Trong quá trình sống, động vật nuôi luôn bị các tác nhân bên ngoài và bên trong cơ thể tác động. Khi những tác động đó vượt quá giới hạn chịu đựng của chúng thì gây ra hiện tượng gọi là stress. Khi các yếu tố như: nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ nhiệt và tốc độ gió (là các nhân tố thời tiết) tác động tới vật nuôi và vượt quá giới hạn chịu đựng người ta gọi là hiện tượng stress nhiệt.
Stress nhiệt là những kích thích bất thường của khí hậu (nóng quá, lạnh quá, khô quá và ẩm quá) đối với cơ thể. Ở các nước nhiệt đới như nước ta, nóng ẩm là nhân tố chủ yếu gây stress nhiệt. Stress nhiệt làm giảm năng suất thịt, sữa, trứng, năng suất sinh sản, suy giảm sức đề kháng của cơ thể, đặc biệt làm giảm hiệu quả sử dụng thức ăn, đẫn tới giảm năng suất từ đó gây thiệt hại cho người chăn nuôi.
So với các loài vật nuôi khác, lợn kém chịu đựng môi trường nhiệt độ cao. Lợn không có khả năng thoát nhiệt bằng toát mồ hôi và cũng không thể tăng tối đa nhịp thở. Lợn có sức tăng trưởng nhanh sẽ tiêu thụ nhiều thức ăn hơn và sản xuất nhiều nhiệt hơn lợn có sức tăng trưởng chậm. Độ ẩm môi trường cao sẽ cản trở sự thoát nhiệt của lợn. Lợn công nghiệp thường được nuôi nhốt và do đó khả năng tự điều chỉnh nhiệt của chúng thấp hơn lợn nuôi trong điều kiện tự nhiên. Lợn trong tình trạng bị stress nhiệt chậm phát triển, ăn kém, tăng thải mùi và khí ammonia. Tùy mức độ bị stress mà lợn sẽ bộc lộ những đáp ứng sinh lý, hành vi và khả năng sản xuất khác nhau.
Để xác định mức độ ảnh hưởng của stress nhiệt đến vật nuôi, người ta dùng chỉ số nhiệt ẩm. Chỉ số nhiệt - ẩm THI (Temperature - Humidity Index) là con số tính toán được khi kết hợp những thông số nhiệt độ và độ ẩm để xây dựng một chỉ số, nhờ đó xác định được khoảng vi khí hậu (trong chuồng nuôi) thuận lợi hoặc bất lợi cho sức khoẻ hoặc năng suất vật nuôi, nhất là trong mùa nóng. Ban đầu, chỉ số này được gọi là “chỉ số không thoải mái”.
10
THI đã được áp dụng ở nhiều nước để dự đoán stress nhiệt cho gia súc, gia cầm. Tại nước ta, trong mấy năm vừa qua, một số công trình nghiên cứu trên bò sữa hoặc lợn đã xác định được mức độ ảnh hưởng của stress nhiệt và chỉ số THI đến dinh dưỡng, sinh trưởng, năng suất sữa, sinh sản của vật nuôi. Một số tài liệu trong nước đã công bố gần đây gồm có:
- Các công trình nghiên cứu trên bò sữa của: Đinh Văn Cải và cs.(2004), Vương Tuấn Thực và cs. (2006), Vương Tuấn Thực và cs. (2007), Vũ Chí Cương và cs. (2007), Nguyễn Thạc Hòa và cs. (2009; 2011).
- Các công trình nghiên cứu trên lợn có thể kể đến: Trần Thị Dân và cs. (2004) Lê Văn Phước và cs. (2008).
Để tính được chỉ số THI, một số các tác giả ngoài nước và trong nước ứng dụng phương pháp và công thức tính toán của Frank (1990) (dẫn theo Đinh Văn Cải và cs., 2004), dùng nhiệt kế khô - ướt đo nhiệt độ và mức độ bốc hơi nước trong chuồng nuôi (độ ẩm tương đối) rồi tính theo công thức:
THI = nhiệt độ bên khô (oF) + [0,36 x nhiệt độ bên ướt (oF) + 41,2] Theo Ingraham và cs. (1976), THI đối với lợn đực được tính như sau: THI = td – (0,55 – 0,55 * RH) * (td – 58)
Trong đó: td: Nhiệt độ tính bằng độ F = oC*9/5 + 32 RH: Độ ẩm tương đối (%)
Cũng theo các tác giả trên, khi THI < 75: lợn trong tình trạng thoải mái; THI = 75 - 78: lợn trong tình trạng cảnh báo; THI = 79 - 83: lợn trong tình trạng nguy hiểm; THI ≥ 84: lợn trong tình trạng khẩn cấp. Nhằm đơn giản cách tính toán người ta đã tính sẵn chỉ số THI của một số đối tượng vật nuôi và đưa ra bảng sau.
Khi THI >75, lượng thức ăn ăn vào của lợn sẽ giảm. Khi THI > 80, lợn cái chậm động dục, giảm tỷ lệ thụ thai, tăng tỉ lệ chết phôi. Vài tuần cuối kỳ mang thai, nếu lợn nái gặp THI > 90, dễ làm tăng tỉ lệ thai chết lưu. Với lợn đực giống, sau khi bị stress nhiệt 3 tuần, tinh trùng dễ bị chết và lợn đực có thể vô sinh. Khi nhiệt độ không khí lên đến 40oC (THI > 90), lợn đực không có phản xạ giao phối
(http://www.hua.edu.vn/khoa/cnts/index.php?option=com_content&task=view&id=10 80&Itemid=218).
11
Bảng 2.1. Bảng dự báo THI đối với lợn (dựa theo Trường Đại học Bang Iowa, 2002)
ĐỘ ẨM TƯƠNG ĐỐI (%) 0C 0F 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 23,3 74 24,4 76 Vùng chưa stress 25,6 78 Vùng cảnh báo stress 26,7 80 27,8 82 28,9 84
30,0 86 Vùng stress nguy hiểm
31,1 88 32,2 90 33,3 92 34,4 94 35,6 96 VÙNG STRESS KHẨN CẤP 37,8 100 38,9 102 40,0 104 41,1 106 42,2 108 43,3 110
2.2.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm cao đến sinh lý cơ thể lợn
Nhiều nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh nhiệt của lợn đã được tiến hành (Brown – Brandl và cs., 1998; 2000; 2001). Tác động tiêu cực của nhiệt độ rất quan trọng trong sản xuất chăn nuôi cũng đã được đưa ra bàn thảo (Curtis, 1985). Hậu quả chính của stress nhiệt ở động vật là giảm lượng thức ăn thu nhận (Kemp và Verstegen., 1987). làm giảm hiệu quả chăn nuôi. Trong thời gian bị stress nhiệt, lợn sẽ không chỉ biểu hiện ăn ít đi để giảm sự sinh nhiệt mà chúng còn thay đổi hành vi để mất nhiệt nhiều hơn. Mount (1979) báo cáo rằng lợn có thể thay đổi các tư thế của nó liên quan đến điều kiện môi trường xung quanh, hoặc là tăng hoặc giảm tổn thất nhiệt. Steinbach (1978) cũng tìm thấy sự tương quan giữa cơ chế điều hòa nhiệt của lợn và
12
môi trường. Hahn (1985) báo cáo rằng hành vi của lợn đã thay đổi bởi môi trường nóng, lợn cố gắng để duy trì cân bằng nội môi bằng cách điều chỉnh tư thế. Khi nằm, lợn sẽ tránh tiếp xúc với các lợn khác và sẽ tìm ra nơi mát mẻ trong ô chuồng. Khu vực bài tiết thường là nơi mát nhất. Aarnink và cs. (1996, 1997, 2001) báo cáo rằng lợn vỗ béo thích nằm trên sàn tầng gỗ hơn khi nhiệt độ môi trường xung quanh cao. Nhóm tác giả trên cũng nhận xét rằng lợn thay đổi khu vực bài tiết tới sàn bê tông, bôi trát phân và nước tiểu để làm mát mình thông qua bay hơi.
Đến nay, những ảnh hưởng của môi trường khí hậu đến hiệu suất chăn nuôi lợn, trong đó nhiệt độ không thay đổi hoặc biến động nhiệt độ vào ban ngày hoặc từ ngày này sang ngày khác chưa được nghiên cứu tỉ mỉ. Dao động nhiệt độ môi trường xung quanh dường như có ảnh hưởng nhỏ hơn đến năng suất so với một nhiệt độ ổn định xung quanh một giá trị trung bình (Nienaber và cs., 1989). Điều này đã được Nienaber và cs. (1989) lý giải do nhiệt độ môi trường thấp hơn vào ban đêm cho phép lợn bù đắp cho lượng thức ăn thấp hơn trong ngày và cải thiện giai đoạn thoải mái của lợn, khi cả hai trường hợp đồng thời có thể xảy ra trong thực tế, điều đó là quan trọng để biết lợn phản ứng với mỗi tình huống như thế nào. Những vấn đề được mô tả ở trên có thể là nghiêm trọng hơn nếu kết hợp với độ ẩm cao của môi trường. Độ ẩm góp phần quan trọng trong cơ chế điều hòa nhiệt của lợn trưởng thành (Nienaber và cs., 1999), nhưng số lượng bằng chứng này chưa đủ thuyết phục. Khi nhiệt độ môi trường xung quanh trên một ngưỡng nào đó, bay hơi có thể là phương thức duy nhất ở lợn để thoát nhiệt. Do đó, thoát nhiệt nhờ biện pháp bay hơi nước trở thành cách chủ yếu trong cân bằng nhiệt ở lợn. Bay hơi thoát nhiệt có thể xảy ra hoặc qua đường hô hấp hoặc qua sự bay hơi từ bề mặt cơ thể ướt. Với động vật không có tuyến mồ hôi hoặc tuyến mồ hôi kém phát triển như lợn, bốc hơi qua bề mặt da chỉ có thể xảy ra khi da ẩm ướt còn với chuồng nuôi bị hạn chế, lợn loại bỏ nhiệt chủ yếu là do bay hơi bằng đường hô hấp. Nghiên cứu của Heitman và Hughes (1949) phát hiện ra rằng ở nhiệt độ môi trường
xung quanh 32oC và với sự gia tăng độ ẩm tương đối từ 30% đến 95% thì nhịp hô hấp
cũng tăng lên.
Chúng ta nên biết các quy luật điều hòa nhiệt của lợn trong mối quan hệ tổng thể giữa yếu tố nhiệt với các yếu tố khác. Ảnh hưởng của nhiệt độ không chỉ phụ thuộc vào hiệu ứng nhiệt mà còn phụ thuộc vào độ ẩm tương đối và tốc độ đối lưu không khí.
13