Csökkenthető-e a hőstressz modern technológiával?

A hőstressz évről évre óriási kihívást jelent minden tejtermelő gazdaság számára, amit minél kevesebb gazdasági veszteséggel próbálnak átvészelni. Minél régebbi épületek állnak rendelkezésre, annál nehezebb az állatok számára optimális környezetet biztosítani ezekben az időszakokban. A jelenleg ismert leghatékonyabb megoldás a hőstresszel szemben a tehenek hűtése, azonban nem mindegy, hogy milyen hatékonysággal és milyen technológiával szeretnénk célunkat elérni.

A klímaváltozás napjainkban komoly kihívások elé állítja az agráriumot. A szélsőséges időjárás kedvezőtlen körülményeket teremt nemcsak az állatok közvetlen környezetében, de a jó minőségű takarmányok előállításában is nehézségeket okoz, ami nagymértékben befolyásolja a termelés sikerességét. Globálisan megfigyelhetők a gyakori hőhullámok és az extrém hőségnapok számának növekedése, ami megterhelő minden élőlény számára. A fenntarthatóság érdekében reagálnunk kell ezekre a környezeti változásokra. Számos termelő küzd gazdasági nehézségekkel, akik azonban nyitottak az új technológiák alkalmazására a gyakorlatban, azok mindig megtalálják az utat az innovatív megoldások irányába.

A hőstressz hatása a tejelő szarvasmarhák viselkedésére és élettani paramétereire

Napjaink meghatározó tejtermelő fajtája, a holstein-fríz, kimagasló tejtermelése mellett egy rendkívül érzékeny fajta. Az elvárt hozamok teljesítéséhez intenzív anyagcserére van szükség, így nagyon könnyen felborulhat az egyensúly az állatok élettani, anyagforgalmi és hormonális működésében. Ha a környezeti hőmérséklet fokozódik, különböző viselkedésbeli és élettani változások következnek be. A hőstressz biológiai költsége, azaz az alkalmazkodásra fordított energia az állomány egészségügyi és termelési mutatóinak visszaesésében mutatkozik. Rövid távon heveny stresszválasz alakul ki, aminek következtében nő a légzésszám és a szívritmus, valamint a vérben az adrenalin- és a kortizolszint.

Az állatok több időt töltenek álló testhelyzetben, keresve az istálló hűvösebb pontjait, összeállva igyekeznek minél több hőtől megszabadulni, vagy az itatók körül próbálják hűteni magukat. Fekvő testhelyzetben a tehenekben gyorsabban halmozódik fel a hő, míg álló testhelyzetben azt könnyebben leadják. Ezért jól megfigyelhető hőstressz idején, hogy a fekvés időtartama jelentősen, akár felére, azaz napi 6 órára is csökkenhet. Az emelkedett testhőmérséklet hatására a sejtszintű anyagcsere zavart szenved, csökken a fehérjeszintézis, a sejtosztódás lassul. A hő okozta károsodás kivédésére ún. hősokkfehérjék termelődnek. Tartósan fennálló hőstressz hatására csökken az étvágy, aminek következtében energiahiány alakul ki az alacsonyabb szárazanyag-felvétel miatt. A csökkent takarmányfelvétel azonban csak 30–50%-ban felelős a tejtermelés csökkenéséért. Az immunrendszer magas szintű glükózfelhasználása és a tejtermelésre ható negatív visszacsatolási rendszer miatt kevesebb energia jut a tejtermelésre. A hőstressz megjelenésétől 24–48 órán belül tapasztalható a tejcsökkenés, azonban egyedi szinten eltérő a hőstresszhez való adaptációs készség. Az idősebb, többször ellett tehenek szervezetét nagyobb mértékben terheli meg a hőstressz, ami sokszor párosulhat más betegségekkel (pl. sántaság, ketózis stb.), így egy erősebb hőhullám az egyébként is gyengült immunrendszerrel rendelkező tehén esetében akár elhullással is végződhet.

A THI mint a hőstressz mérőszáma

A környezeti hőmérséklet és a relatív páratartalom értékeiből képzett index egy általánosan elterjedt mérőszám a hőstressz küszöbértékének vagy mértékének meghatározásához, ami rendkívül jól korrelál a tehenek élettani paramétereinek változásával. A szakirodalmi adatok alapján korábban a legtöbb szerző 72 THI körül határozta meg a hőstressz küszöbértékét, további vizsgálatok során azonban más szerzők megállapították, hogy már 52 THI fölött csökken a kérődzés intenzitása, 60–65 közötti THI esetén csökken a tejtermelés, 65 THI fölött megfigyelhetők a viselkedésbeli változások, és a szaporodásbiológiai eredmények is romlani kezdenek. (1. ábra)

A magasabb tejtermeléssel rendelkező, többször ellett tehenek kevésbé jól tűrik az optimálisnál magasabb hőmérsékletet, hiszen a magas termelés fokozott metabolikus hőtermeléssel jár, ezáltal nehezebben tudnak a felesleges hőtől megszabadulni. A küszöbérték korcsoportonként és laktációs stádiumonként is eltérő lehet, hiszen egy néhány napos borjú még fejletlen védekezőrendszerrel nagyobb kockázatnak van kitéve a környezeti hatásokkal szemben, mint egy fejlett növendék állat. Egy hőterhelt időszakban történő ellés – kiváltképp a többször ellett tehenek számára – rendkívül megterhelő az egyébként is kockázatos tranzíciós periódusban, ugyanis a legtöbb betegség megjelenése erre az időszakra tehető. Különböző klimatikus körülmények között eltérő hőstressz elleni védekezési stratégiát kell alkalmazni. Ha a magas levegőhőmérséklet magas páratartalommal párosul, a párologtatásos hőleadáson alapuló módszer (vízpermet) nem alkalmas a hőstressz csökkentésére, ugyanis tovább növeli a páratartalmat az istállóban, ami tovább gátolja a hőleadást.

Viszont száraz, aszályos időszakban alacsony páratartalom mellett rendkívül hatékony módszer az állatok testfelületének nedvesítése, ami az evaporáció során a ventilátorok segítségével hatékony hűtést tesz lehetővé. Nagyobb mennyiségű vízpermet használata bizonyítottan hatékonyabb, mint a különféle porlasztóberendezések, hiszen ezáltal közvetlenül az állat testét hűtjük, nem csupán az istálló levegőjét. Amerikai kutatások eredményei alapján hűtés nélkül 40–50%-os tejcsökkenéssel lehet számolni, míg hűtött istállók esetén 10–15% körülire tehető a veszteség.

A tehenek komfortzónája

A tejelő szarvasmarha hősemleges zónája 4 és 21 °C közötti tartományban optimális. Ami az ember számára kellemes termikus környezet, az a tehenek számára már komfortzónán felüli, ezért az istállóhűtési rendszereknek emberi beavatkozástól függetlenül kell működniük. Ha a saját hőérzetünkből indulunk ki, akkor nyáron nem aktiváljuk a hűtőrendszereket elég alacsony hőmérsékleten, télen pedig, ha túlzottan zárt térben tartjuk az állatokat, megfelelő légcsere nélkül jelentősen romlik a levegő minősége, és növekszik a légúti megbetegedések kockázata. Általánosan elterjedt tény, hogy óránként egy m³ friss levegőre van szükség egy kg élőtömegre vetítve. A tehenek érzékenyen reagálnak a páratartalomra is, ugyanis minél nedvesebb a levegő, annál alacsonyabb az a környezeti hőmérséklet, amelynél már hőstresszről beszélhetünk. A küszöbérték 90% RH (relatív páratartalom) mellett már 21 °C, míg 20% RH mellett 24 °C, ami 68 körüli THI-nak felel meg. A hatékony szellőztetési rendszer tervezésénél figyelembe kell venni az istállón belüli eltérő mikrokörnyezeteket, azaz bármilyen rendszert választunk, ventilátorokat vagy terelőket kell alkalmaznunk, hogy befolyásoljuk a pihenőtér levegőmozgását, és legalább 1–2 m/s légsebességet biztosítsunk a legtöbb tehénnek. Az ezen a tartományon belüli légsebességről kimutatták, hogy csökkenti a tehén légzésszámát, a páratartalom légzésszámra gyakorolt negatív hatását, a nedves bőr hőmérsékletét és a szőr ellenállását, ami által javul a szőrréteg hővezető képessége. Igazán hatékony hűtő hatást a tehenek 2–2,5 m/s légsebesség mellett érzékelnek, ami extra pozitív hatásként a legtöbb légyfajt is távol tartja. Ajánlott maximum légsebesség hideg időszakban 2 m/s, meleg időszakban 4 m/s. Ennél magasabb érték az állatok pihenőterületén a huzat káros hatásai miatt nem javasolt.

A tehenek hűtésének lehetőségei

A természetes szellőztetés sok esetben hatékony és a legolcsóbb megoldás. Friss levegő jut be az istállóba, az áporodott levegő pedig nagyrészt az épületen belüli légnyomáskülönbség és a külső és belső hőmérséklet-különbség miatt távozik. A nyitott gerincen átfújó szél szívóhatást kelt, meleg-nedves levegőt szív ki az istállóból, és friss levegőt húz be a nyitott oldalfalakon keresztül. Nyáron a gerincnyílásnak viszonylag csekély szerepe van, sokkal nagyobb jelentősége van annak, ha a szélmozgást a nyitható oldalfalakon keresztül meg lehet fogni. Csendes napokon a termikus felhajtóerő kivezeti a levegőt a gerincnyíláson keresztül, amit „kéményhatásnak” nevezünk. A terelőlemezeket leggyakrabban a keresztszellőztetéses kialakításokban használják, a ventilátorokat mechanikus és természetes szellőztetésű istállókban egyaránt.

A nagyobb kapacitású ventilátorok nagyobb mennyiségű levegőt mozgatnak tovább nagyobb sebességgel, ami lehetővé teszi kevesebb ventilátor használatát nagyobb távolságok mellett, kevesebb vezetékrendszer-használattal és alacsonyabb telepítési költséggel. A ventilátorok irányának összhangban kell lennie az uralkodó széllel vagy mechanikus rendszerekben a ventilátor elszívó irányával, és 20 °C felett kell aktiválódniuk. Kevésbé gondolunk bele, hogy a hőstressz hatása továbbra is fennáll, miután a környezeti hőmérséklet a nap folyamán csökkenni kezd. A kizárólag környezeti hőmérséklet által vezérelt rendszerek túl korán kapcsolják ki a hűtést, amikor a teheneknek még szükségük lenne rá. Ezért olyan rendszerek használata ajánlott, amelyeket lehetőség szerint a THI-értékek vezérelnek, így szükség esetén biztosított az éjszakai hűtés is. Az istálló tájolása is hatással van a hőstresszre.

Ha észak-déli tájolású az istálló, akkor a délutáni órákban nagyobb lesz a napsugárzás az istálló nyugati oldalán, ami a tehenek zsúfolódását okozhatja, és csökkenti a külső istállósorok használatát. Az istálló szellőztetése történhet pozitív nyomással, ahol friss levegőt nyomnak az istállóba, avagy negatív nyomással, ahol a levegőt kiszívják az istállóból, és a friss levegőt a beömlőnyílásokon juttatják be. Nincs olyan tökéletes szellőztetőrendszer-kialakítás, amely univerzálisan használható lenne minden istállóban, hiszen mind eltérő kialakítású. Olyan rendszert válasszunk, amely biztosítja a megfelelő légsebességet a tehenek pihenőterületén, és amelynél a hő, nedvesség, por, mérgező gázok megfelelő ütemben tudnak távozni az istállóból. Amerikai számítások alapján kijelenthetjük, hogy a hőstressz költségeiből adódó becsült veszteség a legtöbb esetben meghaladja az összes rendelkezésre álló hűtési megoldás beruházási és működési költségeit.

A légsebesség kulcsfontosságú

Hatékony hűtés megfelelő légsebesség mellett érhető el, ami a ventilátorok beállításától és kapacitásától függ. Kísérletünk során összehasonlítottuk az alacsonyabb teljesítményű (0,5–0,8 m/s), régi típusú és a nagyobb teljesítményű (1,8–2,5 m/s) új típusú ventilátorokkal felszerelt istállóban a hűtés hatékonyságát az állatok viselkedési és élettani paramétereinek monitorozása mellett. A vizsgált periódusokban magas hőterhelésnek voltak kitéve az állatok, testhőmérsékletük jól korrelált az istállóban mért hőmérséklettel és THI-vel, és elérte akár az extrém 41,5 °C értéket is. Az optimális napi 10–12 óra fekvéssel töltött idő a hőstresszes időszakokban jelentősen (kb. felére) csökkent. Bár a szakirodalmi adatok alapján a takarmányfelvétellel és kérődzéssel töltött idő jelentősen csökken hőstressz idején, mi nem tapasztaltunk szignifikáns eltérést a kísérleti és kontroll csoport között, ami feltehetően a hőstresszre optimalizált takarmányozás és a félig nyitott, karámos tartástechnológiának köszönhető. A legjelentősebb hozadéka a nagyobb kapacitású új ventilátornak a tejtermelésben mérhető különbség volt. Az állatok testhőmérséklete a hatékonyabb hűtésnek köszönhetően alacsonyabb maradt, azaz a hőstressz biológiai költsége (kompenzációs energiaigénye) kisebb, így több energia maradt a tejtermelésre, ami átlagosan napi 3 liter különbséget jelentett tehenenként.

Tippek a hőstressz okozta problémák kiküszöbölésére

• Csökkentsük a zsúfolótérben tartózkodás idejét (legmelegebb hely a telepen), és használjunk ventilációs hűtést (vízpermetet itt NE alkalmazzunk a befülledés miatt, szűkös hely; magas páratartalom; sok állat).

• Megfelelő számú nyílt víztükrű itatót az istállóban és a fejésről kifelé jövet is javasolt biztosítani. Jó minőségű, tiszta ivóvíz (nyáron jóval gyakoribb vályútisztítás), dupla mennyiségű vízfogyasztás, ásványi anyagok kihelyezhetők az itató mellé (pl. nyalótálak).

• A fejőházból kijövet erőteljesebb vízpermettel hatékonyabb hűtés szükséges, lehetőleg egyen az állat, mikor visszaér az istállóba.

• Megfelelő takarmányozási menedzsment (rostarány, könnyen emészthető szénhidrát, fűszilázsok, jobb minőségű tömegtakarmány, ha van ilyen, akkor ilyenkor etessük, energianövelés, szárazanyag-felvétel ösztönzése), kiegészítő ásványi anyagok, élesztő, egyéb; jászolmenedzsment kiemelten fontos – a befülledt TMR-ek eltávolítása).

• Etetési idő hajnalban és késő este, vagy ha van lehetőség, többször egy nap kevesebbet (pl. etetőrobotok).

• Munkaszervezés (nyakfogó használata, válogatás, vemhességvizsgálat, vérvétel, körmölés stb. hajnali órákban).

• Létszám-optimalizálás az istállókban (selejt tehenek értékesítése, ha van rá lehetőség).

• Mélyalmos tartástechnológiánál gyakoribb kitrágyázás a trágya fűtőhatása miatt.

• Az állatok bélsár-konzisztenciájának kiemelt monitorozása ebben az időszakban, receptúraváltoztatás, ha szükséges.

• Lábfürösztés (a meleg, nedves közeg kedvez a baktériumok szaporodásának, szaru ellenálló képességének növelése).

• Hőmérséklet- és páratartalom-mérő eszköz használata, hűtésrendszer-aktiválódás THI-érték alapján.

• Jól beállított, megfelelő számú és teljesítményű ventilátor alkalmazása, szükség esetén már rendelkezésre állás.

• Páratartalomhoz igazított vízpermethasználat (megfelelően beállítva, az állatok hátát permetezze, ne az etetőutat).

• Tranzíciós és termékenyítés előtt-alatt álló tehenekre kiemelt figyelem, legoptimálisabb feltételek megteremtése.

• Ventilátorok, vizesblokkok folyamatos ellenőrzése, a tehenek csoportosulásának megfigyelése, folyamatos optimalizálás.

Felhasznált irodalomjegyzék a szerzőnél és a szerkesztőségben elérhető.

Szalai Szilvia
Magyar Agrár és Élettudományi Egyetem
PhD hallgató