Utjecaj globalnog zatopljenja na rasplodnu učinkovitost muznih krava

Dražen Đuričić¹, Tomislav Dobranić², Silvio Vince², Ivan Folnožić², Romana Turk², Marko Samardžija²

¹Mount trade d.o.o., Garešnica
²Veterinarski fakultet, Zagreb

Sažetak

---

Globalno zatopljenje je povećanje prosječne temperature atmosfere Zemlje te oceana.
Promjena klime ima značajan utjecaj na sustave stočarske proizvodnje, poglavito sustave mliječnih krava. Toplinski stres je najizraženiji kod mliječnih krava kao posljedica globalnog zatopljenja koja uzrokuje različite fiziološke, metaboličke i proizvodne poremećaje. Negativni energetski status nastaje i zbog krmiva loše kakvoće te zbog toplinskog ili termičkog stresa koji uzrokuju endokrine poremećaje: smanjena frekvencija LH-vala (anovulatorni ciklus), smanjen promjer dominantnog folikula (niža razina estradiola) te se smanjuje sustavna i intrafolikularna razina inzulinu sličnog čimbenika rasta-I (IGF-I). Glukokortikoidi inhibiraju izlučivanje gonadotropnih hormona što dodatno umanjuje plodnost jer izostaje ili se umanjuje nastanak i zrenje folikula te izostaje ovulacija. Temperatura okoliša povišena 3 uzastopna dana prije i 1 dan poslije umjetnog osjemenjivanja krava, značajno smanjuje indeks osjemenjivanja jer toplinski stres djeluje na oocite, spermije i zametke. Povišena temperatura okoliša utječe na zdravlje životinja, rasplođivanje i hranidbu što za posljedicu ima lošu rasplodnu učinkovitost, nisku proizvodnju mlijeka lošije kakvoće te moguće izbijanje novih bolesti.

Uvod

Porast temperature okoliša uslijed globalnog zatopljenja znatno izravno i neizravno utječe na mnoge prirodne, ekonomske i socijalne sustave, uključujući ekosustave, poljoprivredu, zdravlje i prirodne resurse voda. U dvadesetom stoljeću temperatura atmosfere Zemlje porasla je 0,74 ± 0,18 °C, a do kraja 21. stoljeća predviđa se porast od 1,8 do 3,5 °C. Porast temperature preko 2 °C mogao bi prouzročiti drastične promjene u ekosustavima diljem svijeta. Klimatske promjene utječu i na sustave proizvodnje domaćih životinja: zbog ograničene opskrbe hranom, poremećaja mehanizama termoregulacije, termičkog stresa te pojave i širenja novih bolesti. Termički stres je jedan od najvećih izazova prilagodbe na klimatske promjene s kojima su domaće životinje suočene. Globalno zatopljenje dvojako utječe na proizvodne sustave stočarske proizvodnje. Izravan utjecaj se očituje na zdravlje, rasplođivanje i hranidbu, a rezultira lošom rasplodnom sposobnosti, lošijom proizvodnjom u novim uvjetima okoliša, ali i lošom kakvoćom proizvoda te pojavom novih egzotičnih, neuobičajenih bolesti (npr. pomicanjem i širenjem granica distrikta prijenosnika). Neizravan utjecaj globalnog zatopljenja zamjećuje se kao promjene u plodnosti tla, u porastu bilja lošije kakvoće, u smanjivanju obradivih površina, smanjivanju površina pod pašnjacima te u širenju pustinja i drugo. Kad poraste temperatura okoliša u kojem životinja boravi, tijelo nastoji održati optimalnu tjelesnu temperaturu (u fiziološkim granicama određenim za svaku vrstu) pokretanjem brojnih fizioloških i metaboličkih funkcija.

Rasprava

Utjecaj porasta temperature okoliša očituje se značajnim promjenama u hormonskom profilu krava zbog procesa adaptacije i aklimatizacije endokrinog sustava (poglavito štitnjače i nuzbubrežnih žlijezda). Smanjuje se koncentracija tiroksina i povećava koncentracija trijodtironina u krvnoj plazmi što usporava motilitet crijeva i produžuje vrijeme pasaže ingesta. Dolazi do pojačanog lučenja hormona aldosterona iz nusbubrežnih žlijezda koji uzrokuje pojačanu reapsorpciju natrija iz bubrežnih tubula što dovodi do neravnoteže elektrolita u organizmu. Zabilježeno je da naglo poraste razina kateholamina (adrenalina i noradrenalina) te glukokortikosteroida (hidrokortizona) u krava nakon izlaganja visokim temperatrama okoliša iznad 40 °C.

Dugotrajna suša dovodi do smanjene proizvodnje krmiva koja služe u hranidbi životinja. Osim što je hrane za životinje znatno manje upitna je i kvaliteta tih krmiva uzgojenih za vrijeme suše.

Navodnjavanje površina zasađenih kulturama namijenjenih za hranidbu životinja nije uobičajeno u većem dijelu Republike Hrvatske. Negativni energetski status (NEB engl. negative energy balance) je prisutan tijekom ranog puerperija visokoproduktivnih krava što dovodi do smanjenja plodnosti i smanjene poizvodnje mlijeka. Uslijed hranjenja krmivom loše kvalitete i nedovoljnim količinama, produbljuje se NEB što dovodi do slijedećih endokrinih poremećaja: smanjuje se frekvencija i amplituda LH-vala (koji je presudan za uspješnu ovulaciju i koncepciju), smanjuje se promjer dominantnog folikula (zbog smanjene produkcije estradiola) te se smanjuje sustavna i intrafolikularna razina inzulinu sličnog čimbenika rasta-I (IGF-I).

Glukokortikoidi inhibiraju izlučivanje gonadotropnih hormona što dodatno umanjuje rasplodnu sposobnost plotkinja jer izostaje ili se umanjuje nastanak i zrenje folikula te izostaje ovulacija. Za posljedicu imamo slabiji uspjeh pri umjetnom osjemenjivanju krava i smanjenu plodnost. Povišenje temperature okoliša izaziva 3 i više puta veću pojavu tihog gonjenja nego kod krava koje borave u optimalnoj temperaturi nastambe ili okoliša, skraćuje se vrijeme trajanja estrusa te je povećan broj pregona zbog povećanog broja pojave rane embrionalne smrtnosti.

Govedo je podrijetlom stepska životinja pa će lakše podnositi temperaturu npr od 8 °C nego 30 °C. Indeks topline ili temperaturno-humidni indeks (THI engl. temperature-humidity index) je veličina koja je izračunata na temelju izmjerene temperature zraka i njegove relativne vlažnosti.

„Indeks topline definiran je kao stvarna temperatura zraka kad je parcijalni tlak vodene pare jednak osnovnoj vrijednosti od 1,6 kPa. Pri standardnom atmosferskom tlaku (1013,25 hPa) ta vrijednost odgovara temperaturi rosišta od 14 °C i masenom udjelu od 1% (10 g vodene pare na 1 kg suhog zraka). To odgovara temperaturi zraka od 25 °C i relativnoj vlažnosti od 50%, na psihrometrijskoj karti na razini mora.“

Kod vrijednosti THI 72-79, pašne životinje traže hlad, ubrzava se disanje, dolazi do vazodilatacije, a utjecaj na proizvodnju mlijeka je zanemariv. Nakon porasta THI preko 80-90 disanje se još više ubrzava, pojačava se proizvodnja sline, smanjuje se apetit, a žeđ je pojačana, povišena je tjelesna temperatura iznad gornje fiziološke granice te se smanji proizvodnja mlijeka. Kako se THI približava vrijednosti od 98 povećava se smrtnost.

Zabilježeno je da ako je THI povišen 3 uzastopna dana prije umjetnog osjemenjivanja krava, poglavito 3. dan, značajno se smanjen fertilitet najvjerojatnije zbog izostanka ovulacije. U području umjereno-kontinentalne klime, poremećaji u ovulaciji su zapaženi 3,9 puta više ljeti (svibanj-kolovoz) nego u razdoblju hladnijeg dijela godine od rujna do travnja. THI za vrijeme osjemenjivanja je presudan za fertilitet jer termički stres može dovesti do oštećenja oocite, spermija i zametka. Vrlo visoke temperature i dan poslije osjemenjivanja znatno umanjuju indeks osjemenjivanja.

Adams R. M., Hurd B. H., Lenhart S., Leary N. (1998) Effects of global climate change on agriculture: an interpretative review. Climate Research 11, 19–30.
Bajagai, Y. S. (2011): Global climate change and its impacts on dairy cattle. Nepalese Veterinary Journal 30, 2-16.
Dikmen, S., Hansen P. J. (2009). Is the temperature-humidity index the best indicator of heat stress in lactating dairy cows in a subtropical environment? Journal of Dairy Science. 92, 109-116.
Eckert. J.B., Baker, B.B., Hanson, J.D. (1995): The impact of global warming on local incomes from range livestock systems. Agricultural Systems 48, 87-100
Gantner V., P. Mijić, K. Kuterovac, D.Solić, R. Gantner (2011): Utjecaj vrijednosti temperaturno-humidnog indeksa na dnevnu proizvodnju mliječnih goveda. Mljekarstvo 61, 56-63.
Gauly M., H. Bollwein, G. Breves, K. Brügemann, S. Dänicke, G. Daş, J. Demeler, H. Hansen, J. Isselstein, S. König, M. Lohölter, M. Martinsohn, U. Meyer, M. Potthoff, C. Sanker, B. Schröder, N. Wrage, B. Meibaum, G. von Samson-Himmelstjerna, H. Stinshoff, C. Wrenzycki (2013): Future consequences and challenges for dairy cow production systems arising from climate change in Central Europe – a review. Animal. 7, 843-859.
Jordan, E. R. (2003): Effects of heat stress on reproduction. J. Dairy Sci. 86, 104-114.
Klinedinst, P. L., D. A. Wilhite, G. L. Hahn, K. G. Hubbard (1993): The potential effects of climate change on summer season dairy cattle milk production and reproduction. Climatic Change 23, 21-36.
Ravagnolo, O., I. Misztal (2002). Effect of heat stress on nonreturn rate in Holsteins: Fixed-model analyses. J. Dairy Sci. 85, 3101-3106.
West, J. W. (2003): Effects of heat stress on production in dairy cattle. J. Dairy Sci. 86, 2131-2144.