Báo cáo Khoa học Ảnh hưởng của stress nhiệt đến một số chỉ tiêu sinh lý, lượng thức ăn và nước uống thu nhận của bò lai F1 (50% HF) nuôi tại Ba Vì trong mùa hè

Bỏo cỏo khoa học: Ảnh hưởng của stress nhiệt đến một số chỉ tiờu sinh lý, lượng thức ăn và n-ớc uống thu nhận của bũ lai F1 (50% HF) nuụi tại Ba Vỡ trong mựa hố ảnh h−ởng của stress nhiệt đến một số chỉ tiêu sinh lý, l−ợng thức ăn và n−ớc uống thu nhận của bò lai F1 (50% HF) nuôi tại Ba Vì trong mùa hè Effects of heat stress on some physiological traits, feed and water intake of crossbred dairy cows F1 (50%HF) in summer season. Đặng Thỏi Hải, Nguyễn Thị Tỳ SUMMARY An experiment was carried out to determine effects of heat stress on some physiological traits and feed and water intake of crossbred dairy cows F1 (50% HF) in summer season. The results showed that the temperature-humidity index (THI) in summer season at Bavi district is always high, ranging from 77.9 - 92.6 and the internal THI is always higher than the external THI, placing cows in stress conditions. When THI increases body temperature, the pulse rhythm and respiration rate increase. THI shows positive correlations with physiological traits. Increase in THI reduces the feed intake but increases water intake. THI shows negative correlation with feed intake (r = - 0,69) and positive correlation with water intake. Key words: Dairy cows, heat stress, temperature-humidity index, physiological traits, feed and water intake. 1. ĐặT VấN Đề Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên gặp nhiều khó khăn trong chăn nuôi bò sữa. Nhiệt độ và ẩm độ môi tr−ờng cao làm con vật khó duy trì đ−ợc thân nhiệt và gây ra stress nhiệt. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về stress nhiệt ở bò sữa: Scott và CS (1983); Richard (1998); Umberto và CS (2002); Srikandakumar và CS (2004)… Năm 1990, Frank Wiersma đã đ−a ra chỉ số nhiệt ẩm THI (temperature - humidity index) và chỉ ra rằng khi giá trị THI đạt từ 72 trở lên thì bò HF có dấu hiệu stress nhiệt (Allan và CS, 2005). Đây là nguyên nhân làm giảm 15% - 40% sản l−ợng sữa. Theo Pierre và CS (2000), thiệt hại kinh tế hàng năm do stress nhiệt ở Hoa Kỳ là 897 triệu đôla ở ngành bò sữa, 69 triệu đô la ở ngành bò thịt. Hiện nay ở Việt Nam ch−a có nghiên cứu đầy đủ và đồng bộ về lĩnh vực này để có thể áp dụng kết quả vào sản xuất. Báo cáo này là kết quả b−ớc đầu nghiên cứu ảnh h−ởng của môi tr−ờng thông qua chỉ số nhiệt ẩm THI đến một số chỉ tiêu sinh lý, l−ợng thức ăn và n−ớc uống thu nhận của bò lai F1 nuôi tại Ba Vì. 2. PHƯƠNG PHáP nghiên cứu Đề tài đ−ợc thực hiện trên 25 bò lai h−ớng sữa F1 (Lai Sind x Holstein Friesian) đang cho sữa tại Trung tâm Nghiên cứu bò và đồng cỏ Ba Vì. Nhiệt độ, ẩm độ môi tr−ờng đ−ợc ghi nhận thông qua số liệu của Trạm khí t−ợng thuỷ văn đóng tại Trung tâm Nghiên cứu bò và đồng cỏ Ba Vì. Nhiệt độ, ẩm độ chuồng nuôi đo bằng nhiệt kế và ẩm kế; nhiệt độ cơ thể bò đ−ợc đo trực tiếp ở trực tràng bằng nhiệt kế y học; nhịp thở quan sát bằng mắt th−ờng thông qua hoạt động lên xuống của hõm hông với đồng hồ bấm giây; nhịp mạch đ−ợc xác định bằng cách dùng tay bắt mạch ở khấu đuôi với đồng hồ bấm giây vào thời điểm: 7; 13; và 17 giờ hàng ngày.Chỉ số nhiệt ẩm THI đ−ợc tính bằng công thức của Frank Wiersma đ−a ra năm 1990 (Allan và CS, 2005): THI = Nhiệt độ bên khô + 0,36. Nhiệt độ bên −ớt + 41,2 L−ợng thức ăn thu nhận (kg/con/ngày) = l−ợng thức ăn cho ăn - l−ợng thức ăn thừa L−ợng n−ớc tiêu thụ (lít/con/ngày) = l−ợng n−ớc cho uống - l−ợng n−ớc còn lại. Các số liệu theo dõi đ−ợc xử lý theo ph−ơng pháp thống kê sinh học bằng phần mềm xcel và Minitab, bằng các thuật toán phân tích ph−ơng sai, t−ơng quan, hồi quy tuyến tính bậc nhất. 3. KếT QUả Và THảO LUậN 3.1. Diễn biến nhiệt độ, ẩm độ, THI môi tr−ờng và chuồng nuôi Nhiệt độ và ẩm độ là hai yếu tố chính gây nên stress nhiệt cho bò sữa trong mùa hè. Diễn biến về nhiệt độ, độ ẩm và THI đ−ợc trình bày ở bảng 1. Bảng 1. Nhiệt độ, ẩm độ và THI trong và ngoài chuồng nuôi (số ngày đo: n = 45) Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%) THI Chỉ tiêu Chuồng nuôi Môi tr−ờng Chuồng nuôi Môi tr−ờng Chuồng nuôi Môi tr−ờng X ± SE 28,4 ±0,2 27,1 ± 0,2 90,27 ± 0,2 93,46 ±0,68 81,3± 0,3 80,0 ± 0,3 Max 31,3 30,4 98 99 86,9 83,8 Min 26,3 23,4 75 81 77,9 73,6 7 giờ Cv% 4,10 4,94 6,39 4,63 2,30 2,50 X ± SE 34,4 ± 0,4 32,6 ± 0,4 68,68 ± 1,69 70,54± 1,65 87,6 ± 0,4 85,3 ± 0,4 Max 37,7 36,6 91 97 91,2 89,0 Min 29,0 27,0 49 51 82,6 79,9 13 giờ Cv% 7,40 7,30 15,80 14,94 2,80 2,69 X ± SE 32,4 ± 0,4 29,4 ±0,4 76,39± 1,79 82,85 ±1,46 86,04 ±0,4 82,2 ± 0,5 Max 36,0 33,1 98 98 92,6 86,6 Min 27,7 24,0 58 67 80,7 75,0 17 giờ Cv% 7,00 8,01 15,02 11,25 2,90 3,60 Bảng 1 cho thấy nhiệt độ, ẩm độ và THI trong ngày rất khác nhau. Độ ẩm cao nhất vào buổi sáng (90,27 ± 0,2% ở chuồng nuôi và 93,46 ± 0,68% ở môi tr−ờng); buổi chiều (76,39± 1,79% ở chuồng nuôi và 82,85±1,46% ở môi tr−ờng). Nhiệt độ và THI cao nhất vào buổi tr−a (34,40C ± 0,4 và 87,6 ± 0,4 ở chuồng nuôi); buổi chiều (32,40C ± 0,4 và 86,0 ± 0,4 ở chuồng nuôi), thấp nhất vào buổi sáng (28,40C ± 0,2 và 81,8 ± 0,3 ở chuồng nuôi). Trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao, sự kém thông thoáng làm tăng nguy cơ bị stress nhiệt cho bò sữa. Đối với bò thuần ôn đới bắt đầu có dấu hiệu stress nhiệt khi THI đạt từ 72 trở lên (Frank Wiersma, 1990). Allan và CS (2004) cho biết khi THI nằm trong khoảng (79 - 89) thì bò sữa rơi vào tình trạng stress nhiệt nặng. Qua theo dõi, chúng tôi thấy trong giới hạn THI này, bò F1 nuôi tại Ba Vì đã có những biểu hiện stress nhiệt nh− thở gấp, uống n−ớc nhiều... 3.2. Diễn biến các chỉ tiêu sinh lý của bò lai F1 Bảng 2. Nhịp mạch, nhịp thở, nhiệt độ trực tràng của bò lai F1 qua 504 lần theo dõi Chỉ tiêu Nhiệt độ trực tràng (0C) Nhịp mạch (lần/phút) Nhịp thở (lần/phút) X ± SE 38,5± 0,12 68,3 ± 0,2 34,5 ± 0,5 Max 40,8 80 80 Min 37,9 56 20 7 giờ Cv% 0,95 7,24 30,12 X ± SE 39,2 ± 0,15 74,1 ± 0,2 57,6 ± 0,7 Max 41,3 92 96 Min 38,1 60 24 13 giờ Cv% 1,41 6,78 28,35 X ± SE 39,5 ± 0,1 77,2 ± 0,2 57,0 ± 0,8 Max 41,6 96 98 Min 38,0 72 40 17 giờ Cv% 1,67 7,57 31,61 Bảng 2 cho thấy nhiệt độ trực tràng và nhịp mạch cao nhất vào thời điểm 17 giờ (39,50C ± 0,10 và 77,2 ± 0,2 lần/phút), nhịp thở cao nhất vào buổi tr−a (57,6 ± 0,7 lần/phút). Vào buổi chiều, chúng ta th−ờng nghĩ nhiệt độ xuống thấp, trời mát, nh−ng thực chất đó là lúc nhiệt độ cơ thể gia súc cao nhất. Nguyên nhân là do nhiệt độ và độ ẩm cao cản trở quá trình bức xạ nhiệt từ cơ thể gia súc ra ngoài môi tr−ờng và cơ chế thoát nhiệt của gia súc thông qua hô hấp cũng không phát huy tác dụng. Kết quả trên cho thấy nhiệt độ trực tràng, nhịp mạch, nhịp thở của gia súc phụ thuộc rất nhiều vào diễn biến nhiệt độ và ẩm độ của môi tr−ờng cũng nh− của chuồng nuôi. Nhiệt độ trực tràng là một chỉ thị về cân bằng nhiệt (Johnson, 1980). Trong mùa hè, nhiệt độ trực tràng cao hơn 0,80C (39,8 và 39°C) (Umberto và CS, 2002). Còn theo Johnson và CS (1980), nhịp thở của bò sữa tăng từ 20 (lần/phút) trong điều kiện thời tiết mát lên 100 (lần/phút) ở 32°C và cao hơn. So với kết quả chúng tôi theo dõi ở nhiệt độ này, bò F1 có biểu hiện bình th−ờng. Jodie và CS (2004) cho biết những biểu hiện sớm của bò đang chịu stress nhiệt là thở nhanh, vã mồ hôi ở nhiệt độ 26,7 - 32,20C, ẩm độ 70 - 90%; còn bò sẽ há mõm, thè l−ỡi ra để thở khi nhiệt độ đạt 32,2 - 37,80C, ẩm độ 70 - 90%. Trong theo dõi của chúng tôi, bò F1 có những biểu hiện của stress nhiệt nặng ở mức ẩm độ này, nh−ng phụ thuộc vào nhiệt độ môi tr−ờng. 3.3. ảnh h−ởng của stress nhiệt đến các chỉ tiêu sinh lý của bò F1 THI và nhiệt độ trực tràng (NĐTT) NĐTT là một chỉ thị về cân bằng nhiệt và có thể sử dụng để đánh giá những ảnh h−ởng bất lợi của môi tr−ờng đến sinh tr−ởng, tiết sữa, sinh sản ở bò sữa (Johnson, 1980). Một điều dễ nhận thấy trong thời gian theo dõi là THI và NĐTT luôn tỷ lệ thuận với nhau. Bảng 3 cho thấy NĐTT có t−ơng quan d−ơng với THI, với hệ số t−ơng quan dao động từ 0,177 đến 0,536. Trong tổng số 9 hệ số t−ơng quan, có 5 giá trị lớn hơn 0,4 (0,404 - 0,536). Nh− vậy THI có t−ơng quan d−ơng khá mạnh với NĐTT. Điều này càng chứng tỏ khi nhiệt độ, ẩm độ môi tr−ờng cũng nh− chuồng nuôi cao thì khả năng thải nhiệt từ cơ thể ra môi tr−ờng của gia súc giảm. Đinh Văn Cải và CS (2001) cho biết khi THI tăng thì các chỉ số sinh lý đều tăng. Qua theo dõi chúng tôi thấy NĐTT của bò F1 tăng từ 38,1 0C lên 40,20C khi THI tăng từ 77,9 lên 92,6. Theo chúng tôi, những ảnh h−ởng của stress nhiệt lên bò F1 thông qua NĐTT là rất rõ rệt. Srikandakumar và Johnson (2004) nhận thấy stress nhiệt đã làm tăng NĐTT từ 39,180C lên 39,650C ở bò HF thuần; từ 38,73°C lên 39,43°C ở bò Jersey. Nh− vậy, nếu so sánh với kết quả của các tác giả trên, bò F1 trong theo dõi của chúng tôi có NĐTT cao hơn bò thuần nuôi ở vùng ôn đới, biên độ dao động cũng lớn hơn trong điều kiện stress nhiệt. Nguyên nhân là do về mùa hè ở miền Bắc n−ớc ta nhiệt độ và ẩm độ có biên độ dao động lớn. THI và nhịp mạch Bảng 3 cho thấy hệ số t−ơng quan giữa THI và nhịp mạch dao động từ 0,059 đến 0,651. Trong tổng số 9 hệ số t−ơng quan, có 5 giá trị lớn hơn 0,4 (0,450-0,651). Nh− vậy, THI có t−ơng quan d−ơng khá mạnh với nhịp mạch. Bảng 3. Hệ số t−ơng quan giữa THI với các chỉ tiêu sinh lý NĐTT7 NĐTT13 NĐTT17 Mạch7 Mạch13 Mạch7 hh7 hh13 hh17 THI7 0,377 0,536 0,421 0,385 0,450 0,470 0,504 0,629 0,500 THI13 0,177 0,424 0,507 0,059 0,514 0,558 0,298 0,620 0,661 THI17 0,256 0,275 0,404 0,073 0,303 0,651 0,080 0,376 0,483 Richard (1998) nhận thấy nhịp mạch ở bò sữa HF tăng lên (P<0,01) khi nuôi ở môi tr−ờng stress nhiệt (nhiệt độ 38°C, độ ẩm 80%) trong vòng 7 ngày. Kết quả của chúng tôi có xu h−ớng t−ơng tự: nhịp mạch của bò F1 tăng từ 65 lên 84 lần/phút trong điều kiện stress nhiệt; khi THI gần đạt giá trị 85 thì nhịp mạch của bò F1 đạt trên 78 lần/phút (bảng 2). Theo Đinh Văn Cải và CS (2003), khi THI tăng lên thì nhịp mạch và nhịp thở đều tăng, nh−ng nhịp mạch không tăng nhiều nh− nhịp thở. THI và nhịp thở: Giống nh− NĐTT và nhịp mạch, nhịp thở có t−ơng quan d−ơng mạnh với THI. Với hệ số t−ơng quan dao động từ 0,080 đến 0,661 và có 6 trong tổng số 9 hệ số t−ơng quan giữa chúng lớn hơn 0,4 (0,483-0,661). Nhiệt độ môi tr−ờng cao đã gây ra các hiệu chỉnh về sinh lý bao gồm tăng nhịp thở (Coppcock và CS, 1982). Số liệu bảng 1 và bảng 2 cho thấy nhịp thở của bò F1 biến động rất lớn: vào lúc 7 giờ khi THI đạt 77,9 bò chỉ thở 20 lần/phút, nh−ng khi THI tăng lên 92,6 lúc 17 giờ thì nhịp thở của bò đạt 98 lần/phút. Theo Srikandakumar và Johson (2004), stress nhiệt đã làm tăng nhịp thở từ 65,2 lên 85,3 ở bò HF; từ 51,2 lên 75,7 ở bò Jersey. Kết quả của chúng tôi cũng t−ơng tự nh− vậy: ở bò F1 nhịp thở có sự biến động khá lớn khi THI thay đổi. Nh− vậy, ảnh h−ởng của stress nhiệt đến các chỉ tiêu sinh lý của bò F1 là rất rõ ràng, các chỉ tiêu sinh lý ở bò F1 có mối t−ơng quan d−ơng mạnh với chỉ số THI. 3.4. ảnh h−ởng của stress nhiệt đến l−ợng thức ăn và n−ớc uống thu nhận Để đánh giá ảnh h−ởng của stress nhiệt đến l−ợng thức ăn và l−ợng n−ớc uống thu nhận, chúng tôi ghi chép l−ợng thức ăn và n−ớc uống cụ thể từng ngày, kết hợp với theo dõi chỉ số THI, từ đó tính toán ph−ơng trình hồi qui và hệ số t−ơng quan giữa l−ợng thức ăn, n−ớc uống và chỉ số nhiệt ẩm THI. THI và l−ợng thức ăn thu nhận: Kết quả cho thấy có t−ơng quan âm chặt chẽ giữa l−ợng thức ăn thu nhận và THI TA = 33,7377- 0,265601 TBCN; r = - 0,69 với P < 0,01 Kết quả này hoàn toàn phù hợp với công bố của Scott và CS (1983). Các tác giả này cho biết có t−ơng quan nghịch giữa l−ợng thức ăn thu nhận với THI. ảnh h−ởng của stress nhiệt trong thời gian theo dõi đã tạo nên biến động về thu nhận thức ăn ở bò F1 là 25,4%. Tuy nhiên, kết quả này thấp hơn so với báo cáo của Mc Dowell và CS (1996): yếu tố môi tr−ờng gây ra gần 40% biến động về l−ợng thức ăn thu nhận của bò sữa trong mùa hè. Qua theo dõi, chúng tôi thấy l−ợng thức ăn thu nhận của bò F1 giảm mạnh khi THI lớn hơn hoặc bằng 84; từ giá trị THI này trở đi l−ợng VCK thu nhận của bò chỉ đạt 10-11,5 kg/con/ngày. Khi THI lớn hơn 87, bò F1 chỉ thu nhận khoảng 10-10,5 kg/con/ngày. Điều này cho thấy stress nhiệt có ảnh h−ởng rất lớn đến l−ợng thức ăn thu nhận của bò F1. Theo Umberto và CS (2002), về mùa hè l−ợng thức ăn thu nhận ở bò sữa thấp hơn 19,8 % (18,6 và 23,2 kgVCK/con/ngày), l−ợng protein và năng l−ợng thu nhận cũng thấp hơn 17,4% và 18% (P<0,05). ở bò sữa, stress nhiệt làm giảm l−ợng thức ăn thu nhận và ảnh h−ởng này ở bò đã đẻ một vài lứa lớn hơn ở bò đẻ lứa đầu (West, 1994). L−ợng thức ăn thu nhận của bò đang vắt sữa th−ờng giảm khi nhiệt độ môi tr−ờng ở 25-260C và giảm mạnh ở 30°C, còn ở 400C l−ợng thức ăn thu nhận giảm 40% hoặc hơn (NRC, 1989). THI và l−ợng n−ớc uống Kết quả thí nghiệm cho thấy nhu cầu n−ớc uống của bò sữa tăng tỷ lệ thuận với THI N = 11,5684 + 0,32561TBCN; r = 0,410 với P<0,01 Kết quả của chúng tôi phù hợp với NRC (1989): có t−ơng quan d−ơng đáng tin cậy giữa l−ợng n−ớc uống và nhiệt độ môi tr−ờng. Theo Đinh Văn Cải và CS (2003), có ảnh h−ởng của stress nhiệt đến l−ợng n−ớc uống của bò HF thuần và bò lai; trong đó HF thuần bị ảnh h−ởng rõ nhất, l−ợng n−ớc uống có thể lên đến 100 lít/con/ngày (P<0,01). Bò sữa năng suất cao tăng l−ợng n−ớc tiêu thụ trong điều kiện stress nhiệt, vì chúng có tốc độ mất n−ớc cao hơn (Maltz và CS, 1984). 4. KếT LUậN Chỉ số ẩm nhiệt (THI) trong mùa hè ở Ba Vì luôn ở mức cao (77,9-92,6), chỉ số này ở chuồng nuôi cao hơn ngoài môi tr−ờng. Về mùa hè, bò F1 luôn trong tình trạng stress nhiệt. Stress nhiệt có ảnh h−ởng lớn đến các chỉ tiêu sinh lý: tăng nhiệt độ cơ thể, tăng nhịp mạch và tần số hô hấp. Chỉ số THI có mối t−ơng quan d−ơng mạnh với các chỉ tiêu sinh lý. Stress nhiệt có ảnh h−ởng lớn đến l−ợng thức ăn thu nhận và l−ợng n−ớc tiêu thụ: l−ợng thức ăn thu nhận giảm, l−ợng n−ớc uống tăng. Chỉ số THI có t−ơng quan âm chặt chẽ với thức ăn thu nhận (r = - 0,69; P< 0,01) và t−ơng quan d−ơng với l−ợng n−ớc uống của bò F1 (r = 0,41, P<0,01). Tài liệu tham khảo Đinh Văn Cải; Fu Qi Gao; Ramesh Patil; Yuan Yao Ming; Maxwell Thwala (2001): Effect of heat stress on dairy cattle and procedures to reduce it. Final paper of training course Dairy cattle Production Shefayim 9/2001. www.vcn.vnn.vn/khoahoc/khnam2005/kh_5_1_2005_5.htm - 187k. Allan, C. and Dan H. (2005): Heat stress and cooling cows. Vigortone Ag Products. _stress.httm. Berman, Y. M.; Folman, M.; Kaim, M.; Mamen, Z.; Herz, D.; Wolfenson, A. and Clarke, N. (1985): Upper critical temperatures and forced ventilation effects for high-yielding dairy cows in tropical climate. J. Dairy Sci. 67. Coppock, C. E.; Grant P. A.; Portzer, S. J.; Charles, D. A. and Escobosa, A. (1982): Lactating dairy cows response to dietary sodium, chloride and bicarbonate during hot weather; J. Dairy Sci. 65; pp. 566-576. Johnson, H. D. (1980): Depressed chemical thermo genesis and hormonal function in heat. environmental Physiology. Aging. Heat. and Altitude. Sevier/North Holland. New York, pp. 3-9. Maltz, E.; Olsson, K.; Glick, S. M. Fyhrquist, F.; Silanikove, N.; Chosniak, I and Shkolnik, A. (1984): Homeostatic response to water deprivation or hemorrhage in lactating and non lactating Bedouin goats. Comp. Biochem. Physiol. 77A: 79-84. Mc Dowell, R. E.; Hooven, N. F. and Camoens J. K. (1976): Effects of climate on performance of Holstains in first lactation. J. Dairy Sci. 59: 965-973. NRC (1989): Nutrient Requirement of dairy cattle, National Academy Press, Washington DC (6th Reviled Edition Update). Pirre, N. R.; Cobanov; B. and Schnitkey, G. (2000): Economic losses from heat stress by livestock industries , J. Dairy Sci. 86: 52-57. Richard, S. A. (1998): Reducing heat stress on dairy cows. http:/www. penpages.psu.edu/penpagesreference/28902/28902123htlm. page 1 of 3. Scott, M.; Johnson H. D. and Hahn G. L. (1983): Effect of programmed diurnal temperature cycles on plasma thyroxin level, body temperature, and feed intake of Holstein dairy cows. J. Biometeorology 27: 47-62. Srikandakumar, A. and Johnson, E. H. (2004): Effects of heat stress on milk production, rectal temperature, respiratory rate and blood chemistry in Holstein, Jersey and Australian Milking Zebu cows. Tropical Health and Production, 36: 685-692. Umberto, B.; Nicola, L.; Bruno, R. and Alesandro, N. (2002): Effects of the hot season on milk protein fraction in Holstein cows. Animal Research 51: 25-33. West, J. W. (1994): Interaction of energy and bovine somatotropin with heat stress. J. Dairy Sci. 77: 2091-2102.