Już w latach 30. ubiegłego wieku naukowcy i praktycy produkcji mleka zwrócili uwagę na stres, który wpływać mógł na produkcję mleka i jego skład. Szczególną uwagę zwróconona fakt pojawiający się cyklicznie, a mianowicien a spadek produkcji mleka oraz płodności stada w okresie letnim.
Prace publikowane tuż przed II Wojną Światową oraz do lat 50. poświęcały sporo uwagi na wpływ wysokiej temperatury jako czynnika stresogennego
dla krów mlecznych. Zwrócono uwagę na spadek płodności w stadach, związany z trudnościami wykrywania rui u krów. Zauważono także spadek koncentracji plemników w porcji nasienia buhajów w okresie letnim. Współcześnie sztuczna inseminacja rozwiązała problem koncentracji plemników w nasieniu. Problem wykrywania rui pojawia się permanentnie. W podręczniku Pijanowskiego „Zarys chemii i technologii mleczarstwa” (wyd. III, 1984 r.) możemy przeczytać, iż „Istotne znaczenie ma klimat, a konkretnie warunki cieplne otoczenia, w jakim przebywają krowy. Okazuje się, że temperatura wyższa od 25°C wpływa już niekorzystnie na samopoczucie i przemianę materii, co wywołuje np. spadek mleczności oraz obniżenie zawartości kazeiny.”Dalej Pijanowski potwierdza wcześniejsze, a także późniejsze obserwacje publikowane w USA, Wielkiej Brytanii, Słowacji, Czechach, Polsce, iż wysoka temperatura otoczenia zwana stresem cieplnym, negatywnie wpływa na produkcyjność stad krów mlecznych. Z kolei niska temperatura, np. 10°C pozytywnie wpływa na produkcję i skład mleka, płodność stada, wykorzystanie paszy itp. Nie na darmo prowadzono wieloletnie badania nad zimnym wychowem cieląt, który to system pozytywnie wpływa na produktywność zwierząt dorosłych.
Czym jest stres cieplny?
Ze zjawiskiem tym zwierzęta mają do czynienia, gdy ilość ciepła jaką wydalają jest mniejsza od ilości ciepła jaką produkują. Podstawowymi czynnikami wywołującymi stres cieplny są wysokie wartości: wilgotności i temperatury. Dodatkowym czynnikiem jest słońce w okresie wiosenno-letnim, którego promienie padając bezpośrednio na zwierzę wpływają na zwiększenie stresu cieplnego. W przypadku wzrostu temperatury otoczenia zmniejsza się różnica pomiędzy temperaturą ciała zwierzęcia a otoczeniem. Dodatkowo wzrost wilgotności powietrza powoduje zmniejszenie zdolności zwierzęcia
do chłodzenia ciała poprzez pocenie się i szybkie oddychanie, powodując wzrost temperatury ciała. Ogromna zdolność wysokowydajnych krów mlecznych do produkcji ciepła ciała jest pozytywnym zjawiskiem w klimacie zimnym. Jednakże, staje się poważnym wyzwaniem w okresie letnim bądź ogólnie rzecz ujmując – w okresie gorąca.
Krowy mleczne są zwierzętami stałocieplnymi o temperaturze ciała 38,8°C +/– 0,5°C. Są bardzo wrażliwe na czynniki, które mogą wpłynąć na pozbywanie się przez nie ciepła. Zaliczamy do nich temperaturę powietrza, temperaturę radiacyjną zwierzęcia, prędkość przepływu powietrza i wilgotność względną.
Temperatura powietrza oraz temperatura radiacyjna bezpośrednio wpływają na zdolność wymiany ciepła zwierzęcia. Z kolei prędkość przepływu powietrza wpływa na szybkość oddawania ciepła z powierzchni ciała krowy. Wpływa przecież na szybkość parowania, które towarzyszy oddawaniu ciepła.
Przyjmuje się, że temperatura pomiędzy –15°C a +25°C jest zakresem optymalnym dla krów mlecznych. Owszem , zwierzę musi zużyć energię paszy na ocieplenie bądź ochłodzenie ciała, jednakże ilość niezbędnej energii dla tych celów mieści się w akceptowalnym fizjologicznie i ekonomicznie zakresie.
Przy temperaturze ok. 35°C obserwuje się średni wzrost zapotrzebowania na energię o ok. 20%. Oznacza to, że aż tyle energii zamiast na produkcję mleka jest wykorzystywana przez krowę na termoregulację. Dodatkowo przy takim wzroście temperatury krowy redukują spożycie suchej masy paszy o ok. 10-30%. Będą mniej pobierać pasz objętościowych.
Stres cieplny, już powyżej 25°C, wpływa istotnie na obniżenie produkcyjności zwierząt średnio o ok. 20%.
Wpływa także negatywnie na płodność, a także zwiększa możliwość samoistnych poronień poprzez podwyższoną częstość wczesnej śmiertelności zarodkowej. U krów narażonych na działanie wysokiej temperatury otoczenia obserwowano znaczące obniżenie wskaźnika zacieleń, zmniejszenie liczby inseminacji w przeliczeniu na krowę oraz przedłużenie przestoju poporodowego i okresu międzywycieleniowego. Słabiej wyrażone objawy rui utrudniają jej rozpoznanie. Dowiedziono także, że w tym okresie wzrasta podatność na występowanie zapaleń wymion. Dodatkowo stres cieplny wpływa na zmiany w składzie chemicznym mleka. Spada zawartość kazein oraz tłuszczu. Wysokowydajne krowy emitują więcej ciepła aniżeli krowy w okresie zasuszenia, nawet o 48%.
Warto tutaj zaznaczyć, że przeciętna krowa rasy HF wytwarza ciepło o wielkości 1,4 kW wyrażonej w mocy energii grzewczej. Krowie jest trudno dostosować się do wysokiej temperatury. Spadek wydajności obserwujemy już drugiego dnia upałów. Do wyprodukowania jednego litra mleka przez gruczoł mlekowy przepływa około 450 litrów krwi. Aby żyć i produkować, krowa musi się pozbyć ciepła, co w gorące dni wcale nie jest łatwe. Jak wspomniano system termoregulacji u bydła pozwala znosić temperatury otoczenia w szerokim przedziale od –10°C do +25°C (niskie lepiej znosi niż wysokie). Regulacja następuje przez promieniowanie (temperatura radiacyjna), wydalanie ciepła z wyparowaną wodą i w wydychanym powietrzu. Dlatego już przy temperaturze 23°C krowa wypaca i wydycha z powietrzem
do otoczenia około 30 litrów wody dziennie, co przy dużym stadzie daje tysiące litrów i to musi być odprowadzone, by wysoka wilgotność nie utrudniała termoregulacji zwierzęcia. Krowa, co prawda poci się mniej niż człowiek, jednak jej powierzchnia jest znacznie większa i wraz ze zwiększoną częstotliwością oddychania radiacja skórna stanowi najsprawniejszą drogę usuwania nadmiaru ciepła. Nie od dziś wiadomo, że rasy bydła przystosowane do klimatów subtropikalnego lub tropikalnego, nie reagują spadkiem płodności i produkcyjności mlecznej w wyniku wzrostu temperatury zewnętrznej.
Warto tutaj może podkreślić, że w czerwcu ubiegłego roku, w jednym z zakładów mleczarskich zanotowano spadek skupu mleka aż o 36%. Jeśli możemy to przeliczyć na utratę dochodów rolników, to spadek dochodów producentów/dostawców mleka będzie mieć istotne, bardzo złe skutki. Jak podają amerykańskie dane, spadek dochodów mleczarstwa związany ze stresem cieplnym krów w zeszłym roku wyniósł 670 mln USD. Amerykańskie dane szacują, że dalsze straty z tym związane urosną do sumy ok. 1,2 mld USD przy końcu obecnego stulecia.
Prawdopodobnie jednak przyszłość zwalczania skutków stresu cieplnego u krów związana będzie z konkretnymi zabiegami hodowlanymi i genetycznymi.
Jak wspomniałem wcześniej poza spadkiem produkcji mleka, krowy wytwarzają mleko o zmniejszonej zawartości kazein i tłuszczu. Spada po prostu zawartość suchej masy w mleku. Ten spadek odbija się na zwiększeniu kosztów produkcji wszelkich produktów mleczarskich, a w szczególności twarogów i serów podpuszczkowych. Według niektórych publikacji spadek zawartości podstawowych składników niezbędnych do produkcji serów sięgać może nawet 20%. W takim przypadku istotnie spada wydatek serów, a przez to rosną koszty ich wytworzenia. Taka sytuacja przekłada się na rentowność produkcji serów, a przez to na przychody producenta. Wpływa to negatywnie na wynik finansowy spółdzielni, a to wprost przekładać się może jak nie na spadek, to z pewnością nie sprzyja podniesieniu ceny za mleko w skupie. Dlatego jest to istotny problem, któremu rolnicy winni próbować przeciwdziałać.
W USA opracowano tzw. indeks temperatury i wilgotności zwany indeksem ciepła.
Indeks ten, potwierdzony licznymi badaniami, tak w strefie tropikalnej, jaki naszej, umiarkowanej, pozwala na monitorowanie stanu zdrowia i warunków zoohigienicznych prowadzenia produkcji zwierzęcej, szczególnie produkcji mleka. W wyniku badań indeks ciepła można stosować także w naszych warunkach. W przedstawionej tabel 1, widać wyraźnie jak można szacować indeks ciepła przyrównując temperaturę do wilgotności. Tabela ta może pomóc rolnikom w zapobieganiu, a także powzięciu różnych kroków celem poprawienia warunków środowiskowych krów oraz ochrony przed stresem cieplnym. Jak wynika z tabeli 1, warunki środowiskowe nie dość, że wpływają na obniżenie produkcyjności zwierząt, wpływają na obniżenie cech płodności, zmniejszają pobieranie pasz, zwiększają spożycie wody, to przede wszystkim negatywnie wpływają na dobrostan zwierząt. Jeśli nie posiadamy w oborze termometru i wilgotnomierza warto zwrócić uwagę na charakterystyczne zachowanie krów, które zauważył Barej (1991):
- leżenie,
- wyszukiwanie cienia,
- zanurzanie się w wodzie (jeśli jest to możliwe),
- obniżone spożycie pasz,n zwiększone spożycie wody,
- mała aktywność ruchowa.
Podsumowując można doradzić, aby rolnicy, w miarę możliwości, umożliwili zwierzętom:
- przebywanie w zacienionym miejscu,
- przebywanie w ciągu ruchu powietrza (wentylatory w oborze) oraz zraszanie wodą,
- dostęp do dostosowanego składu pasz do warunków wysokiej temperatury (białko, energia, witaminy i minerały),
- dostęp do wysokiej jakości pasz objętościowych,
- spożywanie większej ilości tłuszczów jako źródła energii,
- dostęp do paszy zadawanej kilka razy dziennie,
- dostęp do paszy zadawanej w chłodniejszych częściach dnia,
- skarmianie świeżymi paszami,
- nieograniczony dostęp do wody
Te kilka czynności winny pomóc hodowcom w zapobieganiu spadkowi produkcji i zmniejszeniu ich dochodów.
Można także zaproponować rolnikom zupełnie nowatorskie rozwiązania wykorzystujące instalacje fotowoltaiczne inaczej niż dotychczas, które jednak wymagać będą większych nakładów. Tym niemniej nowoczesne rozwiązania zdecydowanie mogą obniżyć koszty związane z zapobieganiem powstawania stresu cieplnego u wysokowydajnych krów – są to stada najbardziej narażone na stres cieplny. Dzisiejsi hodowcy, producenci mleka, mający stada o wydajności powyżej 6000 kg mleka, winni pierwsi stać się orędownikami głębokich zmian w warunkach środowiskowych utrzymania krów, aby nie stracić nic ze swej ciężkiej pracy. Zakładając, że średnio straty związane z wysokimi temperaturami sięgają 20% produkcji, biorąc pod uwagę okres wysokich temperatur w Polsce, jakie mamy od kilkunastu lat w okresie czerwiec-sierpień, straty w całym kraju można szacować na ok. 110 mln zł w miesiącu. Są to straty jakie ponoszą dostawcy. Dodatkowo straty muszą być powiększone o sumę utraconych korzyści mleczarni, co i tak przełoży się na niższe ceny mleka wypłacane rolnikom.
Myślę, że te wstępne, zgrubne rachunki, powinny stanowić wstęp do dalszych pogłębionych już analiz. Pamiętajmy, że na ceny rynkowe wyrobów niewielki mamy wpływ, natomiast na redukcję kosztów produkcji – jak najbardziej.
dr inż. Władysław Janikowski
Fundacja Pro Puritate Regio
