I cambiamenti climatici da qui al 2050 preoccupano gli allevatori statunitensi, in particolare da quando sono state emanate le predizioni sull’Indice di temperatura e umidità, o Thi, nei prossimi 30 anni.
Il Thi è una scala che mette in relazione la temperatura ambientale e l’umidità relativa, combinate a formare una scala di riferimento per stimare lo stress da caldo sperimentato dalle bovine (figure 1 e 2).
Joe Harrison, ricercatore del Department of Animal sciences della Washington University (Usa) riporta che nello Stato di Washington le condizioni climatiche avranno un impatto sulla produttività lattea, con perdite stimate fino a 6 kg di latte al giorno per capo. Conseguenze più drammatiche si avranno in Stati tradizionalmente più caldi, come Florida e Arizona (figura 3).
I ricercatori raccomandano di prepararsi agendo su vari fronti, dalla selezione genetica di capi resistenti alla corretta gestione dell’alimentazione, ma l’intervento più efficace si compie attrezzando la stalla con sistemi di raffrescamento (J. Harrison, “Beat the heat and save money doing it; make a plan now to avoid heat stress”, Dairy news, Washington State University, 31 marzo 2016).
Il caldo non è uguale per tutte
Lo stress da caldo durante la mungitura ha conseguenze diverse sulle bovine, se sono stabulate in regioni temperate ma con climi leggermente differenti. È questa una delle conclusioni tratte da un gruppo congiunto di ricercatori europei che ha effettuato analisi statistiche sui dati climatici e di lattazione in aziende sparse in Belgio, Lussemburgo, Spagna e Slovenia.
Maria Jesus Carabaño, ricercatrice del National institute for research and technology in agriculture di Madrid (Spagna) spiega che sono stati scelti quattro luoghi europei con caratteristiche climatiche differenti e talvolta estreme. Sono stati messi in relazione i dati sulle temperature registrate dalle stazioni meteorologiche nei periodi più caldi nell’arco di 11 anni, i valori del Thi e le prestazioni produttive delle bovine in lattazione.
La soglia media dello stress da caldo corrispondeva ad un Thi di 73 unità.
La produzione di grasso e proteine risulta correlata a una soglia di Thi più bassa, rispetto alla sola produzione quantitativa di latte. In Spagna, gli intervalli tra le soglie di Thi che influenzavano negativamente la produzione qualitativa erano più ampi rispetto alle altre nazioni.
In generale, la produzione di grasso nel latte è stato il parametro che peggiorava per primo, al raggiungimento delle soglie minime di Thi indicative di stress da caldo.
Se messi in correlazione con la scala del Thi, gli animali a elevata produzione mostravano una persistenza della qualità produttiva del latte minore rispetto alle bovine con medie di lattazione più basse.
In Belgio e Lussemburgo, dove la soglia dello stress da caldo è stata stimata a 70 Thi, gli animali vivono in un clima temperato e le bovine che dispongono di sistemi di pascolo e allevamento semi-estensivo risultano meno resistenti allo stress da caldo.
In Spagna, dove le condizioni climatiche sono meno favorevoli, le bovine allevate con un sistema intensivo e senza pascolo sono meno suscettibili allo stress da caldo e tollerano indici Thi più ampi.
(M.J. Carabaño e colleghi, “Modeling heat stress under different environmental conditions”, pubblicato sul Journal of dairy science, vol. 99, maggio 2016).
Acqua sempre e ovunque
La soglia delle 68 unità di Thi rappresenta l’inizio di uno stress da caldo di grado moderato, che induce calo dell’appetito (con perdite giornaliere produttive fino a 4,5 kg di latte), calo delle difese immunitarie (e relativo incremento di patologie e della loro gravità), compromissione a lungo termine delle capacità riproduttive e ripercussioni sull’intera lattazione.
Le razze di taglia grande come le Holstein e grandi produttrici sono maggiormente esposte allo stress da caldo durante la lattazione, a causa del metabolismo intenso e dell’attività ruminale legata al consumo di alimento energetico, che promuovono una produzione di calore endogeno difficile da dissipare (tabella 1).
Meggan Hain, veterinaria appartenente allo staff del New bolton center hospital, Facoltà di Veterinaria, Pennsylvania State University (Usa) è stata intervistata dalla collega Louisa Shepard sui migliori accorgimenti da seguire per assicurare alle bovine in lattazione il massimo comfort nella stagione estiva.
L’accesso e la disponibilità di acqua sono i primi elementi fondamentali.
Considerando che una bovina in lattazione di circa 680 kg di peso vivo che produce circa 36,2 kg di latte al giorno necessita di circa 95 litri di acqua di bevanda al giorno con una temperatura invernale di 4,4 °C, nella stagione estiva a 26,6°C il fabbisogno di acqua sale a 125 litri.
Per garantire un consumo adeguato occorre anche minimizzare i rischi legati alla competizione, aumentando le fonti di accesso o il fronte disponibile per ciascun capo.
Non si deve trascurare il benessere delle bovine che hanno accesso al pascolo, poiché oltre a un sistema di protezione dai raggi solari è consigliabile dotare l’area anche di doccette, che promuovono un incremento produttivo del 10-20% e sono comunque essenziali per le grandi produttrici.
Rinfrescare l’ambiente
Meggan Hain ricorda che all’interno della stalla non possono mancare i ventilatori, necessari ad allontanare il calore radiante. I ventilatori, dal diametro di 91,5 – 122 cm circa, devono essere posti a un’altezza massima di 8,4 metri dal suolo, distanziati di 6 metri l’uno dall’altro e con un’inclinazione verso le bovine di 15-25 gradi. La distribuzione interna deve garantire un flusso d’aria uniforme e costante in tutte le aree dell’edificio.
I nebulizzatori, in associazione ai ventilatori, consentono di abbassare la temperatura grazie all’evaporazione. Vanno posti appena al di sotto dei ventilatori e devono spruzzare per un’ampiezza di 180°C e con una pressione di 0,68 atmosfere, in direzione del dorso delle bovine. Per una maggior efficacia si raccomanda di eseguire cicli di funzionamento di 3 minuti, alternati a 15 di sospensione.
Le aree di riposo con lettiere e cuccette non devono essere nebulizzate, a causa del possibile ristagno di umidità che favorisce le mastiti.
Nelle regioni particolarmente calde è impiegato un sistema particolare di nebulizzazione molto fine anche dove sono le cuccette, che consente all’acqua di evaporare prima di raggiungere il suolo. Tale soluzione è efficace solo in ambienti aperti e caldi, con bassa umidità ed elevato ricambio d’aria.
Negli Usa è diffuso il sistema di ventilazione a tunnel, specialmente nelle stalle dove si pratica ancora la stabulazione fissa. Nelle aziende di piccole e medie dimensioni, la combinazione tra ventilazione a tunnel e aree o “celle” di raffrescamento permette di produrre una differenza di temperatura fino a 5,5°C con l’esterno.
Una dieta estiva
La dottoressa della Penn University si concentra anche sull’alimentazione: nelle bovine al picco della produzione il rumine si comporta come una “fornace”, per questo occorre bilanciare la composizione della dieta, in modo da fornire energia senza eccessi che si traducano in calore.
La diminuzione dei concentrati e un certo incremento dei grassi consente di mantenere elevato il contenuto energetico della razione e di diminuire il calore derivante dalle fermentazioni ruminali, tuttavia non bisogna superare il 6,5% di tenore lipidico sulla sostanza secca.
Nei giorni più caldi si deve somministrare foraggio di altissima qualità per assicurare un sufficiente consumo di fibra, in quanto le bovine preferirebbero assumere i concentrati. La fibra di qualità frena anche la produzione di calore endogeno.
La supplementazione con potassio (1% sulla sostanza secca) e cromo aumenta la tolleranza alle elevate temperature ambientali.
No a pratiche stressanti
Nell’enumerazione dei punti essenziali per difendere le bovine dal caldo, Meggan Hain della Penn University raccomanda di non stressare gli animali sottoponendoli a trasferimenti (a piedi, con veicoli, cambiando aree di stabulazione) o a pratiche mediche (vaccinazioni), che indeboliscono ulteriormente il sistema immunitario.
Le bovine gravide in asciutta corrono il rischio di abortire, le bovine in lattazione possono sviluppare cali produttivi e le bovine che hanno partorito da poco sono esposte a metriti, mastiti, chetosi e altre patologie (figura 4). Questo ultimo gruppo deve essere monitorato più attentamente del solito, durante le ondate di caldo, in modo da cogliere precocemente i primi segnali di disagio e intervenire rapidamente, poiché 12 ore possono fare la differenza tra una bovina malata e una deceduta.
Al fresco prima di mungere
L’ultimo punto critico riguarda le condizioni della sala d’attesa, dove la densità è elevata e il calore radiante emanato dalle bovine si concentra in un’area ristretta. Ciascuna bovina dovrebbe avere a disposizione una superficie di 3,3-4,4 m2 per evitare il trasferimento reciproco di calore radiante.
Si possono formare piccoli gruppi da stabulare temporaneamente in recinti, in modo da ridurre il tempo di permanenza in sala d’attesa. A sua volta la sala d’attesa può essere equipaggiata con ventilatori e nebulizzatori.
All’uscita dalla sala di mungitura deve essere garantito un accesso comodo e vicino alle fonti di acqua, in modo da incoraggiarne il consumo (da: L. Sheperd, “Penn Vet’s 10 tips to keep dairy cows safe in the summer heat”, pubblicato su www.vet.upenn.edu/about/press-room/press-releases, luglio 2015).
Ore improduttive e al caldo
Sulla corretta progettazione della sala d’attesa il professor Karl VanDevender (Department of Biological and agricultural engineering, University of Arkansas, Usa) ha scritto un dettagliato articolo, orientato a difendere le bovine in lattazione dallo stress da caldo.
Il professore statunitense riporta una sintesi dell’effetto positivo prodotto dai sistemi di raffrescamento: le bovine che sostano in aree attrezzate con ventilatori e nebulizzatori producono da 0,7 a 1,8 kg di latte in più al giorno, rispetto ai capi che attendono in sale non ventilate.
Le bovine possono sostare diverse ore al giorno in sala d’attesa, che rappresenta una zona improduttiva (non possono alimentarsi, riposare o ruminare) e rischiosa per la salute.
Il raffrescamento in sala, prodotto 5 volte al giorno per una durata di 30 minuti alla volta, promuove un incremento produttivo fino a 2,2 kg di latte al giorno, specialmente se la durata quotidiana complessiva dell’attesa raggiunge le 3 o 4 ore.
Nelle stalle dell’Arkansas
Il sistema più efficace ed economico, come riporta il professor VanDevender, è la combinazione della ventilazione meccanica forzata con i nebulizzatori (figura 5) e la rimozione delle pareti, in modo da promuovere anche la ventilazione naturale.
La disposizione dei ventilatori deve essere progettata considerando anche la naturale esposizione alle correnti estive, in modo da massimizzare la circolazione dell’aria.
Un ulteriore accorgimento di gestione è la modifica degli orari delle mungiture, poiché si dovrebbe evitare alle bovine di sostare in sala d’attesa nelle ore centrali e più calde della giornata, tra le 13 e le 19.
Il professore statunitense descrive una tipica sala d’attesa, progettata dall’ingegnere John M. Langston e adottata con successo in molte aziende da latte dell’Arkansas.
L’obiettivo principale del sistema di raffrescamento è di fornire circa 0,13 cm di acqua per ciclo, nell’arco di 30 secondi o 3 minuti al massimo e di indirizzare aria sulle bovine per 10-15 minuti, per aumentare il raffrescamento da evaporazione.
La combinazione tra ventilatori e nebulizzatori è fondamentale per diminuire l’umidità, altrimenti l’eccesso di quest’ultima impedisce alle bovine di dissipare calore e può provocarne la morte.
Efficacia e risparmio d’acqua
Il sistema progettato in Arkansas fornisce acqua nella quantità di 3,7 litri al minuto, distribuiti su un’area di 7,4 m2 e con una pressione di 1-1,3 atmosfere, necessaria al buon funzionamento dei micronebulizzatori. Il circuito può alimentare una superficie complessiva di 111-140 m2, in grado di ospitare fino a 100 bovine (1,39 m2/capo). Per aree di attesa più grandi occorrono due circuiti.
I micronebulizzatori funzionano meglio rispetto a quelli tradizionali, anche in caso di pressione bassa o ridotto flusso di acqua; i più idonei hanno una portata di 1,89 litri al minuto con una pressione di 1,3 atmosfere. Il getto raggiunge i 2-3 metri e l’ampiezza può andare dai 90° ai 360°.
I micronebulizzatori sono progettati per risparmiare acqua e devono possedere una valvola che previene lo sgocciolamento, quando la pompa che genera pressione non è in funzione.
Il diametro delle tubazioni deve tenere conto della lunghezza del circuito, poiché su distanze superiori a 30 metri la frizione contro le pareti deve essere bilanciata da una sufficiente pressione.
Generalmente si impiegano tubazioni di 2,5 cm di diametro, con un flusso di 56,7 litri al minuto.
I micronebulizzatori devono essere distanziati tra di loro di 2,4-3 metri in lunghezza e larghezza.
A causa dell’acqua che finisce a terra, la pavimentazione deve prevedere una superficie antiscivolo e appositi sistemi di drenaggio, per evitare il ristagno dell’umidità che, miscelata alle deiezioni, rende l’ambiente poco sicuro e contaminato.
Ventilatori e cicli
Il professor VanDevender specifica anche come sono stati progettati i ventilatori, nelle sale d’attesa delle aziende da latte dell’Arkansas.
I ventilatori, del diametro di 91,4 cm e della potenza di 0,37 kW, indirizzano il flusso d’aria fino a 6-9 metri, per una larghezza di 2,4 metri, mentre i ventilatori di dimensioni maggiori (121 cm di diametro, 0,74 kW) movimentano l’aria fino a 9-12 metri di distanza e 3 metri in larghezza. L’inclinazione verso il dorso dei bovini deve essere di 15 gradi.
Una tipica sala d’attesa larga 6-8,5 metri richiede 3 ventilatori piccoli ogni 6-7,5 metri di lunghezza, oppure 2 ventilatori grandi ogni 9-12 metri di lunghezza.
I cicli di funzionamento prevedono un’alternanza tra micronebulizzatori e ventilatori: 2 minuti di nebulizzazione alternati a 10-15 di ventilazione. In questo modo l’acqua ricade sulle bovine, invece di essere sparsa per la stalla. Il sistema è regolato da un timer.
È stato calcolato che i costi di investimento e manutenzione possono essere recuperati nel giro di un paio di estati, grazie al ritorno economico legato al mantenimento della produttività e della qualità del latte, al mantenimento delle performance riproduttive e ai minori problemi sanitari causati dallo stress da caldo (da: K. VanDevender, “Cooling dairy cattle in the holding pen”, pubblicazione n. FSA4019, Division of agriculture, research and extension, University of Arkansas, Usa).
L’articolo completo è pubblicato su Informatore Zootecnico n. 14/2016
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