Effekt av lav temperatur på fysiologisk respons og valg av liggeunderlag for geit

NLH-rapport: 13/2004. Effekt av lav temperatur på fysiologisk respons og valg av liggeunderlag for geit Knut Egil Bøe 1, Inger Lise Andersen 1, Egil Simensen 2 og Willy Jeksrud 3 1 Norges landrukshøgskole Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap, Postoks 5003, 1432 Ås 2 Norges veterinærhøgskole, Institutt for produksjonsdyrmedisin, Postoks 8146 Dep, 0033 Oslo 3 Norges landrukshøgskole, Institutt for matematiske realfag og teknologi, Postoks 5003, 1432 Ås ISBN: 82 483 0042-0 ISSN: 155-3469 Oktoer 2004

FORORD Hele 96 % av geiteesetningene i Norge har relativt gamle driftsygninger som tradisjonelt er isolerte og med gulv av strekkmetall i ingene. Dessverre er det meget mangelfull kunnskap om geitenes krav til miljø. Dette er kunnskap som er helt nødvendig å ha når det skal ygges nye driftsygninger for geit for å sikre dyra en god velferd. Dette forsøket le gjennomført ved Norges landrukshøgskole på oppdrag fra Tine Norske Meierier. Vi vil få takke Tor Lunder i Tine som gjorde finansiering for forsøket mulig. Vi vil også takke Kari Eikanger og Agnes Kloumann for godt stell av geitene og for hjelp med lodprøvene, og til Ole Fladstad som ygget alle ingene og klargjorde forsøksrommet. Ås NLH, oktoer 2004 Knut E. Bøe Inger Lise Andersen Egil Simensen Willy K. Jeksrud 1

Innholdsfortegnelse Sammendrag.. 3 1. Bakgrunn 4 1.1 Formål.. 5 2. Materiale og metode... 5 2.1 Forsøksopplegg 5 2.2 Forsøksfaciliteter.. 6 2.3 Dyr og fôring 7 2.4 Adferdsoservasjoner... 7 2.5 Blodprøver 8 2.6 Statistikk... 8 3. Resultater 9 3.1 Generell aktivitet.. 9 3.2 Preferanse for liggeunderlag 9 3.3 Fysiologiske parametere.. 11 4. Diskusjon 14 5. Referanser.. 16 2

SAMMENDRAG Hele 96 % av geiteesetningene i Norge har relativt gamle driftsygninger som tradisjonelt er isolerte og med gulv av strekkmetall i ingene (Simensen og Bøe, 2003). Dessverre er det meget mangelfull kunnskap om geitenes krav til miljø. Formålet med dette forsøket var å undersøke geitenes preferanse for ulike typer liggeunderlag ved ulike omgivende lufttemperaturer og samtidig undersøke geitenes fysiologiske reaksjon på lave temperaturer. Forsøket var et 2 x 3 faktorielt forsøk med temperatur (+ 10 og 12 C) og type underlag på liggeplassen. Ni avsinede, drektige melkegeiter, (>1,5 år) av vanlig norsk melkerase inngikk i forsøket. Innenfor hvert temperaturperiode le geitene utsatt for tre ulike liggeunderlagsehandlinger og i hver av disse ehandlingene kunne geitene fritt velge mellom to liggeområder med følgende liggeunderlag: Behandling 1: Strekkmetall og fast tregulv, Behandling 2: Fast tregulv og halm, Behandling 3: Halm og madrass. Geitene le videofilmet 2 dager i slutten av hver ehandlingsperiode. Det le også tatt lodprøver av geitene i egge temperaturperiodene. Resultatene viste at madrass var det mest populære liggeunderlaget i egge temperaturperiodene. Det mest overraskende resultatet i denne undersøkelsen var at halm ikke var et preferert liggeunderlag verken i den varme eller den kalde perioden. I den varme perioden foretrakk faktisk geitene tregulv framfor halm og strekkmetall framfor fast tregulv. Liggetiden le redusert fra 73 % til 64 % av døgnet og tid rukt til å gå og spise økte når temperaturen i rommet le senket til 12 C. Aktivitetsnivået var stailt innenfor den kalde perioden, og dette viser at det ut fra atferdsmessige oservasjoner ikke har skjedd en akklimatisering tilake til normalverdien. Imidlertid kan de fysiologiske responsene på den lave temperaturen sies å være moderate, og disse resultatene indikerer at geitene var i stand til å tilpasse seg 12 o C i løpet av den første uken etter at kuldepåvirkningen startet. 3

1. BAKGRUNN Hele 96 % av geiteesetningene i Norge har relativt gamle driftsygninger som tradisjonelt er isolerte og med gulv av strekkmetall i ingene (Simensen og Bøe, 2003). Helsetilstanden i norske geitesetninger er ikke tilfredsstillende, og mange av helseprolemene har sammenheng med ugunstige oppstallingsforhold. Dessverre er det meget mangelfull kunnskap om geitenes krav til miljø. Dette er kunnskap som er helt nødvendig å ha når det skal ygges nye driftsygninger for geit for å sikre dyra en god velferd. Geit stammer opprinnelig fra land med varmt klima, men en del av geiterasene er utstyrt med god isolasjon i pels, og de fleste praktiske erfaringer tilsier at geita har gode forutsetninger for å takle lave temperaturer. Men i motsetning til sau (e.g. Alexander, 1974) og storfe (e.g. Wester, 1974) er det gjort svært lite eller ingen forskning for å dokumentere geitas kuldetoleranse og hvordan klimatiske faktorer påvirker produksjon og helse. Internasjonale anefalinger på optimal temperatur i en lukket isolert ygning, oppgis til å være 10-18 C (Toussaint, 1997). Disse anefalingene er gjort ut fra praktiske hensyn, og er ikke vitenskapelig dokumentert. Siden de ulike geiterasene har ulik isolasjon i pels og fett, er det grunn til å forvente store raseforskjeller med tanke på kuldetoleranse. I en geiteesetning med toxoplasmose-smitte, ser man at killingdødeligheten er lavest ved temperaturer under 0 C og høyest ved temperaturer over 7,5 C (Toussaint, 1997). Helsetilstand og tilvekst hos kje er også i en norsk undersøkelse funnet å være edre i et uisolert enn i et isolert hus (Eik, 1991). I Jämtland i Sverige hvor geitene holdes i enkle, åpne ygningsløsninger med talle syntes dyra å ha generelt god helse og høy produksjon, og de hadde ikke prolemer med å tilpasse seg ekstremt lave utetemperaturer. Forsøk med ulike liggeunderlag til sau (Færevik et al., 2004) viser at sauene har en sterk preferanse for å ligge inntil en vegg, og at uklippede sauer ikke har preferanse for noen type liggeunderlag. Derimot hadde klippede sauer en helt klar preferanse for å ligge på halm og fast gulv, altså underlag med liten varmeledningsevne. For geit er det så vidt vites ikke gjennomført forsøk som elyser geitas preferanse for ulike liggeunderlag. Geiter skiller seg fra sauen på mange måter, og erfaringer fra sau kan ikke uten videre overføres til denne dyrearten. 4

1.1 Formål Formålet med dette forsøket var å undersøke geitenes preferanse for liggeunderlag ved ulike omgivende lufttemperaturer, og samtidig undersøke geitenes fysiologiske reaksjon på lave temperaturer. 2. MATERIALE AND METODER 2.1 Forsøksopplegg Forsøket var lagt opp som et 2 x 3 faktorielt forsøk med temperatur (+ 10 og 12 C) og type underlag på liggeplassen (3 ehandlinger med parvise valg). I temperaturperiode 1 (varm), le lufttemperaturen holdt konstant på ca. + 10 C og i temperaturperiode 2 (kald) le lufttemperaturen holdt konstant på ca. 12 C (figur 1). Innenfor hvert temperaturområde le ni geiter utsatt for tre ulike liggeunderlagsehandlinger og i hver av disse ehandlingene kunne geitene fritt velge mellom to liggeområder med følgende liggeunderlag: Behandling 1: Strekkmetall og fast tregulv Behandling 2: Fast tregulv og halm Behandling 3: Halm og madrass Til sammen ni forsøksinger, tre for hver av de tre liggeunderlagsehandlingene, var plassert i forsøksrommet. Rekkefølgen av ehandlingene le rotert systematisk, der 3 individuelle geiter (i hver sin inge) le utsatt for samme ehandling (1, 2 eller 3) i en periode som varte i fire dager. Geitene hadde en tilvenningsperiode på syv dager for hver av de to temperaturregimene (se figur 1). 5

Innsett Mandag 2. feruar Mandag 9. feruar Mandag 16. feruar Mandag 23. feruar Mandag 1. mars -17-10 -6-3 0 +1 +2 +7 +14 Temperaturperiode 1 (varm, + 10 C) Temperaturperiode 2 (kald, -12 C) Forsøksperiode 1 periode 2 periode Forsøks- Forsøks- 3 Forsøksperiode 1 periode Forsøks- 2 Forsøksperiode 3 Figur 1. Tidsplan for forsøket Kjøleanlegget le startet på formiddagen søndag 15. feruar (dag 1) og temperaturen sank så gradvis. I perioden fra dag 0 til dag 14 var omgivelsestemperaturen konstant på 12 o C. 2.2 Forsøksfasiliteter Forsøket le gjennomført i januar og feruar 2004 i et spesielt isolert rom (4,5 x 9,0 m) med mekanisk ventilasjon og med et luftkjølemaskineri som gjorde det mulig å holde stailt lav temperatur. Hver av forsøksingene estod av to separate liggeområder på 0,6 x 1,0 m (se figur 2) og et aktivitetsområde på 0,9 x 2,0 m. For å gjøre det ukomfortaelt å ligge i aktivitetsområdet le det lagt ut lekter (1,5 x 2,0 ) på gulvet med c/c 0.40 m. 1000 1000 A B 600 C 900 Figur 2. Plan av forsøksingen. 6

Halmen hadde en tykkelse på 0,25 m, og ny halm le lagt inn hvis nødvendig. Tregulvet le rengjort hver dag og strødd med et tynt lag sagflis. Madrassen som le rukt var Erri Comfort utviklet for liggeåser for storfe og produsert av Danish Genetics. Tykkelsen på madrassen var 100 mm, og den var fylt med gummigranulat av kasserte ildekk og med en overduk av polypropylen vevet med rede, flate tråder. Tester av denne madrassen utført i Danmark og Tyskland (DLG, Prüfericht 4891) viser gode egenskaper og at kuene viser preferanse for denne madrassen. 2.3 Dyr og fôring De ni avsinede, drektige melkegeitene, (>1,5 år) var vanlig norsk melkerase og tilfeldig plukket ut fra esetningen ved Norges landrukshøgskole. Før forsøket startet le geitene veid, og gjennomsnittlig vekt var 57,2 kg, med en variasjon fra 45,0 kg til 69,0 kg. Geitene le vanligvis holdt i en isolert ygning (lufttemperatur rundt 10 C) i inger med strekkmetallgulv i vinterperioden, men med nesten daglig adgang til et uteområde. Geitene hadde avsluttet laktasjonsperioden i slutten av desemer, og ny kjeing skulle starte i egynnelsen av mars. Vanligvis går geitene på eite i perioden mai til septemer. Geitene le fôret, liggeområdene rengjort og nytt strø le lagt inn hver morgen kl. 08:00 og hver ettermiddag kl. 15:00. Hver geit fikk 0,2 kg standard kraftfôr og fri tilgang til høy. Vann var tilgjengelig i øtter plassert ved eteåpningen. 2.4 Adferdsoservasjoner Geitene le videofilmet i 48 timer ved slutten av hver forsøksperiode. Tre videokameraer (Panasonic WV BP 310 G) var hengt opp i taket over ingene, og kolet til en multiveksler (Root MV16) og en time-lapse videospiller (Panasonic AG 6720). Ved analyse av opptakene le hvert dyrs adferd og posisjon i ingen registrert hvert 15. minutt (øyelikksregistrering) med følgende etogram: 7

1. Ligge i område A 2. Stå i område A 3. Ligge i område B 4. Stå i område B 5. Ligge i område C 6. Stå i område C 7. Spise (hodet ut av etepningene over fôrrettet). 2.5 Blodprøver Det le tatt lodprøver fra geitene på dag 17, -10, -6 og (i varm periode) og på dag 0, 1, 2, 7 og 14 etter at temperaturen i rommet var senket (kald periode; figur 1). Blodprøver le sendt til Sentrallaoratoriet ved Norges veterinærhøgskole og analysert for 14 ulike parameter, det vil si en standard serumprofil. Videre le det tatt prøver på dag 6, -3, 0, 1, 2, 7 og 14 som le sendt til analyselaoratoriet ved Danmarks Jordrugsforskning i Foulum i Danmark for analyse av cortisol, samt thyroideahormonene tyroxin (T4) og trijodtyronin (T3). Cortisol le rukt som stressindikator, og thyroideahormoner som stoffskifteindikator. 2.6 Statistikk En faktoriell variansanalysemodell med temperatur, forsøksperiode og liggeunderlag som hovedfaktorer le rukt for å analysere effekten av disse på generell aktivitet. Parvis t-test le rukt til å analysere preferanse for ulike liggeunderlag. Urea, frie fettsyrer, tyroxin (T4) og cortisol le analysert med parvise t-test med utgangspunkt i siste prøvedag før temperaturen le senket (dag 6 for prøvene som le analysert for standard serumprofil, og dag 3 for prøver som le analysert for thyroideahormon og cortisol. 8

3. RESULTATER 3.1 Generell aktivitet Liggetiden le redusert og tid rukt til å gå og spise økte når temperaturen i rommet le senket til 12 C (Taell 1). Det var ingen effekt av forsøksperiode, altså tid innenfor temperaturperioden, noe som etyr at termoreguleringsadferden ikke endret seg innefor perioden med lav temperatur. Liggeunderlaget hadde tilsynelatende ingen effekt på liggetiden. Taell 1. Effekt av lufttemperatur på generell aktivitet Temperatur Forsøksperiode Liggeunderlag Varm Kald 1 2 3 1 2 3 Ligge (% av os.) 73.15 A 63.85 B 69.12 67.51 68.87 68.00 69.54 67.96 Stå (% av os.) 6.56 7.90 8.06 6.37 7.27 7.37 7.67 6.67 Gå (% av os.) 2.15 C 3.47 D 2.43 2.78 3.22 2.83 2.90 2.71 Spise (% av os.) 18.14 A 24.77 B 20.39 23.34 20.64 21.80 19.90 22.67 Middeltall med ulike okstaver er signifikant forskjellige A,B P <0.0001, C,D P < =.001 3.2 Preferanse for liggeunderlag Et dyr le definert å ha en preferanse for en type liggeunderlag hvis det lå mer enn 60 % av liggetiden på denne gulvtypen i egge døgnene av forsøksperioden. I ehandling 1 (strekkmetall og fast tregulv) viste geitene en klar preferanse for å ligge på strekkmetall når det var høy temperatur. Når temperaturen i rommet le senket til 12 le fast gulv preferert (Figur 2 og 3, Taell 2). I ehandling 2 (fast tregulv og halm) viste åtte av geitene en klar preferanse for fast tregulv ved høy temperatur i rommet, mens ved lav temperatur var ikke denne preferansen fullt så klar. To av geitene lå også deler av liggetiden i aktivitetsarealet. 9

I ehandling 3 (halm og madrass) viste alle de ni geitene en klar preferanse for å ligge på madrass fremfor halm når det var varmt i rommet, og 7 av geitene viste denne preferansen også når det var kaldt i rommet. Ingen av geitene lå i aktivitetsarealet. Preferanse for liggeunderlag (% ligger av totalt antall oservasjoner ) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 a Strekkmetall Fast tregulv c Fast tregulv d Halm c Halm d Madrass Figur 3. Preferanse for ulike liggeunderlag vi periode varm (+ 10 C). Søyler med ulike okstaver er signifikant forskjellige a, P < 0,10, c,d P< 0,001. e for liggeunderlag, % ligger av tot. ant. os.) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 a Strekkmetall Fast tregulv a Fast tregulv Halm Figur 4. Preferanse for ulike liggeunderlag i periode kald ( - 12 C) Søyler med ulike okstaver er signifikant forskjellige a, P < 0,10, c,d P< 0,001. c Halm d Madrass 10

Taell 2. Preferanse for ulike typer liggeunderlag (andel av totalt 9 dyr). Varm (+10 C) Kald (-12 C) Strekkmetall 5/9 2/9 Behandling 1 Fast tregulv 1/9 6/9 Ingen klar preferanse 3/9 1/9 Fast tregulv 8/9 5/9 Behandling 2 Halm 0/9 2/9 Ingen klar preferanse 1/9 2/9 Halm 0/9 1/9 Behandling 3 Madrass 9/9 7/9 Ingen klar preferanse 0/9 1/9 3.3 Fysiologiske parameterer For urea var verdiene på dag 0, 1 og 7 og 14 signifikant høyere i forhold til dag 6 (se figur 5). I forhold til denne dagen var verdiene også signifikant høyere den første dagen i forsøket (dag 16). Frie fettsyrer hadde en klar topp på dag 1 (se figur 6). For tyroxin (T4) le det i forhold til dag 3 registrert en signifikant høyere verdi den første dagen etter egynnende kuldepåvirkning (se figur 7). Verdiene var også høyere på dag 1 og 2, men på dag 7 var nivået tilake til før- kuldeperioden. For trijodtyronin le det ikke funnet noen effekt av kuldepåvirningen. Middelverdien for cortisol var signifikant høyere på dag 0 og 2 i forhold til dag 3 (se figur 8). Imidlertid le det også registrert høye verdier på dag 6 slik at resultatene for dette hormonet er vanskelig å tolke. 11

Urea Mmol/l 10 8 6 4 2 0 c c c a -17-10 -6 0 1 2 7 14 Dag Figur 5. Serumkonsentrasjon av urea gjennom forsøksperioden. Dag 0 er første dag med konstant lav temperatur (-12 o C). Middelverdier for prøvedager med ulik okstav er signifikant forskjellig fra middelverdien for dag 6. (a-, p<0,05, a-c, p<0,01). Frie fettsyrer Mmol/l 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 a -17-10 -6 0 1 2 7 14 Dag Figur 6. Serumkonsentrasjon av frie fettsyrer gjennom forsøksperioden. Dag 0 er første dag med konstant lav temperatur (-12 o C). Middelverdier for prøvedager med ulik okstav er signifikant forskjellig fra middelverdien for dag 6. (a-, p<0,01). 12

Tyroxin (T4) nmol/l 120 115 110 105 100 95 90 85 a -6-3 0 1 2 7 14 Dag Figur 7. Serumkonsentrasjon av Tyroxin (T4) gjennom forsøksperioden. Dag 0 er første dag med konstant lav temperatur (-12 o C). Middelverdier for prøvedager med ulik okstav er signifikant forskjellig fra middelverdien for dag 3. (a-c, p<0,05). Cortisol ng/ml 12 10 8 6 4 2 0 c a -6-3 0 1 2 7 14 Dag Figur 8. Serumkonsentrasjon av cortisol gjennom forsøksperioden. Dag 0 er første dag med konstant lav temperatur (-12 o C). Middelverdier for prøvedager med ulik okstav er signifikant forskjellig fra middelverdien for dag 3. (a-, p<0,05, a-c, p<0,01). 13

4. DISKUSJON Resultatene viste at madrass var det mest populære liggeunderlaget for geit. Det mest overraskende resultatet i denne undersøkelsen var at halm ikke var et preferert liggeunderlag verken i den varme (+10 C) eller den kalde perioden (-12 C), noe som skiller seg fra resultater funnet hos lant annet nyklippede søyer (Færevik et al., 2004). I den varme perioden foretrakk faktisk geitene tregolv framfor halm og strekkmetall framfor fast tregolv. Årsaken til dette er noe uklar. For det første har disse geitene alltid gått på strekkmetall og derfor litt vant til dette underlaget, men dette forklarer ikke hvorfor de så entydig valgte madrass som liggeunderlag. Halmsengen i dette forsøket var et etydelig mykere underlag enn en kompakt talle, og dette kan muligens forklare hvorfor geitene unngikk å ligge på halm. Geitenes opprinnelige leveområde inneærer at de ligger på fjellhyller uten vegetasjon. Fasthet kan derfor være en viktig egenskap ved liggeunderlaget hos geiter. Valg av strekkmetall framfor fast tregolv og madrass framfor halm i den varme perioden, kan også skyldes at geitene søker et mer avkjølende underlag, noe som lir forsterket av at den fysiologiske responsen i den kalde perioden indikerer høy kuldetoleranse hos geitene generelt. Madrassen har den egenskapen at den er mykere enn strekkmetall og tre, men samtidig ikke er et sviktende underlag når geitene står på den. Totalt sett var det madrass og fast tregolv som kom ut som de mest foretrukne liggeunderlagene i denne undersøkelsen, men det nødvendig å sammenligne madrass og fast tregolv for å kunne dra sikre slutninger. Når det gjelder geitenes termoregulering, le det funnet at geitene lå mindre og spiste mer i den kalde perioden, noe som ekrefter at de er utsatt for kuldestress men ikke nødvendigvis er under nedre kritiske temperatur. Lengre spisetid i den kalde perioden, indikerer at fôropptaket var større, noe som kan ety at geitene hadde ehov for å øke varmeproduksjonen og derfor hadde nådd nedre kritiske temperatur. Dette er i tråd med resultater funnet på sau (Bøe,1990), som viste at i stedet for å redusere varmetapet ved å ligge tett sammen, øker sauene varmeproduksjonen ved å øke aktivitetsnivået. Aktivitetsnivået var stailt åde innenfor den varme og kalde perioden, og dette viser at det ut fra atferdsmessige oservasjoner ikke har skjedd en akklimatisering tilake til normalverdien i den kalde perioden. Til sammenligning viser forsøk med klippede sauer (Færevik, 2004) at de er tilake til normal liggetid rundt tre uker etter klipping. Selv om geitene hadde noen klare preferanser for liggeunderlag, le ikke liggetiden påvirket av hvilke liggeunderlag geitene kunne velge mellom (ehandling 1, 2 og 3). Dette er positivt med tanke på at liggetid er en viktig velferdsindikator. 14

Den lave temperaturen medførte en relativt kortvarig respons i stoffskiftet. De forøkede serumverdiene av urea, frie fettsyrer og tyroxin indikerer dette. På dag 7 etter at temperaturen le senket var nivået av tyroxin tilake til nivået før kuldestresset startet. En økning i lodkonsentrasjonen av cortisol første dag etter at temperaturen le senket indikere en midlertidig stressrespons på kulde, men prøvetakingen var ikke hyppig nok til å kunne trekke noen konklusjon når det gjelder effekten på dette hormonet. Generelt kan de fysiologiske responsene på den lave temperaturen sies å være moderate, og resultatene indikerer at geitene var i stand til å tilpasse seg 12 o C i løpet av den første uken etter at kuldepåvirkningen startet. Disse oservasjonene må vurderes ut fra at geitene i perioden før forsøket startet nesten daglig hadde adgang til et uteområde slik at de delvis var tilvent lave temperaturer. Resultatene viser totalt sett at madrass og tregolv er de mest prefererte underlagene. Blodparametrene indikerer kortvarig kuldestress, men at geitene har god evne til å tilpasse seg lave temperaturer. Dette skjer imidlertid på ekostning av redusert liggetid. Forsøket ør gjentas med flere dyr og ehandlinger for å kunne dra helt sikre konklusjoner. 15

5. REFERANSER Alexander, G., 1974. Heat loss from sheep. In Heat loss from animals and man. Assessment and control, eds, Monteith, J.L. and Mount, L.E., page 173-203. Butterworths, London. Bøe, K., 1990. Thermoregulatory ehaviour in sheep. Appl. Anim. Behav. Sci. 27 (3), 243-252. Eik, 1991. Performance of goat kids raised in a non-insulated arn at low temperatures. Small Rum. Res., 4: 95-100. Færevik, G., Andersen, I.L. and Bøe, K.E., 2004. Preferences of sheep for different pen flooring. Appl. Anim. Behav. Sci., in press. Simensen, E. og Bøe, K. E., 2003. Alternative housing for goats with ephasis on health and welfare. Foredrag på seminar Low cost housing for ruminants, 13-14. okt, Sørmarka, Norge Toussaint, G., 1997. The housing of milk goats. Livest. Prod. Sci., 49: 151-164. Wester, A.J.F., 1974. Heat loss from cattle with particular emphasis on the effects of cold. In Heat loss from animals and man. Assessment and control, eds, Monteith, J.L. and Mount, L.E., page 205-231. Butterworths, London. 16