Тепловой стресс у коров: памятка DLG

Кроме отсутствия осадков прямое и длительное солнечное освещение и высокие температуры влияли не только на растения, но и на коров. Коровы находились в сильнейшем тепловом стрессе. Ситуация лета 2018 года и ожидание повышения температур и в будущем, что приведет скорее всего к еще более интенсивным и длительным периодам жары, стали причинами создания данной публикации — весной 2019 года была выпущена эта углубленная и значительно переработанная памятка ДЛГ: Тепловой стресс у коров.

Формула оценки теплового стресса у коров

Коровы способны удерживать относительно стабильный уровень температуры тела на уровне 38,5°С (+/- 0,5°С) и благодаря этому справляться с колебаниями температуры окружающей среды за счет отдачи тепла через излучение (радиация), проводимость (кондукция) и испарение (респирация). Комфортная температура для коров находится в диапазоне от около 0 до 17°С.

Если температура окружающей среды поднимается выше этого уровня, корова должна адаптироваться. То, насколько эффективно будет выделяться тепло, ограничено только излучением, проводимостью и испарением. При достижении критического уровня можно говорить о тепловом стрессе.

Но тепловой стресс зависит или обуславливается не только температурой окружающей среды. Помимо температуры нужно учитывать одновременно относительную влажность воздуха и скорость ветра.

Чтобы оценить тепловой стресс и на основании этой оценки иметь возможность предпринять конкретные меры, можно использовать индекс температуры и влажности (Temperature-Humidity-Index, THI).

Индекс температуры и влажности рассчитывают по следующей формуле, с помощью данных о температуре окружающей среды и относительной влажности воздуха.

THI > 68 - Легкий тепловой стресс у коров

THI > 72 - Умеренный тепловой стресс у коров

THI > 80 - Сильный тепловой стресс у коров

Особенно высокопродуктивные коровы с уровнем надоев свыше 10.000 кг/год наиболее подвержены воздействию высоких температур. Кроме названных факторов – температуры окружающей среды и влажности воздуха серьезную роль играет преобразование получаемой из корма энергии в тепло.

Если на пике продуктивности надой составляет свыше 50 кг молока/день, это составляет потребность в энергии в 300 МДж. В процессе обмена веществ (переваривание) 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.

Сигналы коров на тепловой стресс

Но нагрузку на животных можно оценить не только индексом THI, животные сами подают очень четкие сигналы нагрузки или перегрузки реакционных механизмов. Реакция животных – это, например, снижение потребления корма для того, чтобы снизить выделение тепла от обмена веществ. Очень сильно увеличивается время, которое животные проводят стоя (соответственно, сокращается время, когда животные лежат), из-за чего возможны негативные следствия в плане здоровья копыт.

Следующие индикаторы являются сигналами тревоги, знаками, говорящими о чрезвычайной нагрузке на коров. Здесь, без каких-либо претензий на достоверность в целом, приводится классификация индикаторов под THI-индекс температуры и влажности. Однако следует учитывать, что одного отдельного индикатора недостаточно для того, чтобы говорить о присвоении конкретного статуса теплового стресса.

Легкий тепловой стресс у коров (THI > 68)

• лежащие животные тяжело дышат («насосы»), повышенная частота дыхания (> 80 вдохов / минуту)
• животные меньше лежат, стоят дольше, преимущественно на сквозняках, например, у открытых ворот и у поилок
• температура тела повышается (ректальная температура > 39°С)
• происходит снижение надоя в единичных случаях

Умеренный тепловой стресс у коров (THI > 72)

• животные пыхтят с вытянутой шеей и открытым ртом
• потребление корма заметно снижается (10-25%)
• вырабатывается больше слюны -> слюна на морде
• выделения пота на боках и спине
• количество мочи снижается, моча более концентрированная
• где-то через три дня снижаются надои
• снижается количество приходов в охоту, ее выявление осложняется, очень редки случаи ярких проявлений

Сильный тепловой стресс у коров (THI > 80)

• плохое самочувствие животных в целом
• THI > 90: опаснейшая ситуация -> 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 (животные дольше стоят).

Мероприятия для снижения / предотвращения теплового стресса у коров

Нагрузки на животных из-за высокой температуры в связи с другими названными факторами могут вести к очень сильному ухудшению самочувствия. Своевременная оценка ситуации и проведение мероприятий для снижения нагрузки в коровниках имеют большое значение. Далее предлагаются мероприятия, которые можно реализовать при строительстве новых коровников или перестройке старых, и которые направлены на борьбу с тепловым стрессом. При этом всегда работает следующий принцип: каждый градус Цельсия, который не попадает в коровник, не приходится удалять из него, расходуя дополнительную энергию.

При планировании и постройке новых коровников можно обращать внимание на много разных пунктов, которые снижают или даже позволяют избежать теплового стресса. Целью является удерживать скорость воздуха на таком уровне, чтобы не возникало сквозняка, и избегать прямого солнечного излучения. Далее представлено портфолио мероприятий, из которых фермеры могут выбирать, учитывая индивидуальные особенности предприятия и приспосабливая их к местным условиям:

• достаточно места и объема воздуха
• расположение коровника поперек основного направления ветра (если позволяет топография)
• открытые стены
• вспомогательная вентиляция (вентиляторы, вентиляционные трубы), прежде всего в области лежания и в особых секциях
• отказ от прозрачных панелей и коньков на крышах (прежде всего с южной стороны) -> организация освещения с помощью светодиодных светильников (150 люксов)
• широкие свесы кровли
• избегание таких ветрозащитных элементов, как бетонные основания > 50 см
• светлая / белая крыша
• сендвич-панели
• инсталляция фотоэлектрических систем
• инсталляция системы охлажденияПри установке осевого вентилятора следует снять защитную панель. Кроме того нужно следить, чтобы угол наклона составлял 15°. Вентилятор закрепляют с помощью цепей, чтобы предотвратить его раскачивание

В уже существующих коровниках движение воздуха и возможность избежания ситуации теплового стресса часто ограничены. Но и здесь можно предпринять меры для предотвращения теплового стресса. Когда первые признаки начинающегося теплового стресса были распознаны, рекомендуется сразу же открыть все имеющиеся двери, ворота и окна, но так, чтобы не появился сквозняк. 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.

Чтобы поддержать поступление воздуха и удерживать его скорость на постоянной достаточной скорости, нужно оборудовать систему вспомогательной вентиляции. Сюда относят вентиляторы (например, осевые и потолочные вентиляторы), а также вентиляционные трубопроводы.

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.

Потолочный вентилятор над отсеком с больными животными может быть полезен, если движение воздуха не осложняется заграждениями в зоне с соломенной подстилкой и можно обеспечить отвод воздуха, содержащего поднимающиеся испарения.Осевые вентиляторы должны быть расположены по возможности таким образом, чтобы засасывать холодный северный воздух. Поскольку животные преимущественно пребывают в области для отдыха, 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. Можно подумать об установке осевых вентиляторов блоком, прямо над вторым рядом стойл. 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.

Потолочные вентиляторы устанавливаются на высоте около 5 метров на расстоянии около 20 м, обычно над кормовым столом. С диаметром от 6 до 7,5 м и мощностью 60 оборотов в минуту они, по сравнению с осевыми вентиляторами, являются «малоходными». Они потребляют меньше электроэнергии и имеют меньший уровень шума, чем осевые.

Потолочные вентиляторы перемешивают воздух в коровнике и из-за большего диаметра равномернее его распределяют. Но скорость воздуха и направление воздуха все больше уменьшается и отклоняется в направлении стен помещения. Это может привести к тому, что скорости воздуха недостаточно, чтобы разрушить воздушную тепловую подушку коровы. Кроме того, поскольку с улицы не поступает более прохладного воздуха, потолочные вентиляторы можно рекомендовать в качестве принудительной вентиляции только в том случае, когда потолки коровника изолированы или если нет возможности установить никакую другую систему.

Следующая возможность вентилирования коровника – вентиляционный трубопровод. При этом 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. Но Вам обязательно нужно проконсультироваться и хорошо спланировать такую систему. Управление принудительной системой вентиляции должно происходить с учетом индекса температуры и влажности. Рекомендуется планировать вентиляционную систему вместе с независимыми консультационными службами.Дымящаяся лучина показывает движение воздуха. Ее можно использовать, чтобы оценить эффективность системы принудительной вентиляции.

Также систему принудительной вентиляции нужно оборудовать в особых секциях коровника, таких как область ожидания, доильный зал/робот и родильное отделение, секция для больных животных. Хотя животные в таких секциях остаются сравнительно недолго, в большинстве случаев их там много (перенаселение), и поэтому они сильно ограничены в том, чтобы отдавать свое тепло.

Чтобы иметь возможность оценить ситуацию с вентиляцией в коровнике, могут помочь вспомогательные средства, такие как применение дымящихся лучинок, анемометров и увлажнителей.

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 увеличением продуктивности и с увеличением 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. Польше информации об оптимальном обеспечении животных водой предлагается в памятке ДЛГ 399: Обеспечение КРС водой.

Чтобы иметь возможность обеспечить затенение в области лежания, рекомендуется озеленение территории деревьями и кустами на достаточном расстоянии от коровника. Ветрозащитных сеток, защищающих от ультрафиолета недостаточно для защиты от прямого солнечного излучения.

Анемометр показывает реальную скорость воздуха в данный момент. Его можно использовать как вспомогательное средство, чтобы определить длину выброса воздуха вентиляторов или спланировать установку принудительной системы вентиляции.Перестройка крыши, такая как демонтаж световых окон в крыше, часто нецелесообразны из-за преклонного возраста кровли и ее качества. При хорошем состоянии строения в целом можно подумать о том, чтобы световые окна закрыть (занавесить) или замазать смывающимся раствором.

Также для «здоровых» крыш можно рассмотреть вариант установки на них фотоэлектрических систем (солнечных батарей). Фотоэлектрическая система, с одной стороны, работает как затенение, и при этом она, вырабатывая электроэнергию, позволяет снижать затраты на работу вентиляционной системы.

Практический опыт показывает, что особенно негативно на молочную продуктивность стада в периоды высоких температур влияет перенаселенность животных в коровнике. При снижении количества животных часто можно наблюдать, что в конце дня в баке больше молока.

Охлаждение животных с применением воды – это больше для профессионалов. Оно может осуществляться с помощью систем высокого или низкого давления.

Система высокого давления распыляет воду в туман. Маленькие капельки воды испаряются в воздухе и вбирают, тем самым, в себя энергию из окружающего пространства. Благодаря этому возникает охлаждение. 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 получить в нем образование тропического климата. Нежелательное повышение относительной влажности можно регулировать, согласовав работу систем охлаждения и вентиляторов.

Система низкого давления работает с большими каплями, которые полностью смачивают шерсть животного, но при этом вымя остается сухим. Этот способ образует 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 такие, так называемые, 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.

Охлаждение животных с помощью воды не тривиально и несет большой потенциал «улучшения для ухудшения». При высокой относительной влажности или ограниченном обмене воздушного потока хорошая задумка может фатально влиять на животных. Отдельно купленный в хозяйственном магазине распылитель успокаивает только совесть и в худшем случае наносит вред животным.

Тепловой стресс у животных в грядущие годы будет скорее всего только повышаться. Его негативное влияние на продуктивность и здоровье животных очень разносторонне. Благодаря выбору подходящих мероприятий, которые были представлены здесь вкратце, можно сделать улучшения в интересах как человека, так и животных.