selenium and vitamin E on blood selenium values and reproductive performance. Am. J. Vet. Res. 1984, 45, 691-694.

21. Marosz M., Wójcik R., Biernacik D., Jakusik E., Pilarski M., Owczarek M., Miętus M.: Zmienność klimatu Polski od polowy XX wieku. Rezultaty projektu Klimat. Prace i Studia Geograficzne, 2011, 47, 51-66.

22. de Ondarza M.B. Wilson J.W., Engstrom M.: Case study: Effect of supplemental β-carotene on yield of milk and milk components and on reproduction of dairy cows. Prof. Anim. Sci. 2009, 25, 510-516.

23. Pereira A.M., Baccari F.Jr, Titto E.A., Almeida J.A.: Effect of thermal stress on physiological parameters, feed intake and plasma thyroid hormones concentration in Alentejana, Mertolenga, Frisian and Limousine cattle breeds. Int. J. Biometeorol. 2008, 52, 199-208.

24. Pereira A.M., Titto E.L, Infante P., Titto C.G., Geraldo A.M., Alves A., Leme T.M., Baccari F.Jr, Almeida J.A.: Evaporative heat loss in Bos taurus: do different cattle breeds cope with heat stress in the same way? J. Therm. Biol. 2014, 45, 87-95.

25. Pereira M.H., Rodrigues A.D., Martins T., Oliveira W.V., Silveira P.S., Wiltbank M.C., Vasconcelos J.L.: Timed artificial insemination programs during the summer in lactating dairy cows: comparison of the 5-d Cosynch protocol with an estrogen/progesterone-based protocol. J. Dairy Sci. 2013, 96, 6904-6914.

26. Ravagnolo O., Misztal I.: Effect of heat stress on nonreturn rate in Holstein cows: genetic analyses. J. Dairy Sci. 2002, 85, 3092-3100.

27. Santana M.L.Jr, Bignardi A.B., Stefani G., El Faro L.:Genetic component of sensitivity to heat stress for nonreturn rate of Brazilian Holstein cattle. Theriogenology 2017, 98, 101-107.

28. Siregar T.N., Wajdi F., Akmal M., Fahrimal Y., Adam M., Panjaitan B., Sutriana A., Daud R., Armansyah T., Meutia N.: Embryonic death incidents due to heat stress and effect of therapy with gonadothropin releasing hormone (GnRH) in Aceh cattle. Vet. Med. Zoot. 2017, T. 75, 70-74.

29. Starkel L., Kundzewicz Z.W.: Konsekwencje zmian klimatu dla zagospodarowania przestrzennego kraju. Nauka, 2008, 1, 85-101.

30. Tahmasbi A.M., Kazemi M., Moheghi M.M., Bayat J., Shahri A.M.: Effects of selenium and vitamin E and night or day feeding on performance of Holstein dairy cows during hot weather. J. Cell Anim. Biol. 2012, 6 (3), 33-40.

31. Willard S., Gandy S., Bowers S., Graves K., Elias A., Whisnant C.: The effects of GnRH administration postinsemination on serum concentrations of progesterone and pregnancy rates in dairy cattle exposed to mild summer heat stress. Theriogenology 2003, 59, 1799-1810.