J. Dairy Sci. 96:8060-8074
dx.doi.org/10.3168/jds.2013-6778
©American Dairy Science Association ® , 2013
A. Black,* J. L. Taraba,§G. B. Day,§ F. A. Damasceno,§ e J. M. Bewley*1
*Department of Animal and Food Sciences,
§Department of Biosystems and Agricultural Engineering, University of Kentucky, Lexington 40546
Abstract
Lo scopo di questa ricerca era quello di caratterizzare le performance della mandria, la soddisfazione e le raccomandazioni dei produttori e le pratiche di management utilizzate dai gestori della lettiera compost (Compost Bedded Pack, CBP) in Kentucky (42 allevamenti e 47 strutture con CBP). Gli allevamenti sono stati visitati tra l’Ottobre 2010 e il Marzo 2011. È stata fatta una selezione random di bovine stabulate soltanto su lettiera CBP e sono state valutate con punteggi riguardanti la locomozione e l’igiene. I cambiamenti nelle registrazioni mensili delle performance eseguite dalla Dairy Herd Improvement Association (DHIA), che comprendevano la produzione di latte, la SCC, le performance riproduttive e la conta giornaliera delle cellule somatiche nel latte di massa dopo lo spostamento in un ambiente con CBP, sono state analizzate utilizzando la procedura MIXED di SAS ( SAS 9.3; SAS Institute Inc., Cary, NC). La procedura GLM di SAS (SAS 9.3) è stata utilizzata per sviluppare dei modelli per descrivere l’umidità della CBP, la temperatura della CBP a 20.3 cm di profondità e l’igiene medio della mandria. I produttori fornivano per bovino 9.0 ± 2.2 m2 di spazio sulla lettiera ( n = 44). Stalle costruite con una corsia di alimentazione annessa costavano 1.051 ± 407 $ per bovino ( n = 40). Stalle costruite senza una corsia di alimentazione annessa costavano 493 ± 196 $ per bovino ( n = 13). Con i trucioli di legno essiccati al calore erano necessari 0.05 ± 0.04 m3 di lettiera per bovina al giorno ( n = 15). Con i trucioli di legno verde erano necessari 0.07 ± 0.06 m3 di lettiera per bovina al giorno ( n = 12). I benefici della CBP più frequentemente citati comprendevano il comfort della bovina ( n= 28), la pulizia della bovina ( n = 14) e la natura a basso mantenimento del sistema (n = 10). Con l’aumento della frequenza e della profondità di rimescolamento e della temperatura ambientale, si verificava un aumento della temperatura della lettiera, misurato a 20.3 cm di profondità nella CBP. Aumentando la profondità di rivoltamento, lo spazio di movimento adatto per bovina e il tasso di essiccazione diminuiva l’umidità della CBP. I punteggi riguardanti la locomozione e l’igiene medio della mandria erano, rispettivamente, 1.5 ± 0.3 ( n= 34) e 2.2 ± 0.4 ( n= 34). L’aumento della temperatura a 20.3 cm di profondità nella CBP e l’aumento della temperatura ambientale hanno migliorato l’igiene medio della mandria. La conta delle cellule somatiche nel latte di massa è diminuita rispetto all’anno che precedeva lo spostamento in stalle con CBP ( 323.692 ± 7.301 vs. 252.859 ± 7.112 cellule/ml) per gli allevamenti che usavano stalle con CBP come sistema di stabulazione primario ( n = 9). La produzione giornaliera di latte, raccolta da test mensili della Dairy Herd Improvement Association, è aumentata rispetto a prima che le vacche fossero spostate in recinti con CBP, fino al secondo anno dopo lo spostamento (29.3 ± 0.3 vs. 30.7 ± 0.3 kg, rispettivamente), per le aziende che usavano capannoni con CBP come sistema di stabulazione primario ( n = 8). Il periodo dell’interparto è diminuito rispetto all’anno precedente fino al secondo anno dopo il trasferimento (14.3 ± 0.1 vs. 13.7 ± 0.1 mesi) in capannoni che utilizzavano CBP in quegli allevamenti che la utilizzavano come sistema di stabulazione primario (n = 8).
Parole chiave: stalle con lettiera compost (compost bedded pack, CBP), attento management della struttura
Introduzione
Gli allevatori di bovine da latte della Virginia hanno sviluppato strutture costituite da stalle con lettiera compost (CBP, Compost Bedded Pack) con lo scopo di migliorare i livelli di comfort delle vacche, per aumentare la loro longevità e per ridurre i costi iniziali che servono per la costruzione di una stalla (Wagner, 2002) oltre a ridurre potenzialmente il rischio di mastiti associato alla lettiera tradizionale. I ricoveri con lettiera compost (CBP) forniscono uno spazio aperto per sdraiarsi a terra senza postazioni o suddivisioni fisse, spesso circondato da un muro di sostegno di 1.2 metri, per consentire lo stoccaggio del letame per almeno 6-12 mesi (Janni et al., 2007). La temperatura è una misura chiave dell’efficienza del compostaggio (Imbeah, 1998). Un’areazione attiva del materiale compost favorisce la produzione di calore da parte dei microbi. La mungitura avviene solitamente 2 volte al giorno e questa rappresenta una tempistica ottimale per poter rivoltare e mescolare la lettiera compost senza che le bovine siano all’interno del capannone con CBP (Barberg et al., 2007a; Janni et al., 2007; Shane et al., 2010). Temperature del compost comprese tra i 40 e i 50 gradi consentono la degradazione della maggior parte della cellulosa (Fergus, 1964; Jeris and Regan, 1973; Kuter et al., 1985), portando potenzialmente ad una maggior diminuzione dell’altezza della CBP e aumenta la durata dello stoccaggio del letame. Le alte temperature (da 55 a 65°C) promuovono la distruzione dei patogeni (Stentiford, 1996), cosa che potrebbe essere vantaggiosa per la riduzione di quei batteri causa di mastiti. Comunque le temperature della CBP, osservate da Barberg et al. (2007a), non raggiungevano i livelli necessari per una sanificazione del materiale. La mancanza di sanificazione del materiale durante il processo microbico all’interno della CBP indica che il sistema è più simile a quello di un “semi-compostaggio” che non compie un ciclo di compostaggio completo. La densità ottimale di stoccaggio dei bovini dipende dal quantitativo di letame e di urina depositati nella CBP. Più umidità viene depositata dalle bovine più è necessario ulteriore spazio per capo o più lettiera per poter assorbire l’umidità, permettendo all’attività microbica e all’essicazione superficiale di essere attive e bilanciate (Janni et al., 2007). Come minimo tutte le bovine devono avere la possibilità di sdraiarsi contemporaneamente e allo stesso tempo di avere lo spazio per muoversi e raggiungere la corsia di alimentazione o gli abbeveratoi (Janni et al., 2007). In base alla produzione di letame e di urina di ogni bovina, Janni et al. (2007), raccomandano 7.4 m2/ vacca per una Frisona di 540 kg o 6.0 m2/ vacca per una bovina di razza Jersey del peso di 410 kg. I recinti in Israele che non usano lettiera aggiuntiva, richiedono molto più spazio per bovina tenendo conto della ridotta capacità di trattenimento dell’acqua, raccomandando un minimo di 15 m2/ vacca quando la corsia di alimentazione ha il pavimento senza compost e tra i 20 e i 30 m2/ vacca quando il compost viene utilizzato anche nella corsia di alimentazione (Klaas et al., 2010). La densità dei bovini, le condizioni climatiche ambientali, il flusso d’aria e l’igiene delle bovine sono i fattori principali che determinano la necessità di aggiunta di nuova lettiera (Barberg et al., 2007a; Janni et al., 2007). I manager di stalle con lettiera compost utilizzano fini trucioli di legno o segatura, che vengono ritenuti in grado di favorire il mescolamento e l’areazione insieme all’attività microbica e ad un maggior rapporto di superficie area/volume se comparati con paglia o con scaglie di legno (Janni et al., 2007). La CBP ha la flessibilità di soddisfare i fabbisogni di spazio, esercizio fisico, riposo e d’interazione sociale delle bovine (Galama et al., 2011), rendendola un promettente sistema di stabulazione in grado di favorire il benessere degli animali se comparata alla stabulazione libera. La CBP non ha corsie in cemento nell’area di riposo e le bovine camminano, stanno in piedi e riposano sul compost (Barberg et al.,2007a). Lobeck et al. (2011) hanno scoperto una diminuzione dell’incidenza di zoppie ( punteggio di locomozione ˃ 2, dove 1 = normale e 5 = gravemente zoppo; Flower and Weary, 2006) nelle stalle con CBP (4.4%) se confrontate con quelle a stabulazione libera, con quelle a ventilazione artificiale (13.1%; P = 0.01) e con quelle a ventilazione naturale (15.9%; P < 0.001). Barberg et al. (2007b) hanno osservato risultati simili, con il 7.8% delle bovine stabulate in recinti con CBP che avevano una zoppia clinicamente manifesta. Cook (2003) ha scoperto una prevalenza media di zoppia più bassa tra le mandrie a stabulazione libera con lettiera di sabbia (SF; prevalenza in estate: 16.5%; prevalenza in inverno: 18.9%) se confrontate con quelle stabulate in stalle a posta libera che utilizzavano tappetini o materassini (prevalenza in estate: 24.4%; prevalenza in inverno: 26.9%), entrambe le quali avevano valori molto più alti rispetto a quelli osservati nelle stalle con CBP. Una gestione adeguata dell’igiene della bovina può ridurre il rischio di mastiti (Neave et al., 1969; Schreiner and Ruegg, 2003; Reneau et al., 2005). Barberg et al. (2007b) hanno rilevato un punteggio medio per l’igiene di 2.66 (1 = pulito e 5 = molto sporco; Reneau et al., 2005) in 12 stalle con CBP visitate. Shane et al. (2010) hanno rilevato un punteggio medio per l’igiene di 3.1 (1 = pulito e 5 = molto sporco; Reneau et al., 2005) in 6 stalle con CBP. Uno studio, che metteva a confronto stalle con CBP, stalle con ventilazione forzata e stalle con ventilazione naturale, ha evidenziato che le bovine stabulate in recinti con CBP avevano un aumento (P < 0.05) del punteggio assegnato all’igiene (1 = pulito e 5 = molto sporco; Reneau et al., 2005; punteggio 3.18) se comparate con le stalle ventilate artificialmente (2.83) e con quelle ventilate naturalmente (2.77) (Lobeck et al., 2011). La salute della mammella, stabilita con la SCC, è risultata migliorata in uno studio condotto da Barberg et al. (2007b), dove il tasso di soggetti affetti da mastiti (percentuale di vacche con una SCC ≥ 200.000 cellule/ml) si era ridotto dal 35.4 al 27.7% dopo lo spostamento dei capi in stalle con CBP. Klaas et al. (2010) hanno osservato valori di SCC di 133.000, 214.000 e di 229,000 cellule/ml in 3 allevamenti con CBP in Israele che non aggiungevano ulteriore nuova lettiera. L’obiettivo primario di questo studio è quello di definire le strategie chiave di management utilizzate dagli allevatori del Kentucky che gestiscono stalle con CBP, e l’influenza della CBP sulla salute e sull’igiene della mammella, sulle zoppie, sulla resa di latte e sulle performance riproduttive. Il secondo obiettivo dello studio è quello di determinare i fattori che influenzano la temperatura e l’umidità della CBP e l’igiene delle bovine.
Materiali e metodi
Uno studio sul campo di 47 allevamenti con CBP areata abitualmente è stato condotto in Kentucky tra l’Ottobre 2010 e il Marzo 2011. Agenti di contea dell’Università del Kentucky e consulenti del Kentucky Dairy Development Council (Lexington), hanno identificato alcuni allevamenti gestiti con stalle CBP. Gli agenti e i consulenti hanno identificato 58 allevamenti e 42 hanno accettato di partecipare. Cinque degli allevamenti scelti avevano 2 stalle con CBP, presentando 47 CBP da campionare. Ogni allevamento è stato visitato una volta durante il periodo di studio, con 2-3 visite giornaliere per il campionamento. La raccolta dei dati per ogni allevamento si è verificata in periodi differenti durante l’arco della giornata in base al programma di visita del sito e alle disponibilità. Dei 47 recinti, 34 erano utilizzati come sistema di stabulazione primaria per bovine da latte. I 13 recinti rimanenti erano utilizzati come stabulazione supplementare per bovine con necessità specifiche ( ad esempio per bovine zoppe, anziane e malate).
Raccolta dei dati
È stato utilizzato un questionario per definire le pratiche di management intervistando i produttori e chiedendo di rispondere ad una serie di domande durante le visite al sito. Tutte le pratiche di management, incluse la profondità e la frequenza di rimescolamento, l’accesso al pascolo, il tipo di lettiera e la frequenza con cui veniva aggiunta erano risposte soggettive del produttore e non venivano registrate dai ricercatori. Le registrazioni mensili delle performance effettuate dalla DHIA riguardo la produzione di latte, la SCC, l’abbattimento selettivo e le performance riproduttive sono state raccolte dopo autorizzazione da parte dei produttori coinvolti nel programma. Solo le mandrie con dati che riguardavano i 12 mesi prima e i 24 mesi dopo l’occupazione della stalla sono state incluse nell’analisi della DHIA. 15 fattorie soddisfacevano questi criteri. Lo storico della SCC sul latte di massa (BTSCC) è stato raccolto da cooperative e da compagnie del latte previa autorizzazione dei produttori. Gli allevamenti che non avevano dati sul prima e sul dopo occupazione della stalla sono stati esclusi dall’analisi. Dodici dei 42 produttori sono stati inclusi nell’analisi della BTSCC.
Igiene e locomozione della mandria
I punteggi riguardanti l’igiene e la locomozione sono stati raccolti per vacca in ogni allevamento che usava recinti con CBP come sistema primario di stabulazione ( n = 34) al momento della visita del sito. Un minimo di 50 vacche è stato valutato per ogni allevamento a meno che non ci fosse un numero inferiore alle 50 vacche stabulate nei recinti CBP, nel qual caso, tutte le bovine venivano valutate. Le bovine sono state selezionate in maniera random utilizzando le ultime cifre del numero identificativo della targhetta auricolare ( ad esempio numero pari, numero dispari o multipli di 3) e valutate dallo stesso osservatore ( che assegnava un punteggio sia per la locomozione che per l’igiene), durante la visita di ogni allevamento. La zoppia è stata valutata osservando le bovine camminare sul cemento utilizzando il sistema di valutazione della locomozione di Sprecher et al. (1997) dove 1 = normale, 2 = leggermente zoppo, 3 = moderatamente zoppo, 4 = zoppo e 5 = gravemente zoppo. L’osservazione della locomozione è stata effettuata incoraggiando l’animale a camminare e valutando le zampe e il posteriore. Le bovine con un punteggio di locomozione ≥ 3 sono state classificate come clinicamente zoppe. L’igiene è stato valutato utilizzando un sistema con un range da 1 a 4, dove 1 = pulito e 4 = molto sporco (Cook and Reinemann, 2007), valutando la pulizia della mammella e delle zampe posteriori. L’igiene medio della mandria è stato calcolato per essere utilizzato in ulteriori analisi.
Analisi dei nutrienti del compost
Campioni di materiale proveniente dalla lettiera sono stati raccolti da 9 zone distribuite casualmente all’interno di ogni recinto, durante il periodo di visita al sito. La lettiera compost è stata campionata a vari stadi di degradazione e di livello del materiale. I ricercatori hanno raccolto118.3 cm3 di strato superficiale del materiale usato come lettiera da ogni luogo ( per un totale di 1.064,7 cm3 ), utilizzando una tazza per misurazioni di 59.1cm3 (Everyday Living; The Kroger Co., Cincinnati, OH), mettendolo poi in una busta di plastica di 3.8 l (Ziploc, Slider Storage and Freezer Bags with Smart Zip Seal; S. C. Johnson & Son Inc., Racine, WI) e successivamente hanno mescolato il materiale per creare un campione del composto rappresentativo dell’intera lettiera CBP. Le analisi sui nutrienti del materiale della lettiera sono state condotte dal personale di laboratorio dell’University of Kentucky Regulatory Services (Lexington) su tutti i campioni di materiale provenienti dalla lettiera al fine di determinare il contenuto di umidità e le concentrazioni di P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Mn, e Fe mediante metodi specificati da Peters et al. (2003). Il rapporto carbonio:azoto (C:N) è stato calcolato per tutte le stalle.
Copertura degli edifici
Le misurazione dell’edificio comprendevano il suo orientamento e la sua ubicazione (longitudine e latitudine); la sua estensione e ampiezza; la lunghezza e la larghezza della CBP; la lunghezza della corsia di alimentazione; la lunghezza, l’ampiezza, il posizionamento e il numero di abbeveratoi; l’altezza della gronda; il tipo di promontorio e la sua apertura; il numero e il posizionamento dei ventilatori (Damasceno, 2012).
Temperature della lettiera compost
Le temperature sono state registrate una volta alle 9 durante ogni visita al sito da zone distribuite casualmente all’interno del capannone. La misurazione della temperatura è stata effettuata a 10.2 e 20.3 cm di profondità utilizzando un termometro a termocoppia (0.22 m lunghezza, accuratezza ± 2.2°C; modello 87; Fluke Inc., Everett, WA), e sulla superficie della CBP utilizzando un termometro ad infrarossi (accuratezza ± 1°C; modello 62; Fluke Inc.). Le condizioni di temperatura ambientale ed umidità relativa (RH) sono state raccolte una volta durante ogni visita utilizzando un misuratore meteorologico (Kestrel; accuratezza di ± 1°C; modello 4000; KestrelMeters.com, Sylvan Lake, MI).
Analisi statistiche
Statistiche descrittive
La procedura MEANS di SAS (SAS 9.3; SAS Institute Inc., Cary, NC) è stata utilizzata per calcolare le medie e la deviazione standard di tutte le pratiche di management non categorizzate, dei punteggi di locomozione, dei punteggi sull’igiene, delle temperature e dell’umidità relativa (RH) ambientale e all’interno della stalla, delle temperature della CBP e delle concentrazioni dei nutrienti. Tutte le medie sono riportate come media ± deviazione standard. La procedura FREQ di SAS è stata utilizzata per calcolare le considerazioni dei produttori e le frequenze delle pratiche di management.
Performance della mandria
La procedura MIXED di SAS (SAS 9.3; SAS Institute Inc.) è stata utilizzata per sviluppare dei modelli per descrivere i dati della DHIA sulle mandrie che utilizzavano stalle con lettiera CBP come sistema primario di stabulazione (n = 8) e come sistema di stabulazione per soggetti con bisogni speciali (n = 7). Le misurazioni delle performance, incluse la produzione di latte, la SCC, l’abbattimento selettivo e le performance riproduttive, sono state confrontate riguardo vari periodi di tempo: 12 mesi prima (prima), da 1 a 12 mesi dopo (transizione) e da 13 a 24 mesi dopo (dopo) lo spostamento delle bovine in stalle con lettiera CBP. Per ogni misura di performance è stato sviluppato un modello individuale, compreso il periodo relativo allo spostamento (prima, transizione e dopo) come effetto fisso, dove y = x. I dati sono stati trattati come un effetto ripetuto per ogni modello, con l’allevamento trattato come il soggetto. Tutti i risultati sono stati presentati impiegando il metodo dei minimi quadrati (± SE). Le stagioni sono state definite come segue: 20 Marzo, primo giorno di primavera; 21 Giugno, primo giorno dell’estate; 22 Settembre, primo giorno d’autunno e 21 Dicembre, primo giorno dell’inverno. La BTSCC giornaliera della mandria è stata calcolata mediamente per mese e categorizzata come mese 1 fino a mese 12 prima o dopo la data di occupazione della stalla. La procedura MIXED di SAS è stata utilizzata per testare l’influenza dello spostamento verso la nuova struttura (prima o dopo il passaggio) e della stagione sulla BTSCC per i produttori che usano stalle con CBP come sistema di stabulazione primario (n = 9) o che le usano per bovine con bisogni speciali (n = 3).
Temperatura, umidità ed igiene
La procedura GLM di SAS (SAS 9.3; SAS Institute Inc.) è stata utilizzata per sviluppare modelli adatti a descrivere l’umidità della CBP, la sua temperatura a 20.3 cm di profondità e l’igiene medio della mandria, ognuno dei quali era approssimativamente normale. Quattro fattorie sono state escluse dall’analisi perché le bovine avevano accesso sia a stalle con CBP che a stalle a stabulazione libera, creando così una stima inaccurata della densità del bestiame. Sei ulteriori allevamenti sono stati esclusi dal modello umidità perché non erano stati raccolti i dati relativi all’umidità relativa, rimanendo così 32 allevamenti da includere nei modelli. La rilevanza e l’importanza verso le variabili d’interesse hanno influenzato la selezione delle variabili esplicative scelte per il modello d’inclusione. Tutte le variabili esplicative selezionate sono state inserite nel modello, a prescindere dall’importanza. Le variabili esplicative per l’umidità della CBP includevano la profondità di rivoltamento, lo spazio per bovina corretto per quanto riguarda l’accesso al pascolo (SQMP) e il tasso di essiccazione della CBP. L’accesso al pascolo era una stima del produttore e potrebbe non essere rappresentativo del tempo effettivamente speso al pascolo.
Dove SQMP = spazio per bovina (m2/bovina) corretto per l’accesso al pascolo, SQM (m2/bovina) = area totale della CBP divisa per il numero di bovine stabulate sulla CBP e PAST = percentuale di tempo (espresso come decimale) che la bovina trascorre al pascolo durante l’arco della giornata al momento della visita in allevamento. Il tasso di essicamento è direttamente proporzionale al fattore determinante la concentrazione dell’umidità nell’aria, che è la differenza tra l’umidità nell’aria in equilibrio con la superficie della CBP (Csur; kg di H2O/m3 di aria secca) e la concentrazione ambientale dell’umidità (Camb; kg di H2O/m3 di aria secca) (adattato dall’Equazione 21.3a, pagina 655 di Bird et al.,1960). La concentrazione dell’umidità dell’aria a livello della superficie della lettiera è stata saturata (RH 100%) ed è stata determinata utilizzando la temperatura di superficie della lettiera. Il contenuto di umidità nell’aria ambientale è stato determinato a partire da una misurazione della temperatura e della RH a 122 cm sopra la CPB. Questa correlazione lineare (Equazione 2) è stata utilizzata in SAS (SAS 9.3; SAS Institute Inc.) per tener conto degli effetti della temperatura dell’aria, della concentrazione di umidità nell’aria e della velocità dell’aria sul tasso di umidità della CBP:
DR = K × ( Csur – Camb)
dove DR = tasso di essiccazione (kg di H2O/m2 · s) e K = coefficiente medio complessivo di trasferimento della massa (m/s), che è una funzione della velocità dell’aria (m/s) e della temperatura ambientale (°C), e K è direttamente dipendente dalla velocità dell’aria (dedotto dall’Equazione 21.2-25, pagina 647 di Bird et al., 1960), supponendo che RH 100%, Csur = concentrazione dell’umidità nell’aria sulla superficie della CBP e Camb = concentrazione dell’umidità nell’aria ambientale. Le variabili esplicative riguardanti la temperatura della CBP includevano la frequenza di mescolamento, la profondità di mescolamento, la temperatura ambientale e lo spazio per bovina. Le variabili esplicative che descrivevano l’igiene medio della mandria includevano la temperatura ambientale, l’umidità della CBP e la temperatura della CBP a 20.3 cm di profondità. Soltanto gli allevamenti che usavano i recinti con CBP come sistema di stabulazione primario, sono stati inclusi nelle analisi riguardanti l’igiene (n = 32). Le trasformazioni cubiche e quadrate sono state testate per tutte le variabili esplicative ( P ˂ 0.05). Tutte le variabili esplicative e le interazioni a 2 e 3 vie tra le variabili esplicative e le trasformazioni significative sono state testate ( P ˂ 0.05) utilizzando l’eliminazione a posteriori e la somma dei quadrati di tipo I.
Risultati e discussioni
Management/gestione dell’allevamento
Caratteristiche della mandria e management
Durante le visite ai siti scelti, 90.1 ± 48.8 vacche erano stabulate sulla CBP ( n = 47). I resoconti dei produttori, o i valori da loro dichiarati verbalmente al momento della visita che potevano o meno essere basati su resoconti soggettivi, mostravano che la produzione di latte giornaliera e la SCC erano, rispettivamente, di 27.3 ± 4.0 kg ( n = 39) e di 246.500,0 ± 84.421,6 cellule/ml (n = 38). L’US Department of Agriculture National Agricultural Statistics Service (USDA/NASS, 2012) ha riportato che la produzione giornaliera di latte in Kentucky era di 17.8 kg/die, la quale risultava più bassa rispetto a quella dichiarata dai produttori che usavano stalle con CBP. Norman et al. (2010) hanno riportato una SCC media nel Kentucky di 313.000 cellule/ml, che era più alta di 66.500 cellule/ml rispetto al valore registrato dagli allevatori che utilizzavano stalle con CBP. Le razze di bovino coinvolte erano Frisona (n = 29), Jersey (n = 3) e degli incroci di razze differenti (n = 9). Gli allevamenti fornivano come alimentazione prevalentemente una TMR (n = 36), sebbene alcuni praticassero una somministrazione sequenziale degli alimenti (n = 5) o un mix tra le due tipologie di razionamento (n = 1). In estate, 26 produttori praticavano un sistema a pascolamento zero, mentre 29 produttori praticavano questo stesso sistema in inverno. Ventuno allevamenti pascolavano le bovine durante l’estate con una media del 40.3 ± 17.3 % dell’arco della giornata e 18 produttori pascolavano le bovine durante l’inverno mediamente durante il 37.4 ± 19.2% dell’arco della giornata. Diciotto produttori fornivano almeno un po’ di pascolo durante l’arco dell’anno, mentre 26 produttori operavano un sistema di pascolamento zero durante tutto l’arco dell’anno. Permettendo l’accesso al pascolo si riduce il quantitativo di urina e di letame evacuato nella stalla, riducendo il fabbisogno della lettiera. I produttori sceglievano di abbattere selettivamente gli animali provenienti dalla mandria in seguito ad una moltitudine di ragioni, molte delle quali erano multi sfaccettate. I produttori affermano che i loro criteri primari di abbattimento selettivo comprendono problemi relativi all’attività riproduttiva (n = 32), alla scarsa salute di piedi e zampe (n = 8), alle mastiti (n = 6), all’età (n = 6), alle produzioni (n = 6) e alla vendita ad altri allevamenti da latte (n = 2). Altri criteri per l’abbattimento selettivo (n = 1) comprendevano le ferite, la SCC, i problemi in transizione, il sovraffollamento, la conformazione della mammella, i problemi di parto, la malattia di Johne ed altre patologie. Gli allevatori controllavano i problemi agli zoccoli mediante un regolare pareggiamento degli stessi (n = 35), trattando i problemi ai piedi nella sala mungitura (n = 29) e utilizzando dei bagni disinfettanti per i piedi da fare periodicamente (n = 23). La maggior parte dei produttori non amputava le code alle bovine (n = 31), sebbene alcuni allevatori amputassero tutte le code (n = 6) ed altri solo alcune (n = 4). Buona parte dei produttori utilizzava la fecondazione artificiale (AI) (n = 27) al posto di un toro (n = 23) per fecondare le bovine e 4 produttori utilizzavano un toro clean up dopo la AI. Un produttore era un allevatore stagionale. Per individuare l’estro nelle bovine i produttori utilizzavano più frequentemente (n = 22) l’osservazione visiva. Altri mezzi per l’individuazione del calore comprendevano Ovsynch (n = 11), cerotti per la determinazione del calore Estrotect (Rockway Inc.; http://www.estrotect.com; n = 8), la verniciatura alla base della coda (n = 6), Lutalyse (Pfizer Animal Health, New York, NY; n = 6), Kamar Heatmount Detectors (Kamar Inc., Colorado Springs, CO; n = 5), un protocollo a tempo di AI (n = 4), un sistema di allerta del calore (n = 2) o l’inserimento interno di farmaci a rilascio controllato (CIDR) (n = 1). Undici produttori si affidavano ai tori per l’individuazione degli estri.
Influenze della stabulazione precedente e di quella di nuova adozione
La maggior parte dei produttori è passata dal pascolo verso l’utilizzo di una stalla con CBP (n = 16) o a stabulazione libera(n = 12), con altri che sono passati da un sistema a stabulazione libera e dal pascolo (n = 6), da una lettiera tradizionale e dal pascolo (n = 4), o da una lettiera convenzionale e da un sistema a stabulazione libera (n = 1). La raccolta di idee provenienti dalla visita di altre fattorie, ha influenzato la progettazione delle stalle da parte di molti produttori (n = 21). Altre influenze provenivano dalle le idee del produttore (n = 8), dalla letteratura universitaria (n = 8), da concetti dell’industria (n = 4), dai progetti delle stalle a stabulazione libera (n = 3) e dai progetti del National Resource Conservation Service (NRCS, Washington, DC) (n = 2). Costruire una stalla con CBP, con le stesse indicazioni di una stalla a stabulazione libera, consente una certa flessibilità nel convertire l’una nell’altra se la stalla non risultasse adatta alle esigenze del produttore. Tre produttori hanno deciso di utilizzare progetti per stalle a stabulazione fissa per costruire un capannone, come piano alternativo se la stalla con CBP non avesse soddisfatto le loro particolari esigenze. Non tutti i sistemi sono adatti ai singoli produttori e potrebbe sorgere il desiderio di trasformare la stalla CBP in una a stabulazione libera in seguito a preferenze di gestione. La flessibilità delle dimensioni del capannone potrebbe permettere questa transizione. Tuttavia, è importante correggere le indicazioni per ottimizzare l’efficacia dell’ambiente di compostaggio (Janni et al., 2007) al fine di mantenere una superficie di riposo a terra asciutta per le bovine.
Management della CBP
La maggior parte dei produttori ha utilizzato trucioli o segatura di legno come materiale per la lettiera del loro capannone con CBP. Il cinquanta per cento ha utilizzato trucioli essiccati al calore o segatura, il 33% ha usato la segatura di legno verde e il 17% ha usato una combinazione di trucioli di legno verde, trucioli essiccati in forno o residui ottenuti da baccelli di soia. Non sono stati studiati i livelli di Klebsiella nella lettiera e le mastiti causate da questo batterio. Tuttavia, Janni et al. (2007) hanno sconsigliato l’utilizzo di segatura e di i trucioli di legno verde o bagnato a causa di un possibile aumento dell’esposizione del capezzolo al batterio Klebsiella, una delle cause di mastite ambientale. Le specie di Klebsiella sopravvivono nel legno massiccio e nell’alburno (Bagley et al., 1978) e il non trattare termicamente il legno usato per la lettiera può aumentare l’esposizione della mammella a questi patogeni. La segatura di legno verde può aumentare l’esposizione alle specie Klebsiella, ma anche altre fonti ambientali possono contribuire all’incidenza della mastite causata dalle diverse specie di questo patogeno. Utilizzare trucioli essiccati, trovare una fonte alternativa di lettiera, o mantenere asciutto e pulito l’ambiente di riposo, può ridurre l’esposizione alle specie di Klebsiella. Lo studio attuale non ha misurato la prevalenza delle mastiti cliniche. Di conseguenza, non conosciamo i cambiamenti dovuti alla scelta della lettiera nell’incidenza delle mastiti causate da Klebsiella. I produttori hanno aggiunto trucioli per una profondità di 25,1 cm (n = 35), con un range che variava dai 3,5 ai 121,9 cm, per iniziare una nuova CBP. Il quantitativo iniziale di lettiera aggiunta dopo la pulizia poteva variare in base alla vecchia quantità di materiale contenuto nel capannone; tuttavia, in questo studio non sono state raccolte queste informazioni. Il clima invernale ha richiesto l’aggiunta di nuovi trucioli ogni 16,4 giorni (n = 40), con range che andavano da ogni giorno fino ad ogni 56 giorni. Il clima estivo ha richiesto l’aggiunta di nuovi trucioli ogni 18,2 giorni (n = 39), con range che andavano da un giorno sì e uno no fino a ogni 45 giorni. I produttori hanno aggiunto uno strato di trucioli, profondo in media 8,8 cm (n = 40), per ogni nuova aggiunta di lettiera, con range che andavano da 0,1 a 35,3 cm. Climi più freddi aumentavano il gradiente di temperatura tra l’aria ambientale e la CBP. L’aumento del gradiente può favorire il raffreddamento della CBP, riducendone la temperatura e diminuendo l’evaporazione dell’umidità (NRAES, 1992). La maggior parte dei produttori ha aggiunto dei trucioli per ridurre l’umidità della CBP (n = 25), indicando un aumento delle necessità di mantenimento della lettiera nella stagione invernale. I criteri per l’aggiunta di trucioli comprendevano: il compost che aderiva alle bovine (n = 12), l’aspetto visivo della CBP (n = 9), la presenza di vacche sporche (n = 6), un programma di aggiunta rutinario (n = 5), lo stato di compattazione del compost (n = 3), il compost appiccicato alle attrezzature (n = 3), la disponibilità della lettiera (n = 1) o i cambiamenti di atteggiamento della bovina per quanto riguardava lo sdraiarsi a terra (n = 1). Anche altre indagini hanno consigliato l’aggiunta di lettiera quando il materiale si attaccava alle bovine (Barberg et al., 2007a; Janni ed altri, 2007); tuttavia, a questo punto l’igiene potrebbe essere probabilmente già compromesso e la SCC potrebbe essere già aumentata. Piuttosto, la raccomandazione sicuramente più attuabile è l’aggiunta di trucioli in base all’umidità della CBP. La combinazione di letame e substrato non dovrebbe superare un tenore di umidità del 70% (Schulze, 1962; Gray e altri, 1971a), sebbene sia preferibile un tenore che si aggira tra il 50 e il 60% (Gray et al., 1971b; Finstein, 1977; NRAES, 1992). I produttori possono misurare l’umidità pesando il materiale prima e dopo l’essiccazione, per determinare l’eventuale necessità di aggiungere altra lettiera. Comunque, nessun produttore nel presente studio ha misurato l’umidità, se escludiamo la valutazione visiva o la spremitura del materiale. La pulizia del capannone si è verificata 1.7 ± 0.8 volte all’anno (n = 30) quando la CBP ha raggiunto i 0.9 ± 1.5 m (n = 22) in altezza. Dopo la pulizia del capannone rimaneva un’altezza di 7,9 ± 10,9 cm (n = 30) di materiale residuo della lettiera. Lo strato superficiale della CBP contiene alcune popolazioni microbiche attive, come si può vedere dalle popolazioni batteriche campionate in esso [R. A. Black, J. L. Taraba, G. B. Day, F. A. Damasceno, M. C. Newman (Department of Animal and Food Sciences, University of Kentucky, Lexington), K. A. Akers (Department of Animal and Food Sciences, University of Kentucky), C. L. Wood (Department of Statistics, University of Kentucky), K. J. McQuerry (Department of Statistics, University of Kentucky), e J. M. Bewley, dati inediti] e, utilizzare quello strato per dare inizio ad una nuova CBP, può portare una transizione più agevole dopo ogni pulizia della CBP. I produttori hanno assegnato 9.0 ± 2.2 m2 di spazio sulla CBP per vacca (n = 44). Quando corretto per l’eventuale accesso al pascolo, lo spazio per vacca era di 12.0 ± 7.6 m2 di CBP. Barberg et al. (2007a) hanno riportato una densità di bestiame di 8.6 ± 2.6 m2 per vacca e Janni et al. (2007) hanno raccomandato un minimo di 7.4 m2 per vacca. Il clima estivo consente una miglior essiccazione legata all’aumento dell’evaporazione, senza il rischio di un raffreddamento eccessivo della CBP, che può facilmente verificarsi in condizioni più fredde. Fornire più spazio nel periodo invernale riduce la quantità di umidità per area di spazio e può ridurre la necessità di aggiungere ulteriore lettiera. In estate la maggior parte dei produttori (n = 28) ha rivoltato la CBP 2 volte al giorno, mentre 18 produttori hanno rivoltato la CBP 1 volta al giorno e 1 produttore 3 volte al giorno. In inverno, 33 produttori hanno rivoltato la CBP 2 volte al giorno, 13 produttori 1 volta al giorno e 1 produttore 3 volte al giorno. La profondità di rivoltamento era di 24.2 ± 7.4 cm (n = 42). La frequente aerazione della CBP fornisce ossigeno ai microbi e ai batteri aerobi presenti al suo interno, stimolando l’attività microbica e la produzione di calore mediante il loro metabolismo. Il calore nella CBP asciuga lo strato superficiale, fornendo alle bovine una superficie di riposo secca e riducendo la necessità di aggiungere altra lettiera. Gli aratri per i campi erano lo strumento più utilizzato per il rivoltamento (n = 33), seguiti dai motocoltivatori (n = 5) e da una combinazione di entrambi gli strumenti (n = 4). Il 31% dei produttori ha monitorato la temperatura della CBP con un termometro (n = 40). La maggior parte delle corsie sono state raschiate e pulite 1 volta al giorno (n = 18), ma 7 produttori hanno raschiato 2 volte al giorno, 4 hanno raschiato un giorno sì e l’altro no e 1 ha raschiato 3 volte al giorno. I produttori hanno usato raschiatori pneumatici (n = 26) e lame livellatrici (n = 3) per pulire le corsie. Un bacino scavato nella terra era il sistema più comune di stoccaggio (n = 25) del letame proveniente dalla corsia di alimentazione, dai recinti e dalla sala mungitura, ma alcuni produttori hanno utilizzato anche pattumiere (n = 4) e pozzetti in calcestruzzo (n = 2).
Sala e procedure di mungitura
I tipi di sala di mungitura comprendevano quella a spina di pesce (n = 22), quella in parallelo (n = 10), quella parabone (n = 5), quella a uscita rapida (n = 1), a giostra (n = 1), di passaggio (n = 1), bypass (n = 1) e a linea bassa (n = 1). La maggior parte delle aziende mungeva le bovine 2 volte al giorno (n = 38) e 4 allevamenti mungevano le vacche 3 volte al giorno. Le procedure di mungitura sono state registrate in 5 sale mungitura. L’uso dei guanti durante la mungitura si è verificato in 31 allevamenti. 41 produttori hanno utilizzato un dip prima della mungitura e tutti i produttori hanno utilizzato un dip post mungitura(n = 42). I dip pre mungitura utilizzati contenevano: iodio (n = 20), perossido di idrogeno (n = 5), sodio dicloroisocianurato (n = 3) e biossido di cloro (n = 1). I dip post mungitura utilizzati contenevano: iodio (n =25), clorito di sodio (n = 3), biossido di cloro (n = 3) e una combinazione di cloruro di iodio e sodio (n = 1). Quarantuno produttori hanno asciugato i capezzoli prima di attaccare la mungitrice e 34 produttori hanno utilizzato salviette usa e getta per ogni singola mucca. Prelievi automatici sono stati effettuati su 25 delle aziende visitate. La maggior parte delle aziende ha avuto un’analisi annuale dei loro sistemi di mungitura (n = 39). Le colture sulle vacche mastitiche sono state effettuate in 18 aziende agricole, mentre altre 18 aziende agricole non lo hanno fatto. Cinque fattorie hanno effettuato colture su animali casuali. Adeguate procedure in sala mungitura, in particolare l’utilizzo di un disinfettante per il capezzolo dopo la mungitura e la presenza di attrezzature correttamente funzionanti sono fondamentali in qualsiasi sistema di gestione per il mantenimento di mammelle sane (Dufour et al., 2011).
Management della vacca in asciutta
Tutti gli allevamenti tranne 1 utilizzavano una terapia antibiotica nelle vacche in asciutta (n = 41). Tutti e quattro i quarti erano trattati da 29 produttori e 17 produttori utilizzavano Orbeseal (Pfizer Animal Health). Ventuno produttori hanno utilizzato un vaccino nei confronti di Escherichia coli, inclusi il J-5 Strain (Pfizer Animal Health, n = 9), l’ENDOVAC-Bovi (Immvac Inc., Columbia, MO; n = 7) e il J-VAC (Merial Ltd., Duluth, GA; n = 4). Ventinove aziende gestivano le vacche in asciutta al pascolo o in un recinto di esercizio e 5 fattorie fornivano un alloggiamento a queste vacche.
Economia
I costi di costruzione possono essere un grande investimento di capitale quando si costruisce una nuova stalla. I capannoni con lettiera compost (CBP) hanno dei costi d’investimento inferiori rispetto alle stalle a stabulazione libera a causa del minor impiego di calcestruzzo e della mancanza di un hardware di stalla [Barberg et al., 2007a; Janni et al., 2007; R. A. Black, J. L. Taraba, G. B. Day, F. A. Damasceno, M. C. Newman ((Department of Animal and Food Sciences, University of Kentucky, Lexington), K. A. Akers ((Department of Animal and Food Sciences, University of Kentucky, Lexington), C. L. Wood (Department of Statistics, University of Kentucky), K. J. McQuerry (Department of Statistics, University of Kentucky) e J. M. Bewley, dati inediti]), anche se alcuni stati richiedono un pavimento di calcestruzzo per ridurre la dispersione dei nutrienti. Tuttavia, più spazio per bovina richiede necessariamente una struttura più ampia per gestire l’umidità proveniente dal letame, dall’urina e dall’attività microbica nella CBP. Il costo totale per la costruzione di un capannone con CBP è stato di 85.400 ± 69.800 $ (n = 37), con un range che oscillava dai 10.900 ai 300.000$. Molti produttori hanno rinnovato vecchi capannoni e questo non ha richiesto la costruzione di una corsia di alimentazione annessa, oppure hanno utilizzato il capannone con CBP come alloggiamento supplementare per vacche con necessità particolari e alle vacche veniva consentito di mangiare in zone distaccate. Inoltre, alcuni produttori hanno preferito una corsia di alimentazione distaccata e hanno scelto di non incorporarla nel capannone con CBP. I produttori che hanno scelto di costruire un capannone con CBP e con corsia di alimentazione annessa hanno speso 103.700 ± 74.200 $ (n = 24), con un range che andava dai 30.000 ai 300.000 $; in totale per costruire un capannone che alloggiasse 103.3 ± 63.3 bovine hanno speso 78.77 ± 29.12 $ per m2 di area. I produttori che hanno scelto di costruire un capannone CBP senza corsia di alimentazione annessa, hanno speso 51.454 ± 46.229 $ (n = 13), con un range che andava dai 10.00 ai 155.000 $; in totale, per costruire un capannone che alloggiasse 98.8 ± 46.9 bovine, hanno speso 48.69 ± 21.01 $ per m2 di area. Il calcestruzzo può rappresentare una parte sostanziale dei costi di costruzione della stalla e l’eliminazione della costruzione della corsia di alimentazione può eliminare una parte di tali costi. Inoltre, i capannoni costruiti all’interno dello stato del Kentucky non devono avere una base in calcestruzzo. La costruzione di capannoni con base in calcestruzzo richiederebbe un maggior investimento di capitale da parte dei produttori. I costi per bovina (supponendo 9,3 m2 per vacca) della costruzione del capannone con corsia di alimentazione annessa erano di 1.051 ± 407 $ (n = 24) e di 493 ± 196 $ (n = 13) per quello senza corsia. Tuttavia, non tutti i produttori erano sempre disposti a fornire 9,3 m2 di spazio per bovina. Capannoni con annessa corsia di alimentazione fornivano 9,2 ± 2,0 m2 per capo (n = 24). Quelli senza corsia di alimentazione annessa fornivano 8,9 ± 2,7 m2 per capo (n = 13). Utilizzando le misure dello spazio fornito dal produttore per bovina, i capannoni CBP con corsia di alimentazione annessa costavano 1.013 ± 383 $ per capo (n = 24) e quelli senza corsia di alimentazione costavano 511 ± 312 $per vacca (n = 13). Horner et al. (2007) hanno prodotto modelli raffiguranti 29 differenti situazioni di management. Ogni modello variava per quanto riguardava il numero di bovine (200, 700 o 3.000 vacche), il sistema di ventilazione (naturale o meccanico), il tipo di lettiera [ stalle con CBP, stalle a stabulazione libera con lettiera fatta da materassini (MF), stalle SF o pascolo] e il sistema di gestione del letame (fossa per il letame, raschiatore per i liquami o sistema per il lavaggio con flusso di acqua). Le stalle a posta libera con materassini e sabbia costano, rispettivamente, 1.950 $ e 1.800 $ per vacca, incluse luci, circuiti, stuoie e sistema di raffreddamento. Confrontando questo con uno scenario simile in un capannone con CBP, con annessa corsia di alimentazione, i costi della CBP sono di 900 $ o del 46% in meno per vacca rispetto alla stalla con MF e 750 $, o del 42% in meno per vacca rispetto alla stalla con lettiera SF. Però, sebbene il costo dell’investimento iniziale sia inferiore rispetto a quello di un sistema a stabulazione libera, il costo variabile della lettiera CBP potrebbe essere più alto. La lettiera costituita da segatura costa 6.55 ± 4.72 $ per m3 di qualsiasi materiale essa sia, compreso segatura o trucioli essiccati con il calore (KDS), segatura o trucioli di legno verde (GS) o se fatta da una miscela di segatura o trucioli essiccati, segatura o trucioli di legno verde o da baccelli ottenuti dalla lavorazione della soia (MIX). I produttori che utilizzano una lettiera di tipo MIX pagano di più (9.45 ± 4.96 $ per m3) rispetto a quelli che utilizzano KDS (8.19 ± 4.95 $ per m3) e GS (3.30 ± 1,91 $ per m3). Inoltre, i produttori che utilizzano una MIX o una GS hanno aggiunto più trucioli alla CBP per vacca al giorno ( rispettivamente, 0,07 ± 0,03 e 0,07 ± 0,06 m3/vacca al giorno) rispetto ai produttori che utilizzano KDS (0,05 ± 0,04 m3/vacca al giorno). Una lettiera MIX costa 0.70 ± 0.49 $ per vacca per giorno, una KDS costa 0.35 ± 0.37 $ per vacca al giorno e una GS costa 0.26 ± 0.32 $ per vacca al giorno. Il materiale MIX potrebbe essere più costoso perché i produttori hanno bisogno di ulteriori aggiunte di lettiera a causa della ridotta capacità di assorbimento dell’acqua da parte del legno verde o del materiale alternativo. I costi della lettiera possono variare da regione a regione. Una stalla SF richiede 18,2 kg di sabbia per posta al giorno (Gooch et al., 2003) e la lettiera di sabbia costa 0.0099 $ per chilogrammo (Buli et al., 2010). Supponendo che le vacche abbiano una cuccetta ognuna, la lettiera SF costa 0.18 $ per vacca al giorno. Le stalle a stabulazione libera hanno cuccette di sabbia profonde, che forniscono una comoda superficie per sdraiarsi. Le stalle a stabulazione libera con materassi richiedono meno lettiera perché il materasso funziona da superficie morbida su cui sdraiarsi al posto della lettiera. La lettiera aiuta nel ridurre l’attrito quando la mucca si alza e si sdraia. È consigliato mettere da un minimo di 2,5 ad un massimo di 5,1 cm di lettiera sulla superficie del materasso (MWPS, 2000). I produttori in genere aggiungono lettiera nuova 3.9 volte a settimana (Fulwider et al., 2007). Una bovina di razza Holstein di circa 590 kg necessita di un materassino che sia largo 114,3 cm e lungo 172,7 cm. Se i produttori aggiungono in media 3.8 cm di lettiera, le poste richiederanno 0,075 m3 di segatura come lettiera. I produttori di allevamenti a stabulazione libera solitamente utilizzano una varietà costituita da diversi tipi di segatura simile alla CBP che costa 6.55$/ m3. Pertanto, la lettiera MF costa 0.13 $ per vacca al giorno. Il sistema MF richiede una minima quantità di investimento per quanto riguarda il materiale della lettiera; però, i costi della lettiera variano a seconda della regione e del costo del trasporto che dipende dalla distanza dalla fonte.
Commenti dei produttori
Ai produttori è stato chiesto, sulla base delle loro esperienze e dei loro giudizi, cosa del loro capannone li soddisfacesse, quali aspetti della stalla con CBP gli piacessero, quali invece avrebbero cambiato, quali consigli darebbero agli altri allevatori e che nozioni hanno appreso durante tutto il periodo in cui hanno gestito una stalla con CBP. Dei 42 produttori, 41hanno risposto che erano soddisfatti del loro capannone con CBP e 1 ha risposto che era abbastanza soddisfatto; però, i produttori tendono a sostenere a prescindere una decisione dopo un grande investimento. La maggior parte dei produttori ha citato, come beneficio del sistema di allevamento con CBP, l’aumento del comfort della bovina (n = 28). Altri hanno citato l’aumento di pulizia nella bovina (n = 14), la natura a bassa manutenzione del sistema (n = 10) e l’utilità di questa tipologia di capannoni quando si hanno bovine con esigenze e problemi particolari (n = 10). Ulteriori vantaggi citati (n =1) comprendevano i costi inferiori della lettiera, la presenza di pascoli più puliti, la diminuzione dei costi di investimento e anche la riduzione del cattivo odore e delle mosche. Quando gli è stato chiesto che cosa avrebbero cambiato del loro capannone con lettiera CBP, i cambiamenti più citati riguardavano un aumento delle dimensioni o della capacità (n = 15), pareti laterali più alte e una miglior ventilazione (n = 12), l’aggiunta di un muro di supporto intorno al perimetro del capannone (n = 6), l’aumento dei sostenitori in favore di questa tipologia di stabulazione (n = 5) e la presenza di coperture con teloni in inverno (n = 5). Ulteriori cambiamenti suggeriti (n = 1) comprendevano l’aggiunta di un recinto per il close-up, di irrigatori, di tappetini in gomma nelle corsie, l’aumento della larghezza della corsia di alimentazione, il cambiamento delle attrezzature per il rivoltamento e il posizionamento del bacino di raccolta dei liquami vicino alla stalla. Undici produttori hanno detto che per molti di loro costruire una stalla con CBP garantisce una lettiera un’adeguata ai bovini. Altri consigli includevano la movimentazione della CBP 2 volte al giorno (n = 9), l’utilizzo di trucioli essiccati con il calore (n = 6), il mantenimento di un’umidità bassa nella CBP (n = 5) e la garanzia di uno spazio per bovina di almeno 9,3 m2 per capo (n= 5). I consigli riportati dai produttori e i cambiamenti apportati alle strutture spesso si contraddicono l’uno con l’altro ed implicano l’esigenza di una miglior comprensione del sistema con CBP e della variabilità di pratiche di gestione degli allevatori.
Caratteristiche del compost
Analisi dei nutrienti del compost
La Tabella 1 illustra la composizione dei nutrienti della CBP. Il rapporto C: N variava da 11.3 a 43.2, con una media di 26.7 ± 7.8. Barberg et al. (2007a) hanno osservato un rapporto C: N medio di 19.5 nelle stalle con CBP del Minnesota e Russelle et al. (2009) hanno riscontrato un range che variava da 11.2 a 20.9 nelle CBP in Minnesota, valori entrambi inferiori rispetto a quelli osservati nello studio in corso. Lo studio attuale potrebbe avere un più alto rapporto C: N a causa di una maggiore disponibilità di lettiera in Kentucky rispetto al Minnesota. La differenza potrebbe essere correlata anche al fatto che le aziende del Kentucky hanno, come vantaggio, una quantità di letteratura in merito molto più ampia da utilizzare quando si pianifica e si costruisce una nuova struttura. Il rapporto medio C: N nello studio corrente rientrava nell’intervallo consigliato che andava da 25: 1 a 30: 1 per un compostaggio ottimale (NRAES, 1992). Al contrario, Qian e Schoenau (2002) hanno riscontrato una relazione negativa nel rapporto tra C e N del compost al momento dell’utilizzo come fertilizzante e nella disponibilità dell’azoto per il terreno, affermando che un rapporto C: N maggiore di 15 tendeva a diminuire la disponibilità dell’azoto. Ciò suggerisce la necessità di un compostaggio continuo del materiale CBP anche una volta rimosso dalla stalla, al fine di processare ulteriormente il materiale per ottenere un prodotto più idoneo ed utilizzabile. La lavorazione del materiale ne consentirà un’ulteriore sanificazione dovuta all’alta produzione di calore sviluppato dalla flora microbica ed una degradazione maggiore legata alla digestione operata dai batteri mesofili. Lettiere alternative, tra cui le scaglie di legno, la paglia di lino, la paglia di grano, la buccia dell’avena, la polvere di paglia e i residui del baccello della soia, hanno la capacità di generare un rapporto C: N adatto per il compostaggio (Shane et al., 2010), sebbene i produttori preferissero usare la segatura. L’utilizzo di lettiere alternative, anche se mescolate con segatura o trucioli di legno, può offrire ai produttori una vasta gamma di lettiere più economiche, pur mantenendo un ambiente di compostaggio attivo. Tuttavia, le lettiere alternative, devono fornire una superficie idonea per una degradabilità ottimale e un adeguato rapporto C: N. Oltre a C ed N i campioni di CBP (Tabella 1) contenevano 0.40 ± 0.15% P, 1.30 ± 0.52% K, 2.01 ± 3.15% Ca, 0.45 ± 0.21% Mg, 110.37 ± 45.91 mg di Zn / kg, 27.76 ± 15.53 mg di Cu / kg, 222.41 ± 135.00 mg di Mn / kg e 2,779.73 ± 2,339.44 mg Fe / kg. La maggior parte del concime conteneva concentrazioni di nutrienti in grado di soddisfare le esigenze delle coltivazioni; comunque potrebbe essere utile effettuare dei test sul terreno, con lo scopo di determinare il suo contenuto di nutrienti ed evitare un loro eccesso o difetto.
TABELLA 1. Valori dell’analisi dei nutrienti per i campioni di lettiera compost raccolti provenienti da 47 fienili a CBP
Temperature
Nell’ambiente medio di misurazione giornaliera la temperatura era di 9,9 ± 9,4°C. La temperatura media della CBP sulla superficie era di 10,5 ± 8,0°C. L’evaporazione e la ventilazione raffreddano la superficie della CBP, portandola ad un livello di temperatura vicino a quella ambientale. Tuttavia, ad una profondità di 20,3 e 10,2 cm le temperature erano, rispettivamente, 36,1 ± 11,0°C e 32,3 ± 10,6°C. La CBP può mantenere temperature più alte in profondità perché qui ci sono molti meno meccanismi di raffreddamento. Barberg et al. (2007a) hanno registrato una temperatura media più elevata della CBP, di 42.5°C in circa 12 stalle e a 4 differenti profondità (15, 30.5, 61 e 91 cm) in Minnesota. Essi hanno notato che le temperature non erano significativamente differenti alle diverse profondità della CBP. Le temperature della lettiera compost risultavano superiori rispetto a quelle riportate nello studio attuale. Barberg et al. (2007a) hanno rilevato temperature a profondità maggiori rispetto a quelle dello studio attuale e questo potrebbe aver portato ad un aumento delle temperature della CBP. Inoltre, sono stati campionati più siti e forse questo ha ridotto l’effetto della bassa temperatura sulla media complessiva. Temperature del compost superiori a 55°C promuovono la sanificazione, ma temperature tra 45 e 55°C massimizzano la degradazione del materiale (Stentiford, 1996). Le temperature osservate da Barberg et al. (2007a) e quelle registrate nello studio in corso, di fatto non raggiungono il livello necessario (da 55 a 65°C) per la sanificazione del materiale. I produttori dovrebbero avere come obiettivo di fissare le temperature tra i 45 e i 55°C, visto che lo scopo della stalla con CBP è quello di mantenere una superficie asciutta, riducendo la quantità di CBP e la necessità di aggiungere trucioli di legno. Quando le temperature diminuiscono verso i 35-40°C, la popolazione microbica è molto più variegata e non più così efficiente nel degradare il materiale della CBP (Stentiford, 1996). Test di significatività delle variabili esplicative e dei coefficienti stimati per il modello di temperatura rilevata ad una profondità di 20,3 cm nella CBP sono espressi in Tabella 2. La frequenza di mescolamento, la temperatura ambientale e la trasformazione cubica e quadratica della profondità di mescolamento possono ripercuotersi sul valore della temperatura misurato a 20,3 cm di profondità nella CBP (Tabella 2; P ≤ 0,05). Le temperature della lettiera di tipo compost aumentano con l’aumentare della temperatura ambientale (Tabella 2; P <0,05). Una diminuzione del gradiente di temperatura tra la CBP e l’aria può ridurre la quantità di calore perso dalla CBP a causa della conduzione e del raffreddamento legato all’evaporazione. Questo potrebbe rappresentare una preoccupazione durante l’inverno con clima freddo. Come l’aria si raffredda, il gradiente di temperatura tra la CBP e l’aria aumenta, portando ad una perdita di calore nella CBP. Per questo è imperativo entrare in un clima più freddo con uno strato di compost molto attivo, in grado di generare calore al fine di avere un compostaggio efficiente e una riduzione dell’umidità. Inoltre, l’aggiunta di coperture durante il l’inverno può aumentare la temperatura dell’aria all’interno della stalla e ridurre il raffreddamento dovuto all’evaporazione. Aumentando giornalmente la frequenza di agitazione si ha un aumento della temperatura a 20,3 cm profondità nella CBP (Tabella 2; P <0,01) che in media va da 30.0 ± 2.7°C con agitazione di 1 volta/giorno a 40.0 ± 1.9°C con agitazione di 2 volte/giorno. Areando più spesso la CBP anche le zone più compattate ricevono più aria, permettendo ai batteri del compostaggio di lavorare in modo più efficiente ed efficace (NRAES, 1992). La mungitura si verifica solitamente 2 volte al giorno e questo rappresenta un momento ottimale per effettuare il mescolamento della CBP senza che le mucche siano presenti ed intralcino questa operazione. L’areazione della lettiera compost è relativamente facile e non richiede molto tempo, dura infatti solo 15-30 minuti (B. Klingenfus, Harvest Home Dairy, Crestwood, KY; comunicazione personale) e migliora l’efficienza del compostaggio. L’aumento della profondità di mescolamento aumenta anche la temperatura della CBP (Tabella 2; P = 0,04). L’aerazione profonda consente alle zone più in profondità e più compattate di ricevere più aria, aumentando l’efficienza e la profondità di compostaggio (NRAES, 1992) e innalza la temperatura della CBP mediante il calore prodotto dai microbi. La temperatura della lettiera compost (CBP) aumentava all’aumentare della profondità di mescolamento, con picchi raggiunti quando questa profondità si aggirava tra i 15 e i 20 cm, cali quando la profondità di mescolamento era tra i 25 ei 35 cm e aumenti quando la profondità di mescolamento oscillava tra i 35 e i 40 cm. Le prestazioni della lettiera compost miglioravano con una maggior frequenza di agitazione e di profondità.
TABELLA 2. Coefficienti stimati per modelli di temperatura media misurata a 20.3 cm di profondità nella lettiera compost
Umidità
Il contenuto medio di umidità della CBP era di 56.1 ± 12.4%. Il processo di compostaggio funziona in modo ottimale quando l’umidità è tra il 40 e il 60% (Jeris e Regan, 1973; Suler e Finstein, 1977; Stentiford, 1996). Un contenuto eccessivo di umidità può inibire l’attività aerobica a causa della perdita dell’integrità interstiziale o della porosità (Golueke e Diaz, 1990; NRAES, 1992) e alcune aree della superficie possono risultare compattate fino a formare delle zolle. Un’elevata umidità può favorire l’adesione del materiale alle estremità dei capezzoli. Un contenuto di umidità al di sotto del 30-35% può inibire anche l’attività microbica, facendo cessare il processo di compostaggio (NRAES, 1992, Stentiford,1996) fino a che non viene aggiunta altra umidità. Queste condizioni vengono probabilmente osservate maggiormente in estate e, anche se il compostaggio attivo non si verifica, la lettiera così asciutta fornisce alle bovine una idonea superficie secca su cui sdraiarsi e riposare, cosa che è uno degli obiettivi auspicabili da tutto il sistema d’allevamento. Test di significatività delle variabili esplicative e i coefficienti stimati per i modelli di umidità della CBP sono espressi nella Tabella 3. Il tasso di essiccazione, calcolato con l’equazione 2, ha influenzato in modo significativo l’umidità della CBP (Tabella 3; P <0,05). L’aumento della velocità di essiccazione riduce l’umidità della CBP (P <0,01). Tuttavia, va notato che le misurazioni del tasso di essiccazione sono state fatte una volta soltanto per allevamento e non per un periodo di tempo così protratto da poter rappresentare diverse condizioni ambientali, cosa che risulta essere una limitazione per questa misurazione. Un’analisi più approfondita svolta nel tempo rappresenterebbe una gamma più completa di ambienti e scenari. Tuttavia, sia la temperatura ambientale che la RH non erano controllabili dal produttore; però, il produttore può manipolare la velocità dell’aria. La scelta di un sito adeguato per la costruzione della stalla è uno dei modi per favorire la velocità dell’aria. La costruzione di stalle troppo vicine ad altre strutture riduce la naturale ventilazione. Chastain (2000) ha raccomandato uno spazio minimo di 22,9 m tra gli edifici e una posizione in alto per massimizzare la ventilazione naturale. Anche la ventilazione meccanica, fatta utilizzando dei ventilatori, può aumentare la velocità dell’aria. La ricerca riguardante i ventilatori (Brockett e Albright, 1987; Chastain, 2000; Snell et al., 2003) si concentra sull’effetto del tasso di ventilazione e sul posizionamento del ventilatore rispetto alla bovina; tuttavia, nessuna ricerca ha esaminato gli effetti del tasso di ventilazione sull’umidità della CBP. Comunque, consigli di questo tipo possono essere applicabili. Il numero e il posizionamento dei ventilatori dipende dalla densità di stoccaggio dei capi, dalle condizioni ambientali, dal tipo di utilizzo e di costruzione della stalla (Wells, 1990) e le vacche dovrebbero ricevere un flusso di aria minimo di almeno 0.024 m3/s in inverno e di 0.236 m3/s in estate (Stowell e Bickert, 1995). Le prestazioni di compostaggio migliorano con l’aumento del tasso di essiccazione.
TABELLA 3. Coefficienti stimati per modelli di umidità della lettiera compost (CBP)
1 Lo spazio per bovina è stata calcolata come area totale della CBP divisa per il numero totale di vacche stabulate su CBP. Lo spazio per bovino è stato corretto dividendo per 1 meno la percentuale di tempo (espressa come decimale) speso al pascolo al giorno.
2 Il tasso di essiccazione è stato calcolato come coefficiente medio complessivo di trasferimento della massa (K; m/s) che segna la differenza tra la concentrazione dell’umidità a livello della superficie del compost (kg di H 2 O/m 2 ·s) e la concentrazione dell’umidità nell’aria ambientale (kg diH 2 O/m 3 di aria secca).
Salute della mandria
Zoppia
Il punteggio medio assegnato alla locomozione era di 1.5 ± 0.9 (n = 1.719). Nell’assegnazione di questo punteggio sono state esaminate soltanto le bovine che occupavano stalle CBP come sito primario di stabulazione. Di tutte le vacche a cui è stato dato un punteggio riguardo la zoppia, il 69.3% ha avuto un 1, il 18.7% ha avuto un 2, il 6.9% ha avuto un 3, il 4.4% ha avuto un 4 e lo 0.6% ha avuto un 5. La prevalenza di una zoppia clinica (punteggio di locomozione ≥ 3) è stata dell’11.9%, con il 5% delle vacche valutate come severamente zoppe (punteggio di locomozione ≥ 4). Uno studio condotto nel Minnesota da Espejo et al. (2006) ha evidenziato una prevalenza di zoppia in bovine di razza Holstein ad alta produzione, alloggiate in stalle a stabulazione libera. Espejo ha riportato che il 19.3% delle vacche aveva un punteggio di 1, il 56.1% di 2, il 18.6% di 3, il 5.8% di 4 e lo 0.3% di 5 (n = 5.626), producendo un punteggio medio per la locomozione di 2.1 in tutte le mandrie. La riduzione di questi punteggi nelle vacche alloggiate in stalle con CBP durante questo studio, sostiene il concetto che questo tipo di stalle aiutino a ridurre l’incidenza di zoppia, offrendo una superficie più morbida da calpestare rispetto alle stalle a stabulazione libera (Phillips e Schofield, 1994; Vaarst ed altri, 1998; Somers ed altri, 2003). Viene trascorso meno tempo sul pavimento in cemento cosa che può ridurre i disturbi dello zoccolo (Sogstad et al., 2005). Eckelkamp et al. (2014) hanno riportato che le bovine che passano da una stalla a stabulazione libera obsoleta ad una con lettiera CBP trascorrono 4 h/giorno in più sdraiate rispetto a quelle nel sistema precedente (rispettivamente, 13.1 vs. 9.1 h/giorno). Inoltre, le bovine zoppe (punteggio di locomozione ≥ 3, utilizzando il sistema di punteggio di Sprecher et al.(1997)) hanno trascorso 5 h/giorno in più sdraiate sulla CBP in confronto a quelle alloggiate in sistemi a stabulazione libera (rispettivamente 13.1 vs. 8.0 h/die; P < 0.05). Un design inadeguato della stalla può portare ad una riduzione del suo utilizzo e ad un incremento dell’incidenza di zoppia all’interno della mandria (Dippel et al., 2009). Il recupero da lesioni e da disturbi che potrebbero derivare da difetti di progettazione dell’impianto, risulta essere più facile sulla CBP perché le bovine non utilizzando cuccette progettate impropriamente non hanno più limitazioni di spazio per sdraiarsi e riposare. Le vacche sane (punteggio di locomozione ≤ 2) hanno aumentato di 3 h/giorno il tempo trascorso sdraiate, quando sono state spostate da un sistema a stabulazione libera ad un capannone con CBP (10.1 vs. 13.1 h/d rispettivamente; P < 0.05).
Igiene
Una gestione adeguata dell’igiene della bovina può ridurre il rischio di mastite (Neave et al., 1969; Schreiner e Ruegg, 2003; Reneau et al., 2005). Le lettiere convenzionali sono associate alla scarsa pulizia della vacca e ad un aumento del rischio di sviluppare mastiti (Berry, 1998; Peeler et al., 2000; Ward ed altri, 2002). Nello studio attuale, il punteggio medio dell’igiene della bovina era 2.2 ± 0.7 (n = 1.699). Di tutti le bovine valutate per il parametro igiene nel corso di questo studio, il 12.3% ha ricevuto come punteggio un 1, il 57.9% un 2, il 23.2% un 3 e il 6.6% un 4. Quasi un terzo delle vacche valutate sono stati considerate sporche (punteggio di igiene ≥ 3). Barberg et al. (2007b) hanno evidenziato un punteggio medio di igiene della mandria di 2.66 nei 12 allevamenti con CBP che hanno visitato. Shane et al. (2010) hanno osservato un punteggio medio d’igiene della mandria di 3.10 in 6 allevamenti con CBP. Uno studio che metteva a confronto le stalle con CBP, quelle con ventilazione artificiale e quelle ventilate naturalmente, ha evidenziato che le bovine stabulate in capannoni con CBP avevano un aumento dei punteggi di igiene (3.18) rispetto alle altre 2 tipologie (stalla con ventilazione artificiale,punteggio di 2.83; stalla ventilata naturalmente, punteggio di 2.77) (Lobeck et al., 2011). Klaas et al. (2010) hanno valutato la pulizia delle bovine nelle stalle con CBP in Israele, in sistemi che non prevedono l’utilizzo di materiale da lettiera aggiuntivo. I ricercatori hanno valutato il 51.2% delle vacche esaminate come sporche (con un punteggio di 3 o 4). Hanno notato che l’allevamento con le bovine più pulite gestiva una stalla a CBP con alte temperature e che gli allevamenti con le bovine più sporche avevano invece una CBP che non generava elevate temperature. I ricercatori hanno ipotizzato che l’igiene della bovina possa riflettere le prestazioni del compostaggio. Gestire una CBP con alte temperature ed con un efficiente compostaggio può portare ad avere vacche più pulite. Test di significatività delle variabili esplicative e dei coefficienti stimati per il modello igiene medio delle mandrie sono espressi nella tabella 4. La temperatura ambientale, la temperatura della CBP a 20,3 cm di profondità e l’interazione tra l’umidità e la temperatura ambientale possono influire significativamente sull’igiene medio della mandria (Tabella 4; P <0,05). Un aumento della temperatura (registrato nella CBP a 20,3 cm di profondità) ha diminuito i punteggi riguardanti l’igiene medio della mandria (tabella 4; P <0,01). Le alte temperature della CBP possono essere una strategia chiave per la gestione dell’efficienza del compostaggio (Imbeah, 1998). La distruzione dei patogeni, o la sanificazione, si verificano quando le temperature della lettiera compost raggiungono i 55-65°C; tuttavia, una efficace degradazione del materiale nel compost si verifica quando le temperature sono fra i 45 e i 55°C (Stentiford, 1996). Le temperature osservate nello studio attuale (36.1 ± 11.0°C) potrebbero causare una degradazione minima del materiale. L’interazione tra umidità e temperatura ambientale influenza significativamente l’igiene della mandria (P < 0.01). Quando l’umidità era bassa (35%, Jeris e Regan, 1973; Suler e Finstein, 1977; Stentiford, 1996) e la temperatura ambientale alta, i punteggi medi sull’igiene della mandria si sono abbassati. Comunque, quando l’umidità era alta (70%; Jeris e Regan, 1973; Suler e Finstein, 1977; Stentiford, 1996) e la temperatura ambientale era o alta o bassa, i punteggi medi sull’igiene della mandria erano aumentati. La diminuzione osservata è simile alla correlazione evidenziata da Lobeck et al. (2011) nella quale il punteggio dell’igiene risulta aumentato in inverno piuttosto che in estate (3.33 vs. 3.21, rispettivamente), anche se la differenza non era significativa (P > 0,05). L’umidità della lettiera a base di compost diminuisce con l’aumento del tasso di essiccazione, che aumenta con le elevate temperature ambientali. Pertanto, temperature ambientali più alte probabilmente riducono l’umidità della CBP, garantendo alle bovine una superficie dove sdraiarsi più secca e con meno capacità di adesione su di loro quando si alzano. Inoltre, la capacità dell’aria di trattenere acqua aumenta con l’aumento delle temperature ambientali, permettendo un’evaporazione maggiore dell’umidità dalla CBP. Schreiner e Ruegg (2003) hanno osservato un aumento del rischio di infezione alle mammelle di 1,5 volte quando il punteggio dato all’igiene era di 3 o 4, rispetto alle vacche con punteggi assegnati di 1 o 2. In tutti gli scenari d’interazione tra temperatura ambientale e umidità, il punteggio dell’igiene si è mantenuto al di sotto di 3, indicando che gli ampi range di temperatura e di performance della CBP possono favorire un miglioramento dell’igiene delle bovine. Le gestione dell’umidità nella CBP è più importante quando le temperature diventano più fredde, perché probabilmente l’igiene della bovina viene più facilmente compromesso in seguito alle aumentate condizioni di umidità. I produttori devono mantenere la superficie di riposo per le vacche asciutta, andando ad aggiungere altra quantità adeguata di lettiera al fine di assorbire l’umidità o garantendo più spazio per capo per andare a ridurre l’umidità immessa nella CBP.
TABELLA 4. Coefficienti stimati per modelli di igiene medio della mandria
1 L’igiene è stato valutato con una scala da 1 a 4, dove 1 è pulito e 4 è molto sporco (Cook e Reinemann, 2007).
Storico della SCC
La BTSCC media per allevamento (che utilizzava un capannone con CBP come alloggiamento primario (n = 9)) risultava diminuita dall’anno precedente il trasferimento nella stalla CBP all’anno successivo (323.700 ± 7.300 vs. 252.900 ± 7.100 cellule/ml, rispettivamente; P <0,01). Norman et al. (2010) hanno riportato una SCC media ottenuta dal DHIA di 313.000 cellule/ml in Kentucky, dimostrando che la SCC nelle stalle con CBP era inferiore alla media della SCC in Kentucky. Durante la stagione estiva la SCC era elevata se comparata a quella dell’autunno, della primavera e dell’inverno (rispettivamente, 323.900 ± 10.500 vs. 288.300 ± 10.100, 272.800 ± 10.100 e 265.200 ± 10.100 cellule/ml; P <0,05). Nessuna differenza stagionale relativa alla costruzione della stalla con lettiera compost è stata osservata. Barkema et al. (1998) non hanno riferito alcuna correlazione tra il livello di SCC e l’incidenza di mastite clinica. Pertanto, anche se la qualità del latte può essere accettabile, nessuna ipotesi può essere fatta circa la mastite clinica in mandrie stabulate su CBP. La miglior gestione dell’ambiente abitativo probabilmente gioca un ruolo nella diminuzione della BTSCC. Per le vacche gestite in maniera libera al pascolo o in recinti, la fornitura di un alloggio, che sia un capanno con CBP o una stalla a stabulazione libera, in genere migliora l’ambiente in cui vivono e questo può migliorare anche la loro salute. Inoltre, questo spostamento richiede un aumento della capacità gestionale che può portare ad un miglioramento complessivo del management della mandria. Le mandrie che vengono spostate in una stalla a stabulazione libera in genere provengono da strutture obsolete che necessitano di lavori di ristrutturazione. Il nuovo capannone con CBP probabilmente ha migliorato la ventilazione, la superficie su cui sdraiarsi e la gestione complessiva, che possono influenzare la salute in generale degli animali. Tuttavia, questo miglioramento si evidenzia con qualsiasi nuova struttura di stabulazione. I produttori che ospitano vacche con speciali necessità nelle stalle con CBP (n = 3) non hanno notato alcun cambiamento nella BTSCC dall’anno precedente il trasferimento nella stalla CBP all’anno successivo (292.100 ± 11.000 vs 299.600 ± 11.300 cellule/ml, rispettivamente; P > 0.05). Durante la stagione estiva la SCC era più alta rispetto a quella registrata in primavera, autunno e inverno (rispettivamente, 359.400 ± 14.800 vs. 302.500 ± 15.700, 279.200 ± 14.800 e 242.300 ± 17.400 cellule/ml; P <0,05); inoltre, la stagione invernale ha prodotto una SCC inferiore rispetto a quella primaverile (P < 0.05). La maggior parte delle bovine di queste mandrie venivano alloggiate in stalle a stabulazione libera e la BTSCC risente maggiormente di questo tipo di stabulazione se comparata con un capannone con CBP. Queste oscillazioni della BTSCC sono più probabilmente da attribuite ai cambiamenti climatici, alla gestione o alle condizioni di stabulazione presenti nelle stalle a stabulazione libera.
Dati DHIA
La tabella 5 include la media delle valutazioni quantitative del rendimento della mandria per periodi che riguardano l’anno precedente (12 mesi prima del trasferimento nella stalla con CBP), l’anno di transizione (da 1 a 12 mesi dopo il trasferimento nella stalla con CBP) e il secondo anno (dai 13 ai 24 mesi dopo il trasferimento nella stalla con CBP) per quei produttori che utilizzavano una stalla con CBP come sistema primario di stabulazione. La produzione giornaliera di latte è aumentata da prima del passaggio alla CBP fino al secondo anno dopo la sua occupazione (rispettivamente, 29.3 ± 0.3 vs. 30.7 ± 0.3 kg; P <0,05). La resa media di latte delle mandrie spostate è aumentata da 8.937 ± 79 a 9.403 ± 74 kg. Per le mandrie che provenivano da un pascolo o da un recinto, un aumento della produzione potrebbe essere dovuto al fatto che il mangime fosse più vicino e più accessibile. Inoltre, fornendo come alimento una TMR, o più DMI proveniente dalla TMR, la produzione di latte può aumentare (Kolver e Muller, 1998). Una diminuzione da 411.230 ± 20.209 a 275.510 ± 20.080 cellule/ml nella SCC si è verificata dall’anno precedente al secondo anno dopo il trasferimento in una stalla con CBP. Norman et al. (2010) hanno riportato una SCC media registrata in Kentucky dalla DHIA di 313.000 cellule/ml, dimostrando che la SCC nelle stalle con CBP era inferiore rispetto a quella riportata dalla DHIA per il Kentucky. Tuttavia, per il mantenimento della salute della mammella, sono essenziali una corretta gestione e delle procedure adeguate in sala mungitura, tra cui il dip prima e dopo la mungitura, l’utilizzo dei guanti e di salviette individuali usa e getta per l’asciugatura, al fine di garantire condizioni igieniche ottimali durante questo processo. Miglioramenti dei parametri riproduttivi si sono verificati confrontando l’anno precedente il trasferimento nella nuova stalla con l’anno dopo e questi riguardavano l’interparto (14.3 ± 0.1 vs. 13.7 ± 0.1 mesi, rispettivamente; P <0.05), il periodo tra il parto e il ritorno del primo calore utile alla fecondazione (104.1 ± 3.0 vs 85.3 ± 3.0 giorni rispettivamente, P <0.05) e il periodo parto-concepimento (173.0 ± 3.5 vs 153.4 ± 3.4 giorni, rispettivamente; P <0.05). Un aumento della percentuale dei calori rilevati si è verificato confrontando l’anno precedente il trasferimento nella nuova stalla con l’anno successivo (42.0 ± 2.6 vs 48.7 ± 2.5%, rispettivamente; P <0,05). Tuttavia, i calori osservati diminuivano a partire dal primo anno di occupazione fino al secondo (48.7 ± 2.5 vs 39.5 ± 2.5% rispettivamente, P <0,05). L’aumento dei calori osservati potrebbe essere legato alla presenza di una superficie calpestabile più morbida data dalla CBP, che permette alle bovine di muoversi meglio e di esprimere in maniera ottimale i comportamenti legati all’estro (Phillips e Schofield, 1994). Inoltre, con le bovine molto più vicine alla stalla, i produttori riuscivano ad individuare meglio i comportamenti dell’estro. I tassi di gravidanza e di concepimento sono rimasti invariati dopo lo spostamento (P> 0.05). È molto probabile che le modificazioni dei parametri riproduttivi siano attribuibili ai cambiamenti nella gestione. Lo spostamento di una mandria dal pascolo libero o da un recinto ad un sistema di stabulazione al chiuso, richiede delle strategie di management differenti e quindi queste possono influire anche sulla gestione dei parametri riproduttivi. La tabella 6 comprende la media delle valutazioni quantitative del rendimento della mandria per periodi che riguardano l’anno precedente, l’anno di transizione e il secondo anno dopo il trasferimento della mandria nella stalla con CBP per quei produttori che la utilizzano come sistema di stabulazione per animali con necessità speciali. Non si sono verificati cambiamenti significativi relativi alla produzione di latte giornaliera, alla produzione media di latte della mandria, alla SCC, all’interparto, al periodo tra il parto e il ritorno del primo calore utile alla fecondazione o al tasso di gravidanza (P > 0,05). In questi casi, la stalla con CBP generalmente ospitava un numero piccolo di bovine, producendo un effetto piccolo sulle performance complessive della mandria. Il capannone con CBP è stato utilizzato più per migliorare la salute di piedi e zampe di alcune bovine o per ridurre gli stress causati dall’ambiente a stabulazione libera. Questo gruppo di produttori ha registrato, rispettivamente, un aumento della percentuale di accoppiamenti andati a buon fine (34.3 ± 1.7 vs 41.9 ± 1.7%; P <0.05) e una diminuzione della percentuale di calori osservati (53.4 ± 2.1 vs 46.0 ± 21%, P <0.05) partendo dall’anno prima fino al secondo anno dopo lo spostamento nella stalla. Tuttavia, questi cambiamenti potrebbero essere legati a modificazioni nella gestione complessiva delle mandrie e hanno poco a che fare con la stalla a CBP a causa della piccola porzione di bovine alloggiate in questo sistema.
TABELLA 5. Media dei minimi quadrati dei cambiamenti delle produzioni e dei parametri riproduttivi di 8 allevamenti1 coinvolti nel DHIA prima e dopo il trasferimento in una stalla con lettiera compost (CBP)
a, b I diverse apici all’interno di ogni riga denotano una differenza significativa (P ˂ 0.005).
1 Tutte le fattorie utilizzano le stalle a CBP come sistema primario di stabulazione.
2 “Prima” indica i 12 mesi prima del trasferimento nella stalla con CBP; “transizione” rappresenta i 12 mesi dopo il trasferimento nella stalla CBP; “dopo” rappresenta dai 13 ai 24 mesi dopo il trasferimento nella stalla CBP.
Tabella 6. Media dei minimi quadrati dei cambiamenti delle produzioni e dei parametri riproduttivi di 7 allevamenti1 coinvolti nel DHIA prima e dopo il trasferimento in una stalla con lettiera compost (CBP)
a, b I diverse apici all’interno di ogni riga denotano una differenza significativa (P ˂ 0.005).
1 Tutte le fattorie utilizzano le stalle a CBP come sistema primario di stabulazione.
2 “Prima” indica i 12 mesi prima del trasferimento nella stalla con CBP; “transizione” rappresenta i 12 mesi dopo il trasferimento nella stalla CBP; “dopo” rappresenta dai 13 ai 24 mesi dopo il trasferimento nella stalla CBP.
Conclusioni
L’aumento della profondità e della frequenza di rivoltamento e lo spazio per capo aumentano la temperatura della CBP, mentre l’aumento della profondità di rivoltamento, dello spazio per bovina e del tasso di essiccazione ne diminuiscono l’umidità. Implementando queste pratiche di management per ridurre l’umidità e per aumentare la temperatura della CBP, si migliora il punteggio medio dell’igiene della mandria.
Quando il clima è più freddo i produttori dovrebbero fornire più spazio per vacca o favorire l’evaporazione per ridurre l’umidità all’interno della lettiera. Alloggiando le bovine sul CBP si sono ottenuti soggetti relativamente sani, cosa che risulta coerente anche con i risultati di studi precedenti. Le vacche alloggiate in stalle con CBP come mezzo primario di stabulazione, hanno avuto un aumento della produzione di latte e una diminuzione della SCC, dell’interparto e del periodo parto-concepimento, confermando i benefici precedentemente riportati in favore di questo sistema di stabulazione. Tuttavia i produttori hanno attuato una meticolosa gestione della struttura al fine di garantire condizioni d’igiene adeguate durante il processo di mungitura, indicando che un’igiene e una gestione ottimale degli spazi sono una priorità quando si ha una stalla con CBP. Gli investimenti per la costruzione di questa tipologia di stalla si sono ridotti se paragonati a quelli necessari per costruire un sistema a stabulazione libera; tuttavia, poteva aumentare la variabile costo associata al tipo di lettiera. I trucioli di legno essiccati con il calore sono la tipologia di lettiera che richiede la minor aggiunta giornaliera per vacca di altro materiale, se paragonati ai trucioli di legno verde e alla miscela di trucioli di vario tipo.
Tuttavia, il costo della lettiera può variare nelle differenti regioni, rendendo la miglior opzione quella che dipende principalmente dal costo al m3. Al momento della rimozione dalla stalla del materiale che costituisce la CBP, sarebbe vantaggioso effettuare un compostaggio supplementare per ottenere un prodotto più sanificato e nutriente da utilizzare nei campi come fertilizzante. L’instabilità delle prestazioni della CBP richiede una gestione meticolosa da parte del produttore affinché sia sicuro che questo sistema non fallisca, causando problematiche riguardo la salute delle mandrie. Questa gestione include un’adeguata areazione e l’aggiunta di nuova lettiera quando necessaria, un sufficiente spazio per capo e una ventilazione ottimale. Le osservazioni fatte dai produttori e l’analisi di ulteriori fattori riguardanti le prestazioni della lettiera compost forniranno nuovi benefici ai soggetti che già utilizzano, o che andranno ad utilizzare in futuro, i sistemi caratterizzati da stalle con CBP.
Ringraziamenti
Ringraziamo per la loro collaborazione i produttori che hanno partecipato a questo studio. Estendiamo la nostra gratitudine agli agenti dell’ University of Kentucky County Extension e ai consulenti del Kentucky Dairy Development Council (Lexington) che ci hanno assistito con il progetto e l’University of Kentucky Regulatory Services (Lexington) per la loro assistenza finanziaria e di laboratorio durante tutto il periodo dello studio. Inoltre ringraziamo Connie Wood e Kristen McQuerry (Department of Statistics, University of Kentucky, Lexington) per il loro eccezionale supporto statistico e Jessica Lowe, Alexis Thompson, Karmella Dolecheck e Elizabeth Eckelkamp (Department of Animal and Food Sciences, University of Kentucky, Lexington) per la revisione dell’articolo.
Riferimenti
Bagley, S. T., R. J. Seidler, H. W. Talbot Jr., and J. E. Morrow. 1978. Isolation of Klebsielleae from within living wood. Appl. Environ. Microbiol. 36:178–185.
Barberg, A. E., M. I. Endres, and K. A. Janni. 2007a. Compost dairy barns in Minnesota: A descriptive study. Appl. Eng. Agric. 23:231–238.
Barberg, A. E., M. I. Endres, J. A. Salfer, and J. K. Reneau. 2007b. Performance and welfare of dairy cows in an alternative housing system in Minnesota. J. Dairy Sci. 90:1575–1583.
Barkema, H. W., Y. H. Schukken, T. J. G. M. Lam, M. L. Beiboer, G. Benedictus, and A. Brand. 1998. Management practices associated with low, medium, and high somatic cell counts in bulk milk. J. Dairy Sci. 81:1917–1927.
Berry, E. A. 1998. Mastitis incidence in straw yards and cubicles. Vet. Rec. 142:517–518.
Bird, R. B., W. E. Stewart, and E. N. Lightfoot. 1960. Transport Phenomena. John Wiley & Sons Inc., New York, NY.
Brockett, B. L., and L. D. Albright. 1987. Natural ventilation in single airspace buildings. J. Agric. Eng. Res. 37:141–154.
Buli, T. A., S. Elwes, J. Geerets, and P. Schildmeijer. 2010. Sand: A review of its use in housed dairy cows. Vetvice BV, Bergen op Zoom, the Netherlands. http://www.vetvice.com/upload/files/Stallenbouwadvies/100325_Sand_a_review.pdf.
Chastain, J. P. 2000. Design and management of natural ventilation systems. Pages 147–163 in Proc. Dairy Housing and Equipment Systems: Managing and Planning for Profitability (NRAES-129). Plant and Life Sciences Publishing, Ithaca, NY.
Cook, N. B. 2003. Prevalence of lameness among dairy cattle in Wisconsin as a function of housing type and stall surface. J. Am. Vet. Med. Assoc. 223:1324–1328.
Cook, N. B., and D. J. Reinemann. 2007. A tool box for assessing cow, udder and teat hygiene. Pages 31–43 in Proc. 46th Annu. Mtg. of the Natl. Mastitis Counc., San Antonio, TX. Natl. Mastitis Counc., Madison, WI.
Damasceno, F. A. 2012. Compost bedded pack barns system and computational simulation of airflow through naturally ventilated reduced model. PhD Thesis. Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, Brazil.
Dippel, S., M. Dolezal, C. Brenninkmeyer, J. Brinkmann, S. March, U. Knierim, and C. Winckler. 2009. Risk factors for lameness in cubicle housed Austrian Simmental dairy cows. Prev. Vet. Med. 90:102–112.
Dufour, S., A. Fréchette, H. W. Barkema, A. Mussell, and D. T. Scholl. 2011. Invited review: Effect of udder health management practices on herd somatic cell count. J. Dairy Sci. 94:563–579.
Eckelkamp, E. A., C. N. Gravatte, C. O. Coombs, and J. M. Bewley. 2014. Case study: Characterization of lying behavior in dairy cows transitioning from a freestall barn to a compost bedded pack barn. Prof. Anim. Sci. (Accepted).
Espejo, L. A., M. I. Endres, and J. A. Salfer. 2006. Prevalence of lameness in high-producing Holstein cows housed in freestall barns in Minnesota. J. Dairy Sci. 89:3052–3058.
Fergus, C. L. 1964. Thermophilic and thermotolerant molds and actinomycetes of mushroom compost during peak heating. Mycologia 56:267–284.
Flower, F. C., and D. M. Weary. 2006. Effect of hoof pathologies on subjective assessments of dairy cow gait. J. Dairy Sci. 89:139–146.
Fulwider, W. K., T. Grandin, D. J. Garrick, T. E. Engle, W. D. Lamm, N. L. Dalsted, and B. E. Rollin. 2007. Influence of free-stall base on tarsal joint lesions and hygiene in dairy cows. J. Dairy Sci. 90:3559–3566.
Galama, P. J., S. Bokma, H. Jan van Dooren, W. Ouweltjes, M. Smits, and F. van Driehuis. 2011. Prospects for bedded pack barns for dairy cattle. Wageningen UR Livestock Research, Lelystad, the Netherlands.
Golueke, C. G., and L. F. Diaz. 1990. Understanding the basics of composting. Biocycle 31:56–59.
Gooch, C. A., A. W. Wedel, and J. Karszes. 2003. Economic analysis of mechanical sand-manure separation of flushed sand-laden dairy manure. Paper No. 03-4016. American Society of Agricultural Engineers (ASAE), St. Joseph, MI.
Gray, K. R., K. Sherman, and A. J. Biddlestone. 1971a. A review of composting, part 1. Process Biochem. 6:32–36.
Gray, K. R., K. Sherman, and A. J. Biddlestone. 1971b. Review of composting, part 2. The practical process. Process Biochem. 6:22–28.
Horner, J., R. Milhollin, V. Pierce, A. Schmidt, J. Zulovich, C. Fulhage, B. Stephens, S. Poock, J. A. Lory, and R. Ricketts. 2007. Feasibility of dairy development in southeast Missouri. Southeast Missouri Dairy and Beef Steering Committee, Columbia, MO. Accessed Jan. 15, 2013. http://dairy.missouri.edu/dairylinks/sedairy/ index.htm.
Imbeah, M. 1998. Composting piggery waste: A review. Bioresour. Technol. 63:197–203.
Janni, K. A., M. I. Endres, J. K. Reneau, and W. W. Schoper. 2007. Compost dairy barn layout and management recommendations. Appl. Eng. Agric. 23:97–102.
Jeris, J. S., and R. W. Regan. 1973. Controlling environmental parameters for optimum composting. Part I. Compost Sci. 14:10–15.
Klaas, I. C., B. S. Bjerg, S. Friedmann, and D. Bar. 2010. Cultivated barns for dairy cows: An option to promote cattle welfare and environmental protection in Denmark? Dansk Veterinærtidsskrift 93:20–29.
Kolver, E. S., and L. D. Muller. 1998. Performance and nutrient intake of high producing Holstein cows consuming pasture or a total mixed ration. J. Dairy Sci. 81:1403–1411.
Kuter, G. A., H. A. J. Hoitink, and L. A. Rossman. 1985. Effects of aeration and temperature on composting of municipal sludge in a full-scale vessel system. J. Water Pollut. Control Fed. 57:309–315.
Lobeck, K. M., M. I. Endres, E. M. Shane, S. M. Godden, and J. Fetrow. 2011. Animal welfare in cross-ventilated, compost-bedded pack, and naturally ventilated dairy barns in the upper Midwest. J. Dairy Sci. 94:5469–5479.
MWPS (MidWest Plan Service). 2000. Dairy freestall housing and equipment. MWPS-7. MidWest Plan Service, Ames, IA.
Neave, F. K., F. H. Dodd, R. G. Kingwill, and D. R. Westgarth. 1969. Control of mastitis in the dairy herd by hygiene and management. J. Dairy Sci. 52:696–707.
Norman, H. D., T. A. Cooper, and F. A. Ross Jr. 2010. Somatic cell counts of milk from Dairy Herd Improvement herds during 2010. AIPL Res. Rep. SCC12(2–11). Accessed Oct. 29, 2012. http://aipl. arsusda.gov/publish/dhi/dhi11/sccrpt.htm.
NRAES (Northeast Regional Agricultural Engineering Service). 1992. On-farm composting handbook. NRAES-54. NRAES, Ithaca, NY.
Peeler, E. J., M. J. Green, J. L. Fitzpatrick, K. L. Morgan, and L. E. Green. 2000. Risk factors associated with clinical mastitis in low somatic cell count British dairy herds. J. Dairy Sci. 83:2464–2472.
Peters, J. B., S. M. Combs, B. Hoskins, J. Jarman, J. Kovar, M. Watson, A. Wolf, and N. Wolf. 2003. Recommended methods of manure analysis. University of Wisconsin Coop. Ext. Publication A3769. Coop. Ext. Publishing, Madison, WI.
Phillips, C. J. C., and S. A. Schofield. 1994. The effect of cubicle and straw yard housing on the behaviour, production and hoof health of dairy cows. Anim. Welf. 3:37–44.
Qian, P., and J. J. Schoenau. 2002. Availability of nitrogen in solid manure amendments with different C:N ratios. Can. J. Soil Sci. 82:219–225.
Reneau, J. K., A. J. Seykora, B. J. Heins, M. I. Endres, R. J. Farnsworth, and R. F. Bey. 2005. Association between hygiene scores and somatic cell scores in dairy cattle. J. Am. Vet. Med. Assoc. 227:1297–1301.
Russelle, M. P., K. M. Blanchet, G. W. Randall, and L. A. Everett. 2009. Characteristics and nitrogen value of stratified bedded pack dairy manure. Crop Mgmt. 10.1094/CM-2009-0717-01-RS. Accessed Dec. 6, 2012. http://www.plantmanagementnetwork.org/ pub/cm/research/2009/pack/.
Schreiner, D. A., and P. L. Ruegg. 2003. Relationship between udder and leg hygiene scores and subclinical mastitis. J. Dairy Sci. 86:3460–3465.
Schulze, K. L. 1962. Continuous thermophilic composting. Appl. Microbiol. 10:108–122.
Shane, E. M., M. I. Endres, and K. A. Janni. 2010. Alternative bedding materials for compost bedded pack barns in Minnesota: A descriptive study. Appl. Eng. Agric. 26:465–473.
Snell, H. G. J., F. Seipelt, and H. F. A. Van den Weghe. 2003. Ventilation rates and gaseous emissions from naturally ventilated dairy houses. Biosystems Eng. 86:67–73.
Sogstad, Å. M., T. Fjeldaas, and O. Østerås. 2005. Lameness and claw lesions of the Norwegian red dairy cattle housed in free stalls in relation to environment, parity and stage of lactation. Acta Vet. Scand. 46:203–217.
Somers, J. G. C. J., K. Frankena, E. N. Noordhuizen-Stassen, and J. H. M. Metz. 2003. Prevalence of claw disorders in Dutch dairy cows exposed to several floor systems. J. Dairy Sci. 86:2082–2093.
Sprecher, D. J., D. E. Hostetler, and J. B. Kaneene. 1997. A lameness scoring system that uses posture and gait to predict dairy cattle reproductive performance. Theriogenology 47:1179–1187.
Stentiford, E. I. 1996. Composting control: Principles and practice. Pages 49–59 in The Science of Composting, Part 1. M. de Bertoldi, P. Sequi, B. Lemmes, and T. Papi, ed. Blackie Academic and Professional, London, UK.
Stowell, R. R. and W. G. Bickert. 1995. Storing and handling sandladen dairy manure. Extension Bulletin E-2561. Michigan State University Extension Service, East Lansing.
Suler, D. J., and M. S. Finstein. 1977. Effect of temperature, aeration, and moisture on CO2 formation in bench-scale, continuously thermophilic composting of solid waste. Appl. Environ. Microbiol. 33:345–350.
USDA/NASS (US Department of Agriculture National Agricultural Statistics Service). 2012. Milk production. USDA-NASS, Washington, DC. Accessed Jan. 15, 2013. http://usda01.library.cornell. edu/usda/nass/MilkProd/2010s/2012/MilkProd-02-17-2012.pdf.
Vaarst, M., J. Hindhede, and C. Enevoldsen. 1998. Sole disorders in conventionally managed and organic dairy herds using different housing systems. J. Dairy Res. 65:175–186.
Wagner, P. E. 2002. Bedded pack shelters. Accessed June 4, 2012. http://crbh.psu.edu/das/research-extension/dairy/dairy-digest/ articles/bedded-pack-shelters.
Ward, W. R., J. W. Hughes, W. B. Faull, P. J. Cripps, J. P. Sutherland, and J. E. Sutherst. 2002. Observational study of temperature, moisture, pH and bacteria in straw bedding, and faecal consistency, cleanliness and mastitis in cows in four dairy herds. Vet. Rec. 151:199–206.
Wells, G. D. 1990. Dairy barn ventilation. BR-869. University of Vermont Extension, Burlington, VT.
