Bảng 1.3. Phương trình tính các loại chỉ số nhiệt và môi trường
Phương trình | Tác giả | ||
Chỉ số nhiệt ẩm | THI | THI = T + 0,36DPT + 41,5 | Thom (1959) |
Chỉ số nhiệt ẩm | THI2 | THI2 = (1,8T + 32) - 0,55(1 - RH/100)(1,8T + 32 - 58) | Kelly and Bond (1971) |
Chỉ số nhiệt ẩm quả cầu đen | BGHI | BGHI = BGT + 0,36DPT + 41,5 | Buffington et al. (1981) |
Chỉ số nhiệt thích hợp | TCI | TCI = 0,659RH + 0,511PVP + 0,55BGT - 0,042AWS | Silva and Barbosa (1993) |
Chỉ số nhiệt thích hợp | TCI2 | TCI2 = 0,6678T + 0,4969PVP + 0,5444BGT + 0,1038AWS | Barbosa and Silva (1995) |
Chỉ số stress môi trường | ESI | ESI = 0,63T - 0,03RH + 0,0002R + 0,0054TxRH - 0,073(0,1+ R) - 1 | Moran et al. (2001) |
Chỉ số tải nhiệt | HLI | HLI = 33,2+0,2RH+1,2BGT- (0,82AWS)0,1- log(0,4AWS2+0,0001) | Gaughan et al. (2002) |
Chỉ số tải nhiệt | HLIBG | Nếu BGT > 25 °C: HLIBG = 8,62+0,38(RH/100) + 1,55BGT - 0,5AWS + e2,4-AWS | Gaughan et al. (2008) |
Nếu BGT < 25 °C: HLIBG= 10,66 + 0,28(RH/100) + 1,3BGT – AWS | |||
Chỉ số dự báo hô hấp | RRP | RRP = 5,4T + 0,58RH - 0,63AWS + 0,024R - 110,9 | Eigenberg et al. (2008) |
Chỉ số nhiệt tương đương | ETI | ETI = 27,88-0,456T + 0,010754T2 - 0,49505AH + 0,00088RH2 + 1,1507AWS - 0,126447AWS2 + 0,019876TxRH- 0,046313TxAWS | Baêta và CS. (1987) |
Có thể bạn quan tâm!
-
Tình Hình Phát Triển Chăn Nuôi Cừu Trên Thế Giới Và Trong Nước -
Lịch Sử Hình Thành Và Phát Triển Nghề Chăn Nuôi Cừu -
Nghiên Cứu Về Sinh Lý, Sinh Trưởng, Sinh Sản Và Dinh Dưỡng Của Cừu Phan Rang -
Quan Hệ Giữa Nhiệt Độ, Ẩm Độ Và Thi Với Các Chỉ Tiêu Sinh Lý Máu Của Cừu -
Quan Hệ Giữa Môi Trường Với Lượng Thức Ăn Thu Nhận Của Cừu -
Một Số Đặc Điểm Cơ Bản Về Điều Kiện Tự Nhiên Và Khí Hậu Thời Tiết Ở Các Điểm Nghiên Cứu
Xem toàn bộ 180 trang tài liệu này.
Ghi chú: R (solar radiation): năng lượng bức xạ mặt trời (W/m2*h); MWS (maximum wind speed): tốc độ gió lớn nhất (m/s); AWS (average wind speed): tốc độ gió trung bình (m/s); T (temperature): nhiệt độ không khí (0C); BGT (black globe temperature): nhiệt độ quả cầu đen (0C); RH (relative air humidity): độ ẩm tương đối (%); PVP (partial vapor pressure): một phần áp suất hơi nước (kPa); DPT (dew point temperature): nhiệt độ điểm sương (0C). DPT = 186.4905 - 237.3log(PVP10)/log(PVP10) - 8.2859 (Nguồn: Paim và CS., 2012).
Theo Paim và CS. (2012), khi phân tích phương sai mối quan hệ giữa các chỉ số môi trường đến nhiệt độ ở các bộ phận trên cơ thể cừu (Brazin) cũng có sự sai khác. Mặt khác, ở trên cùng một bộ phận nhưng khi áp dụng các công thức tính khác nhau vẫn cho kết quả khác nhau (bảng 1.4).
Bảng 1.4. Phân tích phương sai ảnh hưởng của các chỉ số môi trường đến nhiệt độ
Chỉ số | Nhiệt độ các vị trí khác nhau trên cơ thể (0C) | ||||||
Cơ thể | Mũi | Đầu | Cổ | Nách chân trước | Nách chân sau | Mông | |
TCI | * | *** | ** | *** | ns | ns | * |
TCI2 | * | *** | ** | *** | ns | ns | P<0,10 |
ESI | *** | ** | *** | ** | ns | *** | *** |
HLI | P<0,10 | *** | * | *** | ns | ns | P<0,10 |
RRP | ns | ns | ns | ns | ns | ns | ns |
ETI | * | *** | ** | *** | ns | ns | * |
THI | *** | *** | *** | *** | * | * | *** |
THI2 | P<0,10 | *** | ** | *** | P<0,10 | ns | ns |
BGHI | ns | *** | ns | *** | ns | ns | ns |
HLIBG | ns | ns | ns | ns | * | P<0,10 | ns |
R² | 0,75 | 0,67 | 0,73 | 0,76 | 0,62 | 0,73 | 0,74 |
CV | 15,21 | 11,92 | 13,89 | 12,66 | 14 | 13,71 | 16,35 |
X | 27,05 | 29,44 | 27,74 | 26,45 | 28,25 | 26,96 | 27,06 |
tại các vị trí trên cơ thể cừu
Ghi chú: *p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ns: sai khác không có ý nghĩa thống kê. TCI (thermal comfort index): chỉ số nhiệt thích hợp; ESI (Environmental stress index): chỉ số stress môi trường; HLI (heat load index), BGHI (black globe temperature and humidity index), HLIBG (heat load index using black globe temperature): chỉ số tải nhiệt; RRP (respiratory rate predictor): chỉ số dự báo hô hấp; ETI (equivalent thermal index): chỉ số nhiệt tương đương; R2: hệ số tương quan; CV: hệ số biến dị: X: trung bình.
Như vậy, để xác định ảnh hưởng tổng hợp của nhiệt độ và ẩm độ đến sức sản xuất của gia súc có rất nhiều công thức tính THI. Tuy nhiên, khi sử dụng các công thức THI và thang chuẩn khác nhau để đánh giá mức độ stress nhiệt cho cừu có sự sai khác. Vì vậy, cần có các thang đánh giá stress nhiệt riêng cho từng giống cừu, cũng như ở các vùng khác nhau.
Ở Việt Nam, trong những năm qua đã có các công trình nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, ẩm độ và THI đến các chỉ tiêu sinh lý của bò lai (Văn Tiến Dũng và CS., 2010; Nguyễn Thạc Hòa và CS., 2009; Đặng Thái Hải và Nguyễn Thị Tú, 2008; Lê Văn Phước và CS., 2007a; Vương Tuấn Thực và CS., 2007); khả năng thu nhận thức ăn, sản lượng sữa của bò (Đặng Thái Hải và Nguyễn Thị Tú, 2010); khả năng sản xuất của gia súc, gia cầm (Ngô Sỹ Giai và Trịnh Hoàng Dương, 2009)... Các nghiên cứu cho thấy, thân nhiệt, nhịp tim, tần số hô hấp có tương quan dương với THI; trong ngày, tần số hô hấp và nhịp tim cao nhất vào buổi trưa, thân nhiệt cao nhất vào buổi chiều (Đặng Thái Hải và Nguyễn Thị Tú, 2008, 2010; Vương Tuấn Thực và CS., 2006). THI có tương quan âm với lượng thức ăn thu nhận và năng suất sữa của bò (Đặng Thái Hải và Nguyễn Thị Tú, 2010; Ngô Sỹ Giai và Trịnh Hoàng Dương, 2009), khả năng sản xuất của lợn (Lê Văn Phước và CS., 2007b), tỷ lệ thụ thai của gia súc và sản lượng trứng của gia cầm (Ngô Sỹ Giai và Trịnh Hoàng Dương, 2009).
Tuy nhiên, các nghiên cứu sử dụng THI để đánh giá khả năng thích ứng thông qua đặc điểm sinh lý và khả năng sản xuất trên cừu ở Việt Nam hoàn toàn chưa có nghiên cứu nào được công bố.
1.2.3. Quan hệ giữa nhiệt độ, ẩm độ và THI với các chỉ tiêu sinh lý của cừu
1.2.3.1. Thân nhiệt
Thân nhiệt của cừu là nhiệt độ cơ thể được đo qua trực tràng, là một chỉ thị về cân bằng nhiệt, có thể sử dụng để đánh giá những ảnh hưởng bất lợi của môi trường đối với cơ thể (Alhidary và CS., 2012; Marai và CS., 2009; McManus và CS., 2008). Ở điều kiện sinh lý bình thường thân nhiệt của cừu tương đối ổn định và độc lập với nhiệt độ môi trường. Sự ổn định tương đối này là nhờ quá trình sinh nhiệt và thải nhiệt của cừu (Berman và CS., 1985).
Theo Marai và CS. (2007), thân nhiệt của cừu bình thường trong khoảng 38,3 - 39,90C, thân nhiệt tăng lên 420C là nguy hiểm. Thân nhiệt của cừu có thể biến đổi trong phạm vi sinh lý nhất định, phụ thuộc vào giống, tuổi, tính biệt, trạng thái sinh lý, hoạt động, màu lông, nhiệt độ và ẩm độ môi trường... Quan hệ giữa thân nhiệt của cừu với môi trường tóm tắt ở bảng 1.5.
Sự gia tăng nhiệt độ môi trường sống quá cao có ảnh hưởng đến thân nhiệt của cừu (Marai và CS., 2007; Katoh và CS., 1989). Theo Srikandakumar và CS. (2003), thân nhiệt của cừu bắt đầu tăng lên khi nhiệt độ môi trường
>320C. Thân nhiệt của cừu ở phòng nóng (30 - 400C) cao hơn so với phòng
mát (200C) (Sarage và CS., 2008); nhiệt độ môi trường 200C thân nhiệt của cừu là 38,70C, khi nhiệt độ 320C thân nhiệt là 39,10C (Katoh và CS., 1989).
Trong năm, các mùa, các tháng khác nhau, nhiệt độ dao động đáng kể kéo theo sự thay đổi của thân nhiệt (Marai và CS., 2009; Bhatta và CS., 2005). Thân nhiệt cừu vào mùa đông thấp hơn so với mùa hè. Trong một ngày đêm thân nhiệt của cừu dao động theo quy luật: thấp nhất vào buổi sáng, càng về trưa thân nhiệt càng cao, đạt cao nhất là buổi chiều (15.00-16.00h), sau đó giảm dần vào buổi tối và giảm thấp nhất vào lúc nửa đêm, sáng hôm sau bắt đầu tăng dần (Aleksiev, 2008; McManus và CS., 2008; Marai và CS., 2007;
Bhatta và CS., 2005; Hamadeh và CS., 1997). Biên độ dao động thân nhiệt trung bình ngày vào mùa đông 0,850C và mùa hè 0,560C, buổi chiều trời mát nhưng cũng là lúc thân nhiệt cao nhất (Haidary và CS., 2012).
Bảng 1.5. Quan hệ giữa nhiệt độ, ẩm độ và THI với thân nhiệt của cừu
Nhiệt độ, ẩm độ, THI, mùa | Thân nhiệt (0C) | P | Nguồn trích dẫn | |
Merino (Úc) | T = 23,20C, RH = 51,9%, THI = 69,6 T = 37,40C, RH = 49,8%, THI = 87,8 | 39,10 39,83 | 0,001 | Alhidary và CS., (2012) |
Merino (Úc) | Mùa lạnh: THI = 72 Mùa nóng: THI = 93 | 39,50 39,80 | <0,01 | Srikandakumar và CS., (2003) |
Omani (Úc) | Mùa lạnh: THI = 72 Mùa nóng: THI = 93 | 39,00 39,70 | <0,01 | |
Santa Ines (Brazin) | Buổi sáng: THI = 19,05 Buổi chiều: THI = 24,04 | 38,25 39,44 | <0,05 | McManus và CS., (2008) |
Suffolk (Ai Cập) | Mùa đông: THI = 14,5 Mùa hè: THI = 25,6 | 38,70 39,80 | <0,01 | Marai và CS., (2009) |
West African Dwarf | Cuối mùa khô | 38,93 | <0,05 | Fadare và CS., 2012 |
Đầu mùa mưa | 38,60 |
THI có ảnh hưởng đến thân nhiệt, khi THI thay đổi, dẫn đến thân nhiệt của cừu cũng có sự biến đổi (bảng 1.5) (Alhidary và CS., 2012; Marai và CS., 2009; Srikandakumar và CS., 2003). Khi THI tăng dẫn đến thân nhiệt của cừu Merino tăng lên (Alhidary và CS., 2012). Theo Marai và CS. (2009), thân nhiệt cừu Suffolk (Ai Cập) ở THI=14,5 là 38,70C, khi THI=25,6 thân nhiệt là 39,80C.
Sự thay đổi thân nhiệt của cừu trước sự thay đổi của nhiệt độ không có nghĩa cừu là động vật "biến nhiệt", thân nhiệt của cừu ổn định là nhờ sự điều hòa của mối cân bằng nhiệt giữa hai quá trình sinh nhiệt - thải nhiệt của cơ thể.
1.2.3.2. Tần số hô hấp
Tần số hô hấp của cừu là số lần thở trong một phút (lần/phút), là chỉ số dùng để dự báo stress nhiệt của cừu (Marai và CS., 2007; Srikandakumar và CS., 2003). Tần số hô hấp của cừu bình thường khoảng 15 - 40 lần/phút và có thể đạt tối đa 350 lần/phút (Adam và McKinley, 2009).
Tần số hô hấp của cừu thay đổi phụ thuộc vào yếu tố cơ thể và điều kiện ngoại cảnh. Tần số hô hấp của cừu con nhanh hơn cừu trưởng thành, cừu đực cao hơn cừu cái, cừu lông màu đen cao hơn lông màu nâu, trạng thái tình cảm của con vật, nhiệt độ và ẩm độ môi trường. Quan hệ giữa tần số hô hấp của cừu với môi trường tóm tắt ở bảng 1.6.
Bảng 1.6. Quan hệ giữa nhiệt độ, ẩm độ và THI với tần số hô hấp của cừu
Nhiệt độ, ẩm độ, THI, mùa | Tần số hô hấp (lần/phút) | P | Nguồn trích dẫn | |
T = 23,20C, RH = | 39,40 | |||
Merino (Úc) | 51,9%, THI = 69,6 T = 37,40C, RH = | 109,90 | 0,001 | Alhidary và CS., (2012) |
49,8%, THI = 87,8 | ||||
Merino (Úc) | Phòng mát (20 0C) Phòng nóng (30 - 400C) | 149,00 206,00 | <0,05 | Savage và CS., (2007) |
Merino (Úc) | Mùa lạnh: THI = 72 Mùa nóng: THI = 93 | 50,00 128,00 | <0,01 | Srikandakumar |
Omani (Úc) | Mùa lạnh: THI = 72 Mùa nóng: THI = 93 | 34,00 65,00 | <0,01 | và CS., (2003) |
Santa Ines (Brazin) | Buổi sáng: THI = 19,05 Buổi chiều: THI= 24,04 | 35,66 49,85 | <0,05 | McManus và CS., (2008) |
West African Dwarf | Cuối mùa khô Đầu mùa mưa | 65,17 50,87 | <0,05 | Fadare và CS., 2012 |
Trong điều kiện nhiệt độ môi trường cao, dẫn đến thân nhiệt tăng, cừu phải tăng tần số hô hấp để thải nhiệt ra ngoài, vì vậy tần số hô hấp của cừu tăng lên (Alhidary và CS. 2012; Bhatta và CS., 2005; Srikandakumar và CS., 2003). Theo Marai và CS. (2007), khoảng 20% lượng nhiệt cơ thể cừu thải ra qua hô hấp ở nhiệt độ môi trường 120C, nhưng có đến 60% khi nhiệt độ môi trường 350C. Theo Sarage và CS. (2008), tần số hô hấp của cừu trong phòng nóng (30 - 400C) là 206 lần/phút cao hơn so với phòng mát (200C) 149 lần/phút. Theo Katoh và CS. (1989), tần số hô hấp của cừu khi nhiệt độ môi trường 200C là 41 lần/phút, tăng lên là 90 lần/phút ở 320C.
Mùa hè tần số hô hấp của cừu nhanh hơn mùa đông, buổi trưa nóng bức hô hấp nhanh hơn ban đêm trời mát (Marai và CS., 2007). Tần số hô hấp tăng/giảm theo quy luật: thấp nhất vào buổi sáng, cao nhất vào buổi trưa và sau đó giảm dần vào buổi chiều (Aleksiev, 2008; McManus và CS., 2008; Marai và CS., 2007; Bhattacharya và Uwayjan, 1975). Theo Aleksiev (2008), tần số hô hấp của cừu Tsigai buổi sáng (7.00h) là 36,6 lần/phút và buổi chiều (14.00h) là 55,9 lần/phút. Thời điểm cuối mùa khô và đầu mùa mưa tần số hô hấp của cừu cũng có sự sai khác (Fadare và CS., 2012).
Tần số hô hấp của cừu có quan hệ với THI. Khi THI môi trường tăng cao có thể làm thay đổi tần số hô hấp của cừu (bảng 1.6) (Alhidary và CS., 2012; McManus và CS., 2008; Srikandakumar và CS., (2003). Theo McManus và CS. (2008), ở điều kiện THI = 19,05 tần số hô hấp của cừu là 35,66 lần/phút, khi THI = 24,04 tần số hô hấp là 49,85 lần/phút.
1.2.3.3. Nhịp tim
Nhịp tim là số lần mạch đập trong một phút (lần/phút). Nhịp tim thể hiện cường độ trao đổi chất, trạng thái sinh lý, bệnh lý của cơ thể cũng như của tim. Nhịp tim bình thường của cừu khoảng 50 – 80 lần/phút và có thể đạt tối đa 260 - 280 lần/phút (Adam và McKinley, 2009).
Nhịp tim thay đổi theo độ tuổi, màu lông, trạng thái phản ứng tình cảm của cừu. Nhịp tim tăng khi nhiệt độ môi trường tăng cao, thân nhiệt tăng, khi tinh thần hưng phấn, khi gia súc đang ăn, vận động...
Nhịp tim của cừu thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, ẩm độ và THI. Tuy nhiên, so với thân nhiệt và tần số hô hấp, nhịp tim bị ảnh hưởng bởi stress nhiệt ít hơn. Khi THI tăng, nhịp tim và tần số hô hấp đều tăng, nhưng nhịp tim không tăng nhiều như tần số hô hấp. Mùa hè nhịp tim cao hơn mùa đông, nhịp tim buổi sáng, chậm hơn buổi trưa và buổi chiều (Haidary và CS., 2012; Aleksiev, 2008; Marai và CS., 2007; Hamadeh và CS., 1997). Theo McManus và CS. (2008), nhịp tim cừu Santa Ines (Brazin) ở buổi sáng (THI = 19,05) là 92,82 lần/phút và ở buổi chiều (THI = 24,04) là 104,63 lần/phút.
1.2.3.4. Nhiệt độ da
Da của động vật có vú đóng vai trò quan trọng trong việc trao đổi nhiệt giữa cơ thể và môi trường. Nhiệt độ da là kết quả của việc điều chỉnh lưu lượng máu ở bề mặt da và cơ thể. Nhiệt độ da được xác định trên bề mặt da hay trong lớp lông của con vật để chỉ trạng thái không khí bao quanh da, lẫn trong lớp lông, hấp thụ nhiệt và nước từ trong da phân bố ra (Marai và CS., 2007). Nhiệt độ da biểu hiện khả năng tỏa nhiệt của con vật.
Nhiệt độ da có thể thay đổi phụ thuộc vào các mùa trong năm và các thời điểm trong ngày. Nhiệt độ da cao nhất vào mùa hè, khi trời nắng nóng, nhiệt độ môi trường cao và giảm thấp ở mùa đông, khi nhiệt độ thấp (Haidary và CS., 2012; Marai và CS., 2009; Bhatta và CS., 2005). Buổi sáng nhiệt độ da thấp, sau đó tăng dần vào buổi trưa và tăng cao nhất vào buổi chiều (Haidary và CS., 2012; Marai và CS., 2007). Nhiệt độ da của cừu Santa Ines (Brazin) ở buổi sáng (THI = 19,05) là 35,180C và ở buổi chiều (THI = 24,04) là 37,850C (McManus và CS., 2008); cừu Suffolk vào mùa đông (THI = 14,5) nhiệt độ da là 36,70C và mùa hè (THI = 25,6) là 38,30C (Marai và CS., 2009).