Anim. Res. 51 (2002) 479-491
DOI: 10.1051/animres:2002036

The relationship of temperature-humidity index with milk production of dairy cows in a Mediterranean climate

Rachid Bouraoui^a, Mondher Lahmar^b, Abdessalem Majdoub^c, M'nouer Djemali^c and Ronald Belyea<sup>d

a</sup>  École Supérieure d'Agriculture de Mateur, 7030 Mateur, Tunisia
^b  Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie, 2049 Ariana, Tunisia
^c  Institut National Agronomique de Tunisie, 1082 Tunis, Tunisia
^d  Department of Animal Sciences, University of Missouri, Columbia, MO 65211, USA

(Received 6 November 2001; accepted 13 August 2002)

Abstract
Two experiments were conducted using lactating Friesian-Holstein cows to measure the effects of heat stress, using temperature-humidity index (THI), on milk production, milk composition and dry matter intake (DMI) under the Mediterranean climate. These trials were carried out in two periods differing in average THI values (68 3.75 vs. 78 3.23 for the spring and summer periods, respectively). Daily THI was negatively correlated to milk yield (r = -0.76) and feed intake (r = -0.24). When the THI value increased from 68 to 78, milk production decreased by 21% and DMI by 9.6%. Milk yield decreased by 0.41 kg per cow per day for each point increase in the THI values above 69. Milk fat (3.24 vs. 3.58%) and milk protein (2.88 vs. 2.96%) were lower for the summer group. THI was positively correlated to respiration rate (RR) (r = 0.89), heart rate (HR) (r = 0.88), rectal temperature (RT) (r = 0.85) and cortisol (0.31), and negatively with free thyroxin (-0.43). As the THI values increased from 68 to 78, RT increased by 0.5 °C, HR by 6 beats, and RR by 5 inspirations per min. The average concentration of cortisol increased from 21.75 to 23.5 nmol L ^-1 ( P > 0.05), while that of free thyroxin decreased from 15.5 to 14.5 pmol L ^-1, ( P > 0.05). Summer heat stress reduced milk yield and DMI, altered milk composition and affected the physiological functions of confined lactating Holstein cows managed under Mediterranean climatic conditions.

Résumé
Relation entre l'index température-humidité et la production laitière chez la vache Frisonne élevée sous un climat méditerranéen. Deux essais ont été menés sur des vaches laitières Frisonne-Holstein pour étudier l'effet du stress thermique sur la production et la composition du lait et sur l'ingestion de la matière sèche sous un climat méditerranéen. Ces essais ont été réalisés en deux périodes qui diffèrent seulement par leurs valeurs d'index température-humidité (THI) (68 3,75 et 78 3,23 pour le printemps et l'été, respectivement). Le THI journalier est négativement corrélé à la production laitière (r = -0,76) et à l'ingestion (r = -0,24). Lorsque la valeur THI est passée de 68 à 78, la production laitière a diminué de 21 % et la matière sèche ingérée de 9,6 %. Pour chaque unité d'augmentation du THI au delà de 69, la production laitière chute de 0,41 kg par vache par jour. Les teneurs du lait en matière grasse (3,24 et 3,58 %) et en protéines (2,88 et 2,96 %) étaient plus faibles ( P < 0,05) pendant la période estivale. Le THI est positivement corrélé à la température rectale (r = 0,89), aux rythmes cardiaque (r = 0,88) et respiratoire (r = 0,85) et au cortisol (r = 0,31), mais négativement avec la thyroxine libre (r = -0,43). La variation de la valeur THI de 68 à 78 a engendré une augmentation de la température rectale, de la fréquence cardiaque et du rythme respiratoire de 0,5 °C, 6 battements par min et 5 inspirations par min, respectivement. La concentration plasmatique moyenne en cortisol a passé de 21,75 à 23,5 nmol L ^-1 ( P > 0,05). En revanche, celle de thyroxine libre a diminué de 15,5 à 14,5 pmol L ^-1 ( P > 0,05). Il a été conclu que le stress thermique estival réduit la production laitière, modifie la composition du lait et affecte les paramètres physiologiques de la vache laitière Frisonne-Holstein élevée en stabulation entravée sous un climat méditerranéen.

Key words: dairy cow / temperature-humidity index / milk production / intake / physiology

Mots clés : vache laitière / index température-humidité / production laitière / ingestion / physiologie

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