تخفيف الاجهاد الحراري في ماشية الألبان
في ماشية الألبان، يحدث الاجهاد الحراري عندما تولد وتمتص الحيوانات مزيدًا من الحرارة مما يمكنها التخلص منه من خلال القنوات الطبيعية للتنفس والتعرق والتبخر. في إنتاج الألبان، يتم التركيز على أبقار الألبان. تولد الأبقار الحرارة بشكل رئيسي أثناء الهضم والتخلق الحيوي للحليب وعندما تمتص الحرارة الشمسية عند التعرض لأشعة الشمس.
بشكل عام، تعاني الماشية من الاجهاد الحراري عندما تتجاوز درجة الحرارة الجوية درجة الحرارة الحرجة العليا للمنطقة الحيوية الحرارية، وهو ما يحدث في حالة أبقار الألبان المرضعة عندما يكون مؤشر درجة الحرارة والرطوبة (THI) أعلى من ٦٨. منطقة الراحة أو المنطقة الحيوية الحرارية للأبقار الألبان تتراوح من -١٥° مئوية إلى +٢٥° مئوية؛ حيث يُشار إلى درجة الحرارة الأدنى باسم درجة الحرارة الحرجة الأدنى (LCT) ودرجة الحرارة العليا تسمى درجة الحرارة الحرجة العليا (UCT) في درجات الحرارة الأقل من درجة الحرارة الحرجة الأدنى، يزيد البقر من كمية الأعلاف الجافة التي تتناولها للحفاظ على الدفء عن طريق توليد الحرارة على حساب إنتاج الحليب. من ناحية أخرى، في درجات الحرارة التي تزيد عن درجة الحرارة الحرجة العليا، تسعى البقر للحفاظ على التوازن الحراري من خلال زيادة انتشار الحرارة وتقليل إنتاج الحرارة؛ وهذه الاستراتيجيات تضر بعدة خصائص فيزيولوجية وإنتاجية للحيوان. تزيد التحديات المتعلقة بالتوتر الحراري مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية المتزايدة في الوقت الحالي.
التأثير السلبي للإجهاد الحراري
تتمثل آثار الإجهاد الحراري على أبقار الألبان في انخفاض تناول العلف، وانخفاض الخصوبة، وانخفاض إنتاج الحليب، وزيادة خطر الإصابة بأمراض مثل التهاب الضرع. تتأثر الحالة الفسيولوجية من خلال الزيادات الملحوظة في معدل التنفس ودرجة حرارة الجسم والتعرق. يؤثر الإجهاد الحراري سلبًا على رفاهية الأبقار، حيث تميل الأبقار إلى قضاء وقت أطول في الوقوف؛ سوف تقلل أبقار الألبان وقت الاستلقاء لزيادة مساحة سطح الجسم لتبديد الحرارة.
انخفاض في إنتاج الحليب
عند تعرض ابقار الالبان للإجهاد الحراري، تزيد أبقار الألبان من تشتت الحرارة من خلال التبخر عن طريق زيادة تدفق الدم تحت الجلد، واللهاث، وسيلان اللعاب، والوقت الذي تقضيه في الوقوف؛ تزيد هذه الأنشطة غير العادية من احتياجات الطاقة اللازمة لحفظ طاقة البقرة، مما يعيد توجيه قسم من الطاقة التي تنتجها البقرة نحو التنظيم الحراري بدلاً من إنتاج الحليب. بما أن معظم إنتاج الحرارة في أبقار الألبان يرجع إلى تخمر الكرش، فإن البقرة ستقلل من تناولها للمواد الجافة أو تناول العلف؛ و بالطبع انخفاض تناول العلف يساوي انخفاض إنتاج الحليب. ومن المهم أيضًا معرفة أن الأبقار ذات الإنتاجية العالية تولد حرارة أكثر من الأبقار الجافة أو العجول، بغض النظر عن درجات الحرارة المحيطة. معدلات التنفس ودرجات الحرارة الجسمانية
لتقييم مدى تكيف البقر مع ظروف الطقس وممارسات التبريد الحالية، يمكن مراقبة وتسجيل معدلات التنفس أو قياس درجات الحرارة الجسمانية في أوقات مختلفة من اليوم. تتراوح معدلات التنفس الطبيعية للأبقار الحلوب البالغة بين ٤٠ و٦٠ نفسًا في الدقيقة. يجب اتخاذ إجراء فوري إذا كان أكثر من ١٠٪ من البقر لديهن معدل تنفس يتجاوز ١٠٠ نفس في الدقيقة.
المظهر الجسدي والإصابة بالأمراض
عندما تتعرض البقر للإجهاد الحراري، تظهر العلامات عاده في التنفس بأفواه مفتوحة والتنفس بشكل طويل مع تمديد أعناقهن، ويظهرن بمظهر كسول وسلوك مضطرب. يرتبط انخفاض راحة البقر بشكل كبير بالتهاب الضرع والشلل. كما هو موضح سابقًا، وقوف الابقار لأوقات طويلة تقلص من رفاهية الحيوان؛ حيث تعد رفاهية و رعاية الحيوان مصدر قلق رئيسي لمستهلكي منتجات الحيوان في الوقت الحالي.
استراتيجيات الإدارة
تركز استراتيجيات التخفيف من الحرارة على حلول الإدارة والتدخلات الغذائية بهدف تحقيق توازن بين فقدان واكتساب الحرارة على مدار ٢٤ ساعة.
توفير الظل
للمساعدة في خفض حرارة جسم البقرة ومعدل التنفس، يعد حماية البقرة من الإشعاع الشمسي المباشر أمرًا ضروريًا. وكما أُفاد في العديد من الدراسات المتعلقة بتخفيف الحرارة، يساعد توفير الظل بشكل مناسب في تقليل حمل الحرارة الشمسية ويظل أحد التوصيات الأولى لمساعدة أبقار الألبان على التكيف مع إجهاد الحرارة خلال الظروف الحارة. من المهم تجنب التزاحم عند توفير الظل. وللحد من تأثير تعرض الأشعة الشمسية المباشرة، يتم وضع المباني ومناطق التغذية في الخارج عادة في الاتجاه الشرقي - الغربي.
التركيز على التهوية
للمساعدة في التخلص من الحرارة، يتم زيادة سرعة الهواء الجاري بجوار البقرة. ويُفضل استخدام أنظمة تهوية مختلفة مثل التهوية بالأنفاق والتهوية المتقاطعة مع حواجز ومراوح خلط عالية السرعة. تبرد الهواء في الحظائر عن طريق توفير تبادل هواء بين الداخل والخارج. في الطقس الحار، قدم قدر الإمكان من تبادل الهواء؛ عادة بين ٦٠ و٩٠ تبادل هواء في الساعة. في جميع أنظمة التهوية، من المهم ضمان أن تكون المراوح في حالة صيانة جيدة وأن تكون المداخل مفتوحة للحصول على السرعة الهوائية المطلوبة.
التبريد بالماء
فيما يتعلق بالتبريد بالماء، يظهر استخدام الرشاشات والرذاذ كوسيلة شائعة لمساعدة الأبقار على التخلص من حرارة الجسم. بعض النقاط التي يجب تذكرها:
- من المهم السماح للرشاشات بالتشغيل والإيقاف في دورة محدده للسماح بوقت تبخر الماء.
- يزيد الرش الزائد من خطر التهاب الضرع حيث يتسبب في تدفق الماء وبلل الضرع، مما يخلق ظروفًا مناسبة للالتهابات.
- لكي تكون أجهزة الرذاذ أكثر فعالية، يجب ألا تعمل التهوية على إخراج الرذاذ من الحظيرة قبل أن يبرد الهواء
شرب الماء
لتنظيم حرارة الجسم، يعد الترطيب خلال فترات إجهاد الحرارة وإجهاد البرد من أهم الأمور. في الحالات التي توفر فيها الأبقار الوصول إلى المساحات الخارجية أو الرعي، يجب أن يكون إمداد المياه قريبًا من مأوى مناسب وكذألك مصدر الطعام حيث ستحاول الأبقار تجنب المشي لمسافات طويلة للشرب. يُفضل إضافة نقاط وصول مؤقتة للمياه للأبقار عند مغادرتها محطة الحلب. النقاط التالية يجب أن تؤخذ في اعتبارها:
- زيادة كمية مياه الشرب المخصصة لكل حيوان خلال الظروف الحارة.
- يجب أن تكون احواض المياه عميقة بما يكفي للسماح للأبقار بغمر أخطامها عند الشرب.
- ضمان تدفق المياه إلى الحوض وأن تكون سعة المياه كافية لتلبية الكميات الكبيرة المطلوبة مرة واحدة.
تدخلات غذائية
أعلاف عالية الجودة والمركزات الغذائية
يؤدي التعرض لارتفاع درجة الحرارة إلى الحد من تناول الطعام، مما يعني أنه من أجل تلبية احتياجات الحيوان الغذائية، يجب زيادة تركيز المواد الغذائية. تنتج الأعلاف ذات الجودة المنخفضة مزيدًا من الحرارة نتيجة للتخمر في المعدة. يُوصى باستخدام أعلاف عالية الجودة ذات قيم هضم عالية لتقليل إنتاج الحرارة. من أجل زيادة كثافة الطاقة في نظام تغذية أبقار الألبان، يُوصى باستخدام أعلاف عالية الجودة وزيادة تناول المكملات حتى عندما تكون لدي الحيوانات انخفاض في تناول الطعام، ولكن مع المراقبة الدقيقة لمستويات الاستخدام لتجنب اضطرابات الهضم مثل الحموضة.
مكملات البروتين
هناك حاجة لزيادة كمية البروتين بسبب تأثير الحرارة على التوازن النيتروجيني السلبي. يُوصى باستخدام الأحماض الأمينية الأساسية مثل الميثيونين والليسين خلال ظروف الحرارة العالية. يلعب الميثيونين دورًا مهمًا في أبقار الألبان من خلال تحسين إنتاج الحليب والقدرة على مكافحة الأكسدة، بينما الليسين مفتاح تخليق البروتين في الحليب.
مكملات الفيتامينات والمعادن
في ظروف الحرارة العالية، يفقد البوتاسيوم عبر العرق والبيكربونات عبر التنفس والصوديوم عبر البول، مما يعرض الأبقار لمخاطر أعلى من ارتفاع القلوية في الجهاز التنفسي. لذلك، يُوصى بتكميل البوتاسيوم والصوديوم أثناء التعرض للحرارة. بالنسبة للفيتامينات، يُوصى بشدة بإمدادات من فيتامين A و C و E والسيلينيوم أثناء الأيام الحارة حيث أنها تحمي ضد الإجهاد التأكسدي. بالإضافة إلى ذلك، تكميل مستخلصات نباتية مثل مستخلص البوبلوروم (٠.٥ جم/كجم على أساس الجاف) يفيد الأبقار المتعرضة للحرارة بعدة طرق.
تكرار ووقت التغذية
تظهر العديد من الدراسات أن زيادة تكرار التغذية في أبقار الألبان تقلل من إنتاج الحرارة حيث يعزز هذا الأمر معدل امتصاص المواد الغذائية بشكل متساوٍ، مما يوزع الزيادة الحرارية الإجمالية. إستراتيجية موثقة تمامًا هي تغذية الأبقار في الليل حتى الصباح الباكر (٨ مساءً إلى ٦ صباحًا)؛ مما يسمح بأن يصل ارتفاع حرارة الهضم في وقت مبكر قبل أن يصبح اليوم حارًا ويتيح للبقرة التخلص من بعض الحرارة قبل الجزء الأكثر حرارة من اليوم.
ختاماً
اكتشاف علامات الاجهاد الحراري في أبقار الألبان هو الجانب الأول من أي استراتيجية للتخفيف من تأثيرات الحرارة. المراقبة الجيدة وتسجيل ظروف المزرعة هي الخطوة التالية لاكتشاف علامات التعرض للحرارة. كلتا الاستراتيجيتين الإدارية والغذائية هما استراتيجيات حاسمتين يمكن اتباعهما على حدة أو مجتمعة لتقليل التأثيرات السلبية للتعرض للحرارة.
المراجع
West JW, Mullinix BG, Bernard JK. 2003. Effects of hot, humid weather on milk temperature, dry matter intake, and milk yield of lactating dairy cows. J Dairy Sci. 86:232–242.
Dairy Global. 2022. Nutrition as a tool to adapt to heat stress. https://www.dairyglobal.net/health-and-nutrition/nutrition/nutrition-as-a-tool-to-adapt-to-heat-stress/
National Research Council (NRC). 2001. Nutrient requirements of dairy cattle (7th ed.) Washington, DC: National Academy of Science.
Nichols JR, Schingoephe DJ, Maiga HA, Brouk MJ, Piepenbrink MS. 1998. Evaluation of corn distillers grains and ruminally protected lysine and methionine for lactating dairy cows. J Dairy Sci. 81:482–491
Surai PF. 2006. Selenium in food and feed, selenomethionine and beyond. In: Surai PF, editor. Selenium in nutrition and health. Nottingham (UK): Nottingham University Press; p. 151–212.
Higginbotham GE, Bath D, Butler LJ. 1993. Effect of feeding an Aspergillus oryzae extract on milk production and related responses in a commercial dairy herd. J Dairy Sci. 76:1484–1489.
The University of Minnesota Extension. 2020. Heat stress in dairy cattle. https://extension.umn.edu/dairy-milking-cows/heat-stress-dairy-cattle#holding-area-cooling-2190364
South Dakota State University Extension. 2021. Combating Heat Stress in Lactating Dairy Cows. https://extension.sdstate.edu/combating-heat-stress-lactating-dairy-cows
Lun Tana, Xianzhi Suna, Jingjing Lia, Qingfeng Wanga, Zhao Zhuoa, YuLia, Yanjing Sub, Caiyun Fan and Jianbo Cheng. 2023. Effects of bupleurum extract on the haematological, mineral, and hormonal profiles of heat-stressed dairy cows. https://doi.org/10.1080/1828051X.2022.2157763