Тепловой стресс как проблема отрасли животноводства

Полный текст

Введение

Основной задачей отрасли животноводства является повышение продуктивности животных, как в молочном направлении, так и в мясном. Глобальное изменение климата и его влияние на окружающую среду является одной из ведущих проблем XXI в. [1].

При сборе литературных источников мы обратили внимание на то, что авторы, изучая влияние теплового стресса на животных, предлагают разные пути решения поставленной проблемы. Очень важно учитывать разнообразие климатических поясов в России: от плоских равнин до высоких гор, большая протяженность с севера на юг и с запада на восток. Теплые и холодные океанические течения — одна из причин изменений температуры воздуха и влажности. Даже в Кабардино-Балкарской Республике в зависимости от районов наблюдается разница в данных показателях.

Стоит отметить, что местные породы сельскохозяйственных животных заметно легче переносят высокую температуру окружающей среды и низкую влажность воздуха. Необходимо создавать оптимальные условия кормления и содержания не только в помещениях и выгульных площадках, но и в режиме пастьбы.

Цель исследования — обобщение научных данных по воздействию теплового стресса на организм крупного рогатого скота молочного направления продуктивности.

Методология обзора. Поиск осуществлялся по ключевым словам: животноводство, климат, тепловой стресс, порода, продуктивность — в базах данных РИНЦ (Elibrary.ru), Science Direct, а также с помощью поисковых запросов в Google Chrome.

А. Бокзонади отмечает, что «…Последствия теплового стресса, такие как низкая молочная продуктивность и некоторые другие, начинают проявляться уже при температуре 22 °C…» [2].

В.Ф. Вторый и С.В. Вторый утверждают, что «…для снижения рисков «теплового стресса» необходимо контролировать текущее состояние микроклиматических условий в зоне нахождения коровы и на основании прогноза изменения погодных условий необходимо управлять процессами обеспечения комфортных условий для животных…» [3].

Технология производства молока на данном этапе развития зоотехнической науки основана на современных достижениях научно-технического прогресса в области кормления, разведения и содержания молочного скота [4]. Многие авторы представили результаты изучения влияния кормовых добавок при тепловом стрессе [5–9].

По данным А.П. Костина «…при изменении температуры воздуха с 21 до 27 °C продуктивность лактирующих коров практически не изменяется, а выше 27 °C — снижается на 1 кг молока, при повышении температуры на 1 °C» [10].

Последствия теплового стресса животных могут быть крайне неблагоприятными и важно снизить негативное воздействие теплового стресса различными способами.

В «Ветеринарии и жизни» Я. Власова опубликовала материал, в котором работники молочных хозяйств делятся проблемой влияния теплового стресса на животных. Так, руководитель отдела технологии животноводства ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии» Д. Юрин утверждает, что «…после теплового стресса организм животного не способен быстро вернуться в прежний режим продуктивности…» ^[1].

Р.Н. Хасанов, В.Е. Крылов, изучая влияние температурно-влажностного режима окружающей среды на молочную продуктивность коров, выявили, что «…из 30 исследованных дней индекс температуры и влажности до 70 был отмечен в течение 11 дней, от 70 до 72–3 дней, 73–78–6 дней, 79–85–10 дней. При ИТВ до 70 у коров наблюдалась максимальная молочная продуктивность (27,6 кг). При диапазоне ИТВ 70–72 продуктивность коров была ниже на 4,3 %, при диапазоне 73…78 — на 6,8 %, при 79…85 — на 15,2 %…» [11].

В предшествующем исследовании мы отметили, что «общепринятая методика определения границ комфортности и группировки уровня влияния на основании температурно-влажностного индекса (ТВИ) в условиях степной зоны Кавказа некорректны, не отражают фактического влияния теплового стресса. В условиях глобального потепления установлено — тепловой стресс в регионах Юга России оказывает достоверно негативное влияние на плодовитость и продуктивность молочного скота, что требует научного обоснования данного фактора и разработки мер смягчения негативных последствий» [12].

М.С. Волхонов, Ю.Г. Иванов, И.И. Максимов и др. разработали математическую модель теплообмена коровы с окружающей средой при тепловом стрессе с учетом терморегуляционной функции животного, что «позволяет моделировать процессы обеспечения микроклимата в коровниках с целью снижения влияния тепловых стрессов на животных, а также применение различных технических средств систем естественной и принудительной вентиляции с целью выбора технических характеристик оборудования» [13].

Изучив влияние теплового стресса на воспроизводительную способность молочных коров, Г.П. Ковалева, М.Н. Лапина, Н.В. Сулыга установили, что «высокая температура окружающего воздуха в летний период способствует увеличению количества животных с гипофункцией яичников. Максимальных значений данный показатель достиг в июле — августе и составил 37,2 % и 40,6 % соответственно» [14].

В работе В. Гречишникова, А. Панина, Е. Михальчука и др. отмечается, что «в целях профилактики теплового стресса зачастую используют высокие дозировки соды и соли, при этом содержание натрия может превышать необходимый уровень, а магнием при этом пренебрегают, что может отрицательно сказываться на нейрофизиологических реакциях животных и их способности противостоять тепловому стрессу и его последствиям» [15].

Рядом российских и зарубежных ученых установлены температурные границы для коров и возможные пути решения проблемы теплового стресса при стойловом содержании [16–18]. Однако следует учитывать тот факт, что в летний период при стойлово-пастбищном либо лагерном содержании животные испытывают тепловой стресс, что не может не сказаться на их физиологическом состоянии и продуктивности.

Если говорить о введении в рацион животных кормовых добавок в летний период, что активно применяют в российских и зарубежных хозяйствах, то мы считаем данное решение неоптимальным, зависящим от природно-климатического расположения региона разведения с целью сохранения экологически чистой продукции.

На возникновение теплового стресса может повлиять и состояние кожи животного, и методы ее очистки. Так, в исследованиях зарубежных ученых выдвигается гипотеза, что «после очищения кожи животных в теплое и жаркое время года интенсивность теплопередачи между животным и окружающей средой увеличится из-за загрязнения, что позволит животному более эффективно отводить избыточное тепло от окружающей среды» [19].

В исследованиях M.O. Igono, G. Bjotvedt, H.T. Sanford-Crane установлено, что «верхняя критическая температура воздуха для лактирующих коров находится в диапазоне от +24 °C до +27 °C» [20].

При изучении влияния температуры окружающей среды на фертильность коров A.A. Tegza, M.N. Dzhulanov, N. Baimbetova, T.A. Akhmetchina отметили «отклонения в выработке гормонов эстрадиола и прогестерона в период резких колебаний температур в летний и зимний периоды после отела. Зарегистрировано резкое повышение гормонов стресса адреналина в летний и зимний периоды» [21].

Е.Н. Муханиной, Н.Ю. Сафиной, Э.Р. Гайнутдиновой и Ш.К. Шакирова зафиксировали изменения молочной продуктивности коров в зависимости от температуры и влажности: «с увеличением температурно-влажностного индекса наблюдается спад уровня удоя. Сохранение продолжительного воздействия эффекта теплового стресса сильнее отразилось у коров с привязным содержанием» [22].

Исследования зарубежных ученых показали, что «количество дней с индексом температуры и влажности THI >72 ежегодно увеличивается на севере США, в Канаде, Европе, и это становится важнейшей проблемой молочного скотоводства» [23].

По данным Б.А. Ашабокова, Л.М. Федченко, Л.А. Кешевой и др. «во всех климатических зонах Северо-Кавказского региона в период 1961–2019 гг. наблюдалось статистически значимое увеличение средних температур, как в холодный, так и в теплый периоды, за исключением холодного периода в высокогорной зоне» [24].

Одним из первых климатологов, предсказавших глобальное потепление климата в связи с эмиссией антропогенного углекислого газа в атмосферу, является американский климатолог Дж. Хансен [25, 26].

Указом Президента РФ от 26 октября 2023 г. № 812 утверждена «Климатическая доктрина Российской Федерации», где прописано, что «ожидаемое изменение климата неизбежно отразится на жизни людей, состоянии животного и растительного мира во всех регионах планеты, а в некоторых из них станет ощутимой угрозой благополучию населения и устойчивому развитию» ^[2]. Доктрина представляет собой систему взглядов на цели, основные принципы, задачи и механизмы реализации единой государственной политики по вопросам, связанным с изменением климата и его последствиями, и является основой для выработки и реализации климатической политики.

Е.О. Крупин в своих исследованиях подтверждает продолжительность воздействия теплового стресса в летний период на крупный рогатый скот [27].

С 1990‑х гг. по всему миру наблюдаются глобальные природно-климатические изменения и, изучение теплового стресса у животных является актуальной проблемой, уровень зависит не только от температуры окружающей среды, но и от других факторов, которые могут привести к перегреву организма [28].

С.О. Сиптиц, И.А. Романенко, Н.Е. Евдокимова отметили, что «исследований по воздействию климата на животноводство редки и относительно узко направлены» [29] и нет разработанных мероприятий или планов по устранению воздействия теплого стресса на животных.

В [30] мы нашли три формулы расчета температурно-влажностного индекса, по результатам которых авторы предлагают дифференцировать «тяжесть» влияния теплового стресса на коров:

1. ТВИ = (9/5×Т_(°C)+32) — [((0,55 — (0,55×Н/100))×((9/5×Т_(°C)+32) — 58,8))];
2. ТВИ = (ОВВ/100×(ТВ – 14.4)) + 46,4;
3. ТВИ = 0,72 (В + С) + 40,6.

В условиях степной зоны Северного Кавказа ранее мы провели сравнительный анализ в течение пастбищного периода с 1 мая по 30 сентября за 8 лет и ни один из предложенных подходов по расчету температурно-влажностного индекса не соответствовал конкретным данным [31–33]. В связи с этим мы разрабатываем свой подход к расчету именно в условиях степной зоны Северного Кавказа. Подготовлен материал для представления заявки на патент.

Заключение

Представлены результаты обзора исследований по влиянию теплового стресса на крупный рогатый скот. В процессе анализа литературных данных мы отметили малую изученность влияния теплового стресса на животных. Информация из открытых источников не столь однозначна и требует углубленного изучения. В настоящее время либо еще не выработаны предложения для предприятий отрасли по устранению последствий глобального потепления — нет конкретных инструментов воздействия, либо рекомендуемые мероприятия неэффективны для природно-климатических условий Кабардино-Балкарской Республики.

 

 

^{1 Власова Я. Как бороться с тепловым стрессом у крупного рогатого скота // Информационный портал  и газета «Ветеринария и жизнь». Режим доступа: https://vetandlife.ru/livestock/kak-borotsya-s-teplovym-stressom-u-krupnogo-rogatogo-skota (дата обращения: 02.02.2025).}

^{2 Климатическая Доктрина Российской Федерации. Режим доступа: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/407782529 (дата обращения: 12.12.2024).}

Об авторах

Карина Альбертовна Темирдашева

Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова

Автор, ответственный за переписку.
Email: karinaabazova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2365-8628
SPIN-код: 5585-0715

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры зоотехнии и ветеринарно-санитарной экспертизы факультета ветеринарной медицины и биотехнологии

Российская Федерация, 360030, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, проспект Ленина, д. 1 в

Владимир Мицахович Гукежев

Институт сельского хозяйства - филиал Кабардино-Балкарского научного центра РАН

Email: ishkbncran@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2523-1246
SPIN-код: 7108-7377

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией животноводства

Российская Федерация, 360024, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, ул. Кирова, д. 224

Список литературы

Дополнительные файлы