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Louton, Helen (2014): Optimierung der Kleingruppenhaltung von Legehennen Schwerpunkt, Optimization of the enriched colony housing system for laying hens key aspects: Verhalten und Lichtmanagement von Lohmann Selected Leghorn Hennen, behavior and light management of Lohmann Selected Leghorn hens. Dissertation, LMU München: Tierärztliche Fakultät
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Abstract

Diese Dissertation beschreibt Versuchsanordnung, Ergebnisse und Interpretation einer vergleichenden Beobachtungsstudie an Legehennen der Linien Lohmann Selected Leghorn in Kleingruppenhaltungen drei verschiedener Hersteller und in vier Anlagen (A, B, C und D) sowie in einer Bodenhaltung (Anlage E). Die Anlagen A bis D unterschieden sich in der Gruppengröße (von 33 bis 50 Tiere pro Abteil) sowie in der Anordnung und Einteilung der Funktionsbereiche Staubbad, Sitzstangen und Nest. In der Bodenhaltung befanden sich 100 Tiere pro Abteil. In allen Stallungen wurde ausschließlich Kunstbeleuchtung verwendet. Die Förderung des Vorhabens erfolgte aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung. Im Laufe der Legeperiode wurde während drei Untersuchungszeiträumen (1. UZR 24./25. Lebenswoche, 2. UZR 47./48. Lebenswoche, 3. UZR 63./64. Lebenswoche) für jeweils 48 Stunden Verhaltensbeobachtungen per Videoaufzeichnung durchgeführt. Die Kameras wurden so ausgerichtet, dass die Sitzstangen, der Staubbadebereich und der Gitterbereich der Abteile gut einsehbar waren. Die Auswertung der Aufzeichnungen erfolgte für die Hellphase und Dunkelphase getrennt. Während der Hellphase wurde anhand des „Focal Animal Sampling“ zu drei festgelegten Tageszeiträumen (TZ) das Staubbadeverhalten genau beobachtet. Die Zeiträume für das „Focal Animal Sampling“ waren 30 Minuten während (TZ I) und 60 Minuten nach der Dämmerungsphase in der Früh (TZ II) sowie 60 Minuten im Anschluss an das erste Einstreuintervall des Tages (TZ III). Dabei wurde die Dauer, die Häufigkeit und Ursache von Unterbrechungen sowie das Beenden des Staubbadens notiert. Der Anteil staubbadender Hennen auf der Staubbadematte und auf dem Gitter wurde anhand des „Behaviour Sampling“ jeweils stündlich, 30 Minuten nach Beginn der Hellphase, sowie im 20 Minuten Intervall während der Hauptstaubbadezeit (9:30 bis 14:30) dokumentiert. Der genaue Aufenthaltsort der Hennen in den verschiedenen Funktionsbereichen wurde per „Scan Sampling“ 30 Minuten nach Beginn der Hellphase stündlich durchgeführt und während der Dunkelphase zu zwei Beobachtungszeitpunkten aufgezeichnet. Die Beleuchtungsstärke wurde in der 31./34., 51. und 64./65. Lebenswoche nach dem Prinzip der 6-Seiten-Messung in Lux gemessen, wobei der Mittelwert aus sechs Einzelwerten für jeden Untersuchungspunkt (Staubbad, Futtertrog, Legenest, Sektionsmitte) gebildet wurde. Eine Untersuchung auf Verletzungen der Haut wurde im Laufe der Legeperiode drei Mal durchgeführt. In den Kleingruppenhaltungen (Anlagen A bis D) befanden sich während aller Untersuchungszeiträume signifikant weniger Tiere (12,8 % bis 10,9 %) im Bereich der Einstreumatte als in der Bodenhaltung (Anlage E, 27,6 % bis 35,7 %). Auf den Sitzstangen der Kleingruppenhaltung (22,1 % bis 26,8 %) wurden dagegen während der Hellphase mehr Tiere beobachtet als auf den Sitzgelegenheiten (Sitzstangen und Anflugbalkon) der Bodenhaltung (Anlage E, 15,1 % bis 11,3 %), teilweise waren diese Unterschiede signifikant. Während der Dunkelphase befanden sich in den Anlagen A bis D zwischen 59,5 % und 65,5 % der Hennen auf den Sitzstangen, in der Anlage E 64,3 % bis 68,4 % auf den Sitzgelegenheiten. In einigen Anlagen gab es deutlich erkennbare Präferenzen für unterschiedliche Sitzstangen. Während der Hellphase wurden z. B. in zwei der vier Kleingruppenanlagen, in denen Sitzstangen unter einer Tränkelinie installiert waren, diese signifikant mehr genutzt als andere Sitzstangen. Niedrige Sitzstangen, die nicht unter einer Tränkelinie verliefen, wurden dagegen weniger genutzt als die hohen Sitzstangen. Das Staubbadeverhalten zeigte sowohl zwischen den Haltungssystemen Kleingruppenhaltung und Bodenhaltung, als auch zwischen den verschiedenen Kleingruppenanlagen Unterschiede. In der Anlage C mit der größten und zusammenhängenden Staubbadefläche wurden (teilweise signifikant) mehr Staubbadesequenzen im TZ III beobachtet als in den anderen Anlagen. Der Gesamtanteil staubbadender Hennen im Tagesverlauf war in allen UZR in der Anlage B signifikant niedriger, als in den Anlagen A, C und D sowie im 2. und 3. UZR signifikant weniger, als in allen anderen Anlagen (A, C, D und E). In den Anlagen A und B wurde der größere Anteil der Tiere in allen UZR beim Staubbaden auf dem Gitter und nicht auf der dafür vorgesehenen Staubbadematte beobachtet, in der Anlage B war dieser Unterschied zu allen UZR, und in der Anlage A im 1. und 3. UZR signifikant. Staubbaden auf dem Gitter wurde insbesondere in den Anlagen A und B zu allen UZR und in der Anlage D während des 2. und 3. UZR signifikant häufiger im Bereich vor dem Futtertrog, als auf dem Gitter zwischen den Sitzstangen beobachtet. In den Anlagen C, D und E wurden während aller UZR signifikant mehr Tiere beim Staubbaden auf der Staubbadematte als auf dem Gitter beobachtet. In der Anlage E wurde zu keinem UZR Staubbadeverhalten auf dem Gitter beobachtet. Die durchschnittliche Dauer einer Staubbadesequenz variierte, in allen Anlagen wurden sehr kurze und sehr lange Staubbäder beobachtet. Das kürzeste beobachtete Staubbad betrug 0,07 Minuten (Anlage C), das längste 44,03 Minuten (Anlage D). In der Anlage B wurden in allen UZR durchschnittlich die kürzesten Staubbadedauern beobachtet. Die Beendigung der Staubbadesequenzen zeigten Unterschiede zwischen dem Haltungssystem Kleingruppenhaltung und der Bodenhaltung, wobei ausschließlich in der Bodenhaltung in allen UZR signifikant mehr Staubbadesequenzen ohne als mit störendem Einfluss beendet wurden. Die Unterbrechung von Staubbädern wurde in allen UZR (im 2. und 3. UZR signifikant) in den Anlagen A, C und D häufiger beobachtet als in der Anlage E, zumeist ließ sich keine offensichtliche Erklärung für die Unterbrechung finden. In der Anlage E wurden im Laufe der Legeperiode Beleuchtungsstärken von durchschnittlich 24,2 Lux, in den Kleingruppenanlagen höchstens durchschnittliche 7,5 Lux gemessen. Ein direkter Zusammenhang zwischen einer hohen Lichtintensität und starken Verletzungen bzw. höheren Mortalitäten konnte nicht beobachtet werden, jedoch wurden aufgrund des Kannibalismus der vorherigen Legeperioden die Anlagen A, B und D von Beginn der Legeperiode mit niedrigen Beleuchtungsstärken eingestellt. In der Anlage A, in Abteilen mit horizontal installierten LED Lichtrohren über dem Staubbadebereich, wurde eine deutliche Steigerung der Beleuchtungsstärke (in Lux) erreicht. Dies war in der Anlage D nicht der Fall, möglicherweise weil die Beleuchtungsstärke vor allem von der Lage des Abteils im Stall und der daraus resultierenden Ausleuchtung durch die Leuchtstoffröhren abhing. In der Anlage D wurden im Tagesverlauf aller UZR in Abteilen ohne LED mehr staubbadende Hennen beobachtet als in Abteilen mit LED, in der Anlage A war dies nicht konstant, sondern variierte. Jedoch wurden in der Anlage A, in allen UZR im Tagesverlauf, mehr Hennen beim Staubbaden auf der Staubbadematte in Abteilen mit LED über diesem Bereich beobachtet. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass in weiterführenden Untersuchungen eher die Beleuchtungsstärke als das Vorhandensein von LED Lichtrohren als vergleichender Faktor verwendet werden sollte. In der Anlage E wurden in allen UZR weniger bzw. weniger schwere Verletzungen notiert als in den Anlagen A, B, C und D. In der Anlage B wurden in allen UZR mehr bzw. schwerere Verletzungen aufgezeichnet als in den anderen Anlagen. In den Anlagen B und D wurden im Laufe der Legeperiode hohe Mortalitätsraten von 15,7 % (Anlage B) und 29,9 % (Anlage D) beobachtet. Die Hauptabgangsursache war in diesen Anlagen Kannibalismus. In dieser Studie wurden die Verhaltensstörungen Pseudostaubbadeverhalten und Kannibalismus bei mehreren der untersuchten Kleingruppenanlagen beobachtet. Optimierungsmaßnahmen dieser Haltungsform zur Verbesserung der Möglichkeit der Ausübung arteigener Verhaltensweisen erscheinen daher notwendig und sollten vor allem die Anordnung des Funktionsbereiches „Staubbad“ betreffen. Dafür sollte eine entsprechend große, zusammenhängende Fläche vorhanden sein, die 25 % bis 35 % der Tiere gleichzeitig Platz bietet. Andere Funktionsbereiche, z.B. Tränke, Futtertrog oder Sitzstangen sollten diesen Bereich nicht überlappen oder direkt anliegen.

Abstract

This thesis describes the experimental design and the results of a comparative behavioral study of Lohmann Selected Leghorn laying hens housed in enriched colony housing systems of three different manufacturers in four facilities (A, B, C and D) and one deep litter system as a comparison (E). The facilities A to D differed in group size (33 to 50 animals per group) as well as in the alignment and division of the functional areas dust bath, perches and nest. In the deep litter system, 100 animals were housed per group. In all systems only artificial lighting was used. The study was funded by the German Federal Ministry of Food, Agriculture and Consumer Protection and the German Federal Office for Agriculture and Food as part of the Program for encouragement of Innovation. In order to study the behavior of the laying hens, video recordings of 48 hours duration were taken in three observational periods (ObPs) during the laying period (1st ObP 24/25 weeks of age, 2nd ObP 47/48 weeks of age, 3rd ObP 63/64 weeks of age). The cameras were installed so that an observation of the use of perches, dust bath area and wire mesh was possible. Day and night observations were analyzed separately. During the day time the dust bathing behavior was observed with the focal animal sampling method within three time slots (TZ). The time slots for the focal animal sampling were 30 minutes during the time of dawn in the early morning (TZ I), 60 minutes after the dawn in the morning (TZ II) and 60 minutes after the first filling of food into the litter area (TZ III). During this time it was observed how many and how long the hens dust bathe, why and in which frequency dust baths were interrupted and why dust baths were terminated. The fraction of dust bathing hens in the area of the dust bath and the wire mesh were noted through behavior sampling, hourly from 30 minutes after the start of the day onwards. During the main period of dust bathing (9:30 to 14:30 hours) the behavior sampling was done in a 20 minutes interval. The location of the hens in the functional areas of the housing system was observed through the scan sampling method, with an hourly interval 30 minutes after the beginning of the day light period. During the night time scan sampling was used twice to record the distribution of the laying hens in the system. The intensity of illumination was measured at three observation times (31st/34th, 51st, 64th/65th weeks of age) within the laying period. A six-directional-measurement was used to build an average for each area of investigation (dust bath, feeding trough, laying nest, middle of the compartment). An inspection of injuries was done three times within the laying period. Significantly fewer animals were seen in the area of the dust bath of the enriched colony housing systems (facility A to D; 12.8 % to 10.9 %) compared to the deep litter system (facility E; 27.6 % to 35.7 %) during the day period at all observational periods. However, during the daytime more hens were seen on the perches of the enriched colony housing systems (22.1 % to 26.8 %) than in the deep litter system (15.1 % to 11.3 %). 59.5 % to 65.5 % of the hens in the enriched colony housing systems used the perches during the night period. In the deep litter system, 64.3 % to 68.4 % of the hens used the roosts which included perches and bars for approaching the slats. A preference for different perches was seen in some of the facilities. During the daytime, perches which were positioned underneath the drinking trough in the enriched colony housing systems were used significantly more than others. Lower perches, which were not aligned underneath the drinking trough, were used less than higher perches of the enriched colony housing systems. The dust bathing behavior showed differences both between the different enriched colony housing systems as well as the enriched colony housing systems and the deep litter system. The hens of the facility C, the facility with the larger and connected areas for dust bathing, showed (partly significant) more dust bath bouts in the TZ III than in the other facilities. In the facility B, the total fraction of dust bathing hens during the daytime was in all observational periods (ObPs) significantly lower than in the facilities A, C, and D, and in the second and third ObP significantly lower than in all other facilities (A, C, D and E). During all ObPs, the major fraction of dust bathing hens of the facilities A and B was observed dust bathing on the wire mesh rather than on the provided litter area. In the facility B, this difference was significant in all ObPs, in the facility A it was significant in the 1st and 3rd ObP. The location of dust bathing on the wire mesh was observed and it was noted, that in the facilities A and B in all ObPs and in the facility D during the 2nd and 3rd ObPs it was seen significantly more often in front of the feeding trough than on the wire mesh between the perches. In the facilities C, D and E significantly more animals were seen during all ObPs dust bathing on the provided litter area. No dust bathing on the wire mesh was observed in the facility E. The average duration of a dust bath bout varied, in all facilities very short dust baths (shortest observed dust bath: 0.07 minutes, facility C) and very long dust baths (longest observed dust bath: 44.03 minutes, facility D) were observed. In the facility B, in all ObPs dust baths with the shortest average were observed (longest dust bath bout of the facility B: 5.60 minutes). Regarding the termination of the dust bath bouts, differences between the enriched colony housing systems and the deep litter system were observed. At all observation periods solely in the facility E significantly more dust baths were terminated unobstructed than by disrupting influences. The disruption of dust baths was seen more frequently in the facility A, C and D than in the facility E in all observation periods (in the 2nd and 3rd ObPs significant). Numerous times, no obvious reason for the disruption could be observed. In the facility E, the average intensity of illumination was 24.2 luces, in the enriched colony housing systems a maximum average of 7.5 luces was measured. No direct coherence between high intensities of illumination and severe injuries/high mortality rates was noted. However, because of the cannibalism during the former laying periods (in the facility A, B and D), low intensities of illumination were adjusted from the begin of this study. A clear increase of the intensity of illumination (measured in luces) could be obtained in the facility A by installing LED lights horizontally above the litter area. In the facility D an enhancement of the light intensity in cages with LED lights above the litter area compared to cages which did not have these lights was not possible. This was probably because the intensity of illumination in this facility was dependent on the position of the cage in the system and the illumination of the cage by the luminescent screen tube. In the facility D, more dust bathing hens were observed throughout the day at all ObPs in cages without LED than in cages with LED. In the facility A, this observation was not constant. However, throughout the day of all ObPs more hens of the facilty A were observed dust bathing in the litter area of cages with LED compared to cages without LED. The results of this thesis indicate that in following studies the intensity of illumination (in luces) rather than the existence of LED lights should be used as a comparing factor regarding the use of the litter area in dependency to the illumination. In the facility E, less severe and/or fewer injuries of the hens were noted than in the facilities A, B, C and D. The most severe and highest rate of injuries was noted in the facility B at all observation periods. In the facility B and D high mortality rates of 15.7 % (facility B) and 29.9 % (facility D) were recorded, the major cause of death in these facilities was cannibalism. The results of this study showed the occurrence of the behavioral disorder ‘sham dust bathing’ and ‘cannibalism’ in several of the observed enriched colony housing systems. Measures to optimize the enriched colony housing systems in consideration of enhancing the possibility to perform normal behavior are necessary. These measures of optimization should mainly affect the area of the dust bath (litter). The size of the dust bath area should provide enough space for 25 % to 35 % of the hens at the same time and should be one connected (not subdivided) area. Other functional areas, such as the drinking or feeding trough and perches should not cross or lie directly at the area of the dust bath.