مقدمة

تعتبر التّغيّرات المناخيّة المستقبليّة المتوقّعة من زيادة الاحتباس الحراري واتساع رقعة التّصحّر وشحّ مصادر المياه عالميّاً من أهم المشاكل التي ستؤثّر سلبا على الإنتاج الفلاحي بصفة عامّة وعلى الإنتاج الحيواني بصفة خاصّة ومنها على الأمن الغذائي لكلّ المواطنين.

 ومن أهمّ العوامل المناخيّة التي تعيق عمليّات الإنتاج الحيواني في المناطق الجافّة وشبه الجافّة ارتفاع درجة الحرارة وطول فصل الصّيف، حيث لوحظ في السّنوات الأخيرة أنّ درجة الحرارة تصل في بعض الأماكن إلى أكثر من 48°C، وتنخفض الرّطوبة النّسبيّة في المناطق الدّاخليّة البعيدة عن السّواحل إلى مستويات تقلّ عن 10 % (1). وهذه المستويات من درجة الحرارة والرّطوبة النّسبيّة تعيق إلى حدّ كبير تناسل وإنتاجيّة الحيوانات والدّواجن. ومن الجدير بالذّكر أنّ الحيوانات عالية الإنتاج تتميّز بزيادة الحرارة النّاتجة عن عمليّات الإيض (Métabolisme) ممّا يسبّب إجهادا حراريّا أكبر مقارنة بالحيوانات الأقل إنتاجا. ويؤثّر الإجهاد الحراري على عمليّة التّنظيم الحراري لجسم الحيوان، ممّا يؤدّي الى عدّة استجابات فسيولوجيّة للمحافظة على التّوازن الحراري وثبات البيئة الدّاخليّة لجسم الحيوان.  وتشمل هذه الاستجابات الفسيولوجيّة زيادة معدل التّنفس (اللّهاث) ومعدّل التّعرّق وذلك لزيادة معدّل فقد الحرارة بالتّبخر، خفض معدل تناول الغذاء، زيادة الاحتياجات الحافظة (Besoins d’entretiens)، انخفاض الخصوبة، والوظيفة المناعيّة ومعدل كفاءة الإنتاج. فما هي إذا التّدابير العمليّة لتخفيف الأثار السّلبيّة للإجهاد الحراري على إنتاجيّة الحيوان وصحّته؟ 

يمكن حساب دليل الحرارة والرّطوبة ( Indexe Température et Humidité:THI) لتقدير الإجهاد الحراري على الحيوان وذلك باستخدام المعادلة التّالية: 

THI = [Ta – [(0.31- (0.31 x RH).(Ta - 14.4)]]

حيث أنّ Ta = درجة حرارة الهواء (ºC) و RH = الرّطوبة النّسبيّة (%)

وتدلّ النّتائج المتحصّل عليها من هذه المعادلة عند الأبقار(2,3,4) مثلا على عدم وجود إجهاد حراري إذا كانت قيمة «THI» أقلّ من 71، ووجود إجهاد حراري متوسّط إذا كانت القيمة تتراوح بين 71 و78، ليصبح إجهادا حراريّا شديدا إذا تراوحت القيمة بين 80 و98، وموت الحيوان إذا فاقت القيمة 98.  

تتأثّر إنتاجيّة الحيوان بالبيئة ومكوّناتها بطريقة مباشرة أو غير مباشرة. حيث يتمّ من خلال تنبيه للجهاز العصبي الهرموني، ممّا ينجرّ عنه فقدان أو اكتساب الحرارة للمحافظة على حرارة الجسم في نطاق الحدود الطّبيعيّة المثاليّة للنّشاط الحيوي. كما أنّ البيئة قد تؤثّر على النّظم الهرمونيّة والإنزيميّة. فمثلا، يمكن تلخيص الآثار السّلبيّة للجوّ الحارّ لدى الأبقار الحلوبة على إنتاج الحليب في انخفاض كمّية الغذاء المأكول من جهة، وانخفاض امتصاص العناصر الغذائيّة من الجهاز الهضمي وقلّة العناصر الغذائيّة الواردة إلى الغدّة اللّبنيّة من جهة أخرى، بالإضافة الى تغيّرات في نشاط الجهاز الهرموني؛ كلّ هذه العوامل مجتمعة تؤدّي الى انخفاض إنتاج الحليب أثناء التّعرّض الى الإجهاد الحراري.

وقد بيّنت بعض الأبحاث العلميّة أنّ هناك علاقة عكسيّة بين ارتفاع درجة حرارة المستقيم وإنتاج الحليب (4,3)، حيث ان إنتاج الحليب ينخفض بحوالي 1 كغ لكلّ ارتفاع في درجة حرارة المستقيم بـ 1°C. وتجدر الإشارة أنّ درجة حرارة الجسم المثالي لإنتاج الحليب تختلف حسب نوع الحيوان (أبقار، أغنام، ماعز، أبل) وسلالته (سلالة حليب أو سلالة مزدوجة حليب ولحم) وموطنه. أمّا بالنّسبة لنموّ جسم الحيوان، فإنّ العوامل البيئية المختلفة مثل الحرارة، الرّطوبة، حركة الهواء، الإشعاع إلى جانب توفّر الغذاء والماء قد تؤثّر سلبا على نموّ الجسم أثناء أو بعد الولادة. حيث أنّ الحيوانات الأوروبّية غير المتأقلمة مع ظروف المناخ الحارّ تلد عجولا صغيرة الحجم عند حملها في الصّيف، وهذا النّتاج غالبا ما يموت بعد الولادة بفترة قصيرة. حيث لوحظ كذلك أنّ الولادة في فصل الشّتاء والرّبيع يكون فيها وزن المولود أثقل وحالة الأم أفضل، ممّا ينعكس في صورة إدرار عالي من الحليب وبالتّالي زيادة معدّل نمو الرضيع. أمّا بالنّسبة لنموّ الحيوانات بعد الفطام، فهو يقلّ عند درجات الحرارة العالية، ومعدّل التّأثير يختلف حسب مستوى التّغذية ودرجة حرارة الجوّ والرّطوبة النّسبيّة. وقد لوحظ أنّ ثبات درجة الحرارة والرّطوبة المثاليّة بالبيئة يؤثّر إيجابيّا على إنتاج اللّحوم ويرفع من جودة الذّبيحة.  

التّناسل هي ظاهرة حيويّة معقّدة تتحكّم فيها عديد من العوامل من بينها الظّروف البيئيّة التى تحيط بالحيوان. حيث لوحظ أنّ موسم الولادة يؤثّر على عمر البلوغ، فالحيوانات التى تولد في الرّبيع يتأخر بلوغها عن تلك التي تولد في الصّيف. فالنّشاط التّناسلي في الثّدييّات ينظّمه نسبة الضّوء إلى الظّلام وموطنه الجغرافي والوصيفات التّناسليّة الموروثة، ومدّة وطبيعة موسم التّناسل. فعند خطّ الاستواء تتساوى فترة الضّوء والظّلام، وهنا يعتمد النّشاط الجنسي على درجة الحرارة وسقوط الأمطار ومستوى التّغذية. وكلّما ابتعدنا عن خطّ الاستواء تبدأ موسميّة التّناسل في الظّهور لاختلاف فترة الظّلام والضّوء. وقد لوحظ اضطراب كبير في فترة الشّياع عند تعرّض الحيوانات لحرارة الصّيف. وقد تتأثّر كذلك كمّيّة السّائل المنوي وجودته حسب فصول السّنة (2)، حيث اثبتت البحوث العلميّة صعوبة تلقيح الحيوانات في الصّيف كما لوحظ أنّ كمّية وجودة السّائل المنوي تقلّ في الصّيف الحارّ عن ذلك المنتج في الشّتاء البارد. 

تتمحور الإستراتجيّات أو التّدابير العمليّة لتخفيف التّأثيرات السّلبية للإجهاد الحراري على معدل إنتاجيّة وصحّة الحيوان الزّراعي في ثلاثة نقاط كبرى، حيث تشمل:

• التّحكم البيئي في منشآت الإنتاج الحيواني 

• إدارة تغذية الحيوانات

• انتخاب الحيوانات ذات التّحمّل الحراري العالي إلى جانب التّعديل الوراثي. 

الأساليب الرّئيسيّة للتّحكم البيئي في منشآت الإنتاج الحيواني تشمل توفير الظّل (وجود الغذاء وماء الشّرب تحت الظّل)، التّبريد التّبخيري برشّ الماء، التّضبيب أو التّغشية باستخدام الحركة الطّبيعيّة للهواء مع توفير الأحواض المبرّدة. إنّ إدراج هذه الأساليب في نظام الإدارة البيئيّة المتكاملة لمنشآت الإنتاج الحيواني يحمي الحيوانات من المصادر الرّئيسيّة لاكتساب الحرارة من البيئة، ويعزّز من فرص فقدان الحرارة بالتّبخّر، ويكون سببا في الحدّ من الأثار السّلبيّة للإجهاد الحراري. وقد أثبتت البحوث العلميّة (5) أن حماية الأبقار الحلوب مثلا من أشعة الشّمس بواسطة المضلاّت الاصطناعيّة الثّابتة يزيد في كمّية الغذاء المأكول وإنتاج الحليب بـ 23,2 % و 14,1 %, على التّساوي، مقارنة بعدم وجود الظّل. ويعتبر استعمال الماء والهواء من العوامل المهمّة لتبريد البيئة المحيطة بالحيوان وبالتّالي التّبريد التّبخيري للحيوان (Refroidissement par évaporation). يمكن خفض حرارة الهواء بواسطة تكييف الهواء أو تبريده ولكن التّكلفة العالية لهذا النّوع من التّبريد يجعله غير عملي للاستخدام في تبريد الحيوانات. وتعتبر الطّريقة الاقتصاديّة لتبريد البيئة المحيطة بالحيوان هي منظومة وسائد ومراوح التّبريد التّبخيري التي تستغلّ طاقة الهواء لتبريد الماء. هذه المنظومة تؤدّي الى تبريد الهواء وزيادة الرّطوبة فيه. وتعتبر هذه المنظومة الأكثر كفاءة عند استخدامها تحت ظروف المناخ الجاف. حيث أنّ استخدام هذه المنظومة من التّبريد في مظلاّت الأبقار الحلوب (معدل إنتاج الحليب 9650 كغ | بقرة) بشركة المراعي بالمملكة العربية السّعوديّة أدّت الى خفض درجة حرارة الهواء بمقدار 4 إلى 6°C، مما أنعكس على زيادة إنتاج الحليب بمقدار 4 إلى 6 كغ للبقرة الواحدة وتحسين الأداء التّناسلي بنسبة 50 % (6). بالرّغم من التّكلفة التّشغيليّة العالية لهذه المنظومة، فإنّ استخدامها له فائدة اقتصاديّة على المدى البعيد، إذا أخذنا بعين الاعتبار الدّخل الوارد من زيادة إنتاج الحليب وتحسين الأداء التّناسلي وخفض نسبة التّخلّص من القطيع (Reforme). 

أمّا بالنّسبة لآلة التّضبيب  (Brumisateurs) فهي تقوم برش قطرات دقيقة جدّا من الماء تتبخر بسرعة ممّا يؤدّي الى تبريد الهواء المحيط بالحيوان، وبالرّغم من كفاءة آلة التّضبيب في تبريد الهواء إلّا أنّها مكلفة وتحتاج الى صيانة دوريّة. في المقابل فإنّ آلة التّغشية تقوم برش قطرات من الماء أكبر حجما من قطرات آلة التّضبيب، وتؤدّي الى تبريد الهواء المحيط بالحيوان بنفس الطّريقة. ومن عيوب هذه المنظومة أنّها لا تعمل بشكل جيّد في حالة هبوب الرياح أو في وجود مراوح، ومن مشاكلها تكوّن طبقة عازلة من الهواء بين قطرات الماء على الشّعر وسطح الجلد، بحيث تعيق فقد الحرارة الطّبيعة من الجلد ممّا قد يرفع من درجة حرارة جسم الحيوان. بالإضافة لذلك فإنّ استخدام هذه المنظومة من التّبريد قد يجعل الحيوان عرضة للأمراض الجهاز التّنفسي خاصّة في الحظائر المغلقة. وقد أثبتت النّتائج العلميّة(7) أنّ رشّ الماء على أعلى جسم الحيوان ومتابعة ذلك بتهوية قويّة تعتبر من الطّرق الفعّالة لخفض درجة حرارة الجسم مع زيادة كميّة الغذاء المأكولة (9,2 %) وزيادة إنتاج الحليب (15,8 %). 

محاولة الحيوانات المحافظة على التّوازن الحراري والاتزان الدّاخلي أثناء الإجهاد الحراري قد يؤدّي الى تغيير احتياجات الحيوان للعناصر الغذائيّة والطّاقة مقارنة مع الحيوانات غير المجهدة حراريّاً.  لذا من الضّروري تعديل الاحتياجات الغذائيّة أثناء تعرّض الحيوان للطّقس الحار. ويعتبر الماء من أهم العناصر على الإطلاق بالنّسبة للحيوانات المعرضة للإجهاد الحراري. ويبدأ شرب الماء فى الإزدياد السّريع عندما تتعدّى درجة حرارة البيئة  27°C. حيث أنّ الزّيادة في فقد الماء عبر الجلد والتّنفس (التّعرّق واللّهاث) كآليّة لتبديد الحرارة بتبخير الماء قد يؤدّي الى خلل في مستوى الماء في جسم الحيوان. وقد ثبت أنّ جودة ودرجة حرارة الماء قد تؤثّر على معدل استهلاك الماء، حيث أنّ تبريد الماء في حدود 11°C قد يؤدّي الى زيادة في شربه وكمّية المادة الجافة المأكولة وإنتاج الحليب، بالمقارنة مع شرب الماء الدّافئ (27°C)، كما يؤدّي إلى زيادة معدّل النّمو اليومي لدى أبقار التّسمين في الطّقس الحار.

كما يجب خفض كميّة الألياف المأكولة لدى الحيوانات المعرّضة للطّقس الحارّ، حيث أنّ إنتاج الحرارة المرتبطة بالتّغذية يعتمد على محتوى وجودة العلف من الألياف (2). الطّرق المثلى للتّغلّب على نقص كميّة الطّاقة المتناولة تتمثّل عادة في خفض كمّية الألياف وزيادة محتوى المركزات (Aliment concentré) في العلف. فمثلا لوحظ عند تغذية الأبقار الحلوب تحت ظروف الإجهاد الحراري، أنّ الفائدة القصوى للمركّزات تظهر عندما تكون بنسبة 65 % من العلف. إحدى أهداف إدارة تغذية الحيوانات الزّراعية المعرّضة للطقس الحار تتضمّن زيادة محتوى الطّاقة في الغذاء مع خفض الحمل الحراري الكلّي على جسم الحيوان. يتمّ هذا من خلال التّغذية على الدّهون والتي تتميّز بإنتاج منخفض للحرارة داخل الجسم، وبالتّالي مدّ جسم الحيوان بالطّاقة من دون آثار حراريّة سالبة.  وقد أظهرت بعض الدّراسات التي أجريت في الطّقس الحار أنّ تغذية الأبقار بعلف يحتوي على 5 %من الدّهون المحميّة أدّت الى خفض درجة حرارة جسم الحيوان مقارنة بالأبقار التي تمّ تغذيتها بعلف يحتوي على دهون بنسبة 2,5 %. وقد أشارت بعض الدّراسات (5) أنّ إضافة الأملاح لغذاء الحيوان تحت ظروف الإجهاد الحراري مثل السّيلونيوم (Se) والزّنك (Zn) وبعض الفيتامينات (Vit E)يعتبر ضروريّا للمحافظة على استقرار وظائف الجسم، حيث تؤثّر هذه الإضافات إيجابيّا على خصوبة الحيوانات.  

يمكن تحقيق معدل عالي من التّحمّل الحراري للحيوان الزّراعي من خلال انتخاب وتهجين السّلالات التي تتميز بتحمّل حراري عالٍ. وقد وجد أنّ عمليّات تهجين الأبقار الحلوب مثلا تكون أكثر نجاحا في حالات التّربية التّقليديّة مقارنة بالتّربية الحديثة، وذلك لانخفاض مستوى إنتاج أبقار التّربية التّقليديّة مقارنة بالأبقار الأصيلة المستخدمة في التّربية الحديثة. من الخيارات المتاحة الأخرى لتحقيق معدّل عالٍ من التّحمل الحراري انتخاب السّلالات الأصيلة الأكثر مقاومة للحرارة. ولكن يجب معرفة ما إذا كان صفة التّحمل الحراري أحاديّة أو متعدّدة الأبعاد. كمثال، هل توريث التّحمّل الحراري لتحسين الإنتاجيّة سوف يحسّن أيضا الخصوبة وطول الحياة الإنتاجيّة للحيوانات؟ بما أنّ الارتباط الوراثي بين الأداء الانتاجي والتّحمّل الحراري حوالي 0.3، فإنّ الاستمرار في انتخاب صفات الأداء الإنتاجي مع تجاهل صفة التّحمل الحراري سوف يؤدّي الى خفض التّحمل الحراري للحيوانات الزّراعيّة ولكن نسبة الارتباط الضّعيفة بين الصّفتين قد تجعل من الانتخاب الجمعي للأداء الإنتاجي والتّحمّل الحراري ممكناً.

مع قدوم فصل الصّيف ترتفع درجات الحرارة ويزداد معها قلق المربّين من انخفاض الكفاءة الإنتاجيّة للحيوانات الزّراعيّة ممّا ينعكس سلبا على مردوديّة وربحيّة مزارع الإنتاج. وللمحافظة على الخصوبة وإنتاجيّة الحيوانات تحت هذه الظّروف البيئيّة يجب إتّباع أساليب التّحكم البيئي في مزارع الإنتاج الحيواني من توفير للظّل مع استخدام لوسائل التّبريد المختلفة حسب الظّروف المناخيّة السّائدة ونوع الحظائر، بالإضافة الى إعادة صياغة تركيب العلف بخفض كمّية الألياف وزيادة محتوى المركزات وإضافة بعض الفيتامينات والأملاح لتلائم احتياجات الحيوانات المجهدة حراريّاً، وتبريد ماء الشّرب وتقديمه بكمّية كافية بالقرب من أماكن التّغذية.  ونظراً للتّكلفة العالية لوسائل التّبريد يمكن التّفكير على المدى البعيد في إمكانيّة انتخاب أو تهجين سلالات تتميّز بالتحمل الحراري والأداء الإنتاجي العالي. 

المراجع :

(1) FAO, 2011. Climate change mitigation finance for smallholder agriculture. A guide book to harvesting soil carbon sequestration benefits, by L.Lipper, B. Neves, A. Wilkes, T. Tennigkeit, P. Gerber, B. Henderson, G. Branca & W. Mann. Rome.

(2) Al-Haidary AA., Al-Soghier A, Alshaikh MA. 2002. Effect of heat stress on milk production and some thermoregulatory responses of high producing Holstein Cattle in semi-arid environment. Journal of King Saud University, 14: 45- 54.

(3) Ben Younes, R. Ayadi, M. Najar, T. Zouari, M. Salama, A.A.K. Such, X. Ben M’Rad, M. Caja, G. 2008. Effect of increasing milking frequency on performance and physiological trait of Tunisia Holstein dairy cows under hot weather conditions. Pages 181- 185 in International conference of Livestock and Global Climate Change, Hammamet, Tunisia, May 17- 20,2008. 

(4) Bouraoui, R. 2015. Effet du stress thermique sur la vache laitière en Tunisie. Impact sur les paramètres physiologiques, métaboliques et performances laitières. Livre, Presses Académiques Francophones. 128 pp. 

(5) Schneider, P.L., Beede, D.K., Wilcox, C.J., Collier, R.J. 1984. Influence of dietary sodium and potassium bicarbonate and total potassium on heat stressed lactating dairy cows. Journal of Dairy Sciences, 67: 2546- 2553.

(6) Ali, A.K.A., Al-Haidary, A.A. Alshaikh, M.A. and Hayes, E. 1999. The effect of evaporative cooling in alleviating seasonal differences in milk production of Almarai dairy farms in Kingdom of Saudi Arabia. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 12(4): 590- 596.

(7) Bucklin, R.A., Turner, L.W., Beede, D.K., Bray, D.R., Hemkin, R.W. 1991.Methods to relieve heat stress for dairy cows in hot, humid climates. Applied Engineering in Agriculture, 7: 241.