Susanne Schütze (Autor) Phänotypisierung des Verhaltens von Milch- und Fleischrindern unter Praxisbedingungen zur züchterischen Nutzung

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1 Susanne Schütze (Autor) Phänotypisierung des Verhaltens von Milch- und Fleischrindern unter Praxisbedingungen zur züchterischen Nutzung Copyright: Cuvillier Verlag, Inhaberin Annette Jentzsch-Cuvillier, Nonnenstieg 8, Göttingen, Germany Telefon: +49 (0) , Website:

2 KAPITEL I Allgemeine Einleitung 5

3 ZIELSTELLUNG DER ARBEIT Ziel der Arbeit war die Phänotypisierung des Verhaltens von zahlenmäßig bedeutsamen Milch- und Fleischrinderrassen sowie deren Kreuzungen unter Praxisbedingungen in Deutschland zum Zwecke einer möglichen züchterischen Nutzung. Unter Zuhilfenahme von verschiedenen Beurteilungssystemen und -methoden, so genannten Scores und visuellen Analogskalen, wurden die gezeigten Verhaltenweisen von Rindern unterschiedlichen Alters und Geschlechts systematisch dokumentiert und bewertet. Schwerpunktmäßig bestand die Studie aus drei Teilen, denen jeweils standardisierte Testverfahren zugrunde lagen: 1) Untersuchung des Merkmals Taktile Sensibilität am Euter vor dem Melken als potentieller, indirekter Parameter für das Melkverhalten von Milchkühen sowie Schätzung der genetischen Parameter. 2) Untersuchung des Verhaltens der Kuh gegenüber dem Kalb nach der Geburt (Mütterlichkeit) und Verhalten der Kuh gegenüber dem Menschen im Umgang mit dem Kalb zur Beurteilung der Mütterlichkeit und der Umgänglichkeit von Kühen bedeutsamer Milch- und Fleischrinderrassen Deutschland. 3) Untersuchungen zum Zusammenhang von Verhalten in definierten Stresssituationen (Verhaltenstests) zur Abschätzung des Temperaments und Umgänglichkeit von Rindern und Überprüfung der Cortisolkonzentration aus Rinderspeichel als Biomarker; Evaluierung zweier Methoden der Verhaltensbewertung (Score und visuelle Analogskala). Die Grundlage der systematischen, züchterischen Bearbeitung eines Merkmals ist die Phänotypisierung des Merkmals unter Praxisbedingungen. Um ein möglichst breites Abbild der Realität zu verwirklichen, wurden die Verhaltensbeobachtungen in einem, für ein- und dieselbe Beurteilungsperson realistischen Rahmen durchgeführt. Die in die Studien einbezogenen Praxisbetriebe befanden sich in Hessen, Mecklenburg- Vorpommern, Niedersachsen, Sachsen und Thüringen. Mit Hilfe der umfangreichen Praxisunter-suchungen, basierend auf einschlägigen Arbeiten anderer Wissenschaftler wurde das Ziel verfolgt, Merkmale sowie Testverfahren zur Abschätzung des Temperaments und der Umgänglichkeit von Rindern weiterführend zu untersuchen. Es sollen Merkmale und Methoden gefunden werden, bei denen eine züchterische Nutzung 6

4 sinnvoll erscheint, die Praxisbedingungen Stand halten sowie einfach und mit geringem zeitlichen und finanziellen Aufwand in der Praxis zu implementieren sind. RINDERPRODUKTION IN DEUTSCHLAND Nach Angaben der Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter e. V. (ADR) sowie dem Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) kommt der Zucht und Haltung von Rindern in Deutschland eine bedeutende Rolle zu, weil beide Bereiche maßgeblich zur agrarischen Wertschöpfung beitragen (ADR, 2011; ADR, 2013; BMELV; 2012). Wie in der Tabelle 1 ersichtlich ist, tragen hierzu hauptsächlich die Milchnutzungsrassen bei, die im Jahr 2012 insgesamt 49,3 % der gehaltenen Rinder ausmachten (ADR, 2013). Hierbei dominiert die Rasse Deutsche Holsteins mit einem Anteil von 47,5 % unter den Milchnutzungsrassen. Des Weiteren gab es in Deutschland im Jahr 2012 insgesamt Rinderhaltungen, Milchkuhhaltungen und sonstige Kuhhaltungen (ADR, 2013). Die wesentliche Bedeutung der Milchproduktion zeigt sich auch darin, dass nach Angaben der Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter e. V., kurz ADR, in 2010 insgesamt 40,2 Prozent (%) des Produktionswertes tierischer Produkte auf Milch entfielen, wobei Rinder 17 % des Produktionswertes tierischer Produkte ausmachten. Der Pro-Kopf-Verbrauch von Rindfleisch lag in 2012 bei 12,5 kg Schlachtgewicht (ADR, 2011). Gemessen am gesamten Rinderbestand entfiel auf die Fleischrinderrassen ein Anteil von 11,3% und die Doppelnutzungsrassen von 35,1 % des gesamten, deutschen Rinderbestandes (Tabelle 1; ADR, 2013). Von insgesamt Rindern entfielen Kühe (55 %) auf Milchrinderrassen, Kühe auf Doppelnutzungsrassen und Kühe auf Fleischrinderrassen (Tabelle 1; ADR, 2013). 7

5 In Tabelle 1 sind die zahlenmäßig bedeutsamsten Rinderrassen Deutschlands im Jahr 2012 dargestellt. Tabelle 1. Rasseanteile in Deutschland 2012, Quelle: ADR (2013). Rasse Rinder Prozent Insgesamt Deutsche Holsteins (schwarzbunt und rotbunt) Milchrindkreuzungen ,5 1,3 Milchnutzungrassen 49,3 % Rinder Angler ,3 Deutsches Schwarzbuntes ,2 Niederungsrind Sonstige ,1 Fleckvieh Milchnutzung ,1 Doppelnutzungsrassen Braunvieh ,6 39,4 % Kreuzung Fleischrind x Milchrind , Rinder Rotbunte Doppelnutzung ,3 Sonstige Kreuzungen ,6 Gelbvieh ,1 Vorderwälder ,3 Sonstige ,5 Fleischrindkreuzungen ,5 Fleischrassen 11,3 % Rinder Limousin ,5 Charolais ,1 Fleckvieh Fleisch ,9 Deutsche Angus ,7 Galloway ,4 Highland ,3 Sonstige Fleischrassen ,8 Im selben Jahr waren in Deutschland Herdbuchbetriebe registriert, was ebenfalls die große Bedeutung der Rinderzucht in Deutschland veranschaulicht (ADR, 2013). FUNKTIONALE MERKMALE IN DER DEUTSCHEN RINDERZUCHT In der deutschen Rinderzucht wurden bisher vor allem ökonomisch bedeutsame Produktionsmerkmale züchterisch bearbeit (VIT, 2010; VIT, 2013; VIT, 2014a; VIT, 2014b; VIT 2014c). Dies sind z. B. in der Milchrinderzucht Milchleistungsmerkmale, Zellzahl, Exterieurmerkmale, Nutzungsdauer und Zuchtleistungsmerkmale (VIT, 2010; VIT, 2013). 8

6 In der Milchrinderzucht wurde vor allem die Milchleistung pro Kuh und Jahr züchterisch bearbeitet, die in den vergangenen Jahrzehnten stetig gestiegen ist (VIT, 2010; VIT, 2014a; VIT, 2014b; VIT 2014c). Im Jahr 2012 betrug die durchschnittliche Milchleistung 7250 kg Milch pro Kuh, wobei die durchschnittliche, deutsche Herdbuchkuh 8491 kg Milch erzeugte (ADR, 2013). In der Fleischrinderzucht wurden vor allem Produktionsmerkmale und die Fleischleistung züchterisch bearbeitet, was sich im Relativzuchtwert Fleisch (Zuchtwerte für Typ, Bemuskelung und Skelett) widerspiegelt (VIT, 2014a). Neben diesen direkten produktionstechnischen Leistungsmerkmalen sind auch so genannte funktionelle Merkmale in den Fokus des züchterischen Interesse gerückt (Swalve, 2003; Swalve, 2008; König und Swalve, 2006), was sich beispielsweise in der Zuchtwertschätzung und dem Zuchtziel der Deutschen Holsteins ausdrückt (DHV, 2013; DHV, 2014; VIT, 2010; VIT, 2014b; VIT 2014c). Nach Dempfle et al. (1991) werden funktionale Merkmale auch als sekundäre Merkmale bezeichnet. Swalve (2004) beschreibt, dass funktionale Merkmale in indirektem Zusammenhang mit dem eigentlichen Produkt stehen und wirtschaftlich bedeutsam sind. Weiterhin fasst Swalve (2003) alle Merkmale, die zur Kostenminimierung auf der Inputseite der Produktion beitragen oder die sich positiv auf die Vermarktungsmöglichkeiten tierischer Produkte auswirken als funktionale Merkmale zusammen. Swalve (2003) führt aus, dass auch Aspekte der Vermarktbarkeit der tierischen Produkte von Bedeutung sein können, die von der Akzeptanz des Verbrauchers abhängig ist. Sekundäre Merkmale, die eine züchterische Bearbeitung erfahren sollen, müssen nach Dempfle et al. (1991) folgende Voraussetzung erfüllen: Sie müssen eine wirtschaftliche Bedeutung haben, das Merkmal muss eine Varianz aufweisen und dessen Erfassbarkeit muss gegeben sein. Funktionale Merkmale sind den Komplexen Gesundheit, Vitalität, Krankheitsresistenz, Langlebigkeit, Fitness, Nutzungsdauer, Fruchtbarkeit, Kalbeverhalten, Melkbarkeit, Fundament (Klauen- und Gliedmaßenerkrankungen), Zuchtleistung (Besamungserfolg, Kalbeverhalten, Kälberverluste), Erbfehler, Missbildungen, Futteraufnahmevermögen zuzuorden (Swalve, 2003; Swalve, 2004; Groen, 1997; Langholz et al., 1994; Dempfle et al., 1991; König und Swalve, 2006; Hoppe et al. 2008b). Aber auch die Komplexe Verhalten, Temperament, Umgänglichkeit 9

7 und Mütterlichkeit zählen zu den funktionalen Merkmalen (Swalve, 2003; Swalve, 2004; Groen, 1997; Langholz et al., 1994; Dempfle et al., 1991; König und Swalve, 2006; Hoppe et al. 2008b). Sowohl in der Milchrinderzucht als auch in der Fleischrinderzucht werden Verhaltensmerkmale, die, wie bereits erwähnt, den funktionalen Merkmalen zuzurechnen sind, bisher wenig oder nicht berücksichtigt (DHV, 2013; DHV, 2014; VIT, 2010; VIT, 2014a; VIT, 2014b; VIT 2014c; Hoppe et al. 2008b). Als Beispiel sei hier das Merkmal Melkverhalten genannt, das den Gesamtzuchtwert von Deutschen Holsteins nicht tangiert (DHV, 2013; DHV, 2014; VIT, 2010; VIT, 2014a; VIT, 2014b; VIT 2014c). TEMPERAMENT, UMGÄNGLICHKEIT UND ERBLICHKEIT VON VER- HALTENSMERKMALEN Unter den Verhaltensmerkmalen sind vor allem das Temperament eines Tieres und dessen Umgänglichkeit besonders hervorzuheben. Definitionsgemäß ist das Temperament eines Tieres die Verhaltensantwort einen Tieres gegenüber dem Menschen im Umgang mit dem Tier (Burrow, 1997; Fordyce et al., 1988). Demnach beschreiben die vom Tier gezeigten Antwortreaktionen im Umgang mit dem Tier das Temperament des Tieres (Burrow, 1997). Meyer (1984) definiert Temperament als die individuumspezifische Anlage (Disposition) zur Entstehung von Gemütsbewegungen und Verhaltensweisen. Nach Kilgour (1975) ist das Temperament als Ergebnis physischer, hormoneller und nervaler Konstitution eines Individuums zu sehen, durch die ein bestimmtes Verhalten bedingt wird. Nach Burrow und Dillon (1997) können die von einem Tier gezeigten Verhaltensantworten von ruhig bis ängstlich beschrieben werden und als Nervosität, Vermeidungsreaktion, Fluchtversuch oder Aggression in Erscheinung treten. Grandin (1993) beschreibt Rinder mit einem guten Temperament als problemlos im Umgang mit dem Menschen (Sicherheit) sowie ruhig und fügsam während mit ihnen umgegangen wird (Handlingmaßnahmen). Grandin (1993) stellt fest, dass das Temperament erst im Umgang mit dem Rind beobachtet und bewertet werden kann. Weiterhin führen Morris et al. (1994) an, dass Tiere mit einem positiven Temperament geringere Fluchtdistanzen gegenüber dem Menschen zeigen, die von Boivin et al. (1992) auch als Zahmheit 10

8 beschrieben wird. Burrow (1997) konstatiert, dass niedrige bzw. langsame Fluchtgeschwindigkeiten eines Tieres gegenüber dem Menschen als Indikator für ein gutes Temperament unterstellt werden. Demnach wird Tieren, die schnell vor dem Menschen flüchten ein schlechtes Temperament unterstellt Burrow (1997). Neben dem Temperament eines Tieres ist auch dessen Umgänglichkeit von Bedeutung, die nach Sato (1981) von seinem Temperament abhängt und kann, wie bereits erwähnt, erst während des Umgangs mit dem Tier erkannt werden (Grandin, 1993). Weiterhin sind Verhaltensmerkmale zum Teil schwierig zu erfassen und unterliegen Umwelteffekten (Von Borell, 2009). Nach Erkenntnissen einschlägiger Studien wird das Temperament eines Rindes durch verschiedene Faktoren beeinflusst: Umwelteffekte, Genetik, Rasse, Geschlecht, Alter, Vorerfahrungen, Art und Weise des Umgangs mit dem Tier, Produktionssystem, betriebliches Management (Gauly et al., 2001, 2002; Tulloh, 1961b; Burrow, 1997; Boissy und Boissou, 1988; Grandin 1993; Le Neindre et al., 1995). Mit steigendem Alter des Tieres steigen auch die Erfahrungen im Umgang mit dem Menschen bzw. während Maßnahmen, in denen mit dem Tier umgegangen wird (Burrow, 1997). Dennoch wurde in vergangenen Studien gezeigt, dass eine züchterische Bearbeitung von Verhaltensmerkmalen beim Rind möglich ist (beispielsweise Hoppe, 2009). Die geschätzten Heritabilitäten für Verhaltensmerkmale beim Rind, die größtenteils unter Zuhilfenahme von Scores bewertet wurden, zeigt Tabelle 2. Die Phänotypisierung des Verhaltens von Milch- und Fleischrindern wurde aufbauend auf den Grundlagen und Erkenntnissen der erweiterten Literaturstudie nach Burrow (1997) durchgeführt. Zum Teil wurden dieselben Testverfahren angewendet, um einen direkten Vergleich mit vorherigen Studien zu ermöglichen. Darüber hinaus kamen jedoch auch neu entwickelte Testverfahren zur Anwendung, die im Rahmen der vorliegenden Arbeit entwickelt wurden. 11

9 Tabelle 2. Heritabilitäten (h 2 ± SE) ausgewählter Verhaltensmerkmale beim Rind (Literaturübersicht) TEIL I Merkmal Rasse Tierzahl Väter (n) Anbindetest Score Betreten Waage Fluchtgeschwindigkeit Geschlecht Alter h 2 ± SE Literaturquelle Deutsche Angus beide 3 Wochen 0,38 ± 0,01 Mathiak (2002) Deutsches Fleckvieh beide 3 Wochen 0,33 ± 0,03 Deutsche Angus (A) Deutsches Fleckvieh (F) Deutsche Angus (A) Deutsches Fleckvieh (F) Deutsche Angus (A) Deutsches Fleckvieh (F) Bos indicus x Bos taurus beide 3 Wochen A: 0,54 ± 0,16 beide 1 und 7 Monate F: 0,26 ± 0,03 k. A. k. A. beide 5 Wochen A: 0,00 ± 0,01 F: 0,10 ± 0,03 k. A. k. A. beide 6-8 Monate A: 0,12 ± 0,04 F: 0,15 ± 0,06 Urban (2007) Hoppe (2009) Hoppe (2009) beide 6 Monate 0,39 Burrow und Corbet 12 Monate 0,33 (2000) 18 Monate 0,29 Brahman, Belmont k. A. k. A. beide Absetzer 0,21 ± 0,02 Kadel et al. (2006) Red, Santa Gertrudis Deutsche Angus beide 278 ± 63 Tage 0,20 ± 0,08 Hoppe et al. (2010) Charolais beide 263 ± 72 Tage 0,25 ± 0,10 Hereford beide 194 ± 42 Tage 0,36 ± 0,06 Limousin beide 233 ± 69 Tage 0,11 ± 0,07 Deutsches Fleckvieh beide 202 ± 49 Tage 0,28 ± 0,07 12

10 Tabelle 2. Heritabilitäten (h 2 ± SE) ausgewählter Verhaltensmerkmale beim Rind (Literaturübersicht) TEIL II Alter h2 ± SE Literaturquelle Geschlecht Merkmal Rasse Tierzahl Väter (n) Angus, Hereford, k. A. 176 beide Kälber 0,10 ± 0,09 Morris et al. (1994) Kreuzungen beider 47 weiblich 12 Monate 0,24 ± 0,23 Rassen 53 weiblich ausgewachsen 0,02 ± 0,11 Deutsche Angus beide 7 Monate 0,18 ± 0,09 Mathiak (2002) Deutsches Fleckvieh 206 0,25 Wiegetest Score Brahman, Belmont Red, k. A. k. A. beide Absetzer 0,15 ± 0,05 Kadel et al. (2006) Santa Gertrudis Start Endmast 0,15 ± 0,05 Deutsche Angus, beide 7 Monate 0,30 ± 0,03 Urban (2007) Deutsches Fleckvieh 1 7 Monate 0,23 ± 0,02 Deutsche Angus beide 278 ± 63 Tage 0,15 ± 0,06 Hoppe et al. (2010) Charolais beide 263 ± 72 Tage 0,17 ± 0,07 Hereford ± 42 Tage 0,33 ± 0,10 Limousin ± 69 Tage 0,11 ± 0,08 Deutsches Fleckvieh ± 49 Tage 0,18 ± 0,07 Deutsche Angus (A) k. A. k. A. 6-8 Monate A: 0,22 ± 0,05 Hoppe (2009) Deutsches Fleckvieh (F) F: 0,35 ± 0,08 Hereford 162 k. A. weiblich ausgewachsen 0,32 Brown (1974) 13 Mütterliches Angus 266 0,17 Hereford 329 k. A. weiblich ausgewachsen 0,06 ± 0,01 Buddenberg et al. Angus 453 (1986) Charolais 76 Red Poll 31 Verhalten

11 Tabelle 2. Hertitabilitäten (h 2 ± SE) ausgewählter Verhaltensmerkmale beim Rind (Literaturübersicht) TEIL III Merkmal Rasse Tierzahl (n) Väter (n) Mütterliches Verhalten Angus (A), Hereford (H), Kreuzungen A x H Geschlecht Alter h 2 ± SE Literaturquelle weiblich ausgewachsen 0,09 ± 0,03 Morris et al. (1994) Mütterliches Schutzverhalten Melkverhalten Temperament beim Melken Deutsche Angus 197 k. A. weiblich ausgewachsen 0,14 ± 0,08 Hoppe et al. Deutsches Fleckvieh 193 0,42 ± 0,05 (2008a) Deutsche Angus, Deutsches Fleckvieh 390 0,33 ± 0,03 Kanadische Holsteins k.a. weiblich ausgewachsen 0,16 Sullivan und Burnside (1988) Dänische Holsteins O = Laufstall T = Anbindestall k.a. weiblich ausgewachsen O: 0,17 ± 0,04 T: 0,22 ± 0,04 Lassen und Mark (2008) 0,18 ± 0,04 Holstein Frisian (USA) weiblich ausgewachsen 0,53 Dickson et al. (1970) Brown Swiss weiblich ausgewachsen 0,04 ± 0,04 Kramer et al. (2013) Kanadische Holsteins k.a. weiblich ausgewachsen 0,13 Sewalem et al. (2011) Umgänglichkeit Kanadische Holsteins k.a. weiblich ausgewachsen 0,12 Sullivan und Burnside (1988) Temperament Aggressivität Brown Swiss weiblich ausgewachsen 0,38 ± 0,07 Kramer et al. (2013) Brown Swiss weiblich ausgewachsen 0,12 ± 0,08 14