Lichtprogramme in der Rinderhaltung

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1 Lichtprogramme in der Rinderhaltung Dr. Mark Holsteg Rindergesundheitsdienst Landwirtschaftskammer NRW Licht und Leben Wissenschaft der Chronobiologie Ohne Sonnenlicht gäbe es kein Leben auf der Erde. Das Sonnenlicht steuert alle täglichen und jahreszeitlichen Rhythmen (Innere Uhr). Dieser Zusammenhang ist in der Natur allgegenwärtig. So sind im Wechsel der Tages- und Jahreszeiten abhängig von Sonnenscheindauer und Temperatur periodisch wiederkehrende Abläufe bei den meisten Tieren bekannt. Bewohner der skandinavischen Länder leiden im Winter unter der anhaltenden Dunkelheit. Reisen über mehrere Zeitzonen sind eine Belastung für das circadiane System.

2 Wissenschaft der Chronobiologie Licht Vom Licht gesteuerte Abläufe bei Tieren tageszeitlich beeinflusste Aktivität: tagaktive, dämmerungsaktive und nachtaktive Tiere Zyklischen Veränderung der Körpertemperatur, Blutdruck, Kortisolblutspiegel, etc. jahreszeitlich gesteuerte Aktivität: Vogelzug, Winterschlaf, Fortpflanzung und Jungtieraufzucht Biologische Rhythmen ermöglichen dem Organismus, vorausschauend zu agieren und nicht nur zu reagieren.

3 Wie steuert Licht das Verhalten von Säugetieren Die Verarbeitung von Licht erfolgt beim Säugetier über die Haut (ß-Karotin / Vitamin A) und über die Retina (Netzhaut) im Auge. Bei der Wirkung auf den Organismus sind die Wellenlänge des Einwirkenden Lichts die Lichtintensität (Helligkeit) die Dauer der Lichteinwirkung von Bedeutung. Zusammensetzung des Lichtes

4 Wirkung der Tageslichtlänge auf die Produktionsleistung von Rindern In verschiedenen Forschungsarbeiten wurde nachgewiesen, dass eine Verlängerung beziehungsweise Verkürzung der natürlichen Tageslichtlänge auf die Leistungsfähigkeit von Rindern Einfluss hat. Seit Anfang der 198 er Jahre wird vorwiegend in der USA auf diesem Gebiet Forschung betrieben. Vorraussetzungen zur erfolgreichen Umsetzung von Lichtprogrammen Beleuchtungsstärke beträgt mindestens 2 Lux Laufgänge, Liegeboxen, Fressplätze müssen gleichmäßig ausgeleuchtet sein Langtage haben 16 Stunden Dauerlicht (16H:8D) Kurztage bestehen aus 16 Stunden zusammenhängender Dunkelheit (8H:16D) einem Langtag muss unbedingt eine 8 stündige Dunkelphase folgen

5 Lichtquellen Halogen Metalldampflampen: gute Farbwiedergabe, geringe Lichtleistung, Natrium Hochdruckdampflampen: geringe Energiekosten, schlechte Farbwiedergabe, längere Lebensdauer n: Lichtausbeute ist stark von äußeren Bedingungen abhängig (Kälte, Staub), daher weniger geeignet Ergebnisse von Feldstudien in Rinderbeständen

6 Einfluss der Tageslichtlänge auf die Reproduktion Das Wiedereinsetzen des Zyklus dauert bei Rindern, die im Winterhalbjahr kalben länger gegenüber Sommerabkalbungen Das Einsetzen der Pubertät ist abhängig vom Geburtsmonat bei heranwachsenden Rindern tritt unter einem 16-Stunden- Lichtprogramm die Geschlechtsreife früher ein, gegenüber Rindern, die in einem Kurztagsprogramm gehalten werden Die Ausschüttung des Sexualhormons LH (Luteinisierungshormon) nach Stimulation ist bei Tieren aus 16H:8D höher als bei Tieren aus 8H:16D Lichtprogrammen Einfluss der Tageslichtlänge auf wachsende Rinder Langtagphasen (16H:8D) steigern das Körperwachstum verringern den Proteinumsatz steigern die Futterverwertung bei nahezu unveränderter Trockenmasseaufnahme haben einen positiven Einfluss auf die Entwicklung der Milchdrüse Kurztagphasen (8H:16D) erhöhen bei geschlechtsreifen Rindern den Ansatz von Körperfett

7 Einfluss der Tageslichtlänge auf die Laktationsleistung Reaktion auf Lichtprogramm Autor Standort Lichtquelle Milch kg/tag Milchfett % TM Aufnahme Peters, 1978 USA, 42 N 2,.. Peters, 1981 USA, 42 N 1,4 6,1% Marcek & Swanson 1984 USA, 45 N Natrium Dampflampe 1,8 +/-. Stanisiewski, et al.1985 USA 42 N 2,2. Bilodeau, et al CA, 47 N 2, 4,% Evans, et al.1989 CA 43 N 2,8 Philips, et al GB 53 N 3,3 -,18 Dahl, et al USA 39 N Halogen Metalldampfl. 2,2 Reksen, et al N 62 N Miller et al USA 39 N Halogen Metalldampfl. 1,9 3,5% Einfluss der Tageslichtlänge auf die Laktationsleistung Die Milchzusammensetzung bleibt weitgehend unbeeinflusst (evtl. Milchfett ) Steigerung der TM-Aufnahme ist nicht immer beobachtet worden, aber bei gesteigerter Milchleistung muss bei längerer Dauer mit einem gesteigerten Energiebedarf und damit auch mit einer erhöhten Futteraufnahme gerechnet werden. ABER: es fehlen Angaben zum Einfluss auf die Eutergesundheit (Zellzahl und Mastitishäufigkeit)

8 Einfluss der Tageslichtlänge auf das Trockenstehen Lichtprogramme mit einem 8 Stunden Hell- und 16 Stunden Dunkel- Rhythmus wirken sich positiv aus auf: Milchleistung in der folgenden Laktation (+3,2kg) Trockenmasseaufnahme während des Trockenstehens Eutergesundheit Immunsystem Zusammenfassung 1 Lichtstärken von 2 Lux im allen Stallbereichen sind erforderlich Langtage (16H:8D) ohne Unterbrechung wirken sich nicht leistungssteigernd aus, regelmäßige Erholungsphasen während des Trockenstehens sind erforderlich (=Reset) Beleuchtungen länger als 18 Stunden führen zu keiner Leistungssteigerung Bei Umstellung auf Langtage müssen Trockensteher in einem separaten Stall untergebracht werden Die hormonellen Wirkmechanismen der Lichtprogramme sind weitgehend unbekannt.

9 Zusammenfassung 2 In der Aufzuchtsphase ist eine Beleuchtung von 16H:8D vorteilhaft für die Entwicklung der Tiere (Körperwachstum, Geschlechtsreife, Entwicklung der Euteranlage) Bei laktierenden Milchkühen ist eine Leistungssteigerung von bis zu 3,3 kg bei einer Beleuchtung von 16H:8D möglich. Trockensteher steigern bei einem Lichtprogramm von 8H:16D in der Folgelaktation die Leistung und verfügen über eine gestärktes Immunsystem. Nebenwirkungen sind bis jetzt nicht registriert worden. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit