گاو، گوسفند، بز، آهو و گوزن در گروه حیوانات نشخوارکننده تقسیم بندی می شوند. نشخوارکنندگان دارای ویژگی های مشترکی هستند؛ این حیوانات دارای سُم هستند، تعداد انگشتان، زوج است و خوراک خود را به دهان برمی گردانند و دوباره می جَوند. جویدن لقمه یا روند نشخوارکردن، ویژگی منحصر به فردی است که اسم این گروه، از آن برگرفته شده است. روند نشخوار کردن به این دام ها امکان می دهد که از علوفه و سایر خوراک های با الیاف بالا که توسط انسان و سایر حیوانات غیر نشخوارکننده قابل مصرف نیست، استفاده کنند. نشخوارکنندگان معده چهار قسمتی دارند که از نگاری، شکمبه، هزارلا و شیردان تشکیل می شود. نشخوارکنندگان معمولاً به سرعت و با حداقل جویدن، خوراک می خورند. بعد از بلع، خوراک وارد نگاری شده که به شکمبه پیوسته است. شکمبه بزرگ ترین بخش معده است و به عنوان مخزن بزرگ مخلوط سازی عمل کرده و محل تخمیر میکروبی و جذب مواد مغذی است. در مجموع، شکمبه و نگاری یک گاو شیری بالغ، حدود 50 گالن ظرفیت دارد.
در زمان نشخوارکردن، لقمه ( خوراکی که تا قسمتی هضم شده)، برگردانده شده، دوباره جویده و بلعیده می شود. جویدن طی نشخوارکردن، نسبت به زمان خوردن، آهسته تر و پیوسته تر است. روند نشخوار، تولید بزاق را تحریک می کند و به بافری شدن بیشتر pH شکمبه و کاهش اندازه ذرات خوراک کمک می کند و اجازه می دهد ذرات خوراکی از نگاری به داخل هزارلا عبور کند. آب موجود در مواد گوارشی هنگام عبور از هزارلا تا حد زیادی جذب می شود، در نتیجه حجم مواد رسیده به شیردان کاهش می یابد. شیردان، که غالباً معده حقیقی گفته می شود، اسید و آنزیم های گوارشی مشابه معده دام های غیر نشخوارکننده تولید می کند، خوراک را قبل از عبور به قسمت های پایین تر دستگاه گوارش مورد تجزیه قرار می دهد.
مدت زمانی که حیوان صرف نشخوار می کند، تحت تأثیر گونه، نژاد، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی جیره، وضعیت سلامت، مصرف خوراک و سطح تولید قرار دارد. نشان داده شده که حدود یک سوم نوسان در زمان نشخوار در گاوهای شیری با مصرف خوراک و به خصوص دو جز جیره شامل NDF و نشاسته ارتباط دارد. نشخوار کردن در هر زمانی و در سراسر شبانه روز انجام می شود ولی تمایل به پیروی از یک الگوی روزانه دارد. گاوها بخش بیشتری از زمان نشخوار را در شب و بعد از خوراک دهی انجام می دهند. نشخوار کردن، بیشتر وقتی انجام می شود که گاوها در حال استراحت هستند، بنابراین اطمینان داشتن از اینکه گاوها فضای کافی و راحتی دارند، بسیار مهم است. یک گاو شیری به طور متوسط بین 7 تا 8 ساعت را در شبانه روز صرف نشخوار می کند. زمان نشخوار کردن به چندین وعده در روز تقسیم می شود. هر وعده از چند دقیقه تا بیش از یک ساعت طول می کشد. هر لقمه، به مدت 30 تا 70 ثانیه قبل از بلعیده شدن، جویده می شود.
نظارت بر نشخوار
دامداران، متخصصان تغذیه و دامپزشکان، مدت هاست که از اهمیت نشخوار کردن به عنوان نشانگری برای ارزیابی سلامت و عملکرد گاو آگاهی یافته اند. به طور سنتی، مشاهده بصری فعالیت نشخوار، تنها گزینه در دسترس برای ارزیابی سلامت شکمبه بود. برای مثال، مشاهده 60 درصد گله یا بالاتر در حال نشخوار در هر زمانی، نشانه سلامت عملکرد شکمبه در گله در نظر گرفته می شود. با این حال، این روش وقت گیر است و تنها امکان ارزیابی در سطح گله را ارائه می دهد در حالی که داده های نشخوار تک تک دام ها، به تولید کنندگان کمک می کند دام هایی که نیاز به توجه دارند، شناسایی شوند. به علاوه، این روش بین مشاهده کنندگان و زمانی از روز که عمل ارزیابی انجام می شود، دارای تفاوت هایی است. نشخوار، تحت تأثیر مدیریت روزانه در دامداری مانند خوراک دهی و زمان تغذیه در شبانه روز (یعنی روز در برابر شب) قرار دارد. مشاهدۀ بصری گاوها برای ارزیابی فعالیت نشخوار می تواند برآورد خوب آسایش و راحتی گاو در سطح گله باشد، ولی این روش ممکن است نتواند ارائه دقیقی از نشخوار تک تک گاوها را فراهم نماید.
در حال حاضر، چندین شرکت سیستم های نظارتی نشخوار را تولید کرده اند که به طور تجاری در دسترس می باشند. این حسگرهای نشخوار معمولاً در ابزارهای نظارت بر فعالیت مانند تگ های گوش یا گردنبدهایی که برای کمک به مدیریت تولیدمثل در گاوداری مورد استفاده قرار می گیرند، ادغام شده اند. سیستم هایی که معمولاً در ایالات متحده استفاده می شوند، یا از شتاب سنج برای اندازه گیری تغییرات کوچک در وضعیت دام و جابه جایی برای تعیین زمان نشخوار بهره می برند یا از سیستم های صوتی که رفتار جویدن را ضبط می کند، استفاده می کنند. برخی سیستم های نظارت بر نشخوار نیز، از یک بلوس قرار داده شده در شکمبه دام یا یک حسگر فشار قرار گرفته روی پوزبند بهره می برند. بسیاری از سیستم های موجود، قادر به تمایز رفتار خوردن از رفتار نشخوار کردن هستند و علاوه بر زمان نشخوار، برخی زمان خوردن را نیز گزارش می کنند.
صرف نظر از اینکه حسگر، کجای دام قرار می گیرد یا سیستم پرورش در دامداری چگونه است (فری استال، تای استال و چَرا)، نشان داده شده که این تگ ها در نظارت بر رفتار نشخوار کردن، مؤثر هستند. مطالعات تحقیقی متعدد و مستقل، صحت و دقت سیستم های اصلی موجود در بازار را اعتبارسنجی کرده اند و دانشگاه ها به طور روز افزون از این فن آوری ها به عنوان ابزاری برای اندازه گیری زمان نشخوار کردن در مطالعات تحقیقی خود استفاده می کنند.
شکل 1. متوسط زمان نشخوار برای گاوهای اواسط شیردهی (90 تا 220 روز شیردهی در تاریخ آزمایش 30 آپریل). بر اساس تاریخ آزمایش 30 آپریل، گاوها به گروه پر تولید (3/54 کیلوگرم، 153 روز شیردهی، 534 دقیقه نشخوار، 19 راس)، متوسط تولید (44 کیلوگرم، 162 روز شیردهی، 529 دقیقه نشخوار، 18 راس) و کم تولید (1/32 کیلوگرم، 159 روز شیردهی، 517 دقیقه نشخوار، 8 راس) تقسیم شدند.
شکل 2 الف. زمان نشخوار روزانه درون یک گله متغیر است. هر نقطه، نشان دهنده زمان نشخوار هر گاو به طور انفرادی است. میانگین، 513 دقیقه در روز است.
شکل 2 ب. زمان نشخوار روزانه درون یک گله متغیر است. هر نقطه، نشان دهنده زمان نشخوار هر گاو به طور انفرادی است. میانیگین، 470 دقیقه در روز است.
کاربردهای عملی فن آوری نظارت بر نشخوار
با افزایش فراهمی سیستم های تجاری نظارت بر نشخوار در سال های اخیر، افزایش متناظری در تحقیقاتی که ارتباط بین نشخوار و دامنه وسیعی از شرایط سلامتی، عوامل محیطی، تغذیه و مدیریت را مورد بررسی قرار می دهند، به وجود آمده است. بخش عمده این تحقیقات، متمرکز بر استفاده از نشخوار به عنوان نشانگر تغییرات در عملکرد و آسایش دام هستند. هر گله و هر دام به طور انفرادی در میان گله، الگوی نشخوار خود را بر اساس عواملی مانند جیره، مرحله تولید و سایر عواملی که قبلاً اشاره شد، دارد. اگر گاوها در دامداری (1)، به طور متوسط روزانه 513 دقیقه را صرف نشخوار کنند در حالی که در دامداری (2) گاوها به طور متوسط 470 دقیقه در روز نشخوار می کنند، نباید گمان شود که گاوها در دامداری (1) سالم تر هستند یا تحت شرایط بهتری نسبت به گاوها در دامداری (2) پرورش می یابند (شکل های 2الف و 2ب). به طور مشابه، اگر گاو شماره 2340 در دامداری (1) به طور متوسط 600 دقیقه در روز نشخوار کند و گاو شماره 2450 در همان دامداری به طور متوسط 475 دقیقه نشخوار کند، نباید فرض شود که گاو 2340، نسبت به گاو 2450، سالم تر است. مقایسات فعالیت نشخوار نباید میان دامداری ها انجام شود به خصوص وقتی حسگرهای مختلفی در هر کدام مورد استفاده قرار می گیرند. مقایسات فعالیت نشخوار بین گاوهای یک نژاد و همسن در یک گله باید تنها بین دام هایی با مرحله تولید مشابه انجام شود. وقتی یک دام را به طور انفرادی با الگوی نشخوار پایۀ خودش یا وقتی یک گله را با الگوی نشخوار پایه همان گله مقایسه می کنیم، فعالیت نشخوار اهمیت دارد.
زایش و سلامت گاو در دوره انتقال
دوره انتقال یک گاو شیری، که غالباً به صورت دوره ای از 3 هفته قبل تا 3 هفته بعد از زایش تعریف می شود، یک زمان چالش زا برای سلامت و عملکرد گاو شیری است. بیماری های متابولیکی و تولیدمثلی مرتبط با دوره انتقال، شامل جابه جایی شیردان، کتوز و جفت ماندگی، دلایل رایج حذف زودهنگام گاوها از گله هستند. داده های سازمان کشاورزی ایالات متحده نشان داده است که تقریبا 20 درصد گاوهای شیری طی 50 روز اول شیردهی، از گله حذف می شوند.
پژوهش های متعدد، استفاده از داده های سیستم های نظارت بر فعالیت نشخوار را به عنوان ابزاری برای بررسی وضعیت سلامت گاوها حول و حوش زایمان، با هدف تشخیص زودهنگام و پیش گیری از مشکلات سلامت گاو دوره انتقال، مورد ارزیابی قرار داده اند. این پژوهش ها، به طور پیوسته نشان داده اند که زمان نشخوار، طی دوره قبل از زایش برای گاوهایی که طی زایش یا بعد از آن دچار مشکل می شوند (مرده زایی، جفت ماندگی، جابه جایی شیردان، کتوز، متریت)، در مقایسه با گاوهایی که این بیماری ها را در این زمان تجربه نمی کنند، پایین تر بود. به طور مثال، یک مطالعه نشان داد،گاوهایی که بلافاصله بعد از زایش، جابه جایی شیردان داشتند، زمان نشخوار از 12 روز قبل از زایش در مقایسه با گاوهایی که دچار مشکلات بیماری بعد از زایش نشدند، شروع به کاهش کرد. مشاهدات یک مطالعه موردی انجام شده در یک دامداری در پنسیلوانیا، بیان کننده این است که داده های فعالیت و نشخوار طی دوره قبل از زایش می تواند به طور بالقوه به عنوان ابزاری برای کمک به دامداران در تشخیص گاوهایی که ممکن است در معرض خطر بالاتر بیماری ها در حول و حوش زایش باشند یا احتمال حذف زود هنگام گله را دارند، مورد استفاده قرار گیرد. این هشدار زود هنگام، به دامداران فرصت می دهد بهترین راهکارهای مدیریتی را برای این حیوانات در معرض خطر، به کار گیرند، به آنها اجازه می دهد چالش های دوره انتقال را بهتر مدیریت کنند و بنابراین، خطر توسعه بیماری یا حذف زود هنگام این دام ها کاهش می یابد. هرچند متوسط زمان نشخوار پایین تر در گاوهای قبل از زایش، با مشکلات بیماری بالقوه بعد از زایش، مرتبط بوده است، تقریباً همه گاوها یک افت شدید در زمان نشخوار را بلافاصله قبل از زایش تجربه می کنند. این افت شدید معمولاً حدود 6 ساعت قبل از زایش آغاز شده و با کاهش زمان غذا خوردن و کاهش مصرف ماده خشک، همراه است. این افت قابل توجه در زمان نشخوار می تواند نشانه زایش باشد.
تنش گرمایی
شاخص دما رطوبت (THI)، ترکیبی از دمای هوا و رطوبت نسبی است و شاخصی برای ارائه بهتر احساس شرایط محیطی توسط گاو یا سایر دام ها می باشد. برای تعیین تنش گرمایی از این شاخص استفاده می شود. THI برابر 68 معمولاً به عنوان مقدار آستانه برای تنش گرمایی خفیف در گاوهای شیری، مورد پذیرش قرار گرفته است. در مطالعه ای قدیمی تر، محققان بیان کردند که زمان نشخوار روزانه تا شش دقیقه در روز به ازای هر واحد افزایش THI بالای 60 برای گاوهای هلشتاین پرتولید نگه داری شده در بهاربند تای استال کاهش می یابد. یک مطالعه در آلمان نیز نشان داد که زمان نشخوار در گاوهای نگه داری شده در بهاربند فری استال دارای تهویه طبیعی، وقتی THI فراتر از 52 می رود، شروع به کاهش می کند.
این پژوهش ها نشان می دهند که گاوها می توانند پیش از رسیدن به THI حدود 68، تنش گرمایی را تجربه کنند. گاو های با تولید بالاتر در اواخر شیردهی و گاوهای بالغ تر، در برابر THI بالا نسبت به سایر گاوها حساس تر هستند. سایر روش های مدیریتی نظیر نوع جایگاه، جیره و دسترسی به آب نیز احتمالاً روی شدت تنش وارد شده به گاوها مؤثر است. دسترسی به داده های حاصل از فن آوری نظارت بر نشخوار در دامداری ها به تولیدکنندگان کمک می کند تنش گرمایی را در سطح گله تشخیص دهند و تغییرات مدیریتی را قبل از تحت تأثیر قرار گرفتن تولید شیر یا تولید مثل اعمال کنند.
تشخیص فحلی
نشان داده شده است که در زمان نزدیک فحلی، مدت زمان نشخوار روزانه یک گاو از سطح پایه کمتر می شود. مدت زمان نشخوار، روز قبل از فحلی شروع به کاهش می کند و در روز فحلی به حداقل میزان خود می رسد. در روز قبل از فحلی و روز فحلی، گاوها بیش از یک ساعت، کمتر در روز در مقایسه با سطح نشخوار پایه، به نشخوار می پردازند. در روز بعد از فحلی، نشخوار به سطح پایه برمی گردد. وقتی داده های نشخوار در کنار داده های فعالیت قرار می گیرد، کاهش در زمان نشخوار بهتر می تواند برای کمک به تشخیص بهتر زمان بهینۀ تلقیح مورد استفاده قرار گیرد.
نتیجه گیری
عملکرد مناسب شکمبه، کلیدی برای سلامت و تولید گاوهای شیری است زیرا تغییرات تدریجی یا ناگهانی در نشخوار، احتمالاً نشانه یک مشکل سلامتاست. فن آوری های نظارت برنشخوار و تحقیقاتی که بر کاربردهای داخل مزرعه ای تمرکز دارد، طی چند سال اخیر به سرعت رشد یافته است. در حال حاضر، تغییر در الگوی نشخوار نمی تواند برای تشخیص یک بیماری خاص استفاده شود ولی می تواند به عنوان یک شاخص کلی تغییر در وضعیت سلامت یا آسایش باشد. مهم است به یاد داشته باشیم که صرف نظر از کیفیت این فن آوری یا سایر ابزارهای موجود، این ابزار تنها ابزاری است که به تصمیم گیری در سطح دامداری کمک می کند و به آن نباید به عنوان ابزاری که می تواند به طور کامل جایگزین دانش و مهارت دامداران، متخصصان تغذیه و دامپزشکان شود، نگاه کرد.
