Vergleichende Untersuchung über die Auswirkungen von Laufflächenbelägen aus Gummi und Beton auf Klauenhornqualität, Hornnachschub und -abrieb, Nettohornwachstum, Lahmheit und Klauengesundheit von Milchrindern in Laufstallhaltung

Abstract

Im Rahmen einer Kohortenstudie wurden an 150 Milchrindern (Kreuzungstiere der Rassen Holstein-Frisian X Schwarzbunte) die Auswirkungen von Laufflächenbelägen aus Gummi und aus Beton auf die Klauenhornqualität, den Hornnachschub und -abrieb, das Nettohornwachstum, die Lahmheit und die Klauengesundheit miteinander verglichen. In einem landwirtschaftlichen Betrieb in Brandenburg mit 628 Milchrindern und einer gemittelten Milchleistung von 7262 kg wurden die planbefestigten Betonlaufflächen eines von zwei identischen Stallgebäuden mit Gummimatten (KURA P®, Gummiwerk Kraiburg Elastik GmbH, Tittmoning/ Obb.) ausgestattet. Die Untersuchung erfolgte an frisch abgekalbten Rindern, die hinsichtlich der Laktationsnummer geschichtet, gleichmäßig den Ställen mit Laufflächen aus Gummi und Beton zugeordnet wurden. Bezüglich des Fütterungs- und des Hygienemanagements bestanden keine Unterschiede zwischen den beiden Stallgebäuden. Hochtragende Färsen wurden bis zu deren Verbringung zum Studienbetrieb zwei bis drei Wochen vor der Kalbung in einem Aufzuchtbetrieb auf Tiefstreu gehalten, während die Kühe der höheren Laktationen bereits eine „Vorgeschichte“ auf den verschiedenen Laufflächen im Betrieb (Tiefstreu oder Beton) aufwiesen. Der Beobachtungszeitraum betrug 15 Wochen. Im Zuge der Erstuntersuchung wurden eine funktionelle Klauenpflege mit Befunderhebung durchgeführt sowie Hornproben zwecks histometrischer Bestimmung der Hornröhrchenanzahl, des -durchmessers und des Verhältnisses von Hornröhrchenmark zu -rinde entnommen. Mit Hilfe einer angebrachten Markierung auf der Dorsalwand konnten Hornnachschub, Hornabrieb und Nettohornwachstum der Dorsalwand bestimmt werden. Ferner wurde das Nettoballenhornwachstum aus der Ballenhöhe bestimmt. Die Bewertung der Lahmheit erfolgte zu jeweils acht Zeitpunkten nach dem Schema von Sprecher et al. (1997). Des Weiteren wurde die Klauengesundheit über die Bestimmung von Neuerkrankungs- und Heilungsraten von Klauenläsionen bestimmt. Die Hornröhrchenanzahl pro mm² bei Tieren auf Laufflächen aus Gummi betrug zwischen 22 und 28 (1. Laktation), 34 und 40 (2. Laktation) sowie 39 und 44 (3. - 5. Laktation), bei Tieren auf Betonlaufflächen zwischen 31 und 33 (1. Laktation), 33 und 39 (2. Laktation) sowie 35 und 46 (3. - 5. Laktation). Der Vergleich für die Veränderungen der Hornröhrchenanzahl erstlaktierender Tiere während des Versuchszeitraumes ergab eine gegenüber Tieren auf Betonlaufflächen schwach signifikant verminderte Hornröhrchenanzahl der Tiere auf Laufflächen aus Gummi. Als Ursache hierfür wird ein höherer Feuchtigkeitsgehalt des Zwischenröhrchenhorns bei Rindern auf Gummiböden vermutet, welcher zu einem „Auseinanderrücken“ der Hornröhrchen im Sichtfeld des Mikroskops und damit einer Abnahme der Hornröhrchenzahl pro Flächeneinheit führte. Bei älteren Tieren wurden solche Effekte nicht beobachtet. Erstlaktierende Tiere wiesen gruppenunabhängig geringere Hornröhrchenanzahlen als ältere Tiere auf. Tiere auf Laufflächen aus Gummi wiesen Hornröhrchendurchmesser von 76 µm bis 78 µm (1. Laktation), 58 µm bis 62 µm (2. Laktation) sowie 62 µm (3. - 5. Laktation) auf, Tiere auf Betonlaufflächen von 61 µm bis 63 µm (1. Laktation), 51 µm (2. Laktation) sowie 47 µm bis 50 µm (3. - 5. Laktation). Ein Einfluss des Laufflächenbelags auf den Hornröhrchendurchmesser konnte nicht festgestellt werden. Erstlaktierende Tiere hatten gruppenunabhängig schwach signifikant größere Hornröhrchendurchmesser als ältere Tiere. Ein gleich bleibendes Hornröhrchenmark-Hornröhrchenrinde-Verhältnis und größere Hornröhrchenmark- und -rindenflächen belegen, dass der größere Hornröhrchendurchmesser auf größere Lederhautzöttchen bei Erstlaktierenden zurückzuführen ist. Das Hornröhrchenmark-Hornröhrchenrinde-Verhältnis der Tiere auf Laufflächen aus Gummi befand sich zwischen 1,74 und 1,90 (1. Laktation), 1,91 und 1,87 (2. Laktation) sowie 1,69 und 1,77 (3. - 5. Laktation), das der Tiere auf Betonlaufflächen zwischen 1,93 und 2,00 (1. Laktation), 1,96 und 2,14 (2. Laktation) sowie 1,91 und 2,00 (3. - 5. Laktation). Die Veränderung des Hornröhrchenmark-Hornröhrchenrinde-Verhältnisses zwischen beiden Gruppen unterschied sich nicht. Der monatliche Hornnachschub von Tieren auf Laufflächen aus Gummi betrug 4,4 mm (1. Laktation), 3,9 mm (2. Laktation) sowie 3,7 mm (3. - 5. Laktation), bei Tieren auf Betonlaufflächen 4,7 mm (1. Laktation), 4,1 mm (2. Laktation) sowie 3,7 mm (3. - 5. Laktation). Dem entgegen standen monatliche Abriebe bei Tieren auf Laufflächen aus Gummi von 1,8 mm (1. Laktation), 0,5 mm (2. Laktation) sowie 0,5 mm (3. - 5. Laktation), bei Tieren auf Betonlaufflächen 2,5 mm (1. Laktation), 0,7 mm (2. Laktation) sowie 0,6 mm (3. - 5. Laktation). Dies führte zu einem Nettohornwachstum der Tiere auf Laufflächen aus Gummi von 2,5 mm (1. Laktation), 3,5 mm (2. Laktation) sowie 3,2 mm (3. - 5. Laktation), bei Tieren auf Betonlaufflächen von 2,2 mm (1. Laktation), 3,4 mm (2. Laktation) sowie 3,2 mm (3. - 5. Laktation). Bei erstlaktierenden Tieren konnte ein schwach signfikant geringerer monatlicher Hornnnachschub und Hornabrieb von Tieren auf Laufflächen aus Gummi gegenüber Tieren auf Betonlaufflächen festgestellt werden. Das Nettohornwachstum unterschied sich nicht. Bei älteren Tieren waren keine durch Laufflächen bedingten Unterschiede festzustellen. Als Hauptursache für den im Gegensatz zu anderen Autoren beobachteten geringeren monatlichen Hornabrieb auf den Betonlaufflächen wird eine geringere Bewegungsaktivität der Tiere auf dem extrem rutschigen Boden vermutet. Deutlich wird dies an der monatlichen Längenzunahme der Dorsalwand (Nettohornwachstum) bei Tieren auf Laufflächen aus Beton von über drei Millimetern pro Monat. Das Nettoballenhornwachstum der Tiere auf Laufflächen aus Gummi betrug 2,0 mm (1. Laktation), 2,2 mm (2. Laktation) sowie 2,1 mm (3. - 5. Laktation), bei Tieren auf Betonlaufflächen 1,5 mm (1. Laktation), 1,6 mm (2. Laktation) sowie 2,1 mm (3. - 5. Laktation). Das Nettoballenhornwachstum blieb unbeeinflusst vom Laufflächenbelag. Die Lahmheitsprävalenz der Tiere auf Laufflächen aus Gummi schwankte zwischen 14 % und 31 %, die der Tiere auf Betonlaufflächen zwischen 28 % und 42 %. Der direkte Vergleich der Lahmheitsprävalenz während der einzelnen Beobachtungszeitpunkte ergab keinen Unterschied. Auch innerhalb der Altersgruppen (ausgedrückt durch die Anzahl an Laktationen) konnte kein deutlicher Unterschied ausgemacht werden. Die Prävalenzen von Rehe assoziierten Veränderungen an den Klauen waren bereits zu Versuchsbeginn sehr hoch mit 71 % bzw. 87 % auf Laufflächen aus Gummi und 90 % bis 99 % auf Beton. Zum Ende des Beobachtungsintervalls wiesen nahezu alle Klauen eine oder mehrere Rehe assoziierte Veränderungen auf. Weiße-Linie-Defekte, Einblutungen und Doppelsohlenbildung stellten in diesem Zusammenhang die häufigsten Veränderungen dar. Die Neuerkrankungsraten von Klauen bezüglich Einblutungen und Weiße-Linie-Defekten unterschieden sich zwischen den Gruppen nicht, jedoch konnte für die Kühe der dritten und höheren Laktationen, die auf Gummiböden gehalten wurden, für Einblutungen an der Sohlenfläche höhere Neuerkrankungsraten beobachtet werden. Zudem wurden bei erstlaktierenden Tieren auf Laufflächen aus Gummi schwach signifikant höhere (Einblutungen) bis tendenziell höhere (Weiße-Linie-Defekt) Heilungsraten festgestellt. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass die Art des Laufflächenbelages eine Entstehung von subklinischen Rehesymptomen als Folge von Stoffwechselstörungen wie subklinischer Pansenazidose nicht verhindern kann, jedoch bewirken Laufflächen aus Gummi in Zeiten ohne Fermentationsstörungen anscheinend eine Begünstigung des Heilungsverlaufs. Bezüglich der Neuerkrankungs- und Heilungsraten bei doppelter Sohle, Ballenhornfäule, Dermatitis Digitalis und Dermatitis Interdigitalis ergaben sich keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Einzig erstlaktierende Tiere auf Laufflächen aus Gummi wiesen tendenziell weniger Klauen mit Dermatitis Digitalis auf. Folgende Schlussfolgerungen können aus den gewonnenen Ergebnissen gezogen werden: Eine Verbesserung der Hornqualität im Sinne geringerer Erkrankungshäufigkeiten durch eine bessere strukturelle und funktionelle Integrität der Mikroarchitektur des Sohlensegmentes bei Milchrindern auf Laufflächen aus Gummi konnte im Vergleich zu Milchrindern auf Betonlaufflächen innerhalb eines 15-wöchigen Versuchszeitraumes nicht festgestellt werden. Das Nettohornwachstum bei Milchrindern auf Laufflächen aus Gummi ist nicht höher als das Nettohornwachstum von Milchrindern auf sanierungsbedürftigen, zu glatten Betonlaufflächen. Der Anteil klinisch lahmer Milchrinder auf Laufflächen aus Gummi ist nicht niedriger als bei Milchrindern auf Betonlaufflächen. Die Haltung von Milchrindern auf Laufflächen aus Gummi führt im Vergleich zur Haltung auf Betonlaufflächen nicht zu einer besseren Klauengesundheit, wenn managementbedingte Faktoren wie Stallhygiene, Liegeboxenkomfort und Fütterung auf beiden Laufflächen suboptimal sind.

A cohort study was performed on 150 HF X Black Pied crossbred dairy cattle in order to compare the effects of rubber flooring and solid concrete floors on claw horn quality, horn growth and wear, net growth, lameness and claw health. To this end on a dairy farm with 628 dairy cattle one of two identical buildings was established with rubber flooring (KURA P®, Gummiwerk Kraiburg Elastik GmbH, Tittmoning/ Obb.). After calving the animals were either assigned to the group housed in the building with rubber flooring or the building with solid concrete floors. No differences existed between the two groups with respect to hygiene management and food and water supply. Approximately two weeks before calving heifers were transported to the dairy farm from a rearing farm, where the latter animals had been kept solely on straw bedding. In contrast, the dairy cows of the second and higher lactations on the farm already had a history of being kept alternately on free stalls with concrete flooring or straw bedding. The observation period lasted 15 weeks for single animals being kept either on rubber flooring or solid concrete floors. It started with functional claw trimming. At claw-trimming and at the end of the observational period documentation of claw lesions using the DLG-Score took place and horn samples were obtained from the sole segment of the right lateral hind claw, which were examined by light microscopy. The number of horn tubules per mm², the diameter of the horn tubules as well as the relation between the area of the marrow zone and the cortex of the different tubules were determined. In addition net horn growth was determined from wear and growth characteristics of the claw horn at the dorsal wall. Lameness scoring (Sprecher et al., 1997) took place in two-week intervals. Claw health was evaluated by recording new cases of claw disorders that had occurred during the observation period and the cure rate. The number of horn tubules per mm² of first, second and third or higher lactation cattle ranged from 22 to 28, 34 to 40, 39 to 44, respectively in the group of animals kept on rubber floors compared to 31 to 33, 33 to 39, 35 to 46, respectively on solid concrete floors. At the end of the observation period the number of horn tubules for calved heifers kept on rubber flooring was lower than for the same group of animals kept on solid concrete floors. As the number of horn tubules is genetically fixed, the lower number of horn tubules in the group housed on rubber was thought to be the consequence of a higher water content of the horn located between the tubules leading to larger distances between the single horn tubules. The latter effect was not observed in animals with lactation numbers of two and higher. Horn from the sole segment of animals of the first lactation belonging either to the group kept on rubber or on solid concrete floors had lower numbers of horn tubules than cattle of lactation two and higher. The diameter of horn tubules of first, second and third or higher lactation cattle ranged from 76 µm to 78 µm, 58 µm to 62 µm, 62 µm to 62 µm, respectively in the group of animals kept on rubber floors compared to 61 µm to 63 µm, 51 µm to 51 µm, 47 µm to 50 µm, respectively on solid concrete floors. With respect to the diameter of horn tubules no differences were observed between cattle kept on rubber floors or solid concrete floors. In addition there were no significant changes in the relation between the areas of the marrow zone to the cortex of the horn tubules between the two groups. The diameter of horn tubules being larger for cattle of the first lactation in either group suggests that the animals have also larger dermal papillae. The relation between the area of the marrow zone and the cortex of the different tubules ranged from 1.74 to 1.90, 1.91 to 1.87, 1.69 to 1.77, respectively in the group of animals kept on rubber floors compared to 1.93 to 2.00, 1.96 to 2.14, 1.91 to 2.00, respectively on solid concrete floors. With respect to the relation between the area of the marrow zone and the cortex of the different tubules no differences were observed between cattle kept on rubber floors or solid concrete floors. The monthly horn growth of first, second and third or higher lactation cattle were 4.4 mm, 3.9 mm, 3.7 mm, respectively in the group of animals kept on rubber floors versus 4.7 mm, 4.1 mm, 3.7 mm, respectively on solid concrete floors. The monthly horn wear of first, second and third or higher lactation cattle were 1.8 mm, 0.5 mm, 0.5 mm, respectively in the group of animals kept on rubber floors versus 2.5 mm, 0.7 mm, 0.6 mm, respectively on solid concrete floors. This results in a monthly net horn growth of first, second and third or higher lactation cattle of 2.5 mm, 3.5 mm, 3.2 mm, respectively in the group of animals kept on rubber floors versus 2.2 mm, 3.4 mm, 3.2 mm, respectively on solid concrete floors. Animals of the first lactation showed slightly smaller amounts of horn growth and horn wear compared to older animals. However, net horn growth did not differ between animals kept on rubber flooring versus solid concrete floors. The small amount of horn wear on solid concrete floors might be related to a lack of exercise of the animals due to the slippery solid concrete floors. The latter is also reflected in the net growth rates of claw horn of animals on concrete flooring being more than 3 mm/month. Net horn growth of the bulb of first, second and third or higher lactation cattle were 2.0 mm, 2.2 mm, 2.1 mm, respectively in the group of animals kept on rubber floors versus 1.5 mm, 1.6 mm, 2.1 mm, respectively on solid concrete floors. There were no differences observed with respect to the flooring types. The prevalence of lameness ranged from 14 % to 31 % (rubber floors) and 28 % to 42 % (solid concrete floors). They did not differ in the two groups at any date of observation. In addition, no differences were observed with respect to lactation numbers. The prevalence of laminitis-associated disorders were already high at the start of the observational period (1st, 2nd and 3rd or higher lactation: 71 %, 87 %, 87 % (rubber floors); 90 %, 99 %, 99 % (solid concrete floors). After 15 weeks laminitis-associated disorders were observed in nearly all claws. Defects of the white line (WLD), sole haemorrhages and double soles were the most prominent lesions observed in this context. There was no difference found with respect to the occurrence of new cases of defects of the white line and sole haemorrhages between the two groups, however the cure rate of the latter diseases was higher for animals of the third and higher lactation that were kept on rubber floors. In addition, the latter effect was also observed for defects of the white line and haemorrhages of animals of the first lactation kept on rubber flooring. Based on the latter findings the conclusion can be drawn that the type flooring does not lead to a reduction in cases of subclinical laminitis which might have been caused by fermentation disorders, but rubber flooring seems to enhance the process of recovery. The occurrence of new cases and the cure rates of double soles, slurry heel, digital dermatitis and interdigital dermatitis were not affected by the type of flooring. Animals of the first lactation that were kept on rubber floors had a smaller number of lesions related to dermatitis digitalis. The following conclusions can be drawn from the results of the study: Claw horn quality of rubber flooring dairy cattle does not differ from cattle kept on solid concrete floors. Net growth of dairy cattle kept on rubber floors is not higher as net growth of dairy cattle kept on slippery solid concrete floors. Prevalence of lameness does not differ between cattle kept on rubber or solid concrete floors. Keeping cattle on rubber floors does not lead to a better claw health if management based problems such moisture of alleys, bad stall comfort or feeding are not previously solved.