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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.74.2022.tde-31012023-150237
Document
Author
Full name
Emanuel Manica
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2022
Supervisor
Committee
Martello, Luciane Silva (President)
Coltri, Priscila Pereira
Sartori, Diogo de Lucca
Sousa, Rafael Vieira de
Vicente, Andrea Koga
Zadra, Lenira El Faro
Title in Portuguese
Impacto das ondas de calor sobre a produção de leite e respostas termorregulatórias de vacas Holandesas
Keywords in Portuguese
Estresse térmico
Frequência respiratória
Índices de mudança climática
Produção de leite
Temperatura de superfície de pele
Temperatura retal
Abstract in Portuguese
Estudar os eventos climáticos aplicados e seu comportamento ao longo dos anos é um grande desafio científico. As mudanças nos padrões das variáveis climáticas estão modificando a frequência, intensidade e duração das ondas de calor, prejudicando a saúde, bem-estar e produtividade de bovinos leiteiros. Este estudo teve como objetivo (i) avaliar a mudança na temperatura do ar e os impactos de diferentes ondas de calor nas respostas fisiológicas e produtivas de vacas Holandesas, e (ii) avaliar o efeito de ondas de calor longas e consecutivas sobre as respostas de frequência respiratória (FR), temperatura retal (TR), temperatura de superfície de pele (TSP) e produção de leite (PL). As ondas de calor foram determinadas usando seis Índices de Mudança Climática para temperatura mínima (Tmin) e temperatura máxima (Tmax) do ar da série 1981 a 2021 do modelo NASA POWER. Dados individuais de FR, TR, TSP e PL foram obtidos de 66 vacas Holandesas em lactação e 70 dias de coleta. Todos os Índices de Mudança Climática apresentaram tendência positiva e significativa (p < 0,01) de aumento. Acentuado aumento no número de noites quentes (> 20 °C) e de dias quentes (> 35 °C) foram maiores a partir de 2010, em relação aos anos 1981 a 2010. Também, o número de dias em ondas de calor anual aumentou 127% na década de 2010. Durante as ondas de calor, a FR aumentou (p < 0,05) até o quarto dia, enquanto a TR foi maior (p < 0,05) a partir do quinto dia até o final da onda de calor. A queda da PL foi significativamente maior a partir do quarto ou quinto dia nas ondas de calor. Ondas de calor curtas (< 5 dias) não foram suficientes para causar quedas significativas na PL. O maior tempo de exposição ao calor causou também maior variabilidade da FR, TR e TSP das vacas. Ondas de calor consecutivas e longas causaram queda na PL de 20%, sem recuperação após o final das ondas de calor. Por fim, o método de avaliação baseado em índices foi eficiente para demonstrar os efeitos negativos nos parâmetros fisiológicos e na produção de leite e pode ser indicado para avaliar o estresse térmico em vacas em lactação de ambientes tropicais e subtropicais.
Title in English
Impact of heat waves on milk production and thermoregulatory responses in Holstein cows
Keywords in English
Climate change indices
Heat stress
Milk production
Rectal temperature
Respiratory frequency
Skin surface temperature
Abstract in English
The study of applied weather events and their behavior over the years is a great scientific challenge. The changes in the patterns of climatic variables are modifying the frequency, intensity and duration of heat waves, harming the health, welfare and performance of dairy cows. This study aimed to (i) evaluate the change in air temperature and the impacts of different heat waves on the physiological and productive responses of Holstein cows, and (ii) evaluate the effect of long and consecutive heat waves on the responses of respiratory rate (RR), rectal temperature (RT), skin surface temperature (SST) and milk yield (MY). Heat waves were determined using six Climate Change Indices for environment minimum temperature (Tmin) and maximum temperature (Tmax) from the 1981 to 2021 series of the NASA POWER model. Individual RR, RT, SST and MY data were obtained from 66 lactating Holstein cows at 70 days of collection. All Climate Change Indices showed a positive and significant trend (p < 0.01) of increase. The number of hot nights (> 20 °C) and hot days (> 35 °C) were marked for increase from 2010 onwards, compared to the years 1981 to 2010. In addition, the number of days in heat waves increased 127% in the 2010s. During heat waves, RR increased (p < 0.05) until the fourth day, while RT was higher (p < 0.05) from the fifth day until the end of the wave of heat. The loss in MY was significantly greater from the fourth or fifth day onwards in the heat waves. Short heat waves (< 5 days) were not enough to cause significant loss in WY. The longer exposure time to heat also caused greater variability in the RR, RT and SST of the cows. Consecutive and long heat waves caused a loss of 20% in MY, with no recovery after the end of the heat waves. Finally, the index-based evaluation method was efficient to demonstrate the negative effects on physiological parameters and milk yield and can be indicated to evaluate heat stress in lactating cows on tropical and subtropical environments.
 
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Publishing Date
2023-01-31
 
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