Organicdairyhealth: ERA-Net CORE Organic Plus - Improving animal health and welfare in organic cattle milk production through breeding and management

Projektleitung

Birgit Fürst-Waltl

Forschungseinrichtung

Universität für Bodenkultur - Department für Nachhaltige Agrarsysteme

Projektnummer

101056

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus

Allgemeine Projektinformationen

Abstract (deutsch)

The overall aim is to improve animal health and welfare through breeding and management in organic dairy milk production with special emphasis on udder and metabolic health. Focusing on measures feasible for breeding and management, we combine improved farm management with long term genetic improvements. Specifically, the following main hypotheses are investigated:
 Breeding strategies for organic dairy production in Europe can be enhanced by taking into account characteristics of commercial and local/native breeds and their ability to adapt to local environments including grazing and low concentrate feeding. Using genomic selection and crossbreeding of local/native and commercial breeds are important aspects of future organic dairy cow breeding.
 Identification of risk factors for stress and udder infections and systematic use of drying off quarters with mild mastitis will contribute to efficient preventive and handling strategies, improving udder health and reducing medication in organic dairy herds without negative effects on animal welfare.
 Pasture based feeding strategies may lower metabolic disease and mastitis risks. This effect can be increased by utilizing information concerning individual cow activity.

Schlagwörter (deutsch)

Rind, Gesundheit, biologische Landwirtschaft

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

ERA-Net CORE Organic Plus - Improving animal health and welfare in organic cattle milk production through breeding and management

Abstract (englisch)

Good animal health is a cornerstone of organic livestock production with vital importance for
productivity and economy as well as for animal welfare and antibiotic resistance risk in
human and veterinary medicine. Organic cattle milk production is the largest and by far the
economically most important organic livestock production in Europe. Focusing on dairy cow
health through a combined improvement of management and breeding provides a unique
opportunity for improving societal trust in organic milk by maintenance of good health and
welfare in systems with relatively low concentrate and medication use and high levels of
grazing. Simultaneously this will help to improve productivity and cost efficiency. The
overall aim of the project is to improve udder and metabolic health in organic cattle milk
production through breeding and management. Research questions are specified which will
contribute to immediate improvements of animal health and welfare through optimized farm
management as well as long-term improvements through breeding including optimal use of
local/native genetic resources. Commercial and local breed health characteristics and
information on production environments are used to enhance sustainability of breeding
strategies for organic dairy production in Europe, including genomic selection and
crossbreeding of local/native and commercial breeds. Risk factors for stress and udder
infections and alternatives to antibiotic treatment are identified as well as other risk factors for
mastitis and metabolic diseases in pasture based organic dairy farms. This will contribute to
efficient preventive management and handling strategies and thereby to improved udder and
metabolic health and reduced use of medication in organic dairy herds without negative
effects on animal welfare.

Projektziele

The overall aim is to improve animal health and welfare through breeding and management in organic dairy milk production with special emphasis on udder and metabolic health. Focusing on measures feasible for breeding and management, we combine improved farm management with long term genetic improvements. Specifically, the following main hypotheses are investigated:
 Breeding strategies for organic dairy production in Europe can be enhanced by taking into account characteristics of commercial and local/native breeds and their ability to adapt to local environments including grazing and low concentrate feeding. Using genomic selection and crossbreeding of local/native and commercial breeds are important aspects of future organic dairy cow breeding.
 Identification of risk factors for stress and udder infections and systematic use of drying off quarters with mild mastitis will contribute to efficient preventive and handling strategies, improving udder health and reducing medication in organic dairy herds without negative effects on animal welfare.
 Pasture based feeding strategies may lower metabolic disease and mastitis risks. This effect can be increased by utilizing information concerning individual cow activity.

Praxisrelevanz

Berichte

Abschlussbericht , 31.07.2018

Kurzfassung

Merkmale der Gesundheit, Fruchtbarkeit sowie produktionsbezogene Leistungsmerkmale lokaler und kommerzieller Rassen wurden in biologisch wirtschaftenden Betrieben in Österreich, in der Schweiz, in Schweden, Polen und Deutschland untersucht. Lokale Rassen weisen hinsichtlich einiger funktionaler Merkmale Vorteile auf, die künftig besser ausgeschöpft werden könnten, insbesondere auf Betrieben mit mittlerem Produktionsniveau. In Deutschland und Polen wurde ein hoher Anteil an Milchleistungskontrollen mit erhöhten Zellzahlen festgestellt. Unabhängig von der Rasse deutet dies auf Verbesserungspotenzial hinsichtlich des Managements in diesen Ländern hin. Die Untersuchung der Betriebstypen über die beteiligten Länder (Österreich, Deutschland, Schweiz, Dänemark, Schweden, Polen und Litauen) hinweg zeigten einen Zusammenhang zwischen Melk- und Haltungssystem. Ein Melkstand war das häufigste Melksystem in Laufställen während mobile Einzelmelkzeuge in Anbindeställen dominierten. Überwiegend wiesen die Betriebe Liegeboxen mit Stroheinstreu auf. Der Raufutteranteil in den Winterrationen in den wichtigsten Betriebstypen variierte im Schnitt (Medianwerte)zwischen 56 % und 85 %, was auf Unterschiede in der Fütterungsstrategie hindeutet. Die Mediane für die energiekorrigierte Milch (ECM) lagen zwischen 3000 und 9505 kg. Polnische Betriebstypen wiesen niedrigere, dänische und schwedische Betriebstypen höhere Leistungen auf. Insbesondere die Zellzahl variierte sehr stark, sowohl zwischen Betriebstypen als auch Ländern. Mehrheitlich wurde in den untersuchten Betrieben eine Hauptrasse gehalten, allerdings waren auch Kreuzungstiere in den Herden häufig. Die Behandlung von Mastitis erfolgte überwiegend mit Hilfe von Antibiotika. Die Häufigkeit homöopathischer Behandlungen unterschied sich je nach Betriebstyp und Land sehr deutlich. Den höchsten Anteil an homöopathischen Mastitis-Behandlungen wiesen Litauen und die Schweiz auf. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass biologisch wirtschaftende Betriebe in Europa durch stärkeren Wissensaustausch auf Betriebs- bzw. Beraterebene profitieren könnten. Für die organisch-biologische Milchproduktion wurden drei verschiedene Zuchtziele evaluiert; eines basierend auf den Prinzipen für ökologische Landwirtschaft der IFOAM (International Federation of Organic Agriculture Movements), eines mit Schwerpunkt auf Verbesserung der Gesundheit sowie eines mit Hauptaugenmerk auf Futterverbrauch und – verwertung. Alle Zuchtziele beinhalteten dieselben 12 Merkmale, die allerdings unterschiedlich gewichtet wurden. Die Ergebnisse der Simulationsstudien zeigen, dass die im vorliegenden Projekt definierten Zuchtziele mögliche Alternativen zu den derzeit in der biologischen Landwirtschaft verwendeten (konventionellen) Zuchtzielen darstellen. Allerdings ist fraglich, inwieweit der Zuchtfortschritt in der Milch eine wirtschaftlich nachhaltige Produktion erlaubt. Die Simulationen ergaben einen erhöhten Deckungsbeitrag (insgesamt, pro Kuh und pro kg Milch) für Kreuzungszuchtvarianten, sowohl Gebrauchs- als auch Rotationskreuzungen. Auch für lokale Rassen führte die Gebrauchskreuzung zu einem erhöhten Deckungsbeitrag. In dieser Studie wurde für die Simulation die lokale Rasse Schwedische Hornlose verwendet, die Ergebnisse könnten aber auch auf andere europäische lokale Rassen anwendbar sein. In Deutschland und Dänemark wurden überdies passende Managementstrategien hinsichtlich des Umgangs mit Euterinfektionen und der Stressreduktion in biologisch wirtschaftenden Holstein Betrieben identifiziert. Die Studie erfolgte im Rahmen einer Beobachtungsstudie in 30 Betrieben mit verschiedenen Managementsystemen. Eine positive Einstellung der Tierhalter und Interaktionen, die in guter Mensch-Tier-Beziehung resultieren sowie zur frühzeitigen Problemerkennung beitragen, zählen zu den wesentlichen Aspekten hinsichtlich der Eutergesundheit. Da die Mensch-Tier-Beziehung in engem Zusammenhang mit der Eutergesundheit steht, sollte diese künftig in wissenschaftlichen Arbeiten und Mastitis-Kontrollprogrammen Berücksichtigung finden ohne jedoch andere Management- und Haltungsfaktoren zu vernachlässigen. Im Rahmen des dänischen Versuchs wurden Kühe mit Trockenstellung von Eutervierteln mit Kühen ohne jegliche Behandlung verglichen. Insgesamt weisen die Ergebnisse darauf hin, dass individuelles Trockenstellen für einen gewissen Anteil der Kühe ein brauchbares Werkzeug hinsichtlich des Umgangs mit subklinischer Mastitis darstellt. Der Effekt des Weidens wurde außerdem in einer Beobachtungsstudie in polnischen und dänischen biologisch wirtschaftenden Milchviehbetrieben untersucht. Die Milchleistung, ausgedrückt als ECM, war während der Weideperiode um 1,0 – 1,3 kg pro Tag reduziert. Dies war hauptsächlich bedingt durch verringerten Fettgehalt in den dänischen Herden. Während der Weidesaison war die Zellzahl in allen untersuchten Laktationsklassen erhöht, gleichzeitig ließen sich keine Effekte auf den Stoffwechsel nachweisen.