Ветеринария

Влияние теплового стресса на результативность осеменения коров молочных пород в умеренном климате в разных температурных условиях 10.01.2022

Влияние теплового стресса на результативность осеменения коров молочных пород в умеренном климате в разных температурных условиях

Данное ретроспективное исследование проведено для определения влияния температурно-влажностного индекса (ТВИ) на результативность осеменения (РО) у лактирующих дойных коров. Оценивались пределы этого взаимодействия и выявлялись периоды влияния теплового стресса на воспроизводство в зонах с умеренным климатом. Дополнительно сравнивались три разных показателя теплового стресса, напрямую влияющих на результативность осеменения: средний ТВИ, максимальный и количество часов выше порога среднего индекса. Порог индекса для проявления влияния температурного стресса на результаты осеменения был 73. Это значение, выбранное статистически, было основано на оценке взаимодействия между средним значением ТВИ в день осеменения и полученным результатом оплодотворения.

Однако негативный эффект теплового стресса отмечался и при более низких значениях ТВИ и оказывал значительное влияние на результаты оплодотворения лактирующих дойных коров как до, так и после дня осеменения. Наибольший негативный эффект на РО был отмечен при воздействии теплового стресса в период 3 недель перед осеменением.

При среднем ТВИ 73 и выше в этот период РО снизилась с 31% до 12%. Данные результаты наглядно демонстрируют, что оплодотворяемость дойных коров в условиях умеренного климата сильно зависит от теплового стресса.

В последние 60 лет результативность осеменения высокоудойных молочных коров значительно сократилась (с 55% до 35%) во всем мире. В Германии ожидается дальнейшее падение этого показателя [1–3]. Одним из наиболее важных факторов снижения эффективности воспроизводства у дойных коров является температурный стресс, который может уменьшать РО вплоть до 23% [4]. Высокоудойные коровы наиболее подвержены тепловому стрессу, потому что устойчивость к высоким температурам снижается при повышении молочной продуктивности и увеличении потребления сухого вещества [5, 6]. Поскольку дальнейшее повышение молочной продуктивности — общемировая тенденция [7, 8], негативное влияние теплового стресса становится все более актуальным. В молочной промышленности наблюдается тренд к уменьшению количества мелких ферм и росту поголовья коров, содержащихся под одной крышей [9], что в свою очередь может привести к климатическим рискам [10, 11]. Температурный стресс может значительно влиять на выживаемость эмбрионов и фертильность у лактирующих дойных коров [12], что выражается в нарушении функции эндометрия и секреторной активности, уменьшении размеров фолликулов и подавлении доминантной активности большого фолликула [13].

Дестабилизация гормонального баланса включает снижение концентрации эстрадиола в крови [14, 15]и ЛГ в плазме крови, сокращается также показатель выделения прогестерона [13]. Кроме того, ухудшаются показатели качества ооцитов [16, 17], также тепловой стресс отрицательно сказывается на развитии эмбрионов [18–20] и их сохранности. Такой процесс сокращения РО регистрируются в субтропических зонах в течение жаркого периода года через 90 и 135 дней после отела (33% и 62%) в диапазоне между 20 и 30% по сравнению с зимними периодами года (46% и 76%) [21]. Таким образом, тепловой стресс является наиболее значимым фактором, влияющим на потери в экономике молочной индустрии [22].

Тепловой стресс за день до осеменения непосредственно связан с уменьшением РО [4, 23]. Более того, негативный эффект от теплового стресса наблюдался в течение 42 дней до осеменения и в течение 40 дней после ИО [25]. Механизмы, посредством которых тепловой стресс снижает оплодотворяемость в специфичные периоды, остается неясным [23, 26].

В данном исследовании оценивалось влияние теплового стресса на эффективность воспроизводства молочных коров в умеренном климате. В частности, были поставлены цели 1) изучить взаимосвязь между ТВИ и РО лактирующих дойных коров, 2) определить критический порог ТВИ в день осеменения для РО и 3) выявить периоды относительно дня осеменения, когда тепловой стресс оказывает наибольшее влияние на РО. Дополнительно оценивалось, связано ли среднее значение ТВИ со снижением РО по сравнению с максимальным ТВИ или общим количеством часов выше среднего значения ТВИ в определенные периоды воздействия относительно дня осеменения.

Результативность осеменения у коров (n = 7252), подверженных тепловому стрессу в день осеменения при ТВИ от 41 до 79

Результативность осеменения у коров


ВЫВОДЫ

Анализ результатов осеменения у лактирующих дойных коров в умеренном климате показал высокую зависимость оплодотворения от теплового стресса. ТВИ, равный 73, был наиболее вероятным порогом влияния температурного стресса на РО. Выводы основаны на наблюдениях зависимости между средним ТВИ в день осеменения и итоговой РО. Однако негативное влияние теплового стресса, выражавшееся в значительном снижении РО, отмечалось даже при ТВИ 73 (пороговый показатель), если он держался хотя бы в течение часа. Это показывает, что дойные коровы в умеренном климате более подвержены тепловому стрессу, чем коровы, акклиматизированные в условиях тропического и субтропического климата, постоянно подвергающиеся воздействию высоких температур. Негативное влияние высоких температур наиболее выражено в период за 21–1 день до осеменения. Таким образом, для снижения негативного влияния теплового стресса на производственные показатели нужно поддерживать стабильно низкий уровень ТВИ за 3 недели до и в течение 3 недель после осеменения.

* ТВИ — THI — (temperature-humidity index) — индекс соотношения температуры окружающей среды и влажности.



Резюме. Проведено ретроспективное исследование определения влияния температурно-влажностного индекса (ТВИ) на результативность осеменения (РО) у лактирующих дойных коров. Для снижения негативного влияния теплового стресса на производственные показатели необходимо поддерживать стабильно низкий уровень ТВИ за 3 недели до и в течение 3 недель после осеменения.


ЛИТЕРАТУРА

1. Lucy MC. ADSA Foundation Scholar Award. Reproductive loss in high-producing dairy cattle: where will it end? J Dairy Sci 2001; 84: 1277–93.

2. Leitgeb E, Van Saun R. Assessment of fertility performance in German dairy herds 25th World Buiatrics Congress 2008. Budapest, Hungary.

3. Iwersen M, Klein D, Drillich M. Der Herdenfruchtbarkeit auf der Spur — Möglichkeiten der Datenerfassung und -auswertung in Milchviehbeständen. Tierärztl Prax 2012; 40: 264–74.

4. García-Ispierto I, López-Gatius F, Bech-Sabat G, Santolaria P, Yániz JL, Nogareda C, et al. Climate factors affecting conception rate of high producing dairy cows in northeastern Spain. Theriogenology 2007; 67: 1379–85.

5. West JW. Effects of heat-stress on production in dairy cattle. J Dairy Sci 2003; 86: 2131–44.

6. Kadzere CT, Murphy MR, Silanikove N, Maltz E. Heat stress in lactating dairy cows: a review. Livest Prod Sci 2002; 77: 59–91.

7. Van Arendonk JAM, Liinamo A-E. Dairy cattle production in Europe. Theriogenology 2003; 59: 563–9.

8. Hansen LB. Consequences of selection for milk yield from a geneticist’s viewpoint. J Dairy Sci 2000; 83: 1145–50.

9. Winsten JR, Kerchner CD, Richardson A, Lichau A, Hyman JM. Trends in the Northeast dairy industry: large-scale modern confinement feeding and management-intensive grazing. J Dairy Sci 2010; 93: 1759–69.

10. Wagner-Storch AM, Palmer RW. Day and night seasonal temperature differences for a naturally ventilated freestall barn with different stocking densities. J Dairy Sci 2002; 85: 3534–8.

11. Cooper K, Parsons DJ, Demmers T. A thermal balance model for livestock buildings for use in climate change studies. J Agric Eng Res 1998; 69: 43–52.

12. Hansen PJ, Arechiga CF. Strategies for managing reproduction in the heat-stressed dairy cow. J Anim Sci 1999; 77(Suppl 2): 36–50.

13. Wolfenson D, Roth Z, Meidan R. Impaired reproduction in heatstressed cattle: basic and applied aspects. Anim Repr Sci 2000; 60–61: 535–47.

14. Wilson SJ, Kirby CJ, Koenigsfeld AT, Keisler DH, Lucy MC. Effects of controlled heat stress on ovarian function of dairy cattle. 2 Heifers J Dairy Sci 1998; 81: 2132–8.

15. Wilson SJ, Marion RS, Spain JN, Spiers DE, Keisler DH, Lucy MC. Effects of controlled heat stress on ovarian function of dairy cattle. 1 Lactating cows J Dairy Sci 1998; 81: 2124–31.

16. Ferreira RM, Ayres H, Chiaratti MR, Ferraz ML, Araujo AB, Rodrigues CA, et al. The low fertility of repeat-breeder cows during summer heat stress is related to a low oocyte competence to develop into blastocysts. J Dairy Sci 2011; 94: 2383–92.

17. Gendelman M, Roth Z. Seasonal effect on germinal vesicle-stage bovine oocytes is further expressed by alterations in transcript levels in the developing embryos associated with reduced developmental competence. Biol Repr 2012; 86: 1–9.

18. De Rensis F, Scaramuzzi RJ. Heat stress and seasonal effects on reproduction in the dairy cow — a review. Theriogenology 2003; 60: 1139–51.

19. Gendelman M, Aroyo A, Yavin S, Roth Z. Seasonal effects on gene expression, cleavage timing, and developmental competence of bovine preimplantation embryos. Reproduction 2010; 140: 73–82.

20. Silva CF, Sartorelli ES, Castilho AC, Satrapa RA, Puelker RZ, Razza EM, et al. Effects of heat stress on development, quality and survival of Bos indicus and Bos taurus embryos produced in vitro. Theriogenology 2013; 79: 351–7.

21. De Rensis F, Marconi P, Capelli T, Gatti F, Facciolongo F, Franzini S, et al. Fertility in postpartum dairy cows in winter or summer following estrus synchronization and fixed time AI after the induction of an LH surge with GnRH or hCG. Theriogenology 2002; 58: 1675–87.

22. Collier RJ, Dahl GE, VanBaale MJ. Major advances associated with environmental effects on dairy cattle. J Dairy Sci 2006; 89: 1244–53.

23. Morton JM, Tranter WP, Mayer DG, Jonsson NN. Effects of environmental heat on conception rates in lactating dairy cows: critical periods of exposure. J Dairy Sci 2007; 90: 2271–8.

24. Schuller LK, Burfeind O, Heuwieser W. Short communication: comparison of ambient temperature, relative humidity, and temperature-humidity index between on-farm measurements and official meteorological data. J Dairy Sci 2013; 96: 7731–8.

25. Jordan ER. Effects of heat stress on reproduction. J Dairy Sci 2003; 86(Supplem): E104–14.

26. Hansen J. Managing reproduction during heat stress in dairy cows. Risco CA, editor. Dairy production medicine 2011. p. 153–63.



Количество показов: 429
Автор:  Л. Шюллер, О. Бурфейнд, В. Хойвизер Клиника репродукции животных, факультет ветеринарной медицины, Свободный университет Берлина, Берлин, Германияer Clinic for Animal Reproduction, Faculty of Veterinary Medicine, Freie Universität Berlin, Berlin, Germany
Компания:  CEVA Sante Animal / СEBA Санте Анималь

Возврат к списку


Материалы по теме: