Innovations- und Forschungsprojekt
Möglichkeiten zur Entwicklung einer Zuchtwertschätzung auf Temperament

Eine problemlose Herde im Laufstall

Foto: M. Riesberg

Dem Tierverhalten bzw. dem Temperament einer Kuh wird in der Praxis große Bedeutung zugemessen. Neben dem Aspekt der Unfallverhütung beeinträchtigen nervöse, teilweise auch aggressive Tiere den Betriebsablauf in nicht unerheblichem Maße. Dabei ist sowohl das Verhalten der Kuh in der Herde und im Umgang mit dem Menschen (z. B. beim Besamen) als auch die Umgänglichkeit beim Melkvorgang (Melkverhalten) von Bedeutung. In einer Umfrage zum Thema Kuhcharakter, die 2014 im Rahmen einer Bachelorarbeit in Bayern vom Institut für Tierzucht durchgeführt wurde, antworteten mehr als 95 Prozent der Befragten, dass ihnen das Temperament einer Kuh wichtig oder sehr wichtig ist.
Die „problemlose Kuh“ wird dabei in Zukunft noch an Bedeutung gewinnen. Weiter wachsende Betriebe benötigen nicht nur Kühe mit hoher Leistung, sondern auch mit niedrigem Betreuungsaufwand. Insbesondere Roboterbetriebe berichten häufig über Probleme mit Kühen, die sich diesem System nicht anpassen können. Dies kann sowohl zu schwerwiegenden Verletzungen beim Menschen als auch beim Tier führen.

Ziele

Das Merkmal Temperament wird in der Nachzuchtbewertung als „Mangel Nervosität“ erfasst und anhand einer sogenannten „Bewerterabweichung“ wurden problematische Bullen gekennzeichnet. Die Frage, ob eine Kennzeichnung als Mangel ausreichend ist, oder ob es nicht doch sinnvoll sei, eine Zuchtwertschätzung zu entwickeln, wird schon seit langem kontrovers diskutiert. In der Vergangenheit herrschte die Meinung vor, dass die Kennzeichnung auffälliger Bullennachzuchten ausreichend ist, um die Gefahr einer Verschlechterung des Tierverhaltens in der Population zu verhindern.
Heute stellt sich die Situation allerdings deutlich anders dar. Seit der Einführung der genomischen Selektion in die Rinderzucht nimmt der Anteil der Besamungen mit „Genomischen Jungvererbern“, also mit Bullen ohne Töchterleistungen, stetig zu. Für diese Bullen liegen keinerlei Informationen über das Temperament vor und für die Züchter ist eine Berücksichtigung des Merkmals bei der Bullenauswahl nicht mehr möglich. Aus diesem Grund ist die Einführung einer konventionellen Zuchtwertschätzung und darauf basierend einer genomischen Zuchtwertschätzung sinnvoll. Genomische Zuchtwerte für Temperament ermöglichen es dem Landwirt auch in Zukunft gezielt Bullen zu selektieren, deren Töchter sich durch ein ausgeglichenes Verhalten auszeichnen.

Material und Methoden

Um eine ausreichende Datengrundlage zu erhalten, wird das Verhalten als „Mangel Nervosität“ im Rahmen der Nachzuchtbewertung erfasst. Die Erfassung erfolgte seit dem Jahr 2015 anhand einer vierstufigen Skala mit folgenden Ausprägungen:
  • sehr ruhiges Verhalten
  • ruhiges, unauffälliges Verhalten
  • leicht nervöses Verhalten
  • deutlich nervöses Verhalten
Grundlage für die Datenerfassung ist die Aussage des Landwirts, bzw. der, die Tiere betreuenden, Person. In Fällen, in denen niemand Auskunft geben kann, werden die Daten der entsprechenden Kuh ausgeschlossen. Tabelle 1 zeigt die Häufigkeit der Erfassung des Kuhverhaltens in Bayern. Die prozentualen Angaben der Verhaltensausprägung beziehen sich auf die in der ZWS berücksichtigten Daten.
Tabelle 1: Häufigkeiten (%) der Temperamentfassung in Bayern (Bewerterjahr 2016)
Verhalten / Rasse Braunvieh
n
Braunvieh
%
Fleckvieh
n
Fleckvieh
%
Sehr ruhig 677 16,6 5.895 19,7
Ruhig / unauffällig 2.928 71,9 20.231 67,5
Leicht nervös 305 7,5 3.053 10,2
Deutlich nervös 160 3,9 815 2,7
Keine Angabe / Ausschluss 197 4,6 3.986 11,7
Im Rahmen des Projektes wurden auf Basis dieser Daten bereits eine konventionelle und eine genomische Zuchtwertschätzung entwickelt. Die Sicherheiten der Zuchtwerte, insbesondere der genomischen Zuchtwerte, erwiesen sich aber als unzureichend, so dass auf die Veröffentlichung dieser Zuchtwerte zurzeit noch verzichtet wird.
Weitere Untersuchungen befassen sich deshalb mit Untersuchungen zu möglichen Hilfsmerkmalen zur Erhöhung der Zuchtwertsicherheit und mit Möglichkeiten zur Verbesserung der Datenqualität und der Datenmenge. So wurden Lactocorderdaten analysiert und auf die Tauglichkeit als Hilfsmerkmal für das Melkverhalten überprüft. Als Zielmerkmal dient dabei das Merkmal Lufteinbruch.
Zur Verbesserung von Datenmenge und Datenqualität wird zum einen versucht, Ergebnisse über Tiere zu erhalten, die aufgrund ihres Verhaltens vom Landwirt ausselektiert wurden, d.h. zum Schlachten gegangen sind. Ergebnisse für diese Tiere können im Rahmen der Nachzucht-bewertung nicht mehr erfasst werden, stellen aber eine wichtige Informationsquelle dar. Hierzu soll das Tierverhalten als Abgangsgrund in die ADR-Abgangsursachen aufgenommen werden. Außerdem wird an einer Erweiterung der Datenerfassung durch den Landwirt im Herdenmanager des LKV Bayern gearbeitet.

Ergebnisse

Konventionelle Zuchtwertschätzung für Temperament

Datengrundlage für die konventionelle ZWS sind bei Fleckvieh die deutschen, österreichischen und tschechischen Daten der Exterieur-ZWS. Beim Braunvieh liegen Daten aus Bayern und Baden-Württemberg vor. Für die ZWS wird das Modell der Routine-Zuchtwertschätzung verwendet. Dabei wird beim Fleckvieh eine Heritabilität von 0,06 und beim Braunvieh von 0,03 unterstellt. Die Heritabilitäten liegen somit niedriger als bei den sonstigen Exterieurmerkmalen. Im Modell der Zuchtwertschätzung werden das Beurteilerjahr, „Jahr und Saison“, das Kalbealter, das „Laktationsstadium bei der Beurteilung“, die „Kalbenummer der Mutter“ und der „Abstand vom Melken“ berücksichtigt. Die Korrektur des Betriebsmanagements erfolgt direkt über den fixen Effekt Betrieb (bei 89,8 Prozent, bzw. 87,0 Prozent der Beobachtungen) oder über den sogenannten Herdenjahreseffekt sowie über einen zufälligen Effekt Betriebsjahr.
Die Anzahl an Töchtern, für die ein Ergebnis „Nervosität“ vorliegt ist, aufgrund von einzelnen Tieren ohne Inforamtion, in der Regel niedriger als bei den übrigen Exterieurmerkmalen. Nimmt man die Gesamtheit der Bullen, deren Zuchtwert Temperament konventionell veröffentlicht werden kann, so haben diese durchschnittlich beim Fleckvieh 79,4 Töchter und beim Braunvieh 64,0 Töchter für das Merkmal. Insgesamt wurden von diesen Bullen durchschnittlich 88,3 Töchter bzw. 78,9 Töchter in der Nachzuchtbewertung besichtigt.
Aufgrund der geringen Töchterzahlen und der niedrigen Heritabilität liegt die Sicherheit der konventionellen Zuchtwerte niedriger als bei den übrigen Exterierumerkmalen. Bei 50 bewerteten Töchtern wird eine durchschnittliche Sicherheit von 54,0 Prozent (Fleckvieh), bzw. 44,5 Prozent (Braunvieh) erreicht.
Abbildung 1: Das Diagramm zeigt die Verteilung der Zuchtwerte Temperament von Bullen mit mind. 20 TöchternZoombild vorhanden

Abbildung 1

In Abbildung 1 ist die Verteilung der Zuchtwerte beim Braunvieh dargestellt. Es zeigt sich dabei eine schiefe Verteilung, d.h. einen höheren Anteil von Bullen mit sehr niedrigen Zuchtwerten. Diese Verteilung ist in beiden Rassen den Ausgangsdaten geschuldet, da nur negative Abweichungen (nervöse Töchter) und nicht das andere Extrem „sehr ruhige Töchter“ erfasst werden.

Genomische Zuchtwertschätzung für Temperament

Aufbauend auf der konventionellen ZWS wurde am ITZ eine genomische ZWS für Temperament entwickelt. Anschließend wurden in umfangreichen Validierungsstudien die Zusammenhänge zwischen Pedigree-Index, „direktem genomischen Zuchtwert“, genomisch optimierten Zuchtwert“ und den nach dem Auflaufen von Töchterleistungen, „korrigierten Töchterabweichungen“, überprüft. Insgesamt zeigte sich eine relativ niedrige Validierungs-sicherheit, d.h. eine nicht in jedem Fall ausreichende Vorhersagekraft der töchterbasierten Zuchtwerte anhand der genomischen Zuchtwerte. Da Temperament züchterisch ein kritisches Merkmal (evtl. KO-Kriterium für problematische Bullen) ist, wird auf eine Veröffentlichung der Zuchtwerte, insbesondere bei genomischen Jungvererbern, vorerst verzichtet.
Die Aussagekraft der genomisch optimierten Zuchtwerte bei geprüften Bullen erweist sich aber durchaus als ausreichend, um problematische Bullen zu kennzeichnen. Dies erfolgt im Balkendiagramm für die Exterieurergebnisse.

Mängelkennzeichnung im Balkendiagramm auf Basis der genomischen Zuchtwerte

Abb. 2: Grenzen im "genomischen Zuchtwert" für die Kennzeichnung "häufig sehr nervös" und "gelegentlich sehr nervös" im BalkendiagrammZoombild vorhanden

Abbildung 2

Die Kennzeichnung von Bullen mit nervösen Töchtern erfolgt deshalb auf der Basis des (unveröffentlichten) genomischen Zuchtwerts und nicht mehr anhand der korrigierten Bewerterabweichung. Dies ist eine deutliche Verbesserung gegenüber der bisherigen Vorgehensweise und problematische Bullen können mit deutlich verbesserter Genauigkeit gekennzeichnet werden. Die Grenzen für die Kennzeichnung zeigt Tabelle 2.
Tabelle 2: Grenzen im "genomischen Zuchtwert" für die Kennzeichnung "häufig sehr nervös" und "gelegentlich sehr nervös" im Balkendiagramm
häufig
sehr nervös
gelegentlich
sehr nervös
Braunvieh ZW unter 90 ZW von 90 bis 92
Fleckvieh ZW unter 84 ZW von 84 bis 87

Hilfsmerkmal Lactocorder-Information "Lufteinbruch"

In Bayern erfolgt die Milchleistungsprüfung zu etwa 80 Prozent mit dem LactoCorder. Mit dem LactoCorder werden nicht nur die Milchmenge, sondern auch verschiedene Parameter der Milchflusskurve erfasst. Einer dieser Parameter ist der Lufteinbruch, der in vielen Fällen durch ein „Abschlagen der Melkzeuge“ hervorgerufen wird. Aus diesem Grund könnte der Lufteinbruch als Hilfsmerkmal für Temperament dienen. Der Vorteil dieses Merkmals ist es, dass es objektiv gemessen werden kann und große Datenmengen vorhanden sind.
In einer umfangreichen Analyse wurden deshalb für 191.170 Fleckviehkühe Milchflusskurven aus der 1. Laktation analysiert. Für diese Kühe lagen neben den LaktoCorder-Ergebnissen auch Einstufungen für Temperament und Exterieur vor.
Abb 3: Das Balkendiagramm zeigt den Zusammenhang zwischen der Häufigkeit Lufteinbruch und der Temperamentbewertung aufZoombild vorhanden

Abbildung 3

Insgesamt zeigte sich in der 1. Laktation eine Lufteinbruchsrate von 6,3 Prozent, die im Laktationsverlauf zurückging. Die höchste Rate lag mit 9,6 Prozent beim 1. Probemelken. Bei der Analyse des Merkmals zeigte sich ein signifikanter Effekt für verschiedene Umwelteinflüsse (Betriebseffekt, Abstand vom Kalben, Jahr x Saison und der Abstand vom Melken).
Abb. 4: Das Liniendiagramm zeigt den Zusammenhang zwischen Strichdicke und der Häufigkeit LufteinbruchZoombild vorhanden

Abbildung 4

Leider ist die Heritablität für Lufteinbruch sehr niedrig (h2 = 0,015). Die genetische Korrelation zwischen Lufteinbruch und Temperament-Einstufung lag bei rg = +0.45. Der Anteil Lufteinbrüche in den verschiedenen Temperamentklassen ist in Abbildung 3 dargestellt. Die genetischen Korrelationen mit verschiedenen Eutermerkmalen waren von mittlerer bis geringer Höhe, lagen aber durchwegs in der züchterisch erwünschten Richtung.
(Euternote: rg = -0.32, „Strichplatzierung vorn“: rg =-0.31, Strichdicke: rg = -0.29).
Die Eignung des Merkmals als Hilfsmerkmal für eine ZWS auf Temperament, ist in weiteren Untersuchungen zu prüfen.

Untersuchungen zur Differenzierung zwischen Melkverhalten und Herdenverhalten

Abb. 5: Im Balkendiagramm werden die Unterschiede in der Häufigkeit der Merkmale Melkverhalten und Herdenverhalten beim Braunvieh aufgezeigtZoombild vorhanden

Abbildung 5

Thema zahlreicher Praxisdiskussionen war die Frage nach dem Zusammenhang zwischen Herdenverhalten und Melkverhalten, wobei häufig eine größere Praxisrelevanz des Merkmals Melkverhalten herausgestellt wurde. Aus diesem Grund wurden im Rahmen der Nachzuchtbewertung beide Merkmale an insgesamt 17.263 Fleckvieh- und 2.072 Braunviehkühen parallel erfasst.
Bei Fleckvieh und Braunvieh zeigte sich eine deutlich größere Variation beim Melkverhalten (deutlich höherer Anteil sowohl sehr ruhiger als auch nervöser und sehr nervöser Kühe) als beim Herdenverhalten. Weiterführende Untersuchungen kamen zu dem Schluss, dass es sich bei den Merkmalen zwar um ähnliche, nicht aber um das gleiche Merkmal handelt. So beträgt die genetische Korrelation beim Fleckvieh zwischen Melkverhalten und Herdenverhalten rg = 0,82 ± 0,08. Die Heritabilität liegt bei beiden Merkmalen auf etwa gleichem Niveau (h2 = 0,06).
Aufgrund dieser Ergebnisse scheint eine Erfassung des Melkverhaltens grundsätzlich mehr Erfolg zu versprechen. Das Merkmal lässt sich exakter definieren und erleichter somit die Praxiserfassung.

Möglichkeiten zur Erweiterung der Datengrundlage

In Zusammenarbeit mit dem LKV wurde dem Landwirt die Möglichkeit geschaffen, das Melkverhalten und den Kuhcharakter selbständig im Herdenmanager zu erfassen.
Abb. 6: Melkverhalten und Kuhcharakter im LKV-Herdenmanager werden erfasst (Zwei Grafiken nebeneinander)Zoombild vorhanden

Abbildung 6

Um eine mögliche Einbeziehung der Daten in die ZWS zu erleichtern, wurde für die Eingabe des Melkverhaltens die gleiche Skala wie in der Nachzuchtbewertung gewählt. Bei der Erfassung des Merkmals Kuhcharakter kann zwischen „eher aggressiv, häufig ranghohe Kuhe“ und „eher zurückhaltend, aber sehr nervös“ unterschieden werden. Durch eine Differenzierung in zwei Kategorien Kuhcharakter soll geprüft werden, ob evtl. unterschiedliche genetische Ursachen für ein „problematisches Kuhverhalten“ ursächlich sind. Dies könnte die niedrige Heritabilität des Merkmals erklären.

Aufnahme in die ADR-Abgangsursachen

Ein Nachteil der Erfassung des Temperaments im Rahmen der Nachzuchtbewertung ist es, dass sehr problematische Kühe beim Besuch des Nachzuchtbewerters bereits den Betrieb verlassen haben. Um Informationen über Tiere, die aufgrund ihres Verhaltens gemerzt werden, nicht zu verlieren, wurde ein Antrag bei der ADR, die in der ADR-Empfehlung 3.1 aufgeführten Abgangsgründe um die Abgangsgründe
  • aggressives oder problematisches Verhalten in der Herde
  • Problematisches Tierverhalten beim Melken
zu erweitern. Dieser Antrag wurde im September 2016 in der DLQ MLP-Fachgruppe diskutiert und es wurde beschlossen, die Erweiterung der ADR-Empfehlung 3.1 zu veranlassen.
Veröffentlichungen
  • Häußler, J. (2014): Bedeutung des Kuhcharakters beim Fleckvieh und züchterische Möglichkeiten zur Beeinflussung. Diplomarbeit, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf
  • Krogmeier, D. und K.-U. Götz (2015): Air leakage in automatic milk flow recording. An indicator trait for temperament? Book of Abstracts of the 66th Annual Meeting of the European Federation of Animal Science, Warschau.
Projektinformation
Projektleiter: Dr. Dieter Krogmeier
Projektbearbeiter: Dr. Dieter Krogmeier, Julia Häußler
Projektpartner: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Zuchtdata Wien, Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg (LGL)
Projektlaufzeit: 01.04.2013 bis 31.12.2017
Finanzierung: Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)