ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ Uğur SERBESTER SÜT SIĞIRLARININ BESLENMESİNDE RASYON ENERJİ VE PROTEİN KAYNAĞI İLE DUŞ UYGULAMASININ YÜKSEK SICAKLIK ALTINDA SÜT VERİM VE SÜT KOMPOZİSYONUNA ETKİLERİ ZOOTEKNİ ANABİLİM DALI ADANA, 2007

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SÜT SIĞIRLARININ BESLENMESİNDE RASYON ENERJİ VE PROTEİN KAYNAĞI İLE DUŞ UYGULAMASININ YÜKSEK SICAKLIK ALTINDA SÜT VERİM VE SÜT KOMPOZİSYONUNA ETKİLERİ Uğur SERBESTER DOKTORA TEZİ ZOOTEKNİ ANABİLİM DALI Bu tez././. Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği / Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza:. İmza:.. İmza:.. Prof.Dr. H. Rüştü KUTLU Prof.Dr. Murat GÖRGÜLÜ Prof.Dr. Kemal ÖZKÜTÜK DANIŞMAN İKİNCİ TEZ DANIŞMANI ÜYE İmza:. Prof.Dr. Behiç ÇOŞKUN ÜYE İmza:.. Yrd.Doç. Dr. A. Galip ÖNAL ÜYE Bu tez Enstitümüz Zootekni Anabilim Dalı nda hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü İmza ve Mühür Bu çalışma Devlet Planlama Teşkilatı ve Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: 2001K120-2 ve KAP-2002-ZF-23 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5486 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

ÖZ DOKTORA TEZİ SÜT SIĞIRLARININ BESLENMESİNDE RASYON ENERJİ VE PROTEİN KAYNAĞI İLE DUŞ UYGULAMASININ YÜKSEK SICAKLIK ALTINDA SÜT VERİM VE SÜT KOMPOZİSYONUNA ETKİLERİ Uğur SERBESTER ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ZOOTEKNİ ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. H. Rüştü KUTLU Yıl : 2006, Sayfa: 109 Jüri : Prof. Dr. Hasan Rüştü KUTLU : Prof. Dr. Murat GÖRGÜLÜ : Prof. Dr. Kemal ÖZKÜTÜK : Prof. Dr. Behiç ÇOŞKUN : Yrd. Doç. Dr. A. Galip ÖNAL Bu çalışmada, süt sığırlarında sıcaklık stresine karşı yönetsel ve beslemeye dayalı tedbirlerin süt verim ve kompozisyonu ile bazı fizyolojik parametreler üzerine etkisi incelenmiş ve bu amaçla 2002 ve 2003 yıllarında 4x4 Latin Kare deneme deseninde, 2x2 faktöriyel düzende 3 deneme yürütülmüştür. 2002 yılında yürütülen Deneme 1 ve Deneme 2 de sırasıyla duş+fan uygulaması ve rasyonda korunmuş yağ kullanılması (kuru madde bazında %2.54) ile duş+fan uygulaması ve rasyonda balık unu kullanılması (kuru madde bazında %3.67) incelenmiştir. 2003 yılında yürütülen Deneme 3 de ise yalnızca beslemeye dayalı tedbirler göz önünde bulundurularak rasyonda soya yağı (kuru madde bazında %3.81) ve balık unu kullanılmasının (kuru madde bazında %3.67) etkileri araştırılmıştır. Deneme 1 ve Deneme 2 de hayvan materyalinin 9 saat hafif düzeyde, 7 saat ise orta düzeyde sıcaklık stresine maruz kaldıkları saptanmıştır. Duş+Fan uygulaması her iki denemede de rektal sıcaklık, deri sıcaklığı ve solunum sayısını azaltmıştır (P<0.05). Duş+Fan uygulaması Deneme 1 de süt veriminde 1.22 kg (P=0.17), Deneme 2 de ise 2.21 kg (P=0.07) artış sağlamıştır. Rasyonda korunmuş yağ kullanılması yağa göre düzeltilmiş süt verimi ve yağ verimini (P<0.05) artırırken, süt verimi (P=0.15) ve yağ oranı (P=0.07) üzerinde artış eğilimine neden olmuştur. Rasyonda balık unu kullanılması süt verimini etkilemezken süt protein düzeyi ve toplam N içeriği (P=0.12) üzerinde artış eğilimine neden olmuştur. Deneme 3 de hayvanların günün 14 saatini hafif düzeyde, 10 saatini ise orta düzeyde sıcaklık stresine maruz kalarak geçirdikleri saptanmıştır. Rasyonda soya yağı kullanılması rektal sıcaklık, solunum ve nabız sayısında sırasıyla 0.14 C, 8.94 sayı/dakika ve 2.13 sayı/dakika artışa neden olmuştur. Süt verimi bu muamele ile 1.04 kg (P<0.01) artarken, süt yağ oranı %18.27 oranında azalmıştır (P<0.05). Rasyonda balık unu kullanılması süt verimini etkilemezken canlı ağırlık kazancında (P=0.09) artış eğilimine neden olmuştur. Sonuç olarak, bu çalışmadan elde edilen bulgular, süt sığırlarında sıcaklık stresinin olumsuz etkisini azaltmak için duş+fan uygulaması gibi yönetsel tedbirlerin beslemeye dayalı tedbirlere; beslemeye dayalı tedbirler arasında ise rasyonda yağ kullanımının balık unu kullanımına nazaran daha etkili olabileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Sıcaklık stresi, yağ, balık unu, duş+fan, serinletme I

ABSTRACT PhD THESIS EFFECTS OF DIETARY ENERGY AND PROTEIN SOURCES AND SPRINKLER TREATMENT ON MILK YIELD AND MILK COMPOSITION OF DAIRY COWS UNDER HIGH TEMPERATURE Uğur SERBESTER DEPARTMENT OF ANIMAL SCIENCE INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF CUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. H. Rüştü KUTLU Year : 2006, Pages: 109 Jury : Prof. Dr. Hasan Rüştü KUTLU : Prof. Dr. Murat GÖRGÜLÜ : Prof. Dr. Kemal ÖZKÜTÜK : Prof. Dr. Behiç ÇOŞKUN : Asst. Prof. Dr. A. Galip ÖNAL In the present study three trials were conducted to evaluate effectiveness of management and nutritional practices on milk yield and composition, and physiological responses of heat-stressed dairy cows. The experiments were carried out in 2x2 factorial arrangement in a 4x4 Latin Square design. In the first experiment, which were carried out in 2002, sprinkler+fan (SF) and protected fat inclusion in the diet (PF, 2.54% on DM basis) were tested. In the second experiment, which were carried out in 2002, SF and fish meal inclusion (FM, 3.67% on DM basis) in the diet were tested. In the third experiment, which were carried out 2003, effects of soya bean oil (SBO, 3.81% on DM basis) and fish meal (FM, 3.67% on DM basis) inclusion in the diet were tested. In the experiment 1 and 2, the cows received mild heat stress for 9 h and moderate heat stres for 7 h. SF decreased (P<0.05) rectal and skin temperature and respiration rate. SF improved milk yield for 1.22 kg in the first trial (P=0.17) and 2.21 kg in the second trial. PF increased FCM and fat yield (P<0.05) and tended to increase milk yield (P=0.15) and fat content (P=0.07). FM had no effect on milk yield but tended to increase milk protein content and totol N (P=0.12). The cows in the trial 3 received mild heat stress for 14 h and moderate heat stress 10 h. SBO increased rectal temperature, respiration and heart rates 0.14 C, 8.94 number/second and 2.13 number/second, respectivelly. Additionally, SBO increased milk yield (P<0.01) for 1.04 kg but decreased milk fat content (P<0.05) for %18.27. Milk yield was not affected by FM, but BW gain was increased by FM (P=0.09). It could be concluded that applying management practices e.g. sprinkler+fan could minimize negative influences of heat stress more effective than nutritional manipulation. The results also suggested that fat inclusion could be more beneficial than rumen undegradable protein (fish meal) inclusion in the diet under heat stress. Key Words: Heat stress, fat, fish meal, sprinkler+fan, cooling II

TEŞEKKÜR Tez konusunun belirlenmesinden yazımına kadar olan süreçte engin bilgi ve deneyimlerini benimle paylaşan danışman hocalarım sayın Prof. Dr. H. Rüştü KUTLU ve sayın Prof. Dr. Murat GÖRGÜLÜ ye, tezin yürütülmesi sırasında yakın ilgi gösterip sürekli olarak cesaret verici konuşmalar yapan sayın Prof. Dr. Kemal ÖZKÜTÜK ve sayın Yrd. Doç. Dr. A. Galip ÖNAL ve Doç. Dr. Ladine BAYKAL ÇELİK e, bölüm olanaklarını kullanmama izin veren Zootekni Bölüm Başkanları sayın Prof. Dr. Osman KAFTANOĞLU ve sayın Prof. Dr. Osman TORUN a, denemelerin kurulmasında ve gerekli analizlerin yapılmasında yardım ve yakın ilgilerinden dolayı sayın Arş. Gör. Dr. Sabri YURTSEVEN, Zir. Müh. Dr. Ali Reyhan TAŞDEMİR ve Zir. Müh. Dr. İlknur ÜNSAL a, gerekli olan maddi imkanların sağlanmasında yardımcı olan Çukurova Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürü sayın Zir. Müh. Dr. Numan KILIÇALP e, çalışmaların yoğun olduğu dönemlerde desteklerini esirgemeyen sayın Zir. Yük. Müh. Ertan YAZGAN, sayın Zir. Yük. Müh. Zeynel GÖÇMEZ, sayın Vet. Sağ. Teknikeri O. Gazi DÜNDAR a, tezin biçimsel ve imla hataları yönünden düzeltilmesinde sürekli olarak kişisel görüşlerini aldığım sayın Zir. Müh. Dr. Adnan ÜNALAN a, araştırmada kullanılan yemlerin formulasyonu ve üretilmesi sırasında yardımcı olan Tavaş Yem Sanayi ve Tic. A. Ş. Üretim Müdürü sayın Vet. Hek. Dr. Serhan SERİN e, korunmuş yağın sağlanmasında yardımcı olan sayın Ekol Gıda Tarım Hayvancılık A.Ş. Yetkililerine, çalışmaların yürütülmesinde yardımlarını esirgemeyen Ç.Ü.Z.F. Döner Sermaye İşletmesi Hayvancılık Bölüm Şefi sayın Zir. Yük. Müh. Sebahattin PULU, sayın Vet. Hek. Metin ULUBİLİR e ve bölüm çalışanlarına teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca, gerek çalışmaların yürütüldüğü dönemde gerekse tezin yazımı sırasında gösterdikleri sabır ve moral desteği nedeniyle eşim, kızım ve ailemin diğer fertlerine sonsuz teşekkürlerimi sunarım. III

İÇİNDEKİLER Sayfa No: ÖZ.. I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER... IV ŞEKİLLER DİZİNİ... VIII ÇİZELGELER DİZİNİ... IX RESİMLER DİZİNİ... XII SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ... XIII 1. GİRİŞ... 1 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR... 8 2.1. Sıcaklık Stresine Karşı Alınabilecek Önlemler.. 15 2.1.1. Serinletme Sistemleri..... 16 2.1.2. Besleme İle İlgili Tedbirler.. 21 2.1.2.1. Sıcaklık Stresi Altında Rasyonda Yağ Kullanılması. 23 2.1.2.2. Sıcaklık Stresi Altında Rasyonda Rumende Yıkıma Dirençli Kaliteli Protein Kullanılması... 30 3. MATERYAL VE METOD.. 33 3.1. Materyal.. 33 3.1.1. Hayvan Materyali. 33 3.1.1.1. Deneme 1.... 33 3.1.1.2. Deneme 2... 34 3.1.1.3. Deneme 3.... 34 3.1.2. Yem Materyali. 34 3.1.2.1. Deneme 1... 35 3.1.2.2. Deneme 2... 36 3.1.2.3. Deneme 3... 37 3.1.3. Deneme Alanları.. 38 3.1.3.1. Deneme 1 ve Deneme 2. 38 3.1.3.2. Deneme 3... 39 3.2. Metod.. 40 IV

3.2.1. Deneme Grupları.. 40 3.2.1.1. Deneme 1... 40 3.2.1.2. Deneme 2... 40 3.2.1.3. Deneme 3... 41 3.2.2. Deneme Süreleri... 41 3.2.3. Veri Toplama... 41 3.2.4. İstatistiki Analizler... 44 3.2.4.1. Deneme 1 in Matematik Modeli.... 45 3.2.4.2. Deneme 2 nin Matematik Modeli.. 45 3.2.4.3. Deneme 3 ün Matematik Modeli... 46 4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA... 47 4.1. Denemeler Süresince Gerçekleşen İklim Verilerinin İncelenmesi. 47 4.1.1. Deneme 1 ve Deneme 2... 47 4.1.2. Deneme 3. 48 4.2. Fizyolojik Parametrelerin İncelenmesi... 51 4.2.1. Deneme 1. 51 4.2.1.1. Duş+Fan Uygulaması 51 4.2.1.2. Rasyonda Korunmuş Yağ Kullanılması 53 4.2.1.3. Duş+Fan Uygulaması ve Rasyonda Korunmuş Yağ Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisi.. 54 4.2.2. Deneme 2. 55 4.2.2.1. Duş+Fan Uygulaması 55 4.2.2.2. Rasyonda Balık Unu Kullanılması 56 4.2.2.3. Duş+Fan Uygulaması ve Rasyonda Balık Unu Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisi.. 58 4.2.3. Deneme 3. 59 4.2.3.1. Rasyonda Bitkisel Yağ Kullanılması. 59 4.2.3.2. Rasyonda Balık Unu Kullanılması 61 4.2.3.3. Rasyonda Bitkisel Yağ ve Balık Unu Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisi. 62 4.3. Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu... 63 V

4.3.1. Deneme 1. 63 4.3.1.1. Duş+Fan Uygulaması 63 4.3.1.2. Rasyonda Korunmuş Yağ Kullanılması 66 4.3.1.3. Duş+Fan Uygulaması ve Rasyonda Korunmuş Yağ Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisi.. 68 4.3.2. Deneme 2. 70 4.3.2.1. Duş+Fan Uygulaması.... 70 4.3.2.2. Rasyonda Balık Unu Kullanılması 70 4.3.2.3. Duş+Fan Uygulaması ve Rasyonda Balık Unu Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisi.. 73 4.3.3. Deneme 3. 74 4.3.3.1. Rasyonda Bitkisel Yağ Kullanılması. 75 4.3.3.2. Rasyonda Balık Unu Kullanılması 78 4.3.3.3. Rasyonda Bitkisel Yağ ve Balık Unu Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisi. 81 4.4. Denemelerin Genel Değerlendirilmesi... 83 4.4.1. Denemeler Süresince Gerçekleşen İklim Verileri 83 4.4.2. Duş+Fan Uygulamasının Fizyolojik Parametreler Üzerine Etkisi 83 4.4.3. Rasyonda Yağ Kullanılmasının Fizyolojik Parametreler Üzerine Etkisi... 84 4.4.4. Rasyonda Balık Unu Kullanılmasının Fizyolojik Parametreler Üzerine Etkisi. 84 4.4.5. Duş+Fan Uygulamasının Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonuna Etkileri. 85 4.4.6. Rasyonda Yağ Kullanılmasının Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonuna Etkileri.. 85 4.4.7. Rasyonda Balık Unu Kullanılmasının Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonuna Etkileri.. 85 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER..... 87 KAYNAKLAR..... 90 VI

ÖZGEÇMİŞ..... 109 VII

ŞEKİLLER DİZİNİ Sayfa No: Şekil 2.1. Vücut Isı Dengesini Sağlamaya Yönelik Mekanizmalar... 9 Şekil 4.1. Deneme 1 ve 2 Süresince Gerçekleşen Sıcaklık ( C), Nisbi Nem (%) ve SNİ Değerlerinde Saatlere Bağlı Olarak Gözlenen Değişim. 49 Şekil 4.2. Deneme 3 Süresince Gerçekleşen Sıcaklık ( C), Nisbi Nem (%) ve SNİ Değerlerinde Saatlere Bağlı Olarak Gözlenen Değişim.. 50 VIII

ÇİZELGELER DİZİNİ Sayfa No: Çizelge 3.1. Deneme 1 de Kullanılan TMR lere Ait Hammadde ve Besin Madde İçerikleri... 35 Çizelge 3.2. Deneme 2 de Kullanılan TMR lere Ait Hammadde ve Besin Madde İçerikleri... 36 Çizelge 3.3. Deneme 3 de Kullanılan TMR lere Ait Hammadde ve Besin Madde İçerikleri... 37 Çizelge 3.4. Deneme 1 İçin Muamele Kombinasyonları... 40 Çizelge 3.5. Deneme 2 İçin Muamele Kombinasyonları... 40 Çizelge 3.6. Deneme 3 İçin Muamele Kombinasyonları... 41 Çizelge 4.1. Deneme 1 ve Deneme 2 Süresince Sıcaklık ( C), Nisbi Nem (%) ve SNİ Değerlerine Ait Değişim 48 Çizelge 4.2. Deneme 3 Süresince Sıcaklık ( C), Nisbi Nem (%) ve SNİ Değerlerine Ait Değişim..... 49 Çizelge 4.3. Deneme 1 de Duş+Fan Uygulamasına Ait Fizyolojik Parametre Değerleri.... 52 Çizelge 4.4. Deneme 1 de Rasyonda Korunmuş Yağ Kullanılmasına Ait Fizyolojik Parametre Değerleri.. 54 Çizelge 4.5. Deneme 1 de Duş+Fan Uygulaması ve Rasyonda Korunmuş Yağ Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisine Ait Fizyolojik Parametre Değerleri.. 55 Çizelge 4.6. Deneme 2 de Duş+Fan Uygulamasına Ait Fizyolojik Parametre Değerleri.... 56 Çizelge 4.7. Deneme 2 de Rasyonda Balık Unu Kullanılmasına Ait Fizyolojik Parametre Değerleri... 57 Çizelge 4.8. Deneme 2 de Duş+Fan Uygulaması ve Rasyonda Balık Unu Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisine Ait Fizyolojik 58 Parametre Değerleri... Çizelge 4.9. Deneme 3 de Rasyonda Bitkisel Yağ Kullanılmasına Ait Fizyolojik Parametre Değerleri.. 59 IX

Çizelge 4.10. Deneme 3 de Rasyonda Balık Unu Kullanılmasına Ait Fizyolojik Parametre Değerleri.. 61 Çizelge 4.11. Deneme 3 de Rasyonda Bitkisel Yağ ve Balık Unu Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisine Ait Fizyolojik Parametre Değerleri 62 Çizelge 4.12. Deneme 1 de Duş+Fan Uygulamasına Ait Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri.. 64 Çizelge 4.13. Deneme 1 de Rasyonda Korunmuş Yağ Kullanılmasına Ait Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri. 67 Çizelge 4.14. Deneme 1 de Duş+Fan Uygulaması ve Rasyonda Korunmuş Yağ Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisiyle Elde Edilen Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri... 69 Çizelge 4.15. Deneme 2 de Duş+Fan Uygulamasına Ait Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri.. 71 Çizelge 4.16. Deneme 2 de Rasyonda Balık Unu Kullanılmasına Ait Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri. 72 Çizelge 4.17. Deneme 2 de Duş+Fan Uygulaması ve Rasyonda Balık Unu Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisiyle Elde Edilen Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri. 74 Çizelge 4.18. Deneme 3 de Rasyonda Bitkisel Yağ Kullanılmasına Ait Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri... 75 Çizelge 4.19. Deneme 3 de Rasyonda Balık Unu Kullanılmasına Ait Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri... 79 X

Çizelge 4.20. Deneme 3 de Rasyonda Bitkisel Yağ ve Balık Unu Kullanılmasının İnteraksiyon Etkisiyle Elde Edilen Süt Verimi, Besin Madde Tüketimi ve Süt Kompozisyonu Değerleri. 82 XI

RESİMLER DİZİNİ Sayfa No: Resim 3.1. Deneme Alanı Genel Görüntüsü.. 38 XII

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ SNİ (Temperature-Humidity Index; THI) TMR (Total Mixed Ration) ÖD CAD KM DSV EDSV ME HP RYDP MP : Sıcaklık-Nem İndeksi : Tüm Rasyon : İstatistiki Olarak Önemli Değil : Canlı Ağırlık Değişimi : Kuru Madde : %4 Yağa Göre Düzeltilmiş Süt Verimi : Enerjiye Göre Düzeltilmiş Süt Verimi : Metabolik Enerji : Ham Protein : Rumende Yıkıma Dirençli Protein : Metabolik Protein XIII

1. GİRİŞ Uğur SERBESTER 1. GİRİŞ Çiftlik hayvanları yetiştiriciliğinde, genetik faktörlerle birlikte çevresel faktörlerin de özellikle kantitatif karakterler üzerinde önemli etkileri olduğu bilinmektedir. Sıcaklık, nem, rüzgar hızı ve solar radyasyon gibi iklimsel etmenler hayvansal üretimi hem nitelik hem de nicelik olarak etkileyebilmektedir. Bu faktörlerin bazılarının birlikte bulunması etkilerini de önemli ölçüde değiştirebilmektedir. Örneğin, sıcaklık, yüksek nem ya da solar radyasyonla etkisini daha da artırabilmektedir. Yüksek nem hayvanın deri ya da solunum sistemi tarafından ısıyı uzaklaştırmasına engel olurken solar radyasyon ısı yüklenmesinin artmasına neden olabilmektedir. Dolayısıyla entansif hayvan yetiştirme sistemleri için iklim koşulları sınırlayıcı bir faktör olup bu faktörleri derecelendirmek oldukça güçtür. Buna rağmen bu faktörlerin derecelendirilmesi, çevre ya da bakım-besleme koşullarında değişiklik yapılabilmesi için büyük önem taşımaktadır (Hahn, 1981). Nitekim iklim koşullarının etkisinin sınırlandırılması amacıyla rasyonel bir barınma ve bakım-besleme sisteminin yürütülmesinde çeşitli alternatifler ileri sürülebilir. Bu alternatifler, barınma koşullarının değiştirilmesi, bakım-besleme koşullarının değiştirilmesi ya da bunların kombine bir şekilde değiştirilmesi şeklinde olabilmektedir. Sıcaklık stresine maruz kalan hayvanlarda verim düşüklüğünün esas nedeni; hayvanın hormonal sistemi ve fizyolojisinde meydana gelen değişimlerdir (Armstrong, 1993). Her tür stres koşulunda böbrek üstü bezlerinin dış kısmından salgılanan glukokortikoid (kortizon ve kortikosteroidler) hormonlarının miktarında artış olmaktadır. Ayrıca, eş zamanlı olarak böbrek üstü bezlerinin iç kısmından salgılanan katekolominlerin (adrenalin, noradrenalin ve dopamin) salgısının artması, sempatik sinir sisteminin artan aktivitesini daha da yükseltebilmektedir. Katekolominlerin temel metabolik etkileri katabolizma için gereken enerjice zengin yapıtaşlarının mobilize edilmesidir. Bu yapıtaşları başlıca yağdan sağlanırken, karaciğerdeki glikojen ve kaslardaki protein de bu amaç için kullanılabilmektedir. Diğer taraftan katekolominler insülin ve büyüme hormonlarının salgılanmasını engelleyebilmektedirler (Igono ve ark., 1987). Katekolominlerin insülin 1

1. GİRİŞ Uğur SERBESTER salgılanmasını baskı altına almaları, kasların glukozu kullanmasını önleyebilmekte ve böylece glukoz, beyin gibi yaşamsal öneme sahip organların kullanımına hizmet etmektedir. Glukokortikoidler katabolik işlevleri uyarıp, deri, bağırsaklar, kaslar ve lemfatik organlar gibi bölgelerde protein sentezinin durmasına, aminoasitlerin yıkıma uğrayıp glukoneojenez için kullanılmasına neden olmaktadırlar. Ayrıca, glukokortikoidler katekolominlerle sinerjitik etkiye sahip olup serbest yağ asitlerinin mobilizasyonu ve oksidasyonuna neden olmaktadırlar (Yousef, 1985). Sonuç olarak metabolizmada alarm reaksiyonu diye isimlendirilebilecek bir metabolik işlemler serisinin harekete geçmesi, depolanan enerjinin bir kısmının kayıb edilmesi ve yine depolanan proteinin üre ve kreatin olarak idrarla dışarıya atılması ortaya çıkmaktadır. Metabolizmada gerçekleşen tüm bu mekanizma homoterm hayvanlarda sıcaklık stresinin getirdiği ya da getireceği aksaklıkları işaret edebilmektedir. Sıcaklık stresine özel olarak çiftlik hayvanlarında tiroid hormonu sekrasyonu da önemli oranda azalabilmektedir. Hayvansal organizmalarda bazal metabolizmanın hızı üzerinde etkili olabilen ve hormonal sistemin düzenleyicileri arasında yer alan tiroid hormonu yüksek sıcaklık altında azalırken, organizmada anabolik olaylarda yavaşlama ortaya çıkabilmektedir. Bu koşullarda insülin ile büyüme hormonu miktarında da azalma görülebilmektedir. Diğer bir ifade ile uzun süreli sıcaklık stresine maruz kalma hem anabolik hem de katabolik hormonların salgılanmasını azaltarak metabolizmayı yavaşlatabilmektedir. Bu ise iştahın azalmasına ve performansın gerilemesine neden olabilmektedir (Webster, 1983). Diğer bir teori ise, yüksek çevre sıcaklıklarına maruz kalan memelilerin vücuttan çevreye ısı yayılımını sağlamak üzere kan akımını vücut iç kısmından dış yüzeye doğru yönlendirmesidir. Bu koşullarda kan basıncını korumak üzere deriye doğru artan kan akımı bağırsaklara giden kan akış hızının azalmasına neden olabilmektedir. Bağırsak hücreleri sınırlı bir süre için besin madde ve O 2 yetersizliğini tolere etme yeteneğine sahipken, bu yetersizliğin uzun sürmesi halinde söz konusu hücreler zarar görebilmekte ve vücuda endotoksinlerin girişi gerçekleşmektedir. Endotoksinler Tumor Necrosis Factor-α ve Interleukin-1 salgılanmasına neden olmakta ve böylece yem tüketimi düşerken ilerleyen dönemde organ yetersizlikleri ortaya çıkmaktadır. Endotoksinlerin vücuda giriş ve belirtilerinin ortaya çıkması sürecinde, belirli bir 2

1. GİRİŞ Uğur SERBESTER zaman söz konusu olup bu süre çiftlik hayvanlarında neden sıcaklığa maruz kalındıktan sonra yem tüketiminin düştüğünü açıklayan ifade olarak öne sürülmektedir (Cronje, 2006). Süt sığırları geniş sıcaklık sınırları içerisinde vücut sıcaklıklarını koruma yeteneğine sahip olmaları sebebiyle hayvan türleri içinde ayrı bir öneme sahiptirler. Bu nedenle bu hayvanlar homoterm (homeothermes) olarak tanımlanabilmektedir. Stres olmayan koşullarda süt sığırlarının vücut sıcaklığı 38.4 38.7 C arasında değişmektedir. Ancak, bütün fizyolojik kontrol sistemleri belli sınırlamalara sahiptir (Spiers, 2000). Sığırlarda vücut sıcaklığının kontrolü özellikle sıcaklık stresi altında karmaşık bir mekanizma ile sağlanmaktadır. Bu karmaşık mekanizmada vücut büyüklüğü olumsuz bir etken olarak ortaya çıkmaktadır. Laktasyondaki süt sığırlarında bir diğer problem ise yüksek verim düzeyini koruma içgüdüsüyle tüketilen büyük miktarlardaki yem ve bunun termojenik etkisi ile yüksek metabolik aktiviteye bağlı aşırı ısı üretimidir. Yüksek çevre sıcaklığına maruz kalan hayvanlar çevre sıcaklığının olumsuz etkilerini gidermek için bir kısım fizyolojik tepkiler verirler. Bu tepkilerin içinde vücut sıcaklığının düşürülmesine yönelik solunun sayısının artması, sindirim sistemi hareketlerinde yavaşlama, rektal sıcaklıkta yükselme (Pekel ve ark., 1993; Armstrong, 1993; West, 1994), genel aktivitenin azalması, terleme (Sanchez ve ark., 1994) ve yem tüketiminin düşmesi (NRC, 1981; Sanchez ve ark., 1994) sayılabilir. Sıcaklığın yem tüketimini azaltmasında hipotalamusta termostat gibi görev yapan ısı merkezlerinin doğrudan regülasyonu, yüksek solunum oranının yem yemeyi engellemesi ve davranışta meydana gelen değişmelerle ısı üretiminin düşmesi ya da gölge arama şeklinde hayvanların yem kaynaklarından uzaklaşmasının etkili olduğu bildirilmektedir (Özhan ve ark., 2001). Ayrıca, sıcaklık stresine maruz kalan hayvanlarda tükürük salgısında ve geviş getirmede azalma (Schneider ve ark., 1988), yem tüketim davranışının günün daha serin olduğu saatlere kayması (Mallonee ve ark., 1985; Schneider ve ark., 1988) ve su tüketiminde artış (Armstrong, 1993) olabilmektedir. Süt sığırları üzerinde yapılan çalışmalar çevre sıcaklığının 26 C yi geçtiği koşullarda yem tüketiminin azalmaya başladığını, 30 C de normal yem tüketimine 3

1. GİRİŞ Uğur SERBESTER göre %10 luk bir düşüşün, 32 C de %25 lik bir düşüşün, 40 C de ise %33 lük bir düşüşün ortaya çıktığını göstermektedir (Berman ve ark., 1985; McGuire ve ark., 1989; Sanchez ve ark., 1994). Harris (1992), süt sığırlarında sıcaklık stresi nedeniyle süt veriminde meydana gelen düşüşün, günlük ortalama sıcaklığın 24 C a vardığında başladığını bildirmektedir. Keown ve Grant (1997), 25-26 C ın üzerindeki sıcaklıklarda, ineklerin yem tüketimlerinin azaldığını ve dolayısıyla süt veriminde düşüşlerin meydana geldiğini ve hava sıcaklığının 32 C nin üzerine çıkması durumunda süt veriminde %3-20 oranında azalma olduğunu bildirmişlerdir. Çiftlik hayvanlarının yüksek sıcaklıkla baş edebilmelerinde etkili olan diğer önemli bir çevre faktörü de çevrenin oransal nemidir. Oransal nemin yükselmesi terin buharlaşmasını güçleştirerek çevre sıcaklığına yakın olan vücut sıcaklığının düşürülmesini zorlaştırmaktadır (West, 1994; Armstrong, 1994). Chase ve Sniffen (1988), sığırlarda 38 C sıcaklık ve %20 oransal nemli koşullarda sıcaklık stresine karşı önlem alınmaya başlanmasını ve bazı serinletme sistemlerinin uygulanmasının gerekliliğini vurgulamaktadır. Aynı araştırıcılar asıl tehlikenin 38 C sıcaklık ve %50 nem oranında oluştuğunu, 38 C ve %80 nem düzeylerinin üzerinin ise sığırlar için öldürücü olabileceğini bildirmektedirler. Çevresel faktörlerin dışında hayvanlara ait bazı özellikler sıcaklık stresinin oluşumunu ya da şiddetini etkileyebilmektedir. Süt verim düzeyi (Shirley, 1994), laktasyon dönemi (Ray ve ark., 1992; Stokes, 2004), yem tüketimi ve ırk (Correa- Calderon ve ark., 2004), deri rengi (Mader ve ark., 2002), vücut kondüsyon skoru ve aktivite (NRC, 1981; Flamenbaum ve ark., 1995; NRC, 1996) gibi unsurlar metabolizmada ısı üretimini, vücuttan uzaklaştırılan ısı miktarını ve dolayısıyla hayvanın maruz kalacağı sıcaklık stresinin şiddetini etkileyebilmektedir. Yem tüketimi ve verimsel parametreler üzerinde iklimsel koşulların etkisini tahminlemek ya da değerlendirmek üzere çeşitli eşitliklere gerek duyulmaktadır. Çevre sıcaklığı ve oransal nemin kullanılmasıyla hesaplanan Sıcaklık-Nem İndeksi (SNİ) süt sığırcılığında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu iklimsel unsurların rektal sıcaklık ve solunum sayısı gibi fizyolojik parametrelerde meydana getirdiği artış ve dolayısıyla yem tüketimi ve süt veriminde görülen değişimler daha güvenilir indekslerin araştırılmasına da neden olmuştur. Bu amaçla insanlarda sıcaklık stresini 4

1. GİRİŞ Uğur SERBESTER değerlendirmede kullanılan ve nabız sayısı ile rektal sıcaklığı esas alan indeksler (Moran ve ark., 1998) son yıllarda süt sığırcılığında kullanılmaya (Spiers ve ark., 2004) başlanmıştır. Sıcaklık stresine maruz kalan, özellikle yüksek düzeyde süt veren ve laktasyonun başında bulunan süt sığırlarında, kuru madde tüketiminin düşmesiyle enerji ve azot bilançosu negatif olabilmektedir (NRC, 1981; Chen ve ark., 1993). Yem tüketiminde meydana gelen düşüş, eğer önlemi alınmazsa hayvanın gereksinim duyduğu enerji, protein, mineral maddeler gibi temel besin maddelerince yetersiz beslenmeye de sebep olabilmektedir. Yem tüketiminde düşme olurken, özellikle vücuttaki fazla ısıyı uzaklaştırmak için gereksinim duyulan ek enerji de yaşama payı gereksinmesini artırabilmektedir. Diğer bir ifadeyle hayvana sağlanan enerji etkin bir şekilde verim için kullanılamamaktadır. Yüksek verimli süt sığırlarında sıcaklık stresinin olumsuz etkilerinin azaltılmasında enerji ve azot bilançosunun dengelenmesi büyük önem taşımaktadır. Bu amaçla son zamanlarda özellikle enerji dengesinin sağlanmasında rasyonlarda yağ (Grummer ve Carroll, 1991; Holter ve ark., 1993; Maiga ve Schingoethe, 1997), azot bilançosunun dengelenmesinde rumende yıkıma dirençli protein kaynaklarına yer verilmesi (Higginbotham ve ark., 1989b; Lees ve ark., 1990; Taylor ve ark., 1991; Holter ve ark., 1993; Keery ve Amos, 1993), vücuttaki ısı yüklenmesinin düşürülmesi için rasyon kaba yem düzeyinin azaltılması (Görgülü ve ark., 1998), solunum ve terleme ile kan elektrolit dengesindeki bozulmaların ortadan kaldırılması için ise yemin mineral maddelerce desteklenmesi (West ve ark., 1991; Sanchez ve ark., 1994) yaygın olarak üzerinde durulan konular olmuştur. Hayvan beslemede rasyonlara yağ katılımı daha önceleri sadece kanatlılar (broiler) ve genç hayvanlarda (süt ikame) yaygın iken günümüzde ruminantlarda özellikle süt sığırcılığında geniş kullanım alanı bulmuştur (Küçük ve Özpınar, 2003). Soya fasulyesi ve ayçiçek yağı gibi rumende aktif olan bitkisel yağlar içerdikleri yüksek düzeydeki doymamış yağ asiti nedeniyle rumen mikroflorası ve süt yağı üzerinde olumsuz etkiye neden olabilmektedir. Bu olumsuz etkilerin ortadan kaldırılması ve rumendeki biyohidrojenizasyonu engelleyerek ince bağırsağa daha fazla doymamış yağ asit akışını temin etmek üzere yağlar fiziksel ve kimyasal olarak 5

1. GİRİŞ Uğur SERBESTER korunurlar (Küçük ve Özpınar, 2003). Hidrojenize edilmiş yağ asitleri ve hurma yağ asitlerinin kalsiyum tuzları (uzun zincirli yağ asitlerinin kalsiyum tuzları) ticari olarak en yaygın bulunan korunmuş yağlardır (Block, 2004). Rumenin normal asitlik düzeyinde uzun zincirli yağ asitleri Ca tuzlarının %60-90 ı ince bağırsaklara geçebilmekte ve bu nitelikleri doymuş yağ asitlerine göre daha fazla sindirilebilir olma özelliğini sağlamaktadır. Sıcak koşullarda vücutta meydana gelen ısı yüklenmesini düşürmek için ısı artış değeri daha düşük olan yağların kullanılması önemli bir uygulama olarak görülmektedir (Staples ve Cullens, 2005). Rasyonlarda yağ kullanımı ile mevcut strese ek olarak yem tüketiminden sonra ortaya çıkan vücut ısı artımını azaltmak söz konusu olabilmektedir. Ayrıca stres etkisiyle yem tüketiminde gözlenen düşüşü telafi etmek amacıyla rasyonun enerjice yoğun hale getirilmesi için de yağ önemli bir araç olarak dikkate alınabilir. Gliserol komponenti hariç yağlar mikroorganizmalar tarafından enerji kaynağı olarak kullanılamazlar. Bu nedenle süt sığırı rasyonlarında yağ kullanılmasıyla rumende yıkıma dirençli kaliteli proteine olan gereksinmenin de arttığı ifade edilmektedir (White ve ark., 1992). Sıcaklık stresi altında yem tüketiminin düşmesi, rasyonda protein gibi bazı besin maddelerinin konsantrasyonunun artırılmasına sebep olabilmektedir. Ancak, rasyon protein düzeyinin gereksinimin üzerine çıkarılması, ürenin sentez ve dışarı atılması için gereken enerji miktarının artması yanı sıra üreme sisteminde asitliğin yükselmesi gibi çeşitli olumsuzluklara da sebep olabilmektedir (Arieli ve ark., 2004; Arieli ve ark., 2005). Bu nedenle rasyonda balık unu gibi yıkıma dirençli protein kaynaklarının kullanılması ya da bu kaynakların düzeyinin artırılması günümüzde sıcaklık stresine karşı alınabilecek beslemeye dayalı önlemler arasında sayılabilmektedir. Yapılan çalışmalar rasyon protein kalitesinin iyileştirilmesinin süt verimi ile (Taylor ve ark., 1991), rumen mikroorganizmalarını destekleyerek süt protein düzeyini artırabileceğini göstermiştir (Chen ve ark., 1993). Sıcaklık stresinin olumsuz etkileri barındırma koşullarında yapılacak bazı düzenleme ve uygulamalarla da azaltılabilmektedir. Bunları; gölgelikler, yarı açık ahırlar, otomatik duş sistemleri ile hayvanların ıslatılması, ventilasyonla hava hareketini artırma vb. şeklinde sıralamak mümkündür. Bu tedbirler özellikle 6

1. GİRİŞ Uğur SERBESTER hayvanın vücudunda oluşan fazla ısının uzaklaştırılmasına yardımcı olacak uygulamalardır. Duş uygulamaları sıcak koşullarda hayvanların süt veriminde meydana gelebilecek düşmeye engel olacak düzeyde çevre koşullarının değişimini sağlayabilmektedir. Duş sistemleri süt sığırlarında sağım öncesi bekletme padoklarında, sağımhaneden çıkışta veya yemliklerin üzerine kurulabilmekte ve evaporasyonla vücut ısısının düşürülmesine yardımcı olabilmektedir. Yapılan çalışmalarda sağım öncesi bekletme alanları ve yemliklerin üzerinde kurulan duş sistemlerinin fanlarla kombine edilmesinin daha yararlı olacağı bildirilmektedir (Armstrong, 1994; Brouk ve ark., 2003a). Çukurova Bölgesinde duş uygulamasıyla ilgili olarak yapılan bazı çalışmalarda, sıcak yaz aylarında taban arazisinde duş uygulamasının süt verimini %12.6 oranında artırdığı saptanmıştır (Güneyli ve Özkütük, 1993). Yine aynı araştırıcılar yaptıkları benzer bir çalışmada süt veriminde %17 lik bir iyileşme olduğunu bildirmişlerdir (Güneyli ve Özkütük, 1994). Çukurova nın taban arazisine göre biraz daha yüksekte bulunan Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Araştırma Uygulama Çiftliğinde yürütülen bir çalışmada ise isteğe bağlı duş uygulamasının süt verimi üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığı bildirilmiştir (Öngel ve Özkütük, 2000). Bu çalışmada, sıcak yaz aylarında süt sığırlarının performansında ortaya çıkabilecek olumsuzlukların önlenebilmesi amacıyla bazı besleme uygulamaları ile yönetsel açıdan dikkate alınması gereken önlemler üzerinde durulmuştur. Bu amaçla, sıcaklık stresi koşullarında enerji-azot bilançosu ve metabolizması ile ilgili olarak besleme yönünden önemli araçlar olan rasyonda yağ ve kaliteli protein kullanılması ile evaporatif serinletme yönünden bir uygulama olan duş+fan uygulamasının hayvanların yem tüketimlerinde, süt verim ve kompozisyonunda, rektal sıcaklık, solunum ve nabız sayıları ile deri sıcaklığı gibi değişik fizyolojik parametreler üzerindeki etkileri araştırılmaya çalışılmıştır. 7

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Sığırlar için normal yaşam koşulları veya başka bir deyişle rahat çevre, belirtilen sınırlar içerisinde en iyi performansı gösterebilecekleri çevre olup, bu sınırlar sıcaklık için 13-18 C, oransal nem için %60-70, rüzgar için 5-8 km/saat ve radyasyon için ise orta şiddet olarak kabul edilebilir (Yousef, 1985; Özkütük, 2006). Bu sınırlar içerisinde süt sığırlarında genel olarak normal vücut sıcaklığı 38.5 C, nabız sayısı 60-80 nabız/dakika ve solunum sayısı ise 10-30 solunum/dakika şeklindedir. Süt sığırları hem ruminal fermantasyon hem de metabolik işlemler sırasında büyük miktarlarda ısı üretmektedirler. Spiers (2000), yetişkin bir insanın sahip olduğu metabolizmanın 1 adet 100 Watt ampule eş değer olduğunu aynı benzetmenin süt sığırları için yapılması durumunda ise bu enerjinin 16 adet 100 Watt ampule eşit olacağını bildirmiştir. Diğer taraftan süt verimi arttıkça üretilen ısı miktarında artış bilinen bir gerçektir. Brouk ve ark. (2003a), yüksek süt verimli bir ineğin saatte 4500 BTU enerji üretebileceğini bildirmektedir. Özellikle yüksek verim yeteneğine sahip olan süt sığırları vücut sıcaklıklarını normal sınırlar içerisinde tutmak için üretilen ısıyı çevreye yaymak zorundadır. Hayvanın iç sıcaklığı arttığında soluma ve terleme gibi ısı kayıp mekanizmaları devreye girmekte, böylece ısının dışarıya atılması sağlanmaya çalışılmaktadır. Ancak süt sığırlarında soluma sayısının artması, yaşama payı enerji gereksinmesini %7-25 oranında artırmaktadır (NRC, 2001). Süt inekleri vücuttan ısıyı çeşitli yollarla uzaklaştırmaktadırlar. Bunlar kondüksiyon, konveksiyon, radyasyon ve evaporasyondur (Şekil 2.1). Kondüksiyon temel olarak sıcaktan soğuğa doğru ısının akışıdır. Bu metot soğuk yüzeylerle teması gerektirmektedir. Konveksiyon deri üzerindeki sıcak hava tabakasının soğuk ile yer değiştirmesine bağlıdır. Radyasyon ise çevre sıcaklığının hayvanın vücut sıcaklığından daha düşük olduğu dönemlerde (örneğin geceleri) gerçekleşmektedir. Evaporatif soğuma, terleme veya soluma yoluyla deri ya da solunum organları vasıtasıyla gerçekleşmektedir. Sıcaklık stresi altında solunum ve terlemenin artması evaporatif soğumanın bir göstergesi olarak kabul edilmektedir. Sıcaklığın 21 C nin altında olduğu dönemlerde evaporatif serinleme temel ısı uzaklaştırma yöntemidir 8

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER (Smith ve Harner, 1996). Çevre sıcaklığının 16 C nin altında olduğu koşullarda üretilen sıcaklığın %50 si evaporatif olmayan serinleme yöntemleri ile vücuttan uzaklaştırılırken, çevre sıcaklığının 27 C ye ulaşması halinde bu oran %25 dir. Geriye kalan %75 lik sıcaklık ise deri ve akciğerlerden nemin evaporasyonu şeklinde uzaklaştırılması ile atılır. Çevre sıcaklığının artmaya devam etmesi ve 49 C yi bulması halinde ise üretilen sıcaklığın büyük bir kısmı deri ve akciğerlerden, daha az bir kısmı ise evaporatif olmayan metotlarla vücuttan uzaklaştırılmaktadır (Brouk ve ark., 2003b). Etkileyenler - Vücut Yüzey Alanı - Vücut Örtüsü - Su Değiş Tokuşu - Kan Akışı - Çevre - Sıcaklık - Rüzgar - Nem Etkileyenler - Kalorigenik Hormonlar - Verim - Süt - Et - Yapağı - Kas - Aktivite - Yaşama Payı KAYNAKLAR - Yem - Vücut Depoları - Rumen Fer. - Çevre Evaporatif Olmayan Serinletme Evaporatif Serinletme - Solunum - Deri - Radyasyon - Konveksiyon - Kondüksiyon ISI KAYBI ISI KAZANCI HIPOTERMİ NORMAL HİPERTERMİ Şekil 2.1. Vücut Isı Dengesini Sağlamaya Yönelik Mekanizmalar (Spiers, 2000). Sığırlar termal dengeyi koruyacak şekilde vücutlarından yeterli düzeyde ısıyı uzaklaştıramadıklarında vücut sıcaklıkları yükselmekte ve sıcaklık stresi ortaya çıkmaktadır (Shearer ve Beede, 1990; Smith ve Harner, 1996). Daha kesin sınırlar 9

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER içerisinde belirtilmesi gerektiğinde rektal sıcaklığın 39 C yi aştığı veya dakikadaki solunum sayısının 80 in üzerine çıktığı ya da sıcak havalarda kuru madde tüketimi ve süt verimindeki düşüşün %10 u bulduğu koşullarda süt sığırlarında sıcaklık stresi olgusundan bahsedilebilmektedir (West, 2002; Tyson, 2004). Sıcaklık stresinin süt sığırları üzerinde etkisi genel olarak; gölgelik arama, solunum, su tüketimi ve terlemenin artması, kuru madde tüketimi, yemlerin geçiş hızı, iç organlara kan akımının azalması ve dolayısıyla süt verimi ve üreme performansında meydana gelen kayıplar şeklinde ortaya çıkmaktadır (Smith ve Harner, 1996; Churng-Faung, 2004). Armstrong (1994) ve West (2002) göre süt ineklerinin sıcaklık stresine maruz kaldığına dair belirtiler: a) Vücut sıcaklığının yükselmesi, b) Solunumun artması, c) Aktivitenin azalması, d) Yem tüketiminin düşmesi, e) Rumen fermantasyonunun değişimi ile birlikte daha düşük düzeylerde uçucu yağ asidi üretimi ve asetatın molar yüzdesinde düşüş, f) Süt veriminin düşmesi, g) Su tüketiminin artması, h) Sindirim organları, iç dokular ve meme bezlerine kan akımının zayıflaması ve kan akımının deri yüzeyine doğru kayması, i) Kan hormon konsantrasyonlarının değişmesi, j) Metabolik hız ve yaşama payı gereksinmelerinin değişmesi şeklindedir. Sıcaklık stresi altındaki hayvanlarda soluma skoru ya da indeksi kullanımı stresin şiddetini belirlemede oldukça güvenilir bir gösterge olabilmekte ve böylece sıcaklık stresi yönetim stratejisinin değerlendirilmesi daha da kolaylaşabilmektedir. Bu amaçla süt sığırlarında soluma hızlı soluma (I. Dönem) ya da açık ağız soluma (II. Dönem) olarak sınıflandırılabilmektedir (NRC, 1981). Diğer yandan toplanma içgüdüsü çevre koşullarından etkilenebilmekte ve hayvanların birbirine gölgelik sağlaması şeklinde radyant ısı emilimini azaltabilmektedir. Ancak bu içgüdüsel davranışın sıcaklık stresine karşı pozitif bir etkisi olup olmadığı henüz 10

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER netleşmemiştir (Lefcourt ve Schmidtmann, 1989). Çevre sıcaklığı arttıkça ayakta dinlenen ya da ruminasyon yapan hayvan sayısı artmaktadır. Ayakta dinlenme vücut yüzeyinden evaporasyonu artırmakta ayrıca rüzgar sebebiyle konveksiyonun da sağlanmasına imkan tanıyabilmektedir (Calegari ve ark., 2003). Yüksek çevre sıcaklığı, radyant enerji (direkt ya da yansıyan güneş ışığı) ve yüksek nisbi nem gibi pek çok çevresel faktör, sıcaklık stresinin oluşumunda rol oynamaktadır. Bu çevresel faktörlerinin yanı sıra süt verim düzeyi, laktasyon dönemi, yem tüketimi, ırk, deri rengi, vücut kondüsyon skoru ve aktivite gibi hayvana ait özellikler de sıcaklık stresinin oluşumunu etkileyen diğer faktörlerdir. Tüm bu faktörler metabolizmada ısı üretimini, vücuttan uzaklaştırılan ısı miktarını ve dolayısıyla hayvanın maruz kalacağı sıcaklık stresinin şiddetini etkileyebilmektedir. Shirley (1994), süt sığırlarında çevre sıcaklığının süt verim düzeyi ile ilişkili olduğunu, 45 kg/gün süt verimine sahip bir hayvanın 23 kg/gün süt verimine sahip olana nazaran daha az sıcaklık artışlarında dahi olumsuz etkilenebileceğini bildirmiştir. Araştırmacı yüksek süt verimine sahip hayvanlarda metabolik olayların daha hızlı gerçekleşeceğini ve daha fazla ısı üretiminin söz konusu olacağını ve 45 kg/gün süt veren hayvanda verimde görülen düşmenin 26 C de ortaya çıkarken düşük süt verimli hayvanda bu düşüşün 35 C de olabileceğini bildirmiştir. Diğer yandan Ray ve ark. (1992), bahar ve yaz aylarında doğuran süt sığırlarının verim ve enerji gereksinmelerinin en yüksek olduğu laktasyon başlangıcında sıcaklık stresine karşı daha duyarlı olduklarını bildirmiştir. Araştırmacılar, buzağılama mevsiminin süt sığırlarının performansını değerlendirmede bir ölçüt olarak kullanılması gerektiğini ve bu dönemin sıcaklık stresinin olumsuz etkisini en aza indirmek için iyi planlanması gerektiğini ileri sürmüştür. Ayrıca, orta düzeydeki sıcaklık stresinin kuruda kalma döneminde laktasyon dönemine oranla sığırlarda endokrin sistemi daha çok etkileyebileceği bildirilmektedir (Stokes, 2004). Araştırmacı, sıcaklık stresinin doğum öncesi dönemde tiroid hormonlarının konsantrasyonu ve plasental östrojen düzeyini azaltırken, esterleşmemiş yağ asit miktarında artışa neden olabileceğini ve bu koşulların meme dokusu, plasenta ve fötal organları olumsuz yönde etkileyebileceğini ileri sürmüştür. Araştırmacı ayrıca, bu dönemde gerçekleşen sıcaklık stresinin üretilecek kolostrum kalitesini de düşürebileceğini de (düşük 11

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER immunoglobulin seviyesi, toplam protein, yağ ve laktoz düzeyinde azalma) bildirmiştir. Mader ve ark. (2002), besideki sığırlar üzerinde yaptıkları çalışmada siyah tüy rengine sahip olan hayvanların beyaz tüy rengine sahip olanlara nazaran solunum sayıları, timpanik sıcaklık ve toplanma içgüdülerinin daha fazla olduğunu bildirmiştir. Araştırmada, yaz başlangıcında kasaplık sığırlarda sınırlı besleme yapılmasının yüksek klimatik ve metabolik ısı yüklenmesinin kombine etkisini önlemede yararlı bir araç olabileceği ileri sürülmüştür. Süt protein fraksiyonları sezonal (bahar-yaz) değişikliklerden ve çevre sıcaklığından etkilenebilmektedir. Sıcak dönemlerin süt protein fraksiyonları üzerine etkisini inceleyen bir çalışmada, laktasyonun orta dönemindeki 40 baş Holstein süt sığırı kullanılmış ve hayvan materyali iki gruba ayrılarak aynı besleme rejimi ile bahar ve yaz aylarında çalışma yürütülmüştür. Araştırma sonucunda yaz aylarında rektal sıcaklığın ve süt serum proteinlerinin yüksek olduğu, kuru madde tüketimi, süt verimi, süt ham protein ve kazein (α s ve β kazein) içeriğinin düşük olduğu bildirilmiştir. Araştırmacılar yaz aylarında sütün protein içeriğinde görülen düşmenin α s ve β kazein düzeylerinde gerçekleşen azalma ile ilişkili olduğunu bunun ise genellikle sıcaklık stresi altında gerçekleşen enerji ve protein yararlanılabilirliğindeki azalmanın bir sonucu olduğunu ifade etmişlerdir (Bernabucci ve ark., 2002). Correa-Calderon ve ark. (2004), Holstein ve Brown Swiss ırkı süt inekleri üzerinde yaptıkları çalışmada Brown Swiss ırkı süt ineklerinin daha düşük rektal sıcaklığa sahip olduğunu ve bu nedenle sıcak bölgelere daha iyi uyum sağlayabileceklerini bildirmişlerdir. Sıcaklık stresi altında yaşama payı enerji gereksinmesindeki artış çoğunlukla soluma düzeyi ve soluma sıklığı ile ilişkilidir. Ancak sıcak iklimlerde söz konusu gereksinmeyi vücut kondüsyon skoru da etkileyebilmektedir. Nitekim vücut kondüsyon skoru yüksek olan hayvanlar düşük kondüsyon skoruna sahip olanlara nazaran sıcaklık stresi belirtilerini daha kısa süre içerisinde göstermektedirler (NRC, 1981; NRC, 1996). Flamenbaum ve ark. (1995), yaptıkları çalışmada, Mayıs-Haziran döneminde doğuran süt sığırlarını yüksek ve düşük vücut kondüsyon skoruna sahip 2 farklı gruba ayırmış ve bu grupların her ikisinde de duş+fan uygulaması yapılması ya 12

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER da yapılmamasının kuru madde ve su tüketimi, vücut sıcaklığı, süt verimi, yağ verimi ve protein verimi üzerine etkisini incelemişlerdir. Çalışmada duş+fan muamelesi yapılan süt sığırları 1.6 kg/gün daha fazla kuru madde tüketmişler ve 9 litre/gün daha az su içmişlerdir. Diğer taraftan duş+fan uygulaması hayvanların vücut sıcaklıklarının 38.9 C de korunmasına yardımcı olurken bu muameleyi almayan grupta vücut sıcaklığı 39.7 C olarak tespit edilmiştir. Süt verimi serinletme ile 1.9 kg/gün artarken yağ verimi hem serinletme hem de vücut kondüsyon skoru ile artmıştır. Protein verimi ise serinletme ile artarken vücut kondüsyon skoru ile değişmemiştir. Araştırmacılar en düşük performansın duş+fan uygulaması yapılmayan ve düşük vücut kondüsyon skoruna sahip muamele grubunda gözlendiğini, duş+fan uygulaması yapılan hayvanlarda ise yüksek vücut kondüsyon skorunun bir avantaj sağlamadığını bildirmişlerdir. Sıcaklık stresi altında hormonal dengede bir takım değişiklikler olabilmektedir. Örneğin triiyodotronin (T 3 ) ve troksin (T 4 ) hormonları metabolik denge ile ilişkili olup iklimsel değişikliklere karşı duyarlıdırlar. Nitekim Collier ve ark. (1982), yaptıkları çalışmada gölgelikte barındırma ya da serinletme metotlarının tiroid bezi aktivitesini değiştirebileceğini ve triiyodotronin (T 3 ) hormonu konsantrasyonunun sıcaklık stresi altında önemli düzeyde düştüğünü bildirmiştir. Sıcak koşulların geceleri de devam etmesi halinde savunma mekanizması üretilen ısının düşürülmesini hedeflemektedir. Bu nedenle metabolizmadaki bir seri hormon hayvanın ısı üretimini engellemek üzere iştah üzerinde baskılayıcı rol oynayabilmekte ve dolayısıyla süt veriminde önemli düşüşler gerçekleşebilmektedir (Frazzi ve ark., 2003). Jersey ırkı süt inekleri üzerinde yapılan bir çalışmada geceleri Sıcaklık-Nem İndeksinin 75 in altında kaldığı sürece hayvanların süt verimlerini koruduklarını ancak, 75 in üzerine çıktığında süt verimi ve yem tüketiminde düşmeler görüldüğü bildirilmiştir (Keister ve ark., 2002). Diğer yandan hayvanlar üzerinde serinletme metotlarının uygulandığı ve/veya uygulanmadığı çalışmalarda, süt verimindeki düşüş ile minimum günlük sıcaklığın, maksimum günlük sıcaklıktan daha önemli rol oynadığı bildirilmiştir (Frazzi ve ark., 2003). Araştırmacı minimum günlük sıcaklığın her 1 C artışında süt verimindeki azalmanın yükseldiğini, 21 C 13

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER minimum günlük sıcaklıkta bu azalmanın 3 kg/gün (%10 luk düşüş) 23 C minimum günlük sıcaklıkta 7 kg/gün (%22 lik düşüş) olduğunu bildirmiştir. Hayvanların performansı üzerine çevre koşullarının etkisini tahmin etmek için Sıcaklık-Nem İndeksi (SNİ) kullanılabilmektedir. Söz konusu indekste sıcaklık, nisbi nem ya da suyun buhar halinden tekrar sıvı haline dönüştüğü sıcaklık derecesini ifade eden Çiğ Noktası Sıcaklığı (Dew-Point Temperature) yer almaktadır. Bu indeksle hesaplanan değerin belli sınırlar içerisinde olması halinde sıcaklık stresinin varlığından söz edilebilmektedir. Lefcourt ve Schmidtmann (1989), söz konusu indeksin formülünü; SNİ=0.8 x Kuru Termometre Sıcaklığı ( C) + (Nisbi Nem/100) x (Kuru Termometre Sıcaklığı ( C) 14.3) + 46.3 şeklinde vermiştir. Armstrong (1993), ise SNİ formülünü; SNİ=Sıcaklık ( C) +0.36 x Çiğ Noktası Sıcaklığı ( C) + 41.2 şeklinde bildirmiştir. Söz konusu değer, 72 den küçük olduğunda stres yok; 72-79 arasında olduğunda hafif stres, 80-89 arasında olduğunda orta düzeyde stres ve 90 ın üzerinde olduğunda ise ölümle sonuçlanan aşırı stres olarak sınıflandırılmıştır (Armstrong, 1994). Sıcaklık stresinin görsel belirtilerini (solunum sayısındaki artış ya da su tüketimini artması vb.) etkileyen pek çok dominant çevresel faktör mevcut çevresel koşullar arasında yer almayabilmektedir. Minimum SNİ değerleri, rüzgar hızı ve özellikle geceleri ortaya çıkan maksimum nisbi nem sığırlardaki sıcaklık stresini etkileyebilmektedir. Bu nedenle sıcaklık stresinin görsel değerlendirilmesinde çoğu üreticinin kolaylıkla ulaşamayabileceği rüzgar hızı ve solar radyasyonun da dikkate alınması efektif SNİ değerinin belirlenmesinde ayrı bir öneme sahiptir. Mader ve ark. (2004), besi sığırlarında yaptıkları çalışmada rüzgar hızının her 1 m/s artışına karşılık SNİ değerinde 1.99 birim düşüşün, solar radyasyonun her 100 kcal/m 2 artışına karşılık ise SNİ değerinde 0.79 birimlik artışın yapılması gerektiğini ileri sürmüştür. Araştırmacılar, bu iki parametreye göre düzeltilmiş SNİ değerinin dikkate alınması 14

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER durumunda SNİ ile solunum sayısı arasında 0.50 lik bir korelasyon olduğunu ileri sürmüştür. 2.1. Sıcaklık Stresine Karşı Alınabilecek Önlemler Sıcak iklim koşulları altında yetiştirilen süt sığırlarında verimi artırmak için 3 yaklaşımın göz önünde bulundurulması gerektiği bildirilmiştir (Beede ve Collier, 1986). Bunlar: a) Sıcaklığa dayanıklı ırkların geliştirilmesi, b) Çevrenin fiziksel değişimi ya da yönetsel tedbirler, c) Beslemeye dayalı tedbirlerin alınması şeklinde sıralanabilmektedir. Bu yaklaşımlardan sıcaklığa dayanıklı ırkların geliştirilmesi uzun soluklu genetik ıslah çalışmaları gerektirmesi ve diğer iki yaklaşıma nazaran daha pahalı olması nedeniyle ayrı tutulması gerekmektedir. Son on yılda genetiksel olarak tanımlanmış popülasyonlarda geleneksel melezleme yaklaşımı ile yapılan çalışmalar sıcaklık stresine direncin arttığını ancak, F 1 generasyonunda süt veriminin düştüğünü göstermektedir (Collier ve ark., 2006). Holstein süt sığırlarında sıcaklık toleransını artırma amacıyla melezleme yapıldığında elde edilen melez hayvanların süt verimleri saf ırka nazaran daha düşük olmuştur (McDowell ve ark., 1996). Ravagnolo ve Misztal (2000), 21 meteoroloji istasyonundan alınan sıcaklık ve nem değerleri ile 134 çiftlikte yetiştirilen ilk doğumunu yapmış 15002 baş Holstein ırkı ineğe ait süt, yağ ve protein verimlerine ait varyans unsurları ve genetik parametreler REML yöntemi ile tahmin edilmiştir. Çalışmada, Sıcaklık-Nem İndeksinin 72 nin altında olması durumunda süt verimi için kalıtım derecesi (h 2 ) 0.17, sıcaklık toleransına ait eklemeli varyans ise 0 olarak bulunmuştur. Sıcaklık-Nem İndeksinin 86 olması durumunda ise sıcaklık toleransına ait eklemeli varyansın, genel etkiler kadar yüksek olduğu ve sıcaklık toleransı ile süt, yağ ve protein verimleri arasındaki genetik korelasyonların sırasıyla -0.36, -0.35 ve -0.23 olduğu bildirilmiştir. Araştırma sonucunda, verimi artırmak amacıyla yapılacak seleksiyon çalışmalarının sıcaklık 15

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Uğur SERBESTER toleransını düşürdüğü bu nedenle de, seleksiyonda verim ile sıcaklık toleransının birlikte ele alınmasının gerektiği vurgulanmıştır. Sıcaklık stresine karşı alınabilecek önlemler genel olarak yönetsel ve beslemeye dayalı önlemler şeklinde ikiye ayrılabilmektedir. Serinletme sistemleri (duş, sisleme ya da fanların kullanıldığı ahırlar) ve gölgeliklere sahip barınaklar sıcaklık stresine karşı alınabilecek yönetsel tedbirler içerisinde incelenebilirken rasyonda korunmuş yağ ve by-pass protein kullanımı gibi tedbirler de besleme ile alınabilecek önlemler arasında sayılmaktadır. 2.1.1. Serinletme Sistemleri Süt sığırlarının serinletilmesinde temel olarak iki yaklaşım bulunmaktadır. Bunlardan ilki sıcaklık stresini engellemek amacıyla barınaklara klima bezeri iklimlendirme cihazlarının yerleştirilmesi diğeri ise hayvanlar tarafından üretilen ısının deriden uzaklaşmasını (evaporatif serinletme) artırmak amacıyla alınabilecek önlemlerdir. Evaporatif serinletme metotlarının temelinde suyun evaporasyonu sırasında ısıyı emmesi ve böylece sıcaklığın düşmesi düşüncesi yatmaktadır. Ancak suyun evaporasyonu sırasında su buhar düzeyi yükseleceğinden nisbi nem de artmış olacaktır. Diğer taraftan nisbi nemin artışı ve hava sıcaklığının düşüşü evaporatif serinletmenin potansiyel etkisinin azalmasına neden olabilmektedir (Spiers, 2000). Brouk ve ark. (2003c), nisbi nemin %70 in üzerine çıktığı koşullarda SNİ ndeki potansiyel azalmanın %10 dan daha az olacağını bildirmiştir. Ahırlarda klima benzeri iklimlendirme cihazlarının kullanımı ekonomik olmayacağından evaporatif serinletme metotları ile çevre sıcaklığının etkisinin azaltılması kabul edilebilir bir yaklaşım olarak ortaya çıkmaktadır. Ancak, Bray ve ark. (2003), çeşitli barınak tiplerinde yetiştirilen süt sığırlarında yaptıkları iki çalışmanın ilkinde klimalarla serinletmenin SNİ değerini sürekli olarak 72 nin altında kalmasını sağladığı, fan ve duş sisteminin kullanıldığı ahırlarda ise bu değerin gündüzleri 75 in altına düşmediğini bildirmiştir. Araştırmacılar, ikinci çalışmanın sonucunda ise tünel ventilasyon serinletme sistemine sahip olan ahırlarla duş ve fan serinletme sisteminin olduğu ahırları karşılaştırmış ve her iki serinletme sistemine 16