Progetto CLIMANIMAL

Analisi degli effetti di condizioni climatiche critiche sugli animali di allevamento: caratterizzazione del territorio nazionale in funzione di indici bioclimatici e sviluppo di modelli gestionali sensibili alle variazioni meteoclimatiche

Negli ultimi decenni in l’Italia, si sta registrando un generale aumento della temperatura nella stagione calda con elevato numero di ondate di calore improvvise e a volte prolungate nel tempo.

Lo sviluppo delle produzioni animali avvenuto nell’ultimo secolo, a seguito dell’avanzamento delle conoscenze scientifiche e del progresso tecnologico, viene compromesso dagli effetti negativi causati dalle variazioni del clima.
Condizioni ambientali caratterizzate dalle elevate temperature compromettono lo stato di salute e le prestazioni produttive degli animali, in particolare se selezionati per elevate produzioni.

A fronte di questi nuovi scenari nasce il progetto CLIMANIMAL, finanziato dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali, supportato da un gruppo di ricerca interdisciplinare, con competenze nel campo delle Bioscienze, della Fisica e Ingegneria dei Biosistemi e dell’Economia.


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Obiettivi

L’obiettivo generale della ricerca è stato rivolto allo sviluppo delle conoscenze sulle relazioni tra clima, microclima e bovino da latte, al fine di individuare modelli e tipologie d’interventi idonei a migliorare le condizioni di benessere e le prestazioni produttive degli animali allevati in condizioni di caldo ambientale.
In particolare l’attività delle diverse unità operative coinvolte in CLIMANIMAL è stata indirizzata a:

Risultati

ASPETTI METEOCLIMATICI

La ricerca ha permesso di evidenziare come il territorio italiano, nell’ultimo periodo (2001-2006) rispetto a quello di riferimento (1971-2000), sia caratterizzato da un incremento dell’indice bio-climatico THI (che combina l’effetto simultaneo della temperatura e della umidità relativa) durante il periodo estivo e come i mesi di maggior rischio per l’allevamento siano quelli di Giugno e Luglio.
Per la prima volta il territorio italiano è stato suddiviso in zone bio-climatiche omogenee secondo l’indice THI, in Italia per il periodo estivo si possono individuare 6 aree omogenee per THI (cluster) ben definite.
E’ attivo un sistema previsionale per il rischio di stress da caldo per la bovina da latte. Il sistema elabora ogni giorno 4 mappe di previsione del THI per i successivi 6 giorni, con classi di rischio del THI riferite a caratteri produttivi e di benessere e specifiche delle condizioni climatiche diurne e notturne. Pertanto, ogni giorno il sistema è in grado di rendere disponibili (Previsioni Bioclimatiche) un totale di 24 mappe di previsione del THI. Le previsioni dell’indice THI in funzione delle diverse classi di stress (nullo, moderato, elevato ed emergenza) potranno consentire agli operatori del settore di pianificare l’attività di allevamento e di adottare le contromisure più adeguate per fronteggiare condizioni meteoclimatiche di rischio per gli animali salvaguardando la quantità e la qualità del prodotto e il benessere animale.

ASPETTI MICROCLIMATICI

E’ stato evidenziato un effetto mitigante della copertura coibentata positivo durante le ore diurne, negativo durante quelle notturne.
I rilievi sulla qualità dell’aria non hanno mostrato criticità nell’accumulo di CO2 e NH3 a livelli dannosi per gli animali.
Tra le caratteristiche strutturali, il grado di apertura delle superfici laterali è risultato essere un parametro utile per la predizione del THI interno alle strutture sulla base delle sole informazioni climatiche.

ASPETTI ZOOTECNICI E ZOOECONOMICI

La verifica retrospettiva su larga scala 2002-2007 degli effetti delle condizioni climatiche sulla mortalità delle bovine da latte ha evidenziato una associazione significativa tra mortalità e stagioni per l’intero periodo di studio. Con la sola eccezione del 2007, l’estate e la primavera sono state rispettivamente le stagioni con il più alto e il più basso numero di decessi.
Per la prima volta sono stati individuati i valori limite di THI massimo diurno e minimo notturno (THI massimo = 79,6; THI minimo = 70,3) al di sopra del quale si registra un significativo aumento della mortalità nella bovina da latte.
E’ stato evidenziato che la somministrazione di antiossidanti (Selenio e Vitamina E) nel periodo che precede il parto favorisce un ottimale stato metabolico con idonea sentesi di Apolipoproteina B100, migliora il metabolismo lipidico a livello epatico e riduce l’effetto negativo dello stress da caldo sulla produzione di latte.
La presenza del paddock esterno è risultato un elemento utile per attuare l’effetto del caldo sulla efficienza riproduttiva: interparto, parto-concepimento e numero di servizi peggiorano negli animali che partoriscono nel corso della stagione estiva.
Gli animali in estate presentano un profilo metabolico sintomatico di condizioni di moderato deficit energetico rispetto alla primavera, indicato da valori più bassi di glucosio ed urea, e più alti di NEFA (acidi grassi non esterificati) e BHBA (beta-idrossi butirrato).
I valori plasmatici più elevati dei gruppi tiolici (sHp) registrati nei soggetti in periodo estivo, testimoniano come gli animali esposti al caldo siano soggetti ad un maggior rischio di stress ossidativo.
Il confronto tra aziende con o senza sistema di raffrescamento ha evidenziato come la presenza del raffrescamento nel corso della stagione estiva attenua il deficit energetico e migliora lo stato ossidativo. Le relazioni tra caratteri produttivi quali-quantitativi e condizioni di caldo ambientale, espresse mediante l’indice THI hanno dimostrato una diminuzione della produzione di latte pari a 270 g e una riduzione di 0.09% di proteine per ogni unità di THI superiore a 72. La perdita espressa in kg di formaggio corrisponde a 1,6 kg di formaggio perso ogni 100 kg di formaggio prodotto.

Pubblicazioni

Menesatti P., D’Andrea S., Baldi M., Lanini M.,Vitali A., Lacetera N., Bernabucci U., Nardone A. 2008. Evaluation of the thermal efficiency of housing systems for dairy cows. Lavoro presentato al 59th Annual Meeting EAAP.

Bramante G., Finocchiaro R., Biffani S., Canavesi F., Coccimiglio P., Menesatti P., Vitali A., Cappelloni M. 2008. Effect of homogeneous climatic zones on fertilità traits in the italian holstein cattle breed. Lavoro presentato al 59th Annual Meeting EAAP

Vitali A., Bertocchi L., Lacetera N., Bernabucci U., Cuteri A., Guerini M., Nardone A. Seasonal variation of mortality rate in dairy cows of the Po Valley (Italy). A retrospective study from 2001 to 2006. ADSA-ASAS Joint Annual Meeting, July 7-11, Indianapolis, 2008. J. Anim. Sci. Vol. 86, E-Suppl. 2/J. Dairy Sci. Vol. 91, E-Suppl. 1.

Di Giuseppe E., Esposito S., Quaresima S., Sorrenti S., Beltrano M.C. 2008. Caratterizzazione del territorio italiano per il rischio di stress termici per gli allevamenti bovini da latte. 11° Convegno Nazionale di Agrometeorologia

Basiricò L., Bernabucci U., Morera P., Lacetera N., Nardone A. 2009. Gene expression and protein secretion of apolipoprotein B100 (ApoB100) in transition dairy cows under hot or thermoneutral environments. Atti XVIII° Congresso Nazionale ASPA, 592-594.

Vitali A., Segnalini M., Bertocchi L., Bernabucci U., Nardone A., Lacetera N. 2009. Seasonal pattern of mortality and relationships between mortality and temperature humidity index in dairy cows. J. Dairy Sci. 92 :3781–3790.

Menesatti P., D’Andrea S., Cavalieri A., Baldi M., Lanini M., Vitali A., Lacetera N., Bernabucci U., Nardone A. 2009. Microclimatic indexes to compare different dairy cows housing systems in different climatic conditions. Lavoro presentato al 60th Annual Meeting EAAP.

Aguzzi J., Vitali A., D’Andrea S., Cavalieri A., Menesatti P. 2009. Variation of milk yield in relation to temperature humidity index in different dairy cow housing systems: a preliminary Time-lagged approach. Lavoro presentato al 60th Annual Meeting EAAP.

Coccimiglio P., M. Baldi, M.G. Lanini, M. Gaetani, G.A. Dalu, 2009: Individuazione e caratterizzazione di aree bio-climatiche omogenee estive in Italia: analisi dell’indice temperatura-umidità. Anno XXXII, N 1-2, Gennaio-Giugno 2009.