Automatische Ruminationsmessung zur Prognose des Abkalbebeginns sowie zur Bewertung des Einflusses von Temperatur und Temperature-Humidity-Index (THI) auf Milchkühe
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Beschreibung
Die Möglichkeit, eine bevorstehende Abkalbung zuverlässig und automatisch vorherzusagen, reduziert vor allem die nächtlichen Kontrollgänge im Stall und erleichtert damit das Kalbemanagement, besonders in Stallgebäuden, die für den Landwirt oder den Herdenmanager nicht fußläufig erreichbar sind und eine gewisse Anfahrtszeit beanspruchen. Ist es in solchen Fällen zusätzlich notwendig einen Tierarzt zu Hilfe zu ziehen, können nächtliche Kontrollgänge, besonders bei Schwergeburten, zu spät kommen.
Trotz der in Deutschland vergleichsweise milden Sommermonate kommen hin und wieder sehr hohe Temperatur-Werte von weit über 30 °C vor, die belastend auf Milchkühe wirken. Insbesondere mehrere Tage andauernde Hitzeperioden ohne nächtliche Abkühlungsphasen wirken sich negativ auf das Wohlbefinden der Tiere aus. Im Zuge des globalen Klimawandels werden auch für Deutschland ansteigende Temperatur-Werte vorhergesagt, weshalb sich auch deutsche Landwirte in Zukunft vermehrt mit Möglichkeiten zur Entlastung der Tiere beschäftigen müssen. Die Ziele dieser Untersuchung waren:
1. das Ruminationsverhalten von Milchkühen im kalbenahen Zeitraum mit Hilfe eines automatischen Messsystems zu analysieren, um die elektronisch erfasste Ruminationsaktivität auf ihre Eignung und Zuverlässigkeit zur frühzeitigen Kalbeprognose zu untersuchen und
2. verschiedene Verhaltens- (Ruminationstätigkeit, Futteraufnahmemenge, -dauer, Anzahl der Trogbesuche) und Leistungsparameter (Milchleistung am Untersuchungs- und am Folgetag) auf ihre Beeinflussung durch unterschiedliche Temperatur-, Luftfeuchte und THI-Bereiche zu untersuchen und die Auswirkungen mehrere Tage andauernden Hitzestresses auf die genannten Parameter sowie auf verschiedene Konditionsparameter zu analysieren.
Dazu wurden Daten über einen Zeitraum von knapp zwei Jahren auf der Lehr- und Versuchsanstalt für Viehhaltung Hofgut Neumühle in Münchweiler an der Alsenz, Rheinland-Pfalz, erhoben. Dabei kamen verschiedene elektronische Messsysteme zum Einsatz. Zur automatischen Messung der Ruminationstätigkeit und Bewegungsaktivität wurde das HeatimeTM HR-System von SCR-Dairy eingesetzt. Die Futteraufnahmeparameter wurden mit Hilfe automatischer Futterwiegetröge (RIC) der Hakofarm Group B. V. erfasst. Die Stalltemperatur und die Luftfeuchte wurden mit Datenloggern (Tinytags) von Gemini Data Loggers aufgezeichnet. Des Weiteren kamen eine elektronische Viehwaage von GEA zur täglichen Gewichtsmessung und Infrarot-Videotechnik zur 24h-Aufzeichnung der Kalbungen zum Einsatz. Der Body Condition Score und die Rückenfettdicke wurden im zweiwöchigen Rhythmus erfasst.
Zur Analyse des Ruminationsverhaltens im kalbenahen Zeitraum wurden 58 Kalbungen mit Videotechnik aufgezeichnet und die Ruminationsaktivität der Tiere erfasst. Die statistische Analyse erfolgte zum einen sowohl auf tierindividueller als auch auf Herdenbasis und zum anderen sowohl mit Bezug zum Kalbetag als auch mit Bezug zum Kalbezeitpunkt. Im Falle des Bezugs zum Kalbezeitpunkt erfolgte der Vergleich der im 2-Stundentakt ausgegebenen Ruminations-Rohwerte mit den gemittelten 2-Stunden-Werten der Tage -8 bis -2, die als Referenzperiode herangezogen wurden. Dieses Prinzip wurde sowohl für die individuelle als auch für die herdenbasierte Auswertung angewendet. Um eine Aussage darüber treffen zu können, wie viele Stunden vor der Kalbung die Rumination im Herdenmittel beginnt, von den Referenzwerten des jeweiligen Tageszeitpunktes abzuweichen, wurde die mittlere Ruminationsaktivität der 24 h-Periode vor den Kalbungen ermittelt und die Differenz zu den gemittelten Referenzwerten gebildet.
Mit Hilfe der angewendeten Respaktortechnik konnten starke individuelle Unterschiede im regulären Ruminationsniveau der Tiere beobachtet werden. Der Tag-Nachtrhythmus, sowie das Fütterungsmanagement nahmen zusätzlich deutlichen Einfluss auf das Ruminationsverhalten im Tagesverlauf. Kalbungen während der Nachtphase sind sicherer durch automatische Ruminationsmessung erkennbar als Kalbungen während der Morgenphase. Auch reagieren Erstkalbinnen früher mit einer reduzierten Ruminationstätigkeit und sie vermindern die Wiederkauaktivität außerdem stärker als ältere Tiere. Der Zeitpunkt der stattfindenden Kalbung im Tagesverlauf, die individuelle Tagesrhythmik und auch die Parität haben demnach Einfluss auf den Zeitpunkt der beginnenden Abweichung vom individuellen Basalwert und damit auf die Zuverlässigkeit einer Früherkennung. Bei insgesamt 84 % der beobachteten Kalbungen konnte ein deutlicher Rückgang der Ruminationstätigkeit bereits mehrere Stunden vor der Kalbung beobachtet werden, was eine Früherkennung möglich gemacht hätte. Im Mittel der Kalbungen zeigte sich eine erste deutliche Abweichung vom Basalwert 8 h vor der Kalbung. In der Zwischenzeit hat SCR eine Hinweisfunktion auf bevorstehende Kalbungen in die Heatime-Software integriert.
Zur Berechnung der klimatischen Einflüsse auf die in der Untersuchung analysierten Verhaltens- und Leistungsparameter wurde zusätzlich nach der Formel des National Research Council (1971) der Temperature-Humidity-Index (THI) berechnet, welcher die Einflüsse der Temperatur und der Luftfeuchte in sich vereint. Die elektronisch erhobenen Verhaltens- und Leistungsparameter wurden mittels eines Ausreißertests bereinigt und die im 2-Wochen-Rhythmus erhobenen BCS- und RFD-Daten wurden interpoliert. Die Klimafaktoren sowie sämtliche zur statistischen Auswertung herangezogenen fixen Effekte wurden vorrangig nach biologischen Aspekten aber auch im Hinblick auf ausreichende Klassenbesetzung in Klassen eingeteilt. Vier Hitzeperioden unterschiedlicher Dauer und Tagesmittelwerte wurden herausgearbeitet und in ihrem zeitlichen Verlauf nach Klassen eingeteilt. Anschließend wurde der Einfluss dieser Klassen auf die Verhaltens- und Leistungsparameter sowie auf Konditionsparameter untersucht. Auch wurden unterschiedlich schwere Tiere auf ihre Sensibilität bezüglich mehrerer Tage andauernden Hitzebelastungen analysiert.
Die analysierten Verhaltens- und Leistungsparameter wurden ab einer Tagesdurchschnittstemperatur von 24 °C und THI-Werten ≥ 66 deutlich reduziert. Auf mehrere Tage andauernden Hitzestress zeigten sich die Parameter „Futteraufnahmedauer“ und „Anzahl der Trogbesuche“ als besonders sensibel, während die Futteraufnahmemenge und die Milchleistung relativ robust waren. So schafften es die Tiere, ihre Futteraufnahmemenge und Leistung über die gesamte Hitzeperiodenlänge relativ konstant zu halten. Die Ergebnisse zeigten allerdings eine signifikante Beeinflussung des Körpergewichtes und der Rückenfettdicke durch andauernde Hitzebelastungen. Die gleichbleibende Leistung liegt demnach möglicherweise auch darin begründet, dass die Tiere bei länger andauerndem Hitzestress Körperfett einschmelzen, um den Energiebedarf für die Milchbildung zu decken. Hierzu besteht noch weiterer Forschungsbedarf. Tiere mit niedriger metabolischer Körpermasse scheinen schwereren Tieren gegenüber jedoch einen Vorteil zu haben, da sie vermutlich aufgrund eines besseren Verhältnisses von Körperoberfläche zur Körperobermasse mehr Energie nach außen abgeben können, was sich in einer robusteren Reaktion der Ruminationstätigkeit auf hohe Temperaturen zeigte. Auch hier sind weitere Forschungsarbeiten erforderlich um diese Theorie zu bestätigen.
Die Untersuchungsergebnisse der vorliegenden Studie zeigen, dass die automatisch erfasste Ruminationstätigkeit das Kalbemanagement vereinfachen kann. 84 % der beobachteten Kalbungen können durch das elektronische Messsystem frühzeitig erkannt werden. Regelmäßige Kontrollgänge sind dennoch notwendig. In Hinblick auf im Frühjahr und Sommer ansteigende Temperaturen, die im Zuge des Klimawandels in Zukunft auch in Deutschland vermehrt vorkommen werden, ist es den Landwirten zu empfehlen Maßnahmen, wie der Einsatz von Ventilatoren und die adiabate Kühlung zu ergreifen, um ihre Tiere zu entlasten.
Autor*in
Kathrin Halli