WHAT IS ENVIRONMENT ?

Environment ? The total number of condition and situation

(circumstances) out-side (around) the animals that effect health, well-being

performance production and reproduction

of an animal (live stock)

Siklus ekologis lingkungan Live stock (ternak)

NutrisiPolusi

Temperatur Suara bising Sinar (penyinaran) Curah hujan Radiasi Fertilitas tanah Altitude pH tanah Barometric pressure Endoparasit Angin Parasit dan Penyakit

Ternak (Animals)

Manajemen

Manusia

Lingkungan Ternak

(1) Lingkungan ternak bersifat sangat kompleks

(2) Terdiri dari banyak ragam komponen (lihat slide No. 3) yang :

(3) berpengaruh langsung atau

(4) tidak langsung terhadap

performan ternak

Pengaruh Lingkungan yang Penting

(1) Menyesuaikan dengan Perubahan Lingkungan

(Adjusting to Environmental Changes)

>Temperatur udara berubah

Iklim berubah >Panjang hari (day length) berubah

>Panas diterima ternak berubah

2. Temperatur Ideal dan Stres

(Temperature Zones of Comfort = Thermoneutral zone, TNZ)

Pengaruh Lingkungan Langsung (Direct Effects)

(1) Temperatur dan radiasi matahari

(2) Humiditas (kelembaban udara, %)

(3) Angin, hujan, ada tidaknya naungan (proteksi)

(4) Teknik penanganan ternak dan fasilitas

(5) Kualitas pakan buruk dan kekurangan air

(6) Feed processing and storage

(7) Program kesehatan ternak, dll

Praktek Manajemen Iklim

Pengaruh Lingkungan tidak langsung (Indirect Effects)

Tipe tanah, pH, Kandungan air, Kesuburan tanah

Tipe dan jenis rerumputan (legume)

Tingkat kematangan

Kandungan nutrisi

Toksisitas

Elevasi (ketinggian DPL) dan slope

Vegetasi, Topografi, Penyakit dan Parasit

Manageable dan Unmanageable Environments

1. Manageable

1.1. pH tanah dan kesuburan tanah

1.3. Kebasahan tanah (soil moisture)

1.4. Spesies tanaman (rerumputan atau pasture)

1.5. Defisiensi nutrisi

1.6. Parasit dan penyakit

1.7. Tipe dan umur ternak

1.8. Grazing dan feeding systems (cara pepberian pakan)

2. Unmanageable

2.1. Iklim atau cuaca

2.2. Topografi dan tipe tanah

Kontrol Kondisi Lingkungan Baik

Pada Peternakan dengan Intensif Manajemen

PAKAN DAN AIR CUKUPRANSUM SEIMBANG

PROGRAM KESEHATAN YANG TERKENDALISUHU KANDANG DAN HUMIDITAS

DIKENDALIKAN BAIKLINGKUNGAN DIUBAH SESUAI KONDISI TERNAK

(Misal : Poultry, Piggery, Dairy Farms)

Keseimbangan Panas Tubuh

Pada kondisi lingkungan ideal atau thermoneutral zone (TNZ), (Panas yang diproduksi + Panas lingkungan) = Panas yang hilang.

Byran (1999) memformulasi SIT dengan rumus berikut : SIT = (Panas yang diproduksi + Panas lingkungan)>Panas yang hilang (heat loss).

Keputusan manajemen oleh peternak dan peternakan (farm animals) berperan penting menentukan bagaimana ternak

berinteraksi dengan lingkungannya

Lingkungan Kurang Terkontrol

Pada Peternakan dengan Manajemen Ekstensif

(1) Biasanya pada ruminansia

(2) Ternak diekspose pada lingkungan iklim yang berubah

(Merumput di lapangan terbuka)

(3) Ternak yang dapat berproduksi dan survive memiliki mekanisme adaptasi

(4) Ternak diseleksi agar adaptable pada lingkungan

(to fit the environment)

Bagaimana respon Ternak Terhadap Lingkungan

Umur, tipe breed, tingkat laktasi, bulu dan wool, derajat aklimasi, kondisi nutrisi, ransum, frekwensi

pemberian pakan, kondisi tubuh, tingkat

insulasi, perkandangan, praktek

manajemen, tingkah laku

(individual atau kelompok)

Pengaruh lingkungan bersifat ekonomi berbeda-beda

TERGANTUNG PADA :

Bagaimana respon Ternak Terhadap Lingkungan

Perubahan pada :(1) Tingkah laku makan (ingestive behavior)

Minum lebih banyakPenurunan konsumsi pakan (forage)

Kebutuhan mineral dan elektrolit meningkat

2. Perubahan Efisiensi ReproduksAktivitas dan intensitas seksual menurun

Kualitas sperma dan ovum menurunLingkungan uterus berubah

Perubahan siklus birahiFertilisasi dan Embryonic survival

b

Bagaimana respon Ternak Terhadap Lingkungan

3. BiologisSuhu tubuh meningkat

Nafas lebih cepat

Perubahan denyut jantung pulsus

Aliran darah lebih cepat

Perubahan hormonal (level atau kadarnya)

Komposisi darah berubah dan perubahan sekresi urinasi

Perubahan motilitas cerna dan fermentasi

Meningkat kepekaan susceptibility terhadap penyakit

(Kenapa ?)

Bagaimana respon Ternak Terhadap Lingkungan

(4) Perubahan Karakter Produksi

Produksi air susu, telur, kuantitas dan kualitas turun

Pertumbuhan (growth) dan kondisi tubuh buruk

Penurunan kuantitas dan kualitas wool

(5)

Perubahan Behavior

Ternak menjadi agresif atau sebaliknya (aversiness)

Pola makan (feeding pattern)

Social order atau displacement

Insolasi atau crowding dan vokalisasi

(6)

Bagaimana mengatasi pengaruh buruk tersebut ?

Mekanisme Thermoregulasi dan Respon Ternak (1)

Ternak mempertahankan keseimbangan panas badannya melalui :(1)

Vasomotor control(pengaturan jumlah darah periper --daerah kulit-- dengan

vasodilatasi atau vasokonstriksi).Vasodilatasi stimulate pusat pilomotor unt. menipiskan kulit

Disipitasi panas lebih baik melalui : a. konduksi, b. konveksi, dan c. radiasi.

Panas tubuh juga berkurang melalui : a. paru-paru (evaporasi) dan b. kulit (perspirasi)

Bila temp ambient meningkat water lost melalui perspirasi (insensible) meningkat, sebelum perkeringatan aktif dimuali

Sirkulasi darah memindahkan panas tubuh ke periperdisipitasi melalui evaporasi keringat mencegah overheating

Mekanisme Thermoregulasi dan Respon Ternak (2)

Respiration dan sweating rate meningkat (nafas lebih dangkal) Bila ternak tidak dapat mempertahankan homoetherm maka :

a. Konsumsi pakan menurun

b. Sekresi hormon thermogenic menurun Metabolisme

basal menurun Bila mekanisme fisiologis ini gagal maka : Produktivitas

(mengeluarkan panas tubuh berlebih) menurun

Ternak menderita phase stres akut (terjadi beberapa hari setelah ternak menerima temp tinggi)

Stroke dan mati

Mekanisme Thermoregulasi dan Respon Ternak (3)

Bila kondisi lingkungan tetap dan tidak berat (severe) atau stres bersifat intermiten :

Ternak menderita aklimasi Masuk fase kronis Produktivitas meningkat (stabil di atas kondisi stres akut) Bila kondisi lingkungan membaik performan lebih baik dan

sering terjadi respon kompensatori produktivitas lebih baik dari normal

Nafsu makan dan penggunaan (utilisasi) pakan

Reaksi ternak paling penting dari adanya ekspose panas

(heat exposure)

Temp. panas merangsang reseptor panas periper mentransfer impul penekan syaraf ke pusat appetite di hipothalamus FI menurun

(akibatnya : subtrat unt. aktivitas enzimatik dan sintesis hormonal serta produksi panas berkurang) thermal load berkurang

Nafsu makan dan penggunaan (utilisasi) pakan

Hipothalamus

(Hormone releasing factors)

Menekan sekresi hormone pituitasi

(insulin, thiroksin)

Metabolic pathways slow down

Utilisasi protein terganggu karena kekurangan subtrat energi seperti :

(a) enzim, (b) hormon (c) penurunan dry matter intake, (d) digestibiliti (apparent), (e) produksi volatile FA, (f) pH rumen, (g) konsentrasi elektrolit

di dalam rumen.

Nafsu makan dan penggunaan (utilisasi) pakan

Favorable

climate

Unfavorable

climate

Favorable

climate

Acute Chronic

Response response

(adaptation)

Compensatory

response

Negative Nitrogen Balance (NNB)

(1)

Protein sintesis tidak cukup katablolisme protein NNB

Kenapa terjadi NNBPeningkatan hormon glukokortikoid (proteolitik) katablolisme protein

Mungkin karena hormon glukogenesis meningkat(menghambat oxidasi glukose yang dibutuhkan sebagai sumber energi

sistesis peptida)Mungkin karena penurunan kadar insulin yg bertanggung jawab thd

anabolisme proteinPada Hewan muda penurunan NB terjadi tapi tidak seberat ternak dewsa

Animal Production (1)

Growth (Sapi)Bila stres lingkungan menekan : (a) appetite, (b) reducing FI, (c)grazing time

berpengaruh buruk thd produktivitas(air susu dan growth pelan)

(2)Pada domba dan kambing

pengaruh thd (a) growth kecil, (b) lambing rate rendah (%), (c) lahir kecil dan lemah, (d) mortaliti postnatal tinggi

(3)Pada babi

Tidak memiliki mekanisme regulasi thd temperatur tidak cakap melindungi diri thd lingkungan panas dan dingin berlebih

(4)Anak ayam (chicks)

Lebih toleran thd temperatur tinggi dibanding yg dewasa (not exceed than 35oC danger reduce rate of growth)

Keseimbangan Panas Tubuh

Semua ternak (livestock) bersifat homeotherm

Immunitas Tertekan(Depressed immunity)

Stres nutrisi(Kualitas pakan

buruk)

Stres lingkungan (Panas atau dingin)

Penyakit

Penurunan aktivitas makrofagPenurunan aktivitas sel plasma

Reduksi produksi antibodi

Stres lingkungan(Manajemen buruk)

Toxin

Temperatur dan Humiditas

Temperatur sekitar 38oC dan humiditas 20% merupakan awal terjadinya kondisi stres. Langkah untuk mengurangi kondisi stres harus mulai dilakukan.

Temperatur 38oC dan humiditas 50%, sapi memasuki ancaman yang membahayakan. Bila kondisi tersebut bertahan dapat menyebabkan kematian

Temperatur 38 oC dan humiditas 80% merupakan batas letal untuk sapi perah.

Adaptasi dan Aklimatisasi

Carpenter (1998) :

1. Bahwa ternak yang menderita stres kronis atau selama beberapa generasi akan mengalami adaptasi, yaitu perubahan untuk menyesuaikan diri pada lingkungan yang baru atau lingkungan khusus.

2. Hal ini ditandai dengan perubahan perilaku individual atau kelompok.

3. Sebaliknya ternak yang hanya mengalami perubahan atau penyesuaian fisiologik terhadap iklim, khususnya terhadap perubahan

temperatur, disebut mengalami aklimatisasi.

Tahapan Stres

Pernyataan Selye :

3 (tiga) tahapan stres, yaitu : aktivasi (activation), adaptasi (resistance) dan kelelahan (exhaustion) yang dikenal sebagai general adaptation syndrome (GAS).

Lebih jauh ditegaskan bahwa GAS adalah respon non-spesifik terhadap nonxious stimuli atau stresor (Putra, 2004).

Iklim Matahari (Astronomik)

Iklim matahari meliputi : Iklim tropis dengan batas 23,5o lintang Utara (LU) dan

23,5o lintang Selatan (LS), di mana Indonesia yang terletak antara 6o LU dan 11o LS, termasuk di dalam iklim tropis.

Iklim sub-tropis berada di sebelah Utara dan Selatan daerah tropis sampai dengan 35 dan 40o LU dan LS

Iklim sedang berada di sebelah Utara dan sebelah Selatan daerah sub-tropis sampai batas 66,5o LU dan LS

Iklim kutub berada di sebelah Utara dan sebelah Selatan daerah iklim sedang sampai daerah kutub

Mekanisme stres Hipothalamus

Pengaruh feed back kortisol terhadap Hipothalamus menghambat pembebasan CRF (corticotrophin releasing factor) Pituitari anterior ACTH

(Adreno cortico tropic hormone ) Kortisol meningkatkan :

Gula darahAsam aminoTekanan darah

Kortek Adrenalis

HormonKortisol

Gambar 2.3. Pengaruh stresor terhadap pembebasan kortisol melalui axis H-P-K Sumber : (Quakenbush, 1999., Byran, 1999)

Heat gains (Peningkatan panas tubuh)

Produksi panas tubuh Dasar (Basal heat)

Produksi panas cerna(Digestive heat)

Produksi panas otot(Muscular heat)

Produksi panas Proses reproduksi

Heat losses (Panas tubuh hilang)

Non evaporatif

Evaporatif

Radiasi

Konveksi

Konduksi

Dari kulitDari traktusRespirasi