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Brunsterkennung: Was hilft wenn die Zeit knapp ist?

Technische Hilfsmittel können die visuelle Brunstkontrolle nicht ersetzen, aber den Erfolg dieser Maßnahme verbessern. Ein Beitrag von Ariane Boldt, Universität Rostock und Dr. Anke Wangler, Landesforschungsanstalt Meck.-Vorp.

Eines der größten Probleme in der Milchrinderzucht ist noch immer die genaue und termingerechte Brunsterkennung. Oft werden die Brunsten eines Milchrindes nicht rechtzeitig oder gar nicht erkannt, so dass einerseits durch die nötigen Mehrfachbesamungen die Kosten je Trächtigkeit steigen, zum anderen sich aber vor allem die Zwischentragezeiten erhöhen. Der Zyklus einer Kuh wird mit 21 ± 2 Tagen beschrieben, jedoch kann es aufgrund von Altersunterschieden, speziellen Umwelteinflüssen, der Aufstallungsform und des Gesundheitszustandes des Tieres zu Schwankungen kommen. Wird eine Brunst nicht erkannt, verlängert sich die Zwischentragezeit um mindestens 21 Tage. Insbesondere Hochleistungskühe zeigen oft nur schwache Brunstsymptome. Um Verhaltens- und Körpermerkmale richtig zu erkennen, ist eine genaue Brunstbeobachtung von 3x 30 min am Tag von großer Bedeutung. Eine visuelle Brunsterkennungsrate von 60-80 % wird als Zielgröße angesehen, jedoch wird in der Praxis oft nur eine Rate von weniger als 60 % erreicht. Deshalb wurden diverse technische Hilfsmittel, wie z.B. die Aktivitätsmessung und Aufsprungdetektoren entwickelt, mit denen deutlich höhere Brunsterkennungsrate erreicht werden können.

Aktivitätsmessung

Aufsprungdetektoren

Elektronische Überwachungshilfen

Impendanzmessung des Scheidenschleims

Milchprogesterontest

Milchleistung als Brunstanzeiger?

Vor- bzw. Nachteile der verschiedenen Hiflsmittel zur Brunsterkennung

Aktivitätsmessung

Dieses technische Hilfsmittel bedient sich der Messung der Bewegungsaktivität der Tiere. Das Rind in der Brunst zeigt eine deutlich höhere Lauf- und Bewegungsaktivität (siehe Grafik), welche durch einen Impulsgeber, gekoppelt an einen Transponder, aufgenommen und gespeichert wird. Diese Daten werden an ein Computergestütztes System weitergeleitet, wo die Identifizierung des Rindes und Auswertung der Messungen stattfinden. Ein Programm vergleicht den aktuellen Wert mit dem tierindividuellen Wert. Übersteigt der aktuelle Wert einen festgesetzten Grenzwert, erscheint die Kuh auf der Alarmliste. Der Grenzwert wird durch einen Prozentsatz oder durch einen Berechnungsfilter (Kalmanfilter) bestimmt. Nach Untersuchungen der LFA Mecklenburg-Vorpommern steigt die Bewegungsaktivität der Tiere in der Brunst im Durchschnitt um 150% an, wobei die gemessenen Werte in der Nacht  (Steigerung um 192%) sich wesentlich von  denen am Tag (Steigerung um 92%) unterscheiden. Nur 5% der untersuchten Kühe zeigten keine Aktivitätserhöhung zur Brunst. Mittels der Aktivitätsmessung lassen sich außerdem kranke Rinder ausfindig machen, d.h. wenn eine Kuh ihre Aktivität unterschreitet, erscheint sie auch auf der Alarmliste. Mögliche Ursachen könnten Klauenprobleme oder schleichende Ketosen sein. Aber auch Zysten lassen sich gut erkennen, da sie durch eine unregelmäßige gesteigerte Aktivität gekennzeichnet sind.

Aufsprungdetektoren

Aufsprungdetektoren machen sich den natürlichen Duldungsreflex der Kuh zu Nutze. Hier wird mit verschiedenen Farbmarkierungstechniken gearbeitet, wie z.B. beim Kamar-System.

Dieses System besteht aus einer Farbpatrone, die mit einem Spezialkleber zwischen den Sitzbeinhöckern und dem Kreuzbein befestigt wird. Kommt es zum Aufsprung eines anderen Tieres, zerplatzt diese Patrone und die auslaufende und farbumschlagende Flüssigkeit markiert die duldende Kuh. Jedoch wird dieser Mechanismus erst durch mehrmaliges Bespringen ausgelöst, um falsch-positive Ergebnisse zu reduzieren. Der Farbumschlag vollzieht sich mit zunehmender Brunst ins tiefe rot, so dass der optimale Besamungszeitpunkt verdeutlicht wird.

Nach einem ähnlichen Prinzip arbeitet das Bovine-Beacon-System, mit dem kleinen Unterschied, dass hier die Farbpatrone schon beim erstmaligen Bespringen zerplatzt. Weiterhin enthält die Patrone einen fluoreszierenden Farbstoff, welches das Erkennen bei wenig Licht oder in Dunkelheit erleichtert.  Durch das Zerplatzen bei geringer Druckeinwirkung ist auch die Wahrscheinlichkeit für falsch-positive Ergebnisse höher. Weitere preiswerte Möglichkeiten sind die Markierung des Schwanzansatzes mit Kreide oder einem Brunst- bzw. Rubbelpflaster (Estrotect). Beim Aufsprung kommt es zum verwischen der Kreide bzw. zum Abrieb des Pflasters, welches eine Brunst verdeutlicht. Der Nachteil dieser Methoden ist, dass rotierende Kuhbürsten die Ergebnisse verfälschen oder gar zum Verlust des Brunstpflasters oder der Farbpatrone führen können.  Allgemein wurden mit diesen genannten Methoden gute Brunsterkennungsraten erzielt.

 

Elektronische Überwachungshilfe

Zunächst ist hier der Brunstobserver zu nennen, welcher eine lückenlose Überwachung der Herde ermöglicht (siehe auch Elite 4/2008; Seite 36). Dies ist ein System aus Detektions-und Observationkameras, welche die Bewegungen der Rinder im Stall erfassen.

Die Auswertung erfolgt am Computer. Springt eine Kuh auf eine andere auf, zoomt die Erkennungskamera auf die entsprechende Stelle im Stall, und die Halsbandnummer der Kuh kann später am PC abgelesen werden. Aufgezeichnet werden nur aufspringende Kühe. Jedoch ist hier oft das Problem, dass trotz Zoom, die Nummer schlecht am Bildschirm zu erkennen ist.

Das amerikanische Heat Watch- und das französische DEC-System arbeiten mit Drucksensoren, die am Schwanzansatz befestigt werden. Beim Heat Watch-System werden die ausgelösten Impulse an eine Auswerteeinheit weitergeleitet und hinsichtlich Zeitpunkt und Häufigkeit der Aufsprünge überprüft. Dieses System ist jedoch in Deutschland nicht erhältlich, weil die Radiofrequenz hier nicht zugelassen ist. Das DEC-System arbeitet mit Blinksignalen, d.h. wenn es zum Aufsprung auf das entsprechend mit dem Sensor versehene Tier kommt, werden diese Signale sichtbar. Die Frequenz der Blinksignale steigt mit der Zahl der Aufsprünge.

 

Impendanzmessung

Weiterhin ist es möglich mit Hilfe der Messung des elektrischen Widerstandes des Vaginalschleimes (Impendanzmessung) eine Brunst zu erkennen. Während der Brunst vollziehen sich chemische und zelluläre Veränderungen im Zervikalschleim. Diese Veränderungen sind durch die Messung des elektrischen Widerstandes erfassbar. Jedoch sind physische Unterschiede von Tier zu Tier vorhanden, so dass mehrere Messungen an einem Tier erforderlich sind, um realistische Ergebnisse zu erhalten. Außerdem bedingt dieses technische Hilfsmittel hohe hygienische Anforderungen und einen hohen manuellen Aufwand, da von Kuh zu Kuh die Geräte gereinigt werden müssen. Folglich ist die Impendanzmessung in großen Tierbeständen kaum zu realisieren.

 

Milchprogesterontest

Hier handelt es sich um ein Nachweisverfahren zur Bestimmung des Progesterongehaltes in der Milch oder im Blut. Der Progesterongehalt in der Milch sinkt zu Brunstbeginn ab. So lässt sich die Aussage treffen, dass sich die Kuh in der Follikelphase befindet, aber nicht über den optimalen Besamungszeitpunkt. Ein Schnelltest für die Progesteronbestimmung in der Milch ist vorhanden, welcher sich auch an den Melkstand koppeln lässt.

 

Milchmengenmessung

Aus der Praxis bekannt ist auch, dass einige Kühe mit einem Milchleistungsrückgang auf die Brunst reagieren. Diesen Ansatz griff eine Untersuchung der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern in Kooperation mit der Universität Rostock auf, um die Zusammenhänge unter den Bedingungen hoher Milchleistungen zu analysieren. Milchmengenmessgeräte sind in sehr vielen Betrieben in der Melktechnik integriert. So könnte eine Brunst, aufgrund von Veränderungen in der Milchmenge, möglicherweise schon im Melkstand erkannt werden.

In einem Milchviehbetrieb in Mecklenburg-Vorpommern (430 Kühe) wurde diese Theorie über drei Jahre untersucht. Das Melken erfolgt im Schichtsystem dreimal am Tag, morgens von 06:00 bis 12:00 Uhr (1. Gemelk), mittags von 14:00 bis 20:00 Uhr (2. Gemelk) und abends von 22:00 bis 03:30 Uhr (3. Gemelk). Die Sammlung des Datenmaterials erfolgte über 3 Jahre. Die Angaben der Milchmenge entsprechen der energiekorrigierten 305-Tageleistung (ECM), die im Durchschnitt des Untersuchungszeitraumes 10.485 kg betrug. Insgesamt wurden die Daten von 969 Kühen ausgewertet. Als Brunsttag galt der Tag der erfolgreichen Besamung.

Neben den generellen Berechnungen war von Interesse, ob es einen Unterschied zwischen Hochleistungskühen und Kühen mit geringerer Milchleistung im Milchrückgang zur Brunst gibt. Auch in Betracht gezogen wurde, ob die Laktationsnummer einen Einfluss auf die Milchleistung zur Brunst hat. Am Tag der Brunst wurden die drei Tagesgemelke auf Milchrückgang untersucht, d.h. ob die tatsächliche Milchmenge unter 80 % der erwarteten Milchmenge lag. Da der optimale Besamungszeitpunkt und die Hauptbrunst einige Stunden auseinander liegen, wurden die genannten Untersuchungen auch für den Vortag der Brunst vorgenommen.

Ergebnis: Die Auswertung des Datenmaterials ergab, dass die Brunst nur bei einigen Kühen einen Einfluss auf die Milchmenge hat. So reagierten am Tag der Brunst 22 % der Tiere mit einem Milchrückgang, am Vortag 19 % (Abbildung 1). Insgesamt, d.h. am Tag und am Vortag der Brunst, waren es jedoch 37 % der Kühe, die aufgrund der Brunst deutliche Milchminderleistungen auswiesen.

Einfluss der Brunst auf die Milchleistung am Vortag und am Tag der Brunst

 

 

Um Unterschiede zwischen Hochleistungskühen und Kühen mit geringerer Leistung zu analysieren, wurden die Tiere nach ihrer 305-Tage-ECM-Leistung klassifiziert. Die 25 % der Kühe mit der höchsten Leistung (n = 262) erbrachten durchschnittlich 13.000 kg Milch, die 25 % mit der geringsten Leistung 8.000 kg (n = 262). Insbesondere Kühe mit einer hohen Milchleistung reagierten auf die Brunst mit einer Milchminderleistung. Hier zeigten 41 % einen Milchrückgang am Vortag oder am Tag der Brunst (Abbildung 2). In der Gruppe der Kühe mit niedrigerer Milchmenge wurden nur 32 % der Kühe auffällig. Dabei muss jedoch auch erwähnt werden, dass 59 % der Hochleistungstiere und 68 % der Kühe mit geringerer Leistung keinen Milchmengenrückgang am Vortag bzw. am Tag der Brunst aufwiesen.

Jungkühe in der 1. Laktation reagieren zur Brunst weniger stark mit einem Milchleistungsrückgang als Milchrinder in den Folgelaktationen. Bei 27 % der Erstkalbinnen wurde eine geringere Milchmenge am Vortag oder am Tag der Brunst festgestellt (Abbildung 3). Dagegen wiesen 42 % der Kühe in der 2. bis 10. Laktation einen Milchrückgang auf.

Umfangreiche Untersuchungen ergaben, dass auch bei konstanten Zwischenmelkzeiten die Milchleistung zum Morgengemelk am höchsten ist. Jedoch zeigte sich in diesen Untersuchungen, dass die Kühe am Tag der Brunst gerade am Morgen mit dem stärksten Milchmengenrückgang reagierten. Der Milchleistungsrückgang beschränkte sich hauptsächlich auf das erste und zweite, also das Morgen- und Mittagsgemelk des Brunsttages. Von den 217 Tieren, die am Tag der Brunst mit einer geringeren Milchmenge auffällig wurden, zeigten 86 Tiere am Morgen eine Milchminderleistung, am Abend waren es nur 33 Kühe. Weniger als 1 % der Tiere (2 von 217) reagierten zu allen 3 Gemelken mit einer reduzierten Milchleistung auf die Brunst.

Milchleistungsrückgang am Tag der Brunst in Abhängigkeit vom Zeitpunkt des Melkens

Am Vortag der Brunst hingegen weicht das Abendgemelk deutlich negativ vom sonst üblichen kuhindividuellen Milchleistungsniveau ab. Zusammengefasst:

•    Über 1/3 der Kühe weisen am Tag der Brunst bzw. am Vortag eine verminderte Milchsekretion auf

•    Kühe mit hoher 305-Tageleistung reagieren deutlicher mit Milchrückgang zur Brunst (41 %) als Kühe mit geringerem Leistungsniveau (32 %)

•    Hochleistungskühe zeigen zwar geringere visuelle Brunstsymptome, lassen sich aber eher anhand einer Milchminderleistung erkennen

•    Ältere Kühe weisen häufiger Milchrückgang auf als Jungkühe

 

Vor- bzw. Nachteile der verschiedenen Hilfsmittel zur Brunsterkennung