اهمیت شاخص دما و رطوبت (THI) واستفاده دستگاه گرنا سنج بر تنش گرمایی،خوراک مصرفی، تولیدمثل و رفاه گاو شیری

استرس گرمایی به علت اثرات منفی آن یک مسئله جائزه اهمیت در صنعت گاو شیری می­باشد. برخی از پیامدهای ناشی از استرس گرمای شامل موارد زیر می­باشد (Chang‑Fung‑Martel و هکاران، 2021).

• کاهش مصرف خوراک که منجر به اختلال در افزایش وزن بدن و کاهش تولید شیرمی­شود
• کاهش نرخ باروری و عملکرد تولید مثل
• افزایش هزینه‌های مرتبط با رفاه دام مانند افزایش استفاده از سیستم­های سرمایشی و دیگر استراتژی‌های کاهش گرما
• و افزایش مرگ و میر.

دام جهت مقابله با افزایش دمای بدن بدن پاسخ­های از جمله کاهش ماده خشک مصرفی، افزایش تعداد تنفس، نفس نفس زدن و افزایش آب مصرفی را نشان می­دهد (Magdub و همکاران 1982؛  Wiseو همکاران 1988) . این پاسخ‌ها، مکانیسم‌های فیزیولوژیکی را جهت افزایش تبخیر برای از بین بردن حرارتی داخلی بدن و در نتیجه خنک شدن بدن را ایجاد می‌کنند. با وجود این مکانیسم­ها اگر تنش گرمایی بالا باشد نیاز بدن جهت حفظ تعدل دمای بدن 32 درصد افزایش می­یابد ( Eastridge و همکاران، 1998؛ Fox and Tylutki، 1998؛ National Research Council، 1981).

 

کاهش مصرف خوراک مصرفی در تنش گرمایی به دوعلت می­تواند رخ بدهد.

1) سازگاری­های رفتاری جهت کاهش حرارت ناشی از تخمیر خوراک (Ominski و همکاران، 2002).2) تغییر در توزیع خون روده، رحم، پستان و اندام‌های داخلی به منظور کمک به گردش خون محیطی که تبادل گرما با محیط را تسهیل می‌کند. (Garner و همکاران، 2017). این عوامل منجر به کاهش نشخوار و طولانی­تر شدن زمان برای هضم خوراک می­شود. خوراک مدت زمان بیشتری در محیط شکمبه باقی می­ماند که سبب کاهش خوراک مصرفی شده و درنتیجه دریافت مواد مغذی و انرژی دچار اختلال شده و سبب تغییر الگوهای متابولیسم کربوهیدرات، پروتئین و چربی می­شود که این تغییرات با افزایش سطح انسولین و کاهش فعال شدن لیپولیز مشخص می­شوند (Baumgard و Rhoads، 2012). به این ترتیب، توانایی گاوهای شیری تحت استرس حرارتی برای حرکت بافت چربی مختل می­شود و انرژی کمتری برای تولید شیر باقی می­ماند (Baumgard و Rhoads، 2012؛ Rhoads و همکاران، 2009؛ Wheelock و همکاران، 2010). در حالی که کاهش تولید شیر در شرایط گرمتر را نمی­توان به طور مستقیم به کاهش [1]DMI به تنهایی نسبت داد (Gao و همکاران، 2017)، کاهش DMI نشانگر خوبی برای شروع استرس گرمایی است و تاثیر مستقیمی بر تولیدمثل دارد (Chang‑Fung‑Martel و همکاران، 2021).

به نظر می­رسد استرس گرمایی راندمان فولیکولوژنز[2] را تغییر می دهد و اثرات منفی بر کیفیت فولیکول دارد (Badinga و همکاران، 1993) که منجر به کاهش نرخ باروری می­شود.

شاخص دما-رطوبت (THI)، که نشان دهنده اثرات ترکیبی دمای محیط (◦C) و رطوبت نسبی (%) است، به طور گسترده­ای برای اندازه گیری تاثیر استرس گرمایی بر گاوهای شیری استفاده می­شود. THI به شدت با افزایش ضربان قلب، تعداد تنفس و دمای رکتوم و واژن در حیواناتی که در معرض شرایط محیطی گرم قرار دارند ارتباط دارد (Chang‑Fung‑Martel و هکاران، 2021)، یک همبستگی منفی در تولید مثل و خوراک مصرفی با THI وجود دارد به گونه­ای به ازای هر واحد افزایش واحد THI, 45/0کیلوگرم در روز ماده خشک مصرفی کاهش می‌یابد(Chang‑Fung‑Martel و همکاران، 2021)، همچنین نرخ لقاح در گاوهای شیری با نقاط آستانه THI در 72-73 کاهش می­یابد (Schuller و همکاران، 2014؛ Morton و همکاران، 2007).

با توجه به مطالب ارائه شده در بالا و اهمیت THI در صنعت گاو شیری نیازمند دستگاهی جهت اندازه گیری آن می­باشیم شرکت دام آریا مبتکران موفق به ارائه دستگاه گرنا سنج شده است که قادر است دمای واقعی هوا را بسنجد و رطوبت نسبی هوا را با استفاده از یک رطوبت‌سنج اندازه‌گیری نماید (داما آریا مبتکران الوند غرب).

ویژگی های منحصر به فرد این دستگاه شامل موارد زیر می­باشد:

• قابلیت مشاهده اطلاعات به صورت آنلاین از طریق وب سایت اختصاصی
• دارای سیستم پیامکی هوشمند با زمان بندی اتوماتیک جهت اعلام وضعیت دستگاه و استرس گرمایی
• طول عمر بالای باتری
• سیستم ارسال وایرلس اطلاعات تا مسافت 120 متر در مکان­های بدون مانع
• ذخیره سازی اطلاعات برای انواع گزارش های دوره­ای
• قابلیت تعریف تعداد 6 عدد سنسور بدون نیاز به افزایش دستگاه­های مرکزی
• دارای اینترنت مرکزی داخلی
• اطلاعات به صورت نمودار در بازه­های مختلف توسط کاربران قابل مشاهده و بررسی می باشد
• کاربر می تواند میزان THI تمامی سالن­ها را به صورت مجزا مشاهده و بررسی کند.

رفرنس:

Chang-Fung-Martel, J., Harrison, M. T., Brown, J. N., Rawnsley, R., Smith, A. P., & Meinke, H. (2021). Negative relationship between dry matter intake and the temperature-humidity index with increasing heat stress in cattle: a global meta-analysis. International Journal of Biometeorology, 65(12), 2099-2109

Magdub, A., Johnson, H. D., & Belyea, R. L. (1982). Effect of environmental heat and dietary fiber on thyroid physiology of lactating cows. Journal of Dairy Science, 65(12), 2323-2331.

Wise, M. E., Armstrong, D. V., Huber, J. T., Hunter, R., & Wiersma, F. (1988). Hormonal alterations in the lactating dairy cow in response to thermal stress. Journal of Dairy Science, 71(9), 2480-2485.

Eastridge, M. L., Bucholtz, H. F., Slater, A. L., & Hall, C. S. (1998). Nutrient requirements for dairy cattle of the National Research Council versus some commonly used ration software. Journal of dairy science, 81(11), 3049-3062.

Fox, D. G., & Tylutki, T. P. (1998). Accounting for the effects of environment on the nutrient requirements of dairy cattle. Journal of Dairy Science, 81(11), 3085-3095.

National Research Council. (1998). Nutrient Requirements Of Swine. Nutrient requirements of domestic animals. Washington: National Academies Press.

Ominski, K. H., Kennedy, A. D., Wittenberg, K. M., & Nia, S. M. (2002). Physiological and production responses to feeding schedule in lactating dairy cows exposed to short-term, moderate heat stress. Journal of Dairy Science, 85(4), 730-737

Garner, J. B., Douglas, M., Williams, S. R. O., Wales, W. J., Marett, L. C., DiGiacomo, K., … & Hayes, B. J. (2017). Responses of dairy cows to short-term heat stress in controlled-climate chambers. Animal Production Science, 57(7), 1233-1241.

Baumgard, L. H., & Rhoads, R. P. (2012). Ruminant nutrition symposium: ruminant production and metabolic responses to heat stress. Journal of Animal Science, 90(6), 1855-1865.

Rhoads, M. L., Rhoads, R. P., VanBaale, M. J., Collier, R. J., Sanders, S. R., Weber, W. J., … & Baumgard, L. H. (2009). Effects of heat stress and plane of nutrition on lactating Holstein cows: I. Production, metabolism, and aspects of circulating somatotropin. Journal of dairy science, 92(5), 1986-1997.‏

Wheelock, J. B., Rhoads, R. P., VanBaale, M. J., Sanders, S. R., & Baumgard, L. H. (2010). Effects of heat stress on energetic metabolism in lactating Holstein cows. Journal of dairy science, 93(2), 644-655.

Gao, S. T., Guo, J., Quan, S. Y., Nan, X. M., Fernandez, M. S., Baumgard, L. H., & Bu, D. P. (2017). The effects of heat stress on protein metabolism in lactating Holstein cows. Journal of dairy science, 100(6), 5040-5049.

Badinga, L., Thatcher, W. W., Diaz, T., Drost, M., & Wolfenson, D. (1993). Effect of environmental heat stress on follicular development and steroidogenesis in lactating Holstein cows. Theriogenology, 39(4), 797-810.

Schüller, L. K., Burfeind, O., & Heuwieser, W. (2014). Impact of heat stress on conception rate of dairy cows in the moderate climate considering different temperature–humidity index thresholds, periods relative to breeding, and heat load indices. Theriogenology, 81(8), 1050-1057.

Morton, J. M., Tranter, W. P., Mayer, D. G., & Jonsson, N. N. (2007). Effects of environmental heat on conception rates in lactating dairy cows: critical periods of exposure. Journal of Dairy Science, 90(5), 2271-2278.

Bell, M. J., Eckard, R. J., Harrison, M. T., Neal, J. S., & Cullen, B. R. (2013). Effect of warming on the productivity of perennial ryegrass and kikuyu pastures in south-eastern Australia. Crop and Pasture Science, 64(1), 61-70

Harrison, M. T., Christie, K. M., Rawnsley, R. P., & Eckard, R. J. (2014). Modelling pasture management and livestock genotype interventions to improve whole-farm productivity and reduce greenhouse gas emissions intensities. Animal Production Science, 54(12), 2018-2028.

IPCC (2018) Summary for Policymakers. In: Masson-Delmotte V, Zhai P, Pörtner H-O, Roberts D, Skea J, Shukla PR, Pirani A, Moufouma-Okia W, Péan C, Pidcock R, Connors S, Matthews JBR, Chen Y, Zhou X, Gomis MI, Lonnoy E, Maycock T, Tignor , M, Waterfeld  T (eds) Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and eforts to eradicate poverty. World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, p 32.

Polsky L, von Keyserlingk MAG (2017) Invited review: efects of heat stress on dairy cattle welfare. Journal of Dairy Science 100:8645–8657.

داما آریا مبتکران الوند غرب؛ https://dama-arya.com/

[1] Dry Mtter Intake ماده خشک مصرفی:

[2] فولیکولوژنز فرآیند پویایی است که از ویژگیهای آن تکثیر و تمایز سلولهای فولیکولی است.