Vliv sociálního prostředí během rané ontogeneze na chování a produkční znaky mléčné užitkovosti domestikovaného skotu

Ing. Barbora Valníčková

Doctoral thesis

Abstract:

V přirozených podmínkách žijí krávy společně se svými telaty. V prostředí mléčné farmy jsou telata obvykle separována od svých matek již během několika hodin po porodu a následně jsou ustájena individuálně. Skupinové ustájení telat, nebo systémy odchovu telat společně s krávami, mohou být v praxi použity jako způsoby odchovu telat blízké přirozeným podmínkách sociálního prostředí skotu. Nicméně následná separace telete od krávy a praktikování náhlého odstavu je stresující jak pro krávu, tak její tele. Cílem této práce je prozkoumat, jak sociální prostředí telat odchovávaných na produkčních farmách ovlivňuje užitkovost a chování skotu a to jak z krátkodobého, tak dlouhodobého hlediska. Tato disertační práce obsahuje tři publikované studie- Studie I (Valníčková et al., 2015), Studie II (Valníčková et al., 2020), Studie III (Stěhulová et al., 2017), a jeden vědecký metodický a datový článek - Data I (Valníčková et al., 2022). Pro účely Studie I bylo 40 jaloviček skotu náhodně rozděleno do jednoho ze čtyř pokusných typů odchovu telat, z nichž každý obsahoval 2x2 faktoriální design. Telata byla buď ustájena s matkou, nebo bez matky první 4 dny porodu a následně ustájena buď individuálně, nebo ve skupině čtyř telat v období mezi 1. a 8. týdnem života. Mezi 8. a 12. týdnem věku byla všechna telata ustájena ve skupinkách po čtyřech telatech. Telata byla vážena 1. a 4. den života a následně každý týden až do 12. týdne. Herní chování telat bylo pozorování 2., 5., 8. a 12. týden jejich života. Interakce ustájení telete s matkou a následného odchovu ve skupině neměla vliv ani na herní chování, ani na hmotnost telat od narození do 12. týdne věku. Samotná přítomnost matky 4 dny po porodu neměla vliv na pozdější herní chování telat, kromě 12. Týdne věku, kdy byl pozorován vyšší výskyt spontánní hry. Telata ustájená ve skupinkách si hrála více v domácím prostředí ve 2. i 5. týdnu věku, nežli jejich individuálně ustájení vrstevníci. Naproti tomu, individuálně ustájená telata si hrála výrazně více při open-field testu a sociálním testu ve 2. a 5. týdnu. Při přesunu do skupiny dalších tří neznámých telat v 8. týdnu života si individuálně ustájená telata hrála dvakrát vice, nežli skupinově ustájená telata, která byla se svými stávající společníky přesunuta pouze do nového kotce. Tyto výsledky ukazují, že individuálně ustájená telata nemají možnost si dostatečně hrát, což dokazuje jak snížený výskyt spontánní hry v domácím prostředí, tak tzv. “rebound effect”, čili výrazně zvýšená frekvence hry po přemístění do většího prostoru a během přítomnosti neznámého telete. Telata ustájená 4 dny po porodu se svojí matkou měla lepší přírůstky, nežli telata bez matky do druhého týdne věku. Po separaci od matky měla lepší přírůstky skupinově ustájená telata a to až do 10. týdne věku. Po ukončení Studie I se experimentální telata stala součástí stáda produkční mléčné farmy a jejich management byl v průběhu jejich produkčního života shodný s managementem ostatních zvířat ve stádě. V průběhu první laktace byly, pro účely Studie II, zaznamenávány po každém dojení údaje o chodivosti, dojivosti, délce dojení a tělesné hmotnosti sledovaných zvířat. Do souboru dat byly následně dodány veškeré dostupné záznamy o telení, inseminacích, březosti, přesunech mezi produkčními skupinami a vyřazení všech sledovaných zvířat ze stáda na konci jejich života. Žádný ze sedmi sledovaných produkčních ukazatelů nebyl ovlivněn rozdílnou dobou separace od matky, ani typem ustájení v průběhu prvních 8 týdnů života. Pro účely Studie III byla sledována fr

Abstract:

ekvence vokalizace a čas strávený pohybem po odstavu u 50 párů masných krav s telaty (27 býčků a 23 jaloviček). Odstav se uskutečnil ve 151 až 274 dnech věku telat. Věk telete měl největší efekt na frekvenci vokalizace krav, kdy matky mladších telat vokalizovaly častěji, nežli matky starších telat. Frekvence vokalizace po odstavu byla vyšší i u krav, jejichž telata měla vyšší denní přírůstek a u krav, které v době odstavu nebyly březí. U mladších krav bylo po odstavu pozorováno vyšší množství pohybu, nežli u starších krav. Pohlaví telete nemělo na chování krávy po odstavu žádný vliv. Jalovičky po odstavu vokalizovaly vice, nežli býčci a stejně tak vokalizovala více telata s vyšším denním přírůstkem. Výsledky Studie I ukazují, že krátkodobý pobyt telete s matkou a skupinové ustájení telat nezávisle na sobě zlepšují různé aspekty užitkovosti a welfare telat dojeného skotu, ale dle Studie II nepřinášejí žádné výhody, či nevýhody do následujícího produkčního života dojnice. Data, která byla nasbírána pro účely Studie I a II, stejně tak metodika sběru dat za pomocí komerčně využívaných nástrojů precizního zemědělství byla publikována v rámci metodického článku Data I. Výsledky Studie III dokumentují, že schopnost adaptivní úpravy interakce matky s mládětem byla u domestikovaného skotu zachována. Navíc bylo zjištěno, že býčci se vyrovnávají se stresem z odstavu lépe než jalovice, což podporuje návrh chovatelské praxe, kdy pouze býci jsou v rámci odstavu vyjmuti z mateřského stáda. Jelikož jsme pozorovali silnou reakci na odstav a vzájemnou separaci i u krav a jejich telat starých 5- 9 měsíců, současné snahy učinit odstav od matky v rámci chovatelské praxe méně stresující, vyžadují nejen bližší zkoumání různých metod odchovu telat společně s krávami, ale také množství stresu a úroveň welfare v průběhu vzájemné separace krávy a telete.

Abstract:

Under natural conditions cows and their calves live together. In dairy practice, calves are separated from their mothers within hours after birth and then housed individually. Group housing of calves or cow-calf systems may be implemented as rearing systems similar to natural social environment of cattle. But when cows and calves are separated, abrupt weaning as practiced husbandry is stressful for both the cow and her offspring. The aim of this thesis was to investigate how social environment of calves kept on production farms affects the performance and behaviour of cattle, both from the long- and short-term perspective. This Thesis contains three published studies- Study I (Valníčková et al., 2015), Study II (Valníčková et al., 2020), Study III (Stěhulová et al., 2017), and one scientific methodology & data article- Data I (Valníčková et al., 2022). For Study I 40 female calves were allocated to 1 of 4 treatments according to a 2 × 2 factorial design. The treatments were with or without mother during the 4 d after birth and companion housing (single pens or grouped housing in pens of 4 calves between 1 and 8 wk of age). Between 8 and 12 wk of age all calves were housed in groups of 4 calves. Calves were weighted at days 1 and 4 and after weekly up to age 12 wk. Play behaviour of the calves was observed at 2, 5, 8 and 12 wk of age. There were no significant effects of the mother by companion interaction either on the amount of play behaviour in any of the tests or on the body weights of the calves. Presence of the mother after birth did not increase later playfulness, with the exception of higher spontaneous play at 12 wk of age. When calves were housed in groups of 4, they played more in the home pen on wk 2 and 5 than individually housed calves of the same age. In contrast, individually housed calves were more playful during open-field tests and social tests on wk 2 and 5. At 8 wk, single calves that were placed in a new pen with 3 unfamiliar calves played more than twice as much as grouped calves that were just moved to a new pen with familiar companions. These results show that single-housed calves are deprived of natural levels of play, as demonstrated by both their lower spontaneous play behaviour and the higher rebound effect when they are exposed to larger spaces or larger spaces plus companions. Calves that stayed with their mothers for 4 d postpartum grew much better until the end of the second week. After that, grouped calves grew better until wk 10. Thereafter for Study II all calves used in Study I were managed according to routines of the farm until they became primiparous lactating cows. Data about locomotion, milk yield, milking duration and body weight were collected every milking. Information about calving, inseminations, pregnancy and departure of the animal from the herd/group were added to records. None of the seven performance variables was affected by either the age of separation from the dam or by the type of housing 8 weeks of life. For purposes of Study III we recorded frequency of vocalization and time spent moving in 50 beef cow–calf pairs (27 males and 23 females) immediately after weaning at 151 to 274 d of age. In cows, age of the calf had the strongest effect with mothers of younger calves vocalizing more. Frequency of vocalization was higher in mothers of calves with higher daily weight gain and in non-pregnant mothers. Frequency of the moving was higher in younger cows. Sex of the calf had no effect. In calves, females vocalized and moved more than males and calves with higher daily weight gain also called more. The results of Study I show that brief maternal rearing and group housing independently improve different aspects of performance and welfare of dairy calves, but according to Study II bring no advantage or disadvantage for later performance in female dairy cattle. Datasets collected for purposes of Study I and II and method of data collecting with use of by com

Abstract:

mercial Precision dairy monitoring systems article were published in article Data I. The results of Study III document that the ability to adaptively adjust mother–young interactions has been preserved in domesticated cattle. In addition male calves cope with weaning distress better than females, which supports the practice that just bull calves are removed from the herd. The current efforts to make weaning less stressful in practical husbandry needs further investigation of various methods of cow-calf dairy systems and level of stress and animal welfare during mutual separation of cows and calves, since we observed strong reactions to separation in both cow and calves separated in ages form 5 to 9 months.

Keywords

životní pohoda zvířat, odchov telat, užitkovost, odstav, etologie

Keywords

welfare, rearing of caves, performance, weaning, ethology

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 6. 2022

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Luděk Bartoš, DrSc.
• Reader: Radim Kotrba, Ing., Ph.D., Radek Filipčík, Ing., externi, Magdaléna Štolcová, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Doctoral programme:
Applied Zoology