Stalleinrichtung

Stressreaktionen von Kühen auf Spaltenroboter

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Die Kühe verbrachten mehr Zeit in den Liegeboxen oder im Fressgitter, um dem Spaltenroboter aus dem Weg zu gehen. screenshot: youtube

Mobile Spaltenroboter reinigen die Laufflächen von Kuhställen nach einem individuell erlernten Bewegungsmuster. Es wurde untersucht, wie Milchkühe auf die Einführung dieser Technik reagieren und wie sie mit dem Stressor umgehen.

Stress kann das Wohlbefinden von Kühen beeinträchtigen und die Tiergesundheit und Milchleistung negativ beeinflussen. Stressreaktionen werden als anpassungsfähige Antworten des Körpers verstanden, um das Überleben zu sichern. Äußere Stimuli können eine Erhöhung von Herzfrequenz und Gefäßdruck, eine Sekretion von Katecholaminen wie Adrenalin oder Noradrenalin und eine Reduktion der gastrointestinalen Aktivität bewirken. Zudem können Glukokortikoide wie Cortisol ausgeschüttet werden. Regulatorische Mechanismen des Körpers versuchen durch Anpassung der Verhaltensmuster, das Gleichgewicht wiederherzustellen. Wird ein neues Objekt in den Stall gebracht, reichen die Reaktionen auf den externen Stimulus von neugieriger Aufmerksamkeit über wachsames Interesse bis zum Alarmzustand. Wirkt der Stimulus wiederholt auf das Tier ein, mildern sich die Reaktionen meistens ab und Gewöhnung tritt ein, wenn keine nachteiligen Auswirkungen eintreten.

Die Stressbelastung: Messung der körperlichen Reaktionen
In früheren Studien wurden bei landwirtschaftlichen Nutztieren die Herzfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität (HFV), also die zeitliche Variation der R-Zacken untereinander, bei Stressereignissen untersucht. Dabei wurde die HFV durch zusätzliche Informationen über die Herz-Kreislauf-Regulation als geeigneterer Indikator für die Stressreaktionen identifiziert. Zudem geben Verhaltensänderungen Aufschluss über eine Reaktion auf einen Stimulus. In Kombination mit den Parametern Herzaktivität und Verhalten geben auch die Konzentrationen von Glukokortikoiden Auskunft über Stressreaktionen. Kotproben von Kühen können durch ihre nichtinvasive Gewinnung stressarm entnommen werden und lassen Rückschlüsse auf die Stressreaktion des Körpers zehn bis zwölf Stunden vor der Probenentnahme zu.

Das Stressobjekt: der mobile Spaltenroboter
Im Vergleich zu fest installierten Spaltenschiebern, die sich immer über den gleichen Laufgang vor- und zurückbewegen, säubern mobile Spaltenroboter die Laufflächen mit einer variierenden Geschwindigkeit zwischen 4–18 m/min. Die Arbeitsbreite des Schiebers liegt zwischen 1–2,10 m. Nach einer initialen Lernrunde werden die Routen durch den Stall eingestellt und im Folgenden wird er durch Sensoren oder passive Transponder in der Laufgangoberfläche geleitet. Begegnet der Roboter einer Kuh, versucht er mehrmals die Kuh zu umfahren, bevor er sich automatisch ausschaltet. Die Akkus müssen täglich an sechs aufeinanderfolgenden Stunden aufgeladen werden.

Der Stresstest: Material und Methoden
36 Milchkühe in verschiedenen Laktationsstadien wurden auf drei unterschiedlichen Betrieben mit Boxenlaufställen und Spaltenböden im Laufbereich untersucht. Beobachtet wurden die Reaktionen von zwölf Braunviehkühen und 24 Simmentaler Fleckviehkühen in Bayern. Der DeLaval Spaltenroboter RS420 lief mit Geschwindigkeiten von 4–5,5 m/min während 15 Stunden täglich mit dem leisen Geräusch von zwei Elektromotoren über die Laufflächen. Die Bereiche an den Fressgittern wurden mit einem Abstand von 2,5 m zum Futtertisch befahren. Der Versuchszeitraum in den drei Ställen bestand aus Untersuchungsintervallen von viermal einer Woche. Bevor der Roboter installiert wurde, wurden eine Woche lang die Basiswerte der Kühe untersucht. Im Folgenden wurden die erste, zweite und vierte Woche nach der Einführung der Technik erforscht. Mit einem tragbaren Funkmessgerät wurde das R-R-Intervall der Kühe an einem elastischen Brustgurt mit integrierten Elektroden dokumentiert. Pro Intervall wurde fünf Tage lang das Verhalten der aus der Herde ausgewählten und markierten Kühe durch Videokameras gefilmt und ausgewertet. Die pro Stall 14–16 installierten Kameras konnten durch integrierte Infrarotscheinwerfer die Tiere auch nachts filmen. Von Interesse waren die Zeiten, die die Kühe mit Liegen, Fressen, Stehen (in der Box und auf dem Laufgang) und in Bewegung verbrachten. An drei Tagen pro Intervall wurden Kotproben zur Bestimmung des Cortisolwertes entnommen. Bei der statistischen Auswertung wurden lineare gemischte Modelle verwendet, um zu untersuchen, wie sich die HFV, das Verhalten und die Cortisolkonzentration im jeweiligen Untersuchungsintervall veränderten.

Die Stressreaktion: Ergebnisse
Die Aktivität des mobilen Spaltenroboters beeinflusste signifikant die HFV der Kühe unmittelbar nach Einführung der Reinigungstechnik. Eine Verhaltensänderung der Kühe wurde mit Beginn der zweiten Woche nach Installation festgestellt: Die Kühe verbrachten signifikant mehr Zeit mit Liegen. Die Liegezeit stieg bis zur vierten Woche nach der Einführung weiter an. In der zweiten Woche nach der Einführung verbrachten die Kühe auch signifikant mehr Zeit mit Fressen. Entsprechend nahmen die Stehzeiten der Kühe auch signifikant ab. Es konnte keine signifikante Veränderung der fäkalen Cortisolwerte festgestellt werden.

Die Stressvermeidung: Verhaltensänderung
Die Studienergebnisse lassen darauf schließen, dass die Kühe über die Verhaltensänderung eine Möglichkeit gefunden haben, auf den mobilen Spaltenroboter als Stressor zur reagieren und ihre körperliche Stabilität wiederherzustellen. Sie vermieden Konfrontationen mit dem Roboter, indem sie mehr Zeit im Fressgitter oder beim Liegen in den Boxen verbrachten. Sie waren also in der Lage, die initiale Phase der Stressempfindung durch Anpassung des Verhaltens an die neue Umgebung zu überwinden. Es wird geschlussfolgert, dass die Stressreaktion und die Beeinträchtigung des Tierwohls in Anwesenheit eines mobilen Spaltenroboters auf einem geringen Niveau ablaufen. Offen bleibt nach dieser Studie, ob die Verhaltensänderungen nach einem Zeitraum von mehr als einem Monat wieder reversibel sind.

Originalarbeit: Doerfler RL, Lehermeier C, Kliem H, Möstl E, Bernhardt H (2016): Physiological and Behavioral Responses of Dairy Cattle to the Introduction of Robot Scrapers. Front Vet Sci 3: 106

Quelle: Der Praktische Tierarzt, Journal Club

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