Lebensleistung und Nutzungsdauer bei Deutschen Holstein Kühen
INAUGURAL-DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer
Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -
(Dr. med. vet.)
vorgelegt von Heike Rohde
Bremen
Hannover 2009
Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Dr. O. Distl
Institut für Tierzucht und Vererbungsforschung
1. Gutachter: Prof. Dr. O. Distl
2. Gutachter: Prof. Dr. M. Hoedemaker
Tag der mündlichen Prüfung: 11.11.2009
meinem Vater
Folgende Teile der vorliegenden Arbeit wurden bereits publiziert:
ROHDE, H., K.F. STOCK, H. HAMANN, F. REINHARDT, R. REENTS, W. BRADE und O. DISTL (2009):
„Analysen zu Lebensleistung und Nutzungsdauer bei Deutschen Holstein Kühen“
Züchtungskunde 81, 42-45.
DISTL, O., H. ROHDE, K.F. STOCK, F. REINHARDT, R. REENTS und W. BRADE (2009):
„Single nucleotide polymorphisms for German Holstein cows with exceptional long productive life“
60. Jahrestagung der Europäischen Vereinigung für Tierproduktion (European Association for Animal Production, EAAP) in Barcelona, Spanien, 24.-27. September 2009; S11-005 (Vortrag). In: European Association for Animal Production (Hrsg.):
Book of abstracts of the 60th annual meeting of the European Association for Animal Production 15, 60th annual meeting of the European Association for Animal Production, Barcelona, Spain, 24.-27.09.2009; Wageningen: Wageningen Academic Publishers, 2009, ISBN 978-90-8686-121-7; S. 105.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ... 1
2 Literatur ... 4
2.1 Rasse Deutsche Holstein ...4
2.2 Nutzungsdauer und Lebensleistung...5
2.2.1 Definitionen...5
2.2.2 Problemstellung...7
2.3 Genetische Korrelationen und Heritabilitäten ...10
2.4 Züchterische Maßnahmen – Der Zuchtwert Nutzungsdauer ...16
3 Material und Methoden ... 19
3.1 Datenmaterial...19
3.1.1 Tiergruppen ...24
3.1.1.1 Halbgeschwister...24
3.1.1.2 Extremtiere...28
3.1.1.3 Halbgeschwister und Extremtiere ...31
3.1.1.4 Tiermaterial insgesamt...32
3.2 Methoden ...33
3.2.1 Datenerhebung...33
3.2.1.1 Durchführung und Zeitpunkt der Datenerhebung auf den Betrieben...33
3.2.1.2 Fragebogen...34
3.2.1.3 Fragebogen für die Extremtiergruppe ...35
3.2.1.4 Fragebogen für die Halbgeschwistergruppe ...37
3.2.2 Lineare Exterieurbeschreibung...39
3.2.3 Erfolgte Datenerhebung im Rahmen der Betriebsbesuche...39
3.3 Statistische Auswertung ...40
4 Ergebnisse ... 47
4.1 Lebensleistung und Nutzungsdauer der untersuchten Halbgeschwister
und Extremtiere...47
4.2 Regionale Verteilung der Betriebe ...49
4.2.1 Regionale Verteilung der ausgewählten Tiere ...49
4.2.2 Regionale Verteilung der besuchten Betriebe ...51
4.3 Betriebs- und Bestandsdaten der Herkunftsbetriebe...51
4.3.1 Betriebs- und Bestandsdaten der Halbgeschwister ...52
4.3.2 Betriebs- und Bestandsdaten der Extremtiere ...54
4.4 Vergleich der Betriebe mit Halbgeschwistern und Extremtieren mit Daten der Landwirtschaftskammer Niedersachsen...55
4.5 Herdenmanagement – Fütterung, Haltung und prophylaktische Maßnahmen ...56
4.5.1 Herdenmanagement – Fütterung und prophylaktische Maßnahmen in der Halbgeschwistergruppe ...57
4.5.2 Herdenmanagement – Fütterung, Haltung und prophylaktische Maßnahmen in der Extremtiergruppe ...60
4.6 Tiergesundheit – Halbgeschwister ...65
4.7 Tiergesundheit – Extremtiere ...66
4.7.1 Klauengesundheit...67
4.7.2 Eutergesundheit ...69
4.7.3 Fertilitätsstörungen ...71
4.7.4 Puerperale Störungen...74
4.7.5 Labmagenverlagerung...76
4.7.6 Vergleichende Betrachtung der Krankheitskomplexe ...76
4.8 Gründe für das Verbleiben der Extremtiere auf den Betrieben...77
4.9 Ergebnisse zur Sonderbehandlung der Extremtiere...77
4.10 Exterieurbeschreibung ...78
4.11 Zuchtwerte ...79
4.12 Ergebnisse der Varianzanalyse...89
5 Diskussion ... 110
5.1 Lebensleistung der Halbgeschwister und Extremtiere ...110
5.2 Tiergesundheit – Extremtiere ...113
5.3 Exterieurbeschreibung der Extremtiere ...117
5.4 Effekt der Sonderbehandlung...119
5.5 Zuchtwerte – Halbgeschwister und Extremtiere ...120
5.6 Varianzanalyse...123
5.7 Schlussfolgerungen...125
6 Zusammenfassung... 126
7 Summary ... 129
8 Literaturverzeichnis ... 132
9 Anhang ... 138
9.1 Tabellenverzeichnis...153
9.2 Abbildungsverzeichnis...163
Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen
ADR Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter
BVD Bovine Virusdiarrhoe
bzgl. bezüglich
bzw. beziehungsweise
d.h. das heißt
DH Deutsche Holstein
Eiweiß-kg Eiweiß Kilogramm
EX Extremtiere
Fett-kg Fett Kilogramm
HG Halbgeschwister IBR Infektiöse bovine Rhinotracheitis
k.A. keine Angabe
kg Kilogramm Max Maximum
MD Mucosal Disease
Milch-kg Milch Kilogramm
Min Minimum
MLP Milchleistungsprüfung
RZE Relativzuchtwert Exterieur
RZG Relativzuchtwert Gesamtzuchtwert
RZM Relativzuchtwert Milch
RZN Relativzuchtwert Nutzungsdauer
RZR Relativzuchtwert Reproduktion
RZS Relativzuchtwert somatische Zellzahl
s Standardabweichung VIT Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung w.V.
x Mittelwert
1 Einleitung
Nutzungsdauer und Langlebigkeit sind von hoher Bedeutung für eine wirtschaftliche Milchproduktion. Zusammen mit dem Leistungsvermögen der Milchkuh im Hinblick auf Milchmenge und -inhaltsstoffe entscheiden diese beiden Kriterien über die Rentabilität der Milchviehhaltung. Die Folgen einer kurzen Nutzungsdauer sind ein Anstieg der Remontierungsraten und die damit verbundene Nachfrage nach Ersatzfärsen, eine Abnahme der Selektionsmöglichkeiten in den Herden, ein ungenügendes Ausschöpfen des Leistungsmaximums von vielen Kühen und ein verringertes Angebot potenzieller Bullenmütter.
Die Nutzungsdauer einer Milchkuh beginnt, wenn sie zum ersten Mal abkalbt und endet mit dem Abgang der Kuh zur Verwertung. Die Nutzungsdauer ist ein erbliches Merkmal, das von der Milchleistung der Kuh, Umwelteinflüssen und Managemententscheidungen beeinflusst wird. Die Lebensleistung einer Milchkuh ist die bis zum Zeitpunkt der Merzung erbrachte Milchmenge.
Bei der Selektion der Bullen wurde zunächst nur die Milchleistung in der ersten Laktation und ab den 1990er Jahren die Milchleistung in den ersten drei Laktationen berücksichtigt, während die Nutzungsdauer außer acht gelassen wurde. Eine Überbetonung der in den ersten Laktationen erbrachten Milchleistung führt zu einem Rückgang der Nutzungsdauer und zu einem geringeren Anteil an Dauerleistungskühen. Insbesondere nimmt hierdurch der Anteil der Kühe ab, die zu extrem langer Nutzungsdauer und / oder Lebensleistung in der Lage sind. Trotz der Berücksichtigung der funktionalen Nutzungsdauer im Gesamtzuchtwert ist der seit mehr als 40 Jahren bestehende Trend mit zunehmend kurzer Nutzungsdauer bei den Deutschen Holsteins und allen anderen Milchviehrassen in Deutschland nicht aufzuhalten.
Laut dem Jahresbericht der Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter e.V.
(ADR) für das Milchleistungsprüfjahr 2007 liegt das durchschnittliche Abgangsalter von Kühen in der Milchleistungsprüfung (MLP) für die Rasse Deutsche Holsteins Farbrichtung schwarzbunt bei 5,3 Jahren (Deutsche Holstein Farbrichtung rotbunt:
5,6 Jahre; Deutsches Fleckvieh: 5,4 Jahre; Deutsches Braunvieh: 6,3 Jahre). Unter
Berücksichtigung des rassespezifischen Erstkalbealters von 28,1 Monaten für Deutsche Holsteins Farbrichtung schwarzbunt (Deutsche Holsteins Farbrichtung rotbunt: 29,3 Monate; Deutsches Fleckvieh: 29,5 Monate; Deutsches Braunvieh: 31,1 Monate) und der entsprechenden Zwischenkalbezeit von 410 Tagen für Deutsche Holsteins Farbrichtung schwarzbunt (Deutsche Holsteins Farbrichtung rotbunt: 403 Tage; Deutsches Fleckvieh: 394 Tage; Deutsches Braunvieh: 416 Tage) ergibt sich daraus für die im MLP-Jahr 2007 abgegangenen Deutschen Holsteins, Farbrichtung schwarzbunt, eine durchschnittliche Anzahl von 2,65 für die Milchproduktion genutzten Laktationen (Deutsche Holsteins, Farbrichtung rotbunt: 2,90; Deutsches Fleckvieh: 2,77; Deutsches Braunvieh: 3,31). Die durchschnittliche Anzahl genutzter Laktationen von den im Jahre 2007 registrierten MLP-Kühen liegt bei 2,03 für die Deutschen Holsteins, Farbrichtung schwarzbunt (Deutsche Holsteins, Farbrichtung rotbunt: 2,17; Deutsches Fleckvieh: 2,21; Deutsches Braunvieh: 2,61) (ADR, Rinderproduktion in Deutschland 2007, Ausgabe 2008).
Aus den oben genannten Zahlen wird deutlich, dass auch in Deutschland erhebliche Unterschiede zwischen betriebswirtschaftlich erforderlicher und in der Praxis realisierter Lebensleistung und Nutzungsdauer bestehen. Gerade diese Merkmale sind entscheidend für eine wirtschaftliche Milchproduktion. Nutzungsdauer und Lebensleistung vereinen viele vom Milchviehhalter erwünschte Eigenschaften einer Milchkuh.
Seit 1996 schätzt das VIT (Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung w.V., Verden/Aller) Zuchtwerte für die funktionale Nutzungsdauer. Dieser Zuchtwert wird um die herdenspezifische und milchleistungsabhängige Merzungsrate, d.h. die vom Besitzer beeinflusste Merzung korrigiert, und fließt momentan mit einer Gewichtung von 20% in den Gesamtzuchtwert der Deutschen Holstein Bullen ein. Die wirkliche Nutzungsdauer der Töchter kann erst sehr spät im Leben, oder wenn der Bulle bereits aus der Zucht ausgeschieden ist, ermittelt werden. Auch der Zuchtwert für die funktionale Nutzungsdauer erreicht häufig erst dann eine genügend hohe Sicherheit, wenn die Töchter mit höheren Laktationsnummern aus dem Zweiteinsatz hinzukommen. Eine Selektion auf Nutzungsdauer gestaltet sich aus diesem Grund
schwierig und effektive züchterische Maßnahmen kommen für die aktuelle Selektion zum Zweiteinsatz der Bullen zu spät.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollten betriebs- und tierassoziierte Faktoren der Lebensleistung und Nutzungsdauer bei Deutschen Holstein Kühen ermittelt werden. Ein besonderer Fokus lag auf solchen Tieren, die sowohl eine lange Nutzungsdauer als auch eine hohe Lebensleistung erreicht hatten. Weiterhin wurden versucht, Gründe für die Langlebigkeit und das Verbleiben der ausgewählten Tiere auf ihren Betrieben zu ermitteln. Ferner sollte erfasst werden, inwieweit individuelle Sonderbehandlungen von Kühen eine Rolle spielen und unter welchen Bedingungen solche zum Tragen kommen. Die Auswertungen basierten zum einen auf Ergebnissen von Milchleistungsprüfungen von Deutschen Holstein Kühen und Ergebnissen der Zuchtwertschätzung für Bullen dieser Rasse, zum anderen auf betriebs- und tierbezogene Daten, die im Rahmen von Betriebsbesuchen erhoben wurden.
2 Literatur
2.1 Rasse Deutsche Holstein
Die Rinderrasse Deutsche Holstein ist heute weit verbreitet und hat sich aus einer milchbetonten Zweinutzungsrasse zu einer reinen Milchrasse entwickelt. Der häufigste Einsatz im deutschsprachigen Raum findet sich in den norddeutschen Regionen.
In Deutschland wurde die erste offizielle Stammzuchtgenossenschaft 1876 in Fischbek bei Altmark gegründet. Das Ziel war, "reinblütige Zuchtstiere der schwarzbunten Niederungsrasse" einzusetzen und so diese Rasse in Reinzucht zu entwickeln (DHV 2009). Ungefähr zu dieser Zeit entwickelte sich eine intensive Schwarzbuntzucht in den U.S.A., die sich 1885 unter dem Namen „Holstein-Friesian“
zusammenschloss (Sambraus 2001).
Nach dem 2. Weltkrieg wurde das Zuchtziel für das Deutsche Schwarzbunte Tieflandrind neu definiert. Es bestand in einem gesunden, fruchtbaren, im mittleren Rahmen stehenden Rind mit Adel und harmonischen Körperformen. Hohe Dauerleistungen bei guter Mastfähigkeit wurden gewünscht. Die angestrebte Durchschnittsleistung lag bei 5.000 kg Milch mit 4 % Fett. Ferner wurde ein Gewicht von 625 kg bei einer Widerristhöhe um 132 cm angestrebt. Die Bullenmütter sollten aus langlebigen, fruchtbaren Kuhfamilien stammen und gute Milchfettleistungen aufweisen (Mügge et al. 1999).
1963 wurde für die Bundesländer ein einheitliches Bewertungspunktesystem für die Nachzucht der Schwarzbunten Bullen entwickelt. Hierbei fand die Euterform, das Fundament und der Rahmen Berücksichtigung. Das Milchleistungspotential der Tiere wurde mit absoluten Leistungen gekennzeichnet (Mügge et al. 1999).
1964 wurde das Zuchtziel neu definiert. Ziel blieb zunächst die Züchtung einer milchbetonten Zweinutzungskuh. Eine durchschnittliche Jahresleistung von 6.000 kg Milch bei 4 % Fett wurde angestrebt. Mit der Erhöhung der Milchleistung wurde von einer gewissen Vergrößerung des Rahmens ausgegangen (Mügge et al. 1999). Für die Erreichung des neuen Zuchtziels wurden Mitte der 60er Jahre die ersten Bullen
der Holstein-Friesian-Zucht aus den USA und Kanada eingekreuzt, dieser Trend setzte sich mit der Entwicklung der künstlichen Besamung fort.
Nachdem 1977 das Zuchtziel bereits die Entwicklung einer milchbetonten Zweinutzungskuh enthielt, wurde 1989 das Zuchtziel mit einem erkennbaren Trend von der Zweinutzungskuh zum reinen Milchtyp hin neu definiert. Das genetische Leistungspotential sollte bei über 8.000 kg Milch mit 4% Fett und 3,5% Eiweiß liegen.
Gleichzeitig sollte eine Zunahme von Größe und Gewicht stattfinden, so dass eine Kreuzhöhe von mindestens 145 cm und ein Gewicht von 750 kg angestrebt wurde (Mügge et al. 1999).
1995/96 erfolgte eine weitere Neudefinition des Zuchtziels, in dem das Ziel der Zweinutzung endgültig beiseite gelegt und lediglich eine gute Zuwachsleistung gefordert wurde. Die Rasse „Deutsche Holsteins“ wird erstmalig herausgestellt (Mügge et al. 1999).
Das heutige Zuchtziel für die Kühe der Rasse Deutsche Holstein liegt in einer gesunden, leistungsstarken, wirtschaftlichen und langlebigen Leistungskuh im milchbetonten Typ. Hohe Milchleistungen, gute Zuwachsleistungen, ein großes Futteraufnahmevermögen, eine stabile Gesundheit, gute Fruchtbarkeit sowie ein korrektes und widerstandsfähiges Fundament werden angestrebt. Weiterhin sollen die Tiere ein gesundes und gut melkbares Euter besitzen, das in seiner Funktionalität hohe Tagesleistungen über viele Laktationen erbringt. Das genetische Leistungspotenzial soll sich bei 10.000 kg Milch mit 4% Fett und 3,5% Eiweiß bewegen und die erbrachte Lebensleistung soll bei 40.000 kg Milch liegen Das äußere Erscheinungsbild spiegelt sich in einer Kreuzhöhe von 145 bis 156 cm und einem Gewicht von 650 bis 750 kg wieder (DHV 2009).
2.2 Nutzungsdauer und Lebensleistung 2.2.1 Definitionen
Der Begriff Nutzungsdauer wird in der Literatur unterschiedlich gebraucht.
Ursprünglich entstammt der Begriff der Konstitutionslehre und erhielt seine Bedeutung erst als man erkannte, dass „die Wirtschaftlichkeit der Rinderzucht und Haltung mit einer lang andauernden Nutzung der Tiere bei hoher, möglichst
steigender Leistung, guter Fruchtbarkeit und regelmäßiger Kalbung" gegeben war (Klug et al. 2003).
In der Tierzucht ist die Nutzungsdauer definiert als die Dauer der Zuchtverwendung, die beim männlichen Tier von der Körung bis zur Kastration oder bis zum Abgang, beim weiblichen Tier von der Erstbelegung bis zum Abgang (Wiesner und Ribbeck 2000) reicht.
Ducrocq (1987) unterscheidet zwischen der wahren und der sogenannten funktionalen Nutzungsdauer (length of productive life). Die wahre Nutzungsdauer (true productive life) ist die tatsächliche und direkt beobachtbare Nutzungsdauer. Sie hängt vor allem vom Leistungsvermögen des Tieres ab. Die funktionale Nutzungsdauer (functional productive life) ist die Überlebensfähigkeit einer Kuh unabhängig von ihrem Leistungsvermögen. Sie wird nur von ungewollten Abgängen des Tieres wegen Krankheit, Verletzung oder Unfruchtbarkeit beeinflusst. Diese Definition hat sich heute durchgesetzt und bildet eine Grundlage innerhalb der Diskussionen um die Nutzungsdauer. Da eine relativ zum Betriebsdurchschnitt geringe Milchleistung zu den wichtigsten Ursachen der gewollten Ausmerzungen zählt, wird die funktionelle Nutzungsdauer durch eine Korrektur der tatsächlichen Nutzungsdauer auf Milchleistung innerhalb eines Betriebs ermittelt. Somit können alle Kühe in einem Betrieb bezüglich Nutzungsdauer beim gleichen Leistungsniveau verglichen werden.
Vukasinovic et al. (1999) bestimmen die Nutzungsdauer durch die Abgänge der Kühe im Betrieb. Bei den Abgängen ist zwischen leistungs- und fitnessabhängigen Ursachen zu unterscheiden. Wenn eine gesunde, aber wegen geringer Leistung für den Besitzer nicht rentable Kuh eliminiert wird, spricht man von einer gewollten (leistungsabhängigen) Merzung. Wenn eine produktive Kuh wegen Gesundheits- oder Fruchtbarkeitsproblemen aus der Herde ausscheidet, handelt es sich um eine ungewollte (leistungsunabhängige) Merzung.
Allaire und Gibson (1992) deuteten bereits die ökonomische Bedeutung der Abgangsrate von Kühen auf die Nutzungsdauer an. Ein vorrangiges Ziel bestehe, darin die unfreiwillige bzw. leistungsunabhängige (involuntary) Merzung einer Kuh zu reduzieren, um auf diesem Weg die Nutzungsdauer zu erhöhen. Ebenso ist die
Länge der Nutzungsdauer kein reines biologisches Merkmal, sondern von der freiwilligen bzw. leistungsabhängigen (voluntary) Merzung eines Tieres abhängig.
Sewalem et al. (2008) gebrauchten in diesem Zusammenhang den Begriff „herd life“, den sie als ein ökonomisches Merkmal beschrieben und mit dem Begriff der Nutzungsdauer gleichsetzten. Die „herd life“ ist ein Zeitintervall und beginnt mit dem Erstkalbealter und endet mit dem Ausscheiden einer Kuh aus seiner Herde.
Von Bünger et al. (2001) wird die Nutzungsdauer als funktionale Länge des produktiven Lebens definiert (length of productive life), die ebenfalls den Zeitraum von der ersten Kalbung bis zum Abgang beschreibt.
Weitere Begriffe, die mit der Nutzungsdauer im Zusammenhang stehen sind die von Ducrocq (1988) beschriebene Verbleiberate (stayability) und die Langlebigkeit (longevity). Die Verbleiberate drückt als kategorisches Merkmal das generelle Überleben von Tieren zu verschiedenen Lebensalterstufen aus. Die Langlebigkeit entstammt der Konstitutionslehre und beschreibt die gesamte Lebenszeit eines Tieres (Klug et al. 2003).
Die Lebensleistung ist die gesamte während des Lebens eines Tieres erbrachte Leistung (Wiesner und Ribbeck 2000) bzw. der gesamte Leistungsenergieumsatz eines Tieres innerhalb seiner individuellen Lebensspanne (Postler 1999).
Zur Berechung der Effizienz des Tiereinsatzes wurden von Wangler et al. (2006) weitere Sekundärmerkmale entwickelt. Diese Parameter geben die Leistung einer Milchkuh je Zeiteinheit wieder, so dass darüber Schlussfolgerungen zur Rentabilität der Milchproduktion gezogen werden können.
Das VIT in Verden arbeitet für seine Zuchtwertschätzung mit der funktionalen Nutzungsdauer, bei der wie bereits dargestellt, um die Milchleistung korrigiert wurde.
Das bedeutet, dass die leistungsbedingten Abgänge der Kühe nicht mehr berücksichtigt werden.
2.2.2 Problemstellung
Aus den Jahresberichten des ADR geht hervor, dass die Kühe der Rasse Deutsche Holstein für das Jahr 2007 eine durchschnittliche Laktationszahl von 2,03 Laktationen erreichten (ADR, Rinderproduktion in Deutschland 2007, Ausgabe2008).
Die mittleren Laktationszahlen sind bereits seit Jahrzehnten rückläufig, wobei die Lebensleistung der Deutschen Holstein Kühe konstant anstieg.
Die Diskussion um die Nutzungsdauer der Kühe, die vorrangig für die Milchproduktion eingesetzt werden, bezieht tierzüchterische, tierschützerische und ökonomische Fragestellungen sowie die Verbraucherwünsche mit ein. Die Verbraucherwünsche äußern sich dahingehend, dass ein gesundes Produkt von einem gesunden Tier abstammen sollte (Swalve 2003). Zollitsch (2002) betont ebenfalls, dass in der Diskussion um Leistungsgrenzen auch gesellschaftliche Standpunkte einkalkuliert werden müssen und nennt die Forderung der Verbraucher nach einer nachhaltigen Lebensmittelerzeugung. Die tierschützerische Diskussion konzentriert sich derzeit vorrangig noch auf den Geflügel- und Schweinemastsektor, mit der Frage, ob oder inwieweit durch die Selektion bzw. Zucht auf Leistung das Wohlbefinden der Tiere beeinträchtigt wird (Zollitsch 2002). Diese Fragestellung ist jedoch auf die gesamte Nutztierzucht anzuwenden.
Im Hinblick auf ökonomische Gesichtspunkte wird unter anderem bei Fürst und Fürst-Waltl (2006) diskutiert. Hier wird die Nutzungsdauer neben der Milchleistung als dass wirtschaftlich bedeutendste Merkmal in der Milchviehhaltung angesehen.
Bei einer langen Nutzungsdauer kommt es zu den gewünschten Nebeneffekten, wie der vollen Ausnutzung des altersbedingten Leistungsmaximums. Dieses bezieht sich auf Essl (1984), wonach die meisten Kühe erst nach einer Nutzungsdauer von drei bis fünf Laktationen ihr altersbedingtes Leistungsmaximum und eine Kälberzahl, die über die notwendige Bestandsergänzung noch eine entsprechende Leistungsselektion erlaubt, erreichen. Weitere Nebeneffekte sind laut Fürst und Fürst-Waltl (2006) die Reduzierung der anteiligen Aufzuchtskosten und die mögliche höhere, innerbetriebliche Selektionsschärfe, da weniger Tiere unfreiwillig ausscheiden müssen. Weitere ökonomische Gesichtspunkte werden wieder bei Essl (1984) aufgezeigt, wobei versucht wurde über Modellrechnungen die wirtschaftliche Bedeutung der Nutzungsdauer abzuschätzen. Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen, dass sich generell ein selektionsbedingter Rückgang der Nutzungsdauer wirtschaftlich umso nachteiliger auswirkt, je kürzer die Nutzungsdauer in einer Population an sich schon ist. Weiterhin birgt ein Rückgang der Nutzungsdauer bei
milchbetonten Rassen einen größeren Verlust in der Wirtschaftlichkeit als bei Doppelnutzungsrassen, weil bei den milchbetonten Rassen der Differenzbetrag zwischen den Kosten der Bestandsergänzung und dem Erlös beim Verkauf der abgehenden Kuh naturgemäß größer ist. Ebenso wird darauf hingewiesen, dass die Nutzungsdauer einer Milchkuh entscheidet, mit welchem Anteil die einzelnen Laktationen durch den Differenzbetrag zwischen Kalbinnenpreis und Altkuherlös belastet werden. In Untersuchungen von Strandberg (1996) führt eine Erhöhung der Nutzungsdauer von 3 auf 4 Laktationen zu einer Gewinnsteigerung von 11-13 %.
Renkema und Stelwagen (1979) konnten nachweisen, dass durch eine verbesserte Gesundheit die Nutzungsdauer von 3,3 auf 5,3 Laktationen erhöht und somit der Gewinn um 20 % gesteigert werden konnte.
Adler (2005) formuliert die züchterischen Aspekte aus Sicht der Praktiker. Eine Milchkuh sollte demnach eine hohe Lebensleistung aufweisen und gleichzeitig möglichst wenig Aufwendung für Haltung, Gesundheit und Fruchtbarkeit verursachen. Dabei stößt die Rinderzucht an Grenzen in Form von geringer Heritabilität der meisten Einzelmerkmale, Merkmalsantagonismen sowie Mängeln in der Umweltgestaltung (Management). Ähnliches wird von Essl (1984) formuliert, der darauf hinweist, dass der allgemeine Rückgang der Nutzungsdauer sicherlich nicht ausschließlich genetisch bedingt ist, sondern gleichzeitig durch eine Reihe von managementbedingten Ursachen beeinflusst wird. Dieses können unter anderem wenig tiergerechte Haltungssysteme, Fütterungsfehler und allgemeine Änderungen im Betriebssystem sein, die je nach Population in verschiedenem Ausmaß zur Verminderung der Nutzungsdauer beitragen können.
Bedingt durch den wirtschaftlichen Druck, der seit Jahrzehnten auf den milchproduzierenden Betrieben lastet, war das vorrangige Ziel die Zucht auf eine hohe Milchleistung. Selektiert wurde dabei über die Leistungen innerhalb der ersten Laktation. Obwohl in einer Reihe von variationsstatistischen Populationsanalysen hohe Schätzwerte für die genetisch bedingte Korrelation zwischen der Leistung in der ersten Laktation und der Nutzungsdauer gefunden wurden (Essl 1982), stehen diese Ergebnisse im Widerspruch zu den in der Praxis gemachten Beobachtungen.
Dieses ergibt Hinweise auf einen Merkmalsantagonismus zwischen Erstlaktation und
der physiologisch bedingten Nutzungsdauer. Diese Befunde stehen im Einklang mit einem biologischen Grundgesetz, wonach frühreife Arten (hohe Leistung in der ersten Laktation) ganz allgemein eine kürzere Lebenserwartung haben als spätreife (Essl 1984).
2.3 Genetische Korrelationen und Heritabilitäten
Als Maß für die Erblichkeit von Merkmalen dient die Heritabilität, die die Bedeutung genetischer Effekte für die Merkmalsausprägung widerspiegelt. Die funktionale Nutzungsdauer zählt mit einer Heritabilität von 0,16 (VIT 2009) zu den eher niedrig erblichen Merkmalen, denn auch die in diesem Zusammenhang relevanten Hauptabgangsursachen wie Unfruchtbarkeit, Eutererkrankungen, Klauen- und Gliedmaßenerkrankungen weisen nur geringe Heritabilitäten auf (Bugislaus et al.
2008). Bezug nehmend auf die oben genannten Abgangsgründe werden zur Erhöhung der Genauigkeit des direkten Zuchtwertes für die Nutzungsdauer die Hilfs- bzw. Informationsmerkmale Fundamentnote, Körpertiefe, Eutertiefe, Zellzahl und Informationen zur maternalen Totgeburtenrate berücksichtigt. Tabelle 1 stellt die verwendeten genetischen Korrelationen der Informationsmerkmale untereinander und zur direkten Nutzungsdauer dar (VIT 2009).
Tabelle 1: Verwendete Korrelationen der Informationsmerkmale zur direkten Nutzungsdauer und untereinander (VIT 2009)
Genetische Korrelationen
Merkmale ND Fund. Kti ETi RZS mTG Nutzungsdauer direkt (ND) - 0,26 -0,27 0,30 0,39 0,16
Fundamentnote (Fund.) - -0,06 -0,17 0,02 0,09 Körpertiefe (Kti) - -0,32 -0,13 -0,08 Eutertiefe (ETi) - 0,29 -0,01
RZS - 0,04
Rel. ZW mat. Totgeburten (mTG) - (VIT, Stand August 2009)
In Tabelle 2 sind die genetischen Korrelationen der verschiedenen Merkmalskomplexe dargestellt, die anteilig in den Gesamtzuchtwert einfließen. Dazu gehören die Relativzuchtwerte für Milch (RZM), Nutzungsdauer (RZN), Exterieur
(RZE), somatische Zellzahl (RZS), Fruchtbarkeit (RZR) und die Kalbemerkmale. Aus dieser Tabelle wird ersichtlich, dass der Relativzuchtwert Milch negativ mit dem Relativzuchtwert Nutzungsdauer korreliert ist (-0,10).
Tabelle 2: Genetische Korrelationen der Merkmalskomplexe im Gesamtzuchtwert (RZG) Genetische Korrelationen
Merkmalskomplex Relativzucht-
wert RZM RZN RZE RZS RZR Milchleistung RZM - - - Nutzungsdauer RZN -0,10 - - - -
Exterieur RZE +0,15 +0,30 - - - Zellzahl RZS -0,10 +0,40 +0,20 - - Fruchtbarkeit RZR -0,30 +0,40 +0,05 +0,15 -
Kalbemerkmale +0,00 +0,20 +0,10 +0,10 +0,15 (VIT, Stand August 2009)
Die genetischen Korrelationen sprechen dafür, dass die Zucht auf eine lange Nutzungsdauer am effektivsten unter Berücksichtigung der Hilfsmerkmale Erfolg haben kann. Dieses gilt besonders für das Exterieur und die Zellzahl. In der neueren Literatur finden sich weitere Untersuchungen zu genetischen Korrelationen und Heritabilitäten zwischen der Nutzungsdauer und den linearen Exterieurmerkmalen.
Einige der linearen Exterieurmerkmale zeigen positive genetische Korrelationen mit der Nutzungsdauer. In einer Untersuchung von Deutschen Holstein-Daten haben Pasmann und Reinhardt (1999) für die Eutertiefe höchste genetische Korrelationen zur Nutzungsdauer gefunden (+0,41). Für die Vordereuteraufhängung wurden Werte von (+0,34), Euter (+0,33), Fundament (+0,32), Sprunggelenk (+0,31), Körpertiefe (-0,28), Klauen (+0,20) ermittelt. Somit zeigen insbesondere die Merkmale aus den Bereichen Fundament und Euter einen deutlichen genetischen Zusammenhang zur Nutzungsdauer. Bezüglich des Fundaments sind steile, trockene Sprunggelenke vorteilhaft sowie eine leicht federnde bis straffe Fessel und hohe Klauentrachten.
Das Euter soll hoch angesetzt sein und ein ausgeprägtes Zentralband bei leicht nach innen gerichteten Vorderstrichen sowie kurze Striche aufweisen. Dieses Ergebnis wird auch bei Nash et al. (2003) bestätigt, die bei kürzeren Strichen weniger Euterentzündungen festgestellt haben.
Swalve (2003) stellte ebenfalls Ergebnisse genetischer Korrelationen der linearen Exterieurmerkmale mit der funktionalen Nutzungsdauer vor. Demnach weisen die Merkmale Größe, Milchcharakter, Körpertiefe und Körperstärke negative Beziehungen zur Nutzungsdauer auf. Die deutlichsten positiven Korrelationen wurden für die Vordereuteraufhängung (+0,33), die Eutertiefe (+0,44) und die Sprunggelenksqualität festgestellt.
In ihren Untersuchungen wiesen Bünger et al. (2003) für die Fundamentnote eine deutlich engere Beziehung zur Nutzungsdauer als für die Einzelmerkmale des Fundamentkomplexes nach. Die Schätzwerte betrugen für die Fundamentnote +0,33 und für die linearen Einzelmerkmale +0,18 für die Klauen, +0,26 für die Sprunggelenkqualität und +0,21 für die Hinterbeinstellung. Die berechneten Heritabilitäten betrugen für den Klauenschluss 0,08 und 0,10 für die Fesselung. Im Hinblick auf die weiteren Hilfsmerkmale, die in die Berechnung des Zuchtwertes Nutzungsdauer mit einfließen, wurden ebenfalls genetische Korrelationen für Eutermerkmale geschätzt. So zeigte sich für die Merkmale Euterboden und Vordereuteraufhängung, d. h. Aspekte der Euterform, ebenfalls eine enge genetische Beziehung zur Eutergesundheit. Demzufolge führen tiefe und lose aufgehängte Euter mit offener Strichstellung zu einem gehäuften Auftreten von Mastitiden (Lund et al.
1994). Zur Nutzungsdauer waren der Euterboden mit +0,39 und die Vordereuteraufhängung mit +0,33 korreliert.
Short und Lawlor (1992) schätzten in ihren Untersuchungen sowohl die Einflussfaktoren der Nutzungsdauer innerhalb verschiedener Merkmale als auch auf die Exterieurmerkmale für Holstein Kühe in der ersten Laktation. Die genetischen Korrelationen der Exterieurmerkmale mit der Leistung in der ersten Laktation reichten von -0,48 für die Eutertiefe bis zu +0,54 für den Milchcharakter. Nach Korrektur auf die funktionale Nutzungsdauer besaßen die Euter-Merkmale Zitzen-Platzierung, Eutertiefe und das Zentralband die höchsten genetischen Korrelationen und standen in positiver Beziehung zur Langlebigkeit.
In ihren statistischen Analysen schätzten Boldman et al. (1992) die Heritabilitäten für die funktionale Nutzungsdauer auf 0,30. Wie in anderen Untersuchungen auch besaßen hier die Eutermerkmale Vordereuteraufhängung und die Eutertiefe die
höchsten genetischen Korrelationen. Die Körper-Merkmale und die Hinterbeinwinkelung waren dagegen negativ mit der Nutzungsdauer korreliert.
Die Heritabilitäten der Nutzungsdauermerkmale wurden bei Short und Lawlor (1992) auf 0,10 geschätzt. Die alleinige Züchtung auf die Milchleistungsmerkmale kann dazu geführt haben, dass die positiven genetischen Korrelationen einiger Exterieurmerkmale rückläufig sind. Demnach zeigen Schätzungen zum genetischen Trend hohe Steigerungen für die Milchleistung jedoch aber unerwünschte Veränderungen für einige der Exterieurmerkmale.
Szabo und Dákay (2009) betonen in ihrer Untersuchung auf mögliche Einflüsse auf die Langlebigkeit bei Fleischrindern, dass die Selektion auf Langlebigkeit durch züchterische Maßnahmen wegen ihrer geringen Erblichkeit ein langwieriger Prozess ist. Aus diesem Grund ist es wichtig, mit der Nutzungsdauer korrelierende Merkmale zu finden, die früh im Leben eines Tieres festgestellt werden können. Genannt sind hier die phänotypischen Ausprägungen einer mittleren Größe, eines guten Euters und eines korrekten Fundaments. Die Schätzwerte für Langlebigkeit bei Milchkühen liegen bei +0,02-0,20 (Vollema und Groen 1998). Für Fleischrinder liegen Schätzwerte in ähnlicher Größenordnung von +0,11-0,14 (Snelling et al. 1995),+
0,03-0,26 (Tanida et al. 1998), +0,05-0,15 (Martinez et al. 2004) und + 0,14 (Rogers et al. 2004) vor. Einflussnehmende Merkmale auf die Nutzungsdauer sind die Rasse, Kalbesaison und Probleme während der Abkalbung. Beeinflusst werden diese Merkmale durch genetische, managementbedingte und umweltbedingte Faktoren.
Fürst und Fürst-Waltl (2006) schätzten mit der Methode von Calo et al. (1973) genetische Parameter für die Rassen Fleckvieh und Braunvieh. Die Korrelationen zwischen Milchmenge und leistungsunabhängiger Nutzungsdauer ergaben positive Werte (Fleckvieh: +0,29, Braunvieh: +0,06). In anderen Untersuchungen ergaben sich in einigen Fällen bei reinen Milchrassen stärker negative Beziehungen zwischen Milch und Fitness als bei kombinierten Zweinutzungsrassen. Zwischen den Milchinhaltsstoffen und der Nutzungsdauer besteht ein leicht negativer Zusammenhang. Zu den weiteren Fitnessmerkmalen besteht erfahrungsgemäß ein positiver Zusammenhang zur funktionalen Nutzungsdauer. Vor allen zur Zellzahl kann eine deutlich positive genetische Beziehung festgestellt werden.
Diese wurde von Caraviello et al. (2005) bestätigt, wobei ein deutlicher Zusammenhang zwischen dem Zellgehalt und der Nutzungsdauer bei Holstein- und Jersey-Kühen gefunden wurde. Dem entspricht auch die Untersuchung von Nash et al. (2000), die feststellten, dass Töchter von Bullen mit hohen Nutzungsdauer- Zuchtwerten weniger häufig bzw. weniger schwerwiegende Mastitisfälle in den ersten beiden Laktationen hatten. Kalm et al. (2003) schätzten die Heritabilitäten für die Zellzahl auf 0,12. Bünger et al. (2003) schätzten von allen Hilfsmerkmalen für die Zellzahl die höchste genetische Korrelation (+0,42) zur Nutzungsdauer.
Vollema und Groen (1998) betonen die antagonistische Beziehung der Langlebigkeit zur Merzung eines Tieres sowie die Vorteile einer Nutzung von längeren Generationsintervallen zum Zweck einer gesteigerten Sicherheit der Zuchtwertschätzung. Da die Heritabilität für die Langlebigkeit zwar sehr gering ist, aber relevante genetische Korrelationen zu Hilfsmerkmalen bestehen, finden entweder die Verbleiberate, die binominal erfasst wird, oder Exterieurmerkmale, die sehr früh ermittelt werden können, Eingang in die Schätzung genetischer Parameter.
Eine weitere Alternative zur Zuchtwertschätzung stellt die Nutzung von Lebensdaueranalysen dar. Die Heritabilitäten für die funktionale Nutzungsdauer wurden mit Hilfe eines linearen Modells auf 0,07 und mittels Lebensdaueranalyse auf 0,02 geschätzt, wobei überwiegend Daten von Kühen in die Analysen einflossen, die noch nicht gemerzt wurden.
Klug et al. (2003) betonen, dass die in den letzten 40 Jahren geschätzten Heritabilitäten im Allgemeinen sehr niedrig sind, woraus abzuleiten sei, dass die relative Bedeutung genetischer Einflüsse auf die Nutzungsdauer trotz hoher genetischer Varianz insgesamt gering ist. Demnach liegen auch die Erfolgschancen einer direkten züchterischen Verbesserung der Nutzungsdauer sehr gering. Bünger et al. (2003) verweisen darauf, dass trotz aller Anstrengungen die Nutzungsdauer züchterisch zu verbessern, die Optimierung der Umwelt hinsichtlich des Herdenmanagements nicht vergessen werden darf. Zu diesem Komplex gehören die Verbesserung der Melktechnik und der Melkhygiene, die Optimierung der Lauf- und Liegeflächengestaltung und ein durchdachtes Fütterungsmanagement. Im Hinblick auf die niedrigen Heritabilitäten der Nutzungsdauer muss der durch die Umwelt und
das Herdenmanagement beeinflussbare Rahmen insofern korrigiert werden, als dass es den Deutschen Holstein Kühen möglich ist, ihr genetisches Leistungspotential zu erfüllen. Die folgenden Tabellen 3 und 4 fassen nochmals die in der Literatur genannten Zahlen zu Heritabilitäten und genetischen Korrelationen zusammen.
Tabelle 3: Zusammenstellung von in der Literatur gennanten Heritabilitäten für die Nutzungsdauer und mit dieser in Verbindung gebrachte Merkmale bei Holstein- Populationen
Merkmal Heritabilität Autor 0,30 Boldman et al. (1992) 0,02 bis 0,07 Vollema und Groen (1998) Nutzungsdauer
0,16 VIT (2009)
Langlebigkeit 0,02 bis 0,20 Vollema und Groen (1998) Zellzahl 0,12 Kalm et al. (2003)
Klauenschluss 0,08 Bünger et al. (2003) Fesselung 0,10 Bünger et al. (2003)
Tabelle 4: Zusammenstellung von in der Literatur genannten genetischen Korrelationen zur Nutzungsdauer (ND) und mit dieser in Verbindung gebrachten Merkmalen bei Holstein-Populationen
Merkmalsbeziehung Genetische Korrelation Autor
ND – Vordereuteraufhängung +0,33 bis +0,34 Pasmann und Reinhardt (1999), Bünger et al. (2003), Swalve (2003) ND – Eutertiefe +0,39 bis +0,44 Pasmann und Reinhardt (1999),
Bünger et al. (2003), Swalve (2003) ND – Euterkomplex +0,33 Pasmann und Reinhardt (1999) ND – Klauenschluss +0,17 Bünger et al. (2003)
ND – Fesselung +0,17 Bünger et al. (2003) ND – Fundamentnote +0,33 Bünger et al. (2003)
ND – Fundament +0,32 Pasmann und Reinhardt (1999) ND – Klauen +0,18 bis +0,20 Pasmann und Reinhardt (1999),
Bünger et al. (2003)
ND – Sprunggelenk +0,26 bis +0,31 Pasmann und Reinhardt (1999), Bünger et al. (2003)
ND – Hinterbeinstellung +0,21 Bünger et al. (2003) ND – Hinterbeinwinkel -0,19 Bünger et al. (2003) ND – Zellzahl +0,42 Bünger et al. (2003)
ND – Körpertiefe +0,28 Pasmann und Reinhardt (1999) Zellzahl – Euterboden +0,40 Bünger et al. (2003)
Zellzahl – Vordereuteraufhängung +0,37 Bünger et al. (2003)
2.4 Züchterische Maßnahmen – Der Zuchtwert Nutzungsdauer Das VIT schätzt bereits seit 1996 routinemäßig Zuchtwerte für die Nutzungsdauer. Er wird zu 20 % in der Zusammensetzung des Gesamtzuchtwertes gewichtet.
Der Relativzuchtwert Nutzungsdauer (RZN) ist auf ein Mittel von 100 und eine genetische Standardabweichung von 12 Punkten standardisiert. Speziell für diesen Zuchtwert werden nur Bullen berücksichtigt, die mindestens 15 Töchter in der zweiten Laktation vorweisen können (VIT 2009).
Die Nutzungsdauer kann als zusammengefasstes Merkmal zur Beschreibung der Gesundheit und der Konstitution einer Kuh verstanden werden. Bei den möglichen Ursachen für den Abgang einer Kuh muss zwischen freiwilliger (vom Besitzer entschiedenen) Merzung und unfreiwilliger (aufgrund mangelnder Fitness erzwungener) Merzung unterschieden werden. Züchterisch interessant ist die funktionale Nutzungsdauer, d. h. die für die freiwillige Merzung korrigierte Nutzungsdauer, die somit ein genaueres Maß für die genetisch bedingte Vitalität, Gesundheit, Robustheit und Fruchtbarkeit einer Kuh ist. Da die freiwillige Merzung stark vom Leistungsniveau der Kuh innerhalb der Herde abhängig ist (niedrig leistende Tiere werden schneller gemerzt), erfolgt die Korrektur anhand der relativen Leistung des Tieres innerhalb der Herde (VIT 2009).
Generell ist die Schätzung der Nutzungsdauer problematisch, weil diese erst am Ende des Lebens eines Tieres bekannt ist und damit für die Zuchtwahl zu spät kommt (Fürst und Fürst-Waltl 2006). Während früher die Verbleiberate der Kühe im Betrieb als Hilfsmerkmal herangezogen wurde, wird die Nutzungsdauer heute mit Hilfe der Lebensdaueranalyse geschätzt. Das VIT wendet das allgemein in der Tierzucht anerkannte Weibull-Regressionsmodell an, basierend auf den Ergebnissen von Ducrocq et al. (1988). Zum Einsatz kommt das Programm „Survival Kit“, womit eine Methode zur Verfügung steht, die eine Lebensdaueranalyse an großen Datenbeständen aus der Nutztierhaltung erlaubt (Ducrocq und Sölkner 1994, 1996), und die es ermöglicht, sich ständig ändernde Einflussfaktoren auf das Merkmal Langlebigkeit innerhalb einer Herde korrekt mit einzubeziehen (Swalve 2003).
Erschwert werden die statistischen Analysen zum einen dadurch, dass die tatsächliche Nutzungsdauer auf Grund der sich zum Zeitpunkt der Schätzung noch
im Bestand befindenden Tiere nur für einen Teil der Individuen vorhanden ist, zum anderen, dass die unabhängigen Variablen (aktuelle Milchleistung, Herdengröße, Vorkommen von Krankheiten) einen Einfluss auf die Lebensleistung haben, aber sich mit der Zeit verändern (Sölkner und Ducrocq 1999).
Um die genannten Schätzprobleme angemessen zu berücksichtigen, wird mittels korrelierter Informations- bzw. Hilfsmerkmale ein kombinierter Zuchtwert für die funktionale Nutzungsdauer geschätzt. Aktuell werden als zusätzliche Informationsmerkmale der Zellzahl-, Körpertiefe-, Fundamentnote-, der Eutertiefezuchtwert und der Zuchtwert für die maternale Totgeburtenrate mit ihren positiven bzw. negativen genetischen Korrelationen zur Nutzungsdauer berücksichtigt. Im Zusammenhang mit der Zuchtwertschätzung für die Nutzungsdauer ist auch die zum Teil doppelte Berücksichtigung der Hilfsmerkmale zu bedenken. So wird beispielsweise das Exterieur in Deutschland zu 15% im Gesamtzuchtwert gewichtet, aber über das Merkmal Nutzungsdauer, das derzeit mit 20% in den Gesamtzuchtwert einfließt, werden einige Exterieurmerkmale zusätzlich indirekt berücksichtigt (Holstein International 2008).
Swalve (2003) betont, dass trotz der Berücksichtigung der Hilfsmerkmale immer noch Schwächen in der Zuchtwertschätzung dahingehend bestehen, dass insbesondere für junge Bullen mit noch geringen Töchterzahlen stark schwankende Ergebnisse dokumentiert werden. Auch von Sewalem et al. (2005) wird angemerkt, dass der genetische Trend für junge Bullen bei Nutzung des Weibull-Modells in der Lebensdaueranalyse überschätzt wird. Weitere Probleme in der Zuchtwertschätzung treten vor allem bei großen Anzahlen lebender Töchter auf, die sich in der ersten bzw. zweiten Laktation befinden. Hierbei kommt es ebenfalls zum Teil zu einer nennenswerten Überschätzung des Zuchtwertes Nutzungsdauer (Ducrocq 2002).
Vukasinovic et al. (1999) befasst sich mit der Zuchtwertschätzung der Nutzungsdauer in der schweizerischen Braunvieh-Population. Die Sicherheit der Bullenzuchtwerte, die überwiegend noch Daten zu lebenden Töchtern beinhalten, ist somit abhängig von der Anzahl der Daten für die bereits gemerzten Töchter mit vollständigen Beobachtungen im Hinblick auf die Langlebigkeit. Es wurde festgestellt, dass aussagekräftige Zuchtwertkorrelationen zur Nutzungsdauer erst zweieinhalb
Jahre, nachdem die jüngste Tochter eines Bullen abgekalbt hatte, geschätzt werden können. In den meisten Zuchtprogrammen fließen Töchterdaten jedoch sofort nach Abschluss der ersten Laktation in den Zuchtwert des Bullen ein. Die Sicherheit der Zuchtwertschätzung für die Nutzungsdauer ist somit abhängig von der Anzahl der zum Zeitpunkt der Schätzung bereits gemerzten Töchter. Hierbei kommt jedoch der Aspekt der Zeitverzögerung zum Tragen. Die Bullenzuchtwerte stammen im Testeinsatz aus dem Pedigreezuchtwert, wobei eine Sicherheit von 38% für Leistung und 25% für die Töchterfruchtbarkeit angegeben wird. Wenn der Bulle etwa fünf Jahre alt ist, kommen die Zahlen der Töchter aus dem Testeinsatz hinzu, dieses entspricht dann Sicherheiten von 85-90% für Leistung, 80-85% für Exterieur, 60% für Fruchtbarkeit und rund 50% für die Nutzungsdauer. Die Informationen für die Nutzungsdauer resultieren hierbei aus den Hilfsmerkmalen. Es kommt zu einer Zeitverzögerung von 12-18 Monaten bis die Sicherheit des Zuchtwertes für Nutzungsdauer steigt. Für einen achtjährigen Bullen erreicht die Sicherheit des Zuchtwertes für die Nutzungsdauer ein gleichbleibendes Niveau von rund 85%. In diesem Zeitraum kalben seine Töchter aus dem Wiedereinsatz ab. Jedoch gelangen kaum Bullen in den Wiedereinsatz (Holstein-International, 2008).
3 Material und Methoden
3.1 Datenmaterial
Als Grundlage für diese Studie dienten zwei vom VIT (Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung w. V.) in Verden an der Aller zur Verfügung gestellte Datensätze. Die Bereitstellung der Daten erfolgte im Juni 2006 bzw. im Juli 2007. Erfasst wurden jeweils die Leistungs- und Abstammungsdaten der aktuell lebenden Deutschen Holstein Kühen aus der Milchleistungsprüfung (MLP) mit fünf und mehr Laktationen und einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch sowie die Zuchtwerte der Väter dieser Kühe. Der Datenbestand umfasste damit insgesamt Informationen zu 96.639 lebenden Deutschen Holstein Kühen aus der MLP im norddeutschen Raum, die diese Auswahlkriterien erfüllten, und bildete den Ausgangsdatensatz für die vorliegende Studie. Die Auswertungen in der vorliegenden Arbeit basieren damit auf Daten des VIT, die zu diesen beiden Schnittpunkten aus der MLP vorlagen. Ausgehend vom Jahresabschluss 2007 (VIT) entsprach dieser Datenbestand einem Anteil von 15,74 % am Gesamtbestand der MLP-Kühe in Niedersachsen.
Ausgehend von den beiden ursprünglichen Datensätzen wurden Kriterien für die Bildung von zwei Tiergruppen festgelegt. Für die erste Gruppe mussten die Kühe mindestens acht Laktationen in der MLP und / oder 90.000 kg Milch erbracht haben und sich einer von 26 väterlichen Halbgeschwisterfamilien zuordnen lassen. Diese Tiere werden im Folgenden als Halbgeschwister bezeichnet. Die Auswahlkriterien für die zweite Gruppe bezogen sich ausschließlich auf die bisher erbrachte Leistung. Sie mussten mindestens 12 Laktationen in der MLP und / oder eine Lebensleistung von mindestens 105.000 kg Milch vorweisen. Die Kühe dieser Gruppe bilden die Gruppe der Extremtiere. Der Einordnung als Extremtier wurde hierbei mehr Bedeutung beigemessen als der Zuordnung zur Gruppe der Halbgeschwister, so dass 63 Kühe aus den Halbgeschwisterfamilien als Extremtiere Berücksichtigung fanden. Die Gruppe der Halbgeschwister umfasste damit 1.506 Kühe und die Gruppe der Extremtiere 596 Kühe der Rasse Deutsche Holstein. Im folgenden Schema sind die
Tierauswahl und der weitere Weg der Datenerhebung mittels eines Fragebogens, die bei 634 Halbgeschwistern und 296 Extremtieren erfolgte, dargestellt.
Gruppe 2:
Kühe mit ≥ 12 Laktationen und / oder ≥ 105.000 kg Milch
Gruppe 1:
Kühe mit ≥ 8 Laktationen und / oder ≥ 90.000 kg Milch/26 väterliche Halbgeschwisterfamilien
⇒ 1.506 Halbgeschwister
Betriebsbesuche und Datenerhebung mittels Fragebogen
Datenerhebung bei 296 Extremtieren
Vorauswahl der Tiere zur Untersuchung VIT-Datensätze Juni 2006/Juli 2007 Daten zu 96.639 Deutschen Holstein Kühen
mit ≥ 5 Laktationen oder ≥ 60.000 kg Milch
Datenerhebung bei 634 Halbgeschwistern
Abbildung 1: Schematische Übersicht der Tierauswahl
In Tabelle 5 sind die Lebensleistungen für Milch, Eiweiß und Fett in Kilogramm für die 96.639 Deutsche Holstein Kühe mit mindestens fünf Laktationen in der MLP oder einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch dargestellt. Annähernd die Hälfte der Tiere (47,38 %), die die oben genannten Leistungsbedingungen erfüllten, befand sich in der fünften Laktation. Zu diesem Zeitpunkt hatten diese Kühe eine mittlere Lebensleistung von 37.295 kg Milch, 1.265 kg Eiweiß und 1.553 kg Fett erbracht. Mit steigender Laktationszahl nahmen die mittleren Lebensleistungen der Tiere für Milch, Eiweiß und Fett zu. Eine deutliche Steigerung war ebenfalls bei der Standardabweichung zu beobachten, da die mittleren Leistungen der Tiere mit
steigender Laktationszahl einer immer breiter werdenden Streuung unterliegen. Mit der Laktationszahl 10 wurde der Anteil der Kühe, die die gesetzten Leistungsbedingungen erfüllten, deutlich geringer.
Tabelle 5: Verteilung der Lebensleistungen für Milch-, Eiweiß- und Fett-kg mit Mittelwert (x) und Standardabweichung (s) nach der zum Datenschnittpunkt erfassten Laktationsnummer bei 96.639 Deutschen Holstein Kühen mit mindestens fünf Laktationen in der Milchleistungsprüfung oder einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch
x ± s Anzahl
Laktationen
Anzahl Kühe
Anteil
in % Milch-kg Eiweiß-kg Fett-kg 5 45.791 47,38 % 37.295 ± 7.313 1.265 ± 247 1.553 ± 308 6 24.235 25,08 % 45.031 ± 9.390 1.521 ± 317 1.880 ± 392 7 13.247 13,71 % 53.351 ± 1.071 1.796 ± 372 2.225 ± 459 8 6.897 7,14 % 60.436 ± 2.599 2.032 ± 423 2.535 ± 524 9 3.427 3,55 % 67.125 ± 4.266 2.249 ± 480 2.835 ± 606 10 1.627 1,68 % 73.869 ± 5.615 2.474 ± 525 3.130 ± 672 11 808 0,84 % 80.948 ± 8.256 2.699 ± 604 3.428 ± 787 12 315 0,33 % 86.846 ± 8.047 2.883 ± 601 3.686 ± 776 13 146 0,15 % 92.630 ± 8.396 3.076 ± 619 3.937 ± 817 14 37 0,04 % 87.329 ± 1.685 2.871 ± 694 3.696 ± 879 15 18 0,02 % 89.387 ± 5.363 2.941 ± 861 3.757 ± 1.046 16 1 0,01 % 91.786 3.019 4.233 Gesamt 96.639 100 % 45.422 ± 4.101 1.533 ± 470 1.897 ± 598
Die folgenden Abbildungen zeigen jeweils die Verteilung der durchschnittlichen Laktationsleistungen für Milch, Eiweiß und Fett in Kilogramm nach der zum Datenschnittpunkt Juli 2007 erfassten Laktationsnummer bei den 96.639 Deutschen Holstein Kühen mit mindestens fünf Laktationen in der MLP oder einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch. Die durchgezogene Linie zeigt die Grenze von 60.000 kg Milch an. Alle Tiere rechts von dieser Linie erzielten eine Lebensleistung in dieser Höhe. Der Verlauf der Trendlinie zeigt, dass zwar ein Großteil der Kühe, die diesen Kriterien entsprachen, in ihren Leistungen für Milch, Fett und Eiweiß dicht beieinander lagen. Deutlich sichtbar wird aber auch der nicht unerhebliche Anteil von Tieren, die im Mittel eine unter- bzw. überdurchschnittliche Laktationsleistung erbracht haben. So gab es Tiere, die die geforderte
Lebensleistung von 60.000 kg Milch erbracht haben, jedoch erst in sehr hohen Laktationszahlen. Umgekehrt erreichten die Deutschen Holstein Kühe mit überdurchschnittlich hohen mittleren Laktationsleistungen die geforderten 60.000 kg Milch Lebensleistung innerhalb einer entsprechend geringeren Anzahl an Laktationen.
Abbildung 2: Verteilung der durchschnittlichen Milch-kg Leistungen nach der zum Datenschnittpunkt erfassten Laktationsnummer (Referenzlaktationen) bei 96.639 Deutschen Holsteins mit mindestens fünf Laktationen in der
Milchleistungsprüfung oder einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch
Abbildung 3: Verteilung der durchschnittlichen Leistungen nach der zum
Datenschnittpunkt erfassten Laktationsnummer in Bezug auf Eiweiß-kg bei 96.639 Deutschen Holsteins mit mindestens fünf Laktationen in der
Milchleistungsprüfung oder einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch
Abbildung 4: Verteilung der durchschnittlichen Leistungen nach der zum
Datenschnittpunkt erfassten Laktationsnummer in Bezug auf Fett-kg bei 96.639 Deutschen Holsteins mit mindestens fünf Laktationen in der
Milchleistungsprüfung oder einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch
3.1.1 Tiergruppen
3.
Ausgehend von den 96.639 Deutsche Holstein Kühen mit mindestens fünf Laktationen in der MLP oder einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch wurden durch weitere Restriktionen hinsichtlich Lebensleistung und Laktationszahl für die weiteren Auswertungen zwei Gruppen Deutscher Holstein Kühe definiert. Das Ziel hierbei war, Einflussfaktoren auf eine hohe Lebensleistung zum einen bei weiblichen Nachkommen von Bullen, die eine große Anzahl von Töchtern mit hohen Lebensleistungen stellten, zum anderen bei Kühen mit extrem hohen Lebensleistungen oder einer extrem langen Nutzungsdauer zu untersuchen. Für die erste Gruppe der Kühe wurden die Restriktionen so gewählt, dass mindestens 20 väterliche Halbgeschwistergruppen mit je 50 oder mehr Nachkommen zusammengestellt werden konnten.
1.1.1 Halbgeschwister
Die Gruppe der Halbgeschwister umfasste die bis zum Zeitpunkt Juli 2007 lebenden Deutschen Holstein Kühe mit mindestens acht Laktationen in der MLP und / oder einer Lebensleistung von mindestens 90.000 kg Milch, die sich einer von 26 väterlichen Halbgeschwisterfamilien zuordnen ließen. Bedingung hierbei war, dass die Bullen mit mindestens 50 Töchtern in dieser Leistungsgruppe vertreten waren.
Anhand dieser Kriterien wurden zunächst 1.569 Kühe ausgewählt. Durch ihre extremen Leistungen erfüllten 63 dieser Kühe jedoch die Bedingungen für die Zuordnung in die zweite Tiergruppe (Extremtiere), so dass in der Halbgeschwistergruppe 1.506 lebende Deutsche Holstein Kühe aus 1.255 Betrieben Berücksichtigung fanden.
In Tabelle 6 ist die Verteilung der Kühe aus der Gruppe der Halbgeschwister innerhalb der einzelnen untersuchten Laktationsnummern dargestellt. Der prozentuale Anteil der Halbgeschwisterkühe an dem Datenbestand von 96.639 Deutschen Holstein Kühen betrug 1,56 %, wobei sich 94 % der Kühe aus der Gruppe der Halbgeschwister in der achten, neunten oder zehnten Laktation befanden.
Tabelle 6: Anteil der 1.506 Halbgeschwister (≥ 8 Laktationen in der MLP und / oder ≥ 90.000 kg Lebensleistung) am Gesamtbestand (96.639 Deutsche Holstein Kühe mit mindestens fünf Laktationen in der Milchleistungsprüfung oder einer Lebensleistung von mindestens 60.000 kg Milch)
Gesamtbestand Halbgeschwister Anzahl
Laktationen Anzahl Kühe
Anteil in %
Anzahl Kühe
Anteil
am Gesamtbestand in % 5 45.791 47,38 % 1 0,001 %
6 24.235 25,08 % 5 0,01 % 7 13.247 13,71 % 18 0,02 % 8 6.897 7,14 % 807 0,84 % 9 3.427 3,55 % 429 0,44 % 10 1.627 1,68 % 177 0,18 % 11 808 0,84 % 69 0,07 %
12 315 0,33 % - -
13 146 0,15 % - -
14 37 0,04 % - -
15 18 0,02 % - -
16 1 0,001 % - -
Gesamt 96.639 100 % 1.506 1,56 %
Tabelle 7 zeigt die Verteilung der Kühe innerhalb der Halbgeschwister-Gruppe auf ihre Herkunftsbetriebe. Die Betriebe waren mit maximal sieben Halbgeschwistern (im Mittel 1,20 ± 0,55 Halbgeschwister pro Betrieb) in dieser Gruppe vertreten. Der Großteil der Betriebe (84,5 %) stellte nur jeweils ein Tier aus der Halbgeschwister-Gruppe.
Tabelle 7: Verteilung der 1.506 Halbgeschwistertiere (≥ 8 Laktationen in der MLP und / oder
≥ 90.000 kg Lebensleistung) auf ihre Herkunftsbetriebe
Anzahl Tiere pro Betrieb Anzahl Betriebe Anzahl Tiere
1 1.060 1.060
2 159 318
3 24 72 4 8 32 5 1 5 6 2 12 7 1 7 Gesamt 1.255 1.506
In den Tabellen 8 und 9 sind Leistungsparameter für die Gruppe der Halbgeschwister aufgeführt, wobei 1.500 Kühe mit vollständigen MLP- Leistungsdaten Berücksichtigung fanden. Tabelle 8 gibt zunächst einen Überblick über die Leistungen pro Laktation und die Lebensleistungen für Milch, Eiweiß und Fett in Kilogramm. Die mittlere Lebensleistung der Kühe lag bei 71.680 Milch-kg bei einer Standardabweichung von 14.716 kg. Die geringste Lebensleistung betrug 33.763 kg, die höchste Lebensleistung 104.559 kg Milch. Die Kühe aus der Gruppe der Halbgeschwister gaben pro Laktation im Mittel 8.326 kg Milch (Minimum 3.889 kg, Maximum 19.696 kg Milch). Die mittlere Laktationszahl betrug 8,6 mit einer Standardabweichung von 0,9.
Tabelle 8: Mittelwert (x), Standardabweichung (s), Minimum (Min) und Maximum (Max) für die mittlere Anzahl Laktationen, Laktations- und Lebensleistungen der
ausgewählten Halbgeschwister für Milch, Eiweiß und Fett in Kilogramm (n=1.500)
Merkmal x ± s Min - Max
Anzahl Laktationen 8,64 ± 0,89 5 - 11 Lebensleistung
Milch-kg 71.680 ± 14.716 33.763 - 104.559 Eiweiß-kg 2.412 ± 488 1.119 - 3.737 Fett-kg 3.035 ± 637 1.340 - 5.299 Laktationsleistung
Milch-kg 8.326 ± 1.706 3.889 - 19.696 Eiweiß-kg 280 ± 57 132 - 681 Fett-kg 352 ± 71 162 - 803
Tabelle 9 stellt die innerhalb der einzelnen Halbgeschwisterfamilien ermittelten Leistungsparameter dar. Sortiert wurden die väterlichen Halbgeschwistergruppen hierbei absteigend nach ihrer Milch-kg-Lebensleistung. Die durchschnittliche Laktationsleistung ergab sich als Quotient von Lebensleistung und Anzahl der Laktationen. Die Nutzungsdauer einer Milchkuh beginnt mit der ersten Kalbung und endet mit dem Abgang der Kuh zur Verwertung. Zur Berechnung der Nutzungsdauer wurde als Stichtag der 01. Juli 2007 gewählt, da die Tierdaten bis zu diesem Zeitpunkt in den Datensätzen verfügbar waren. Ferner wurde ein Erstkalbealter von
28 Monaten angenommen, das dem Mittel für Kühe der Rasse Deutsche Holsteins entspricht (ADR, Rinderproduktion in Deutschland 2007, Ausgabe 2008).
Tabelle 9: Durchschnittliche Laktationszahlen, mittlere Lebens- und Laktationsleistungen für Milch-kg der 26 väterlichen Halbgeschwisterfamilien und ihre
durchschnittliche Nutzungsdauer in Jahren unter Angabe von Mittelwert (x) und Standardabweichung (s)
Anzahl der Töchter
Mittlere Laktationszahl
der Töchter
Durchschnittliche Laktationsleistung
der Töchter in Milch-kg
Durchschnittliche Lebensleistung
der Töchter in Milch-kg
Durchschnittliche Nutzungsdauer der Töchtern in
Jahren Vater
n x ± s x ± s x ± s x ± s
1 48 9,3 ± 1,0 9.381 ± 1.703 86.126 ± 11.586 10,6 ± 0,9 2 55 9,3 ± 0,8 9.125 ± 1.476 84.040 ± 12.858 10,4 ± 0,7 3 58 8,5 ± 0,9 9.632 ± 1.912 81.150 ± 14.791 9,2 ± 1,1 4 57 9,6 ± 1,0 8.233 ± 1.202 78.754 ± 12.212 10,4 ± 1,1 5 55 8,8 ± 1,0 8.981 ± 1.575 78.531 ± 13.916 9,9 ± 1,2 6 54 8,9 ± 1,0 8.840 ± 1.789 77.952 ± 15.768 10,3 ± 1,1 7 58 9,2 ± 1,0 8.449 ± 1.206 77.596 ± 10.767 10,0 ± 0,9 8 72 9,0 ± 1,0 8.633 ± 1.770 77.494 ± 15.294 9,9 ± 1,2 9 52 8,8 ± 1,0 8.851 ± 1.779 76.973 ± 13.625 9,9 ± 1,2 10 60 8,7 ± 0,8 8.903 ± 1.851 76.886 ± 14.267 9,5 ± 0,9 11 68 8,5 ± 0,7 8.852 ± 1.575 75.188 ± 12.395 8,9 ± 0,6 12 59 8,9 ± 1,0 8.372 ± 1.794 73.946 ± 14.085 9,5 ± 0,9 13 57 8,3 ± 0,6 8.777 ± 1.736 72.305 ± 12.776 8,9 ± 0,6 14 59 8,8 ± 1,0 7.964 ± 1.448 70.097 ± 13.179 9,7 ± 1,1 15 66 8,1 ± 0,4 8.586 ± 1.337 69.785 ± 10.811 8,2 ± 0,5 16 54 8,4 ± 0,5 8.312 ± 1.210 69.374 ± 10.591 9,0 ± 0,6 17 60 8,1 ± 0,4 8.589 ± 1.575 69.298 ± 11.357 8,4 ± 0,4 18 60 8,4 ± 0,6 8.226 ± 1.257 69.142 ± 10.861 8,9 ± 0,6 19 59 8,9 ± 0,9 7.647 ± 1.270 67.761 ± 12.844 9,6 ± 1,1 20 58 9,2 ± 0,9 7.375 ± 1.358 67.647 ± 12.484 9,8 ± 0,9 21 60 8,1 ± 0,6 8.341 ± 2.080 66.751 ± 11.721 8,1 ± 0,5 22 53 8,5 ± 0,7 7.323 ± 1.443 61.937 ± 12.454 9,2 ± 0,9 23 49 8,1 ± 0,3 7.449 ± 1.424 60.476 ± 11.692 8,1 ± 0,7 24 56 8,0 ± 0,3 7.593 ± 1.500 60.202 ± 9.703 7,4 ± 0,3 25 60 8,1 ± 0,4 7.357 ± 1.453 59.729 ± 11.495 8,2 ± 0,5 26 53 8,3 ± 0,4 6.446 ± 1.393 53.297 ± 11.881 8,1 ± 0,3
Die durchschnittliche Lebensleistung in den väterlichen Halbgeschwisterfamilien lag zwischen 53.297 und 86.126 Milch-kg, was einer Differenz von 32.829 Milch-kg in der durchschnittlichen Lebensleistung entspricht. Für die mittlere Laktationsleistung ergaben sich Werte zwischen 6.446 Milch-kg als Minimum und 9.632 Milch-kg als Maximum. Die mittlere Nutzungsdauer in Jahren betrug zwischen 7,4 und 10,6 Jahre.
Tabelle 10 gibt die Verteilung der Lebensleistungen nach bisher erbrachten Laktationen für die Milch-, Eiweiß- und Fett-kg-Leistung der 1.506 Deutschen Holstein Kühe aus der Gruppe der Halbgeschwister wieder. Hierbei wird deutlich, dass die Gruppe der Halbgeschwister aufgrund der Auswahlkriterien von mindestens acht Laktationen und / oder einer Lebensleistung von mindestens 90.000 Milch-kg in der MLP zweigeteilt wird. Die Kühe in der fünften, sechsten und siebten Laktation, die aufgrund ihrer hohen Lebensleistung ausgewählt wurden, stellten nur einen kleinen Teil des Datenmaterials. Die übrigen Halbgeschwister erfüllten bereits durch ihre hohen Laktationsnummern die Auswahlkriterien, so dass ihre Milch-kg- Lebensleistung im Mittel deutlich geringer war.
Tabelle 10: Mittelwerte (x) und Standardabweichungen (s) für die Lebensleistungen nach der letzten erfassten Laktationsnummer für Milch, Eiweiß und Fett in Kilogramm bei den Halbgeschwistern mit mindestens acht Laktationen und / oder einer Lebensleistung von mindestens 90.000 kg Milch (n=1.500)
x ± s Anzahl
Laktationen
Anzahl Kühe
Anteil
in % Milch-kg Eiweiß-kg Fett-kg 5 1 0,07 % 98.480 3.406 3.478 6 5 0,33 % 95.539 ± 4.241 3.260 ± 306 4.085 ± 558 7 18 1,20 % 94.644 ± 3.778 3.099 ± 150 3.696 ± 385 8 807 53,80 % 65.857 ± 13.031 2.223 ± 428 2.774 ± 539 9 429 28,60 % 75.139 ± 13.563 2.525 ± 461 3.191 ± 600 10 177 11,8 % 80.174 ± 12.301 2.678 ± 410 3.428 ± 537 11 69 4,60 % 87.868 ± 10.084 2.958 ± 367 3.825 ± 522
3.1.1.2 Extremtiere
Die Gruppe der Extremtiere umfasste die zum Zeitpunkt Juli 2007 lebenden Deutschen Holstein Kühe mit mindestens 12 Laktationen in der MLP und / oder einer
