Benessere animale e sostenibilità ambientale
dell’allevamento bovino da latte
Luigi Calamari
Istituto di Zootecnica, Facoltà di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali, Piacenza
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
IL BENESSERE: approccio allo studio
IMMAGINE Appleby and Hughes, 1997
IMMAGINE •  approccio basato sui ‘feelings’, sulle sensazioni soggettive
Thomphson, 2010
•  Approccio funzionale, sulle funzioni biologiche ‘normali’
•  Approccio naturale, possibilità per l’animale di esprimere repertorio comportamentale
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Le cinque libertà
LE CINQUE LIBERTA’
(Brambell Report, 1965, FAWC,
1992)
Soddisfacimento completo di tutte e cinque
le libertà non è realistico (Webster, 1994).
Ad esempio di poter esprimere a pieno il
repertorio comportamentale in stabulazione.
1) da fame, sete e malnutrizione;
2) da situazioni non confortevoli
(disagio fisico e termico);
3) dal dolore, dalle ferite e dalle
malattie;
4) di poter esprimere il proprio
comportamento naturale;
5) dalla paura e da stress eccessivi.
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Benessere: favorire adattamento degli animali
“…. La capacità di evitare sofferenza (benessere mentale) e di sostenere la
fitness (benessere fisico)”
…. ma questo non significa assenza di difficoltà (Fraser and Broom, 1990)
… le difficoltà devono essere accettabili (azione uomo)
… e perchèIMMAGINE gli animali sono capaci (genetica e precedenti esperienze)
… con ADATTAMENTO e benessere
… non dipende quindi solo dal sistema e condizioni di allevamento (ricoveri,
cuccette, spazi, …) ma anche e soprattutto dal management dell’uomo.
IMMAGINE Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
Benessere: evitare lo stress cronico (mancato
adattamento)
Fonte
Definizione di stress
Livello relativamente Livello medio
Livello relativamente basso
elevato
Innocuo per Alcuni e ffetti Conseguenze l'animale, completo negativi per negative per adattamento
l'animale, probabile l'animale, possibile adattamento
adattamento, disagio, sofferenza?
Selye
<-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐Stress-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐> <-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐Distress-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐>
Ewbank
<-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐Stress-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐> <-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐Overstress-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐>
<-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐Stress-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐>
Fraser e t al.
<-­‐-­‐Stress fisiologico-­‐-­‐><-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐Overstress-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐> <-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐Distress-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐>
Ewbank
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Benessere: capacità di adattamento degli
animali
… ma anche dalla capacità di adattamento degli animali
but also on animal “adaptability” …
STIMULUS
+
Psychological
programme
Genetic
factors
Phisiologycal
process of
adaptation:
- neuroendocrine
- behavioural
Pre-phatologycal
alterations:
-
Behaviour
Metabolism
Blood pressure
Digestion system
Immune system
Previous
environmental
effect
Esempio Holstein in Nuova Zelanda al
pascolo (McDonald et al., 2008):
NZ 70 = vecchio tipo genetico
NZ 90 = ceppo migliorato in NZ
NA 90 = americana “genetica 1990”
Risultati (rispetto a NZ 70)
Memory
PATHOLOGY
CONCOMITANT FACTORS
Fig. 1 - Consequences of stress on the immune system and on the onset of the
pathologies (Mormède e Dantzer, 1988).
NZ 90 (migliorata) = + 16% latte e + 23%
RS (proteine 3,71 vs. 3,41%)
ma ritardo estro
NA 90 non si adatta a queste condizioni
(↓ BCS e ↓ fertilità)
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Benessere: criteri di valutazione
Modalità di
applicazione
Il sistema di
allevamento
RISPOSTA
DEGLI ANIMALI
Comportamento
Malattie
Produzione e riproduzione
Valutazione del benessere
Figura 1. Aspetti da considerare per la valutazione del benessere animale in allevamento
(Sørensen et al., 2001, modificato).
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IL BENESSERE e la sua valutazione
IMMAGINE Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
E’ possibile mantenere elevato il benessere
con l’aumentare della produzione ?
Alta produttività di per sé = minore
benessere (Rollin, 2004)
IMMAGINE Migliore soddisfacimento delle
esigenze degli animali consente
maggiori accrescimenti,
produzione di latte, fertilità, …
(PERFORMANCES)
Solo problema di livello
produttivo ??
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… non solo la produzione
La produzione non si deve considerare da sola.
Occorre considerare altri indicatori che confermano che l’attuale
produzione di latte è una situazione sostenibile:
- Condizioni nutrizionali (Body Condition Score)
IMMAGINE -  stato di salute:
dolore fisico e depressione. Scarso livello di benessere
à immunodepressione à malattie à riduzione del livello di benessere
-  fertilità: ipofertilità per periodi più o meno prolungati di minor
benessere; essa stessa causa di malassere (ritenzioni placenta, metriti,
…)
IMMAGINE -  longevità (quota di rimonta)
Ma anche la qualità del latte
(molti di questi sono ancora considerati separatamente come indicatori
di benessere).
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…. fino a quale livello produttivo con pochi
problemi sanitari e buona fertilità ??
Correlazione genetica fra livello di produzione di latte (per lattazione
di 305 giorni) e indicatori di salute, benessere e fertilità in bovine da
latte (Pickett, 2008).
Pryce et al. (1998)*
Interparto (giorni)
Pryce et al. (1997)**
0.28 ± 0.66
0.50 ± 0.06
Giorni dal primo intervento 0.41 ± 0.06
fecondativo
0.43 ± 0.08
Concepimento dal primo
intervento fecondativo
-0.12 ± 0.08
-0.19 ± 0.11
Conta cellule somatiche
0.16 ± 0.04
Non riportato
Mastiti
0.29 ± 0.05
0.21 ± 0.06
Collasso puerperale
Non riportato
0.19 ± 0.06
Laminiti
0.13 ± 0.06
0.29 ± 0.11
* Dati da 10 569 lattazione; ** Dati da 33 732 lattazione
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PRODUZIONE e fer?lità
La relazione inversa fra tasso di gravidanza e
produzione annuale in UK (Royal, 2000) e fra tasso
di concepimento (CR) e la produzione annuale di
latte nella Frisona in New York (Butler, 1998).
… ma cos’è l’alta produzione ?
A sinistra da 4000 a 6000 kg;
a destra da 5000 a 9000 kg
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PRODUZIONE e fer?lità
18000
15000
12000
9000
Milk Yield:
Days open:
 1983; £ 1989; r 1999
˜ 1983; ¢ 1989: p 1999
200
160
120
80
6000
40
3000
0
Days open
Milk yield (kg/lactation)
  Dairy Records Processing System, relativi ai rapporti fra produttività (in questo caso ripartendo migliaia di
allevamenti in gruppi) e parametri riproduttivi qui è stato scelto l’intervallo parto-concepimento (Days open)
Indubbiamente l’intervallo
si è allungato non poco,
ma è solo a seguito
dell’aumento produttivo
se è peggiore ed è
peggiorata di più negli
allevamenti meno
produttivi???
Forse perché
animali poco
curati?
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Herd groups (according to average milk yield per cow)
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PRODUZIONE e fer?lità
  Produzione e intervallo parto-concepimento nelle aziende lombarde di pianura
suddivise in quartili in base alla produzione ( da 674 a 828 aziende per quartile; anno
2010)
180 Interparto . 40 Produzione (kg/d) 35 160 30 140 120 25 100 20 80 15 60 10 40 20 5 0 0 >75%3le 50-­‐75%3le 25-­‐50%3le Quar?li <25%3le Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
Produzione di laAe, kg/d Intervallo parto-­‐concepimento, d 200 PRODUZIONE e fer?lità
  Cellule somatiche e indice gestionale SATA nelle aziende lombarde di pianura
suddivise in quartili in base alla produzione ( da 674 a 828 aziende per quartile; anno
2010)
. IGS 3 Cellule soma?che, n/mcl 350 SCC 3.5 300 2.5 250 2 200 1.5 150 1 100 0.5 50 0 0 >75%3le 50-­‐75%3le 25-­‐50%3le Quar?li <25%3le Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
Indice ges?onale SATA 400 … produzione, problemi, fer?lità, benessere
Mezzi per porre rimedio al rapporto negativo fra amento produttivo e aumento
dei problemi e riduzione fertilità: gestionali (oltre a quelli genetici)
Allevatore
o
+ Entrate
- Entrate
- Uscite
+ Uscite
Fig. 6 – Conseguenze “a cascata” di una buona o cattiva gestione dell’allevamento sulla risposta degli animali (Bertoni, 1999).
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… produzione, problemi, fer?lità, benessere
2000
2001
Latte kg
21,6
31,5
Grasso %
3,38
3,60
Proteine %
3,25
3,33
Cellule (n°/µl)
359
235
Risultati in seguito al miglioramento del
management (regolare ginecologia nel
post-partum, dieta corretta in asciutta e
lattazione, lotta alla mastite (la densità
degli animali, le cuccette e la disponibilità
di superficie erano già accettabili) (Trevisi
et al., 2001).
+ latte; + grasso e proteine; insieme a miglior BCS e a meno problemi sanitari.
Come dire che – a fronte di certa genetica – capi ben gestiti fanno il latte di cui sono
capaci (e migliore) perché welfare è buono !
Non necessariamente: ↑ produzione = ↓ benessere
Rushen e Passilè (1998): troppo spesso si considera il benessere incompatibile con la
produzione. Questi autori hanno messo in evidenza che il miglioramento per molte aree
del benessere si traduce in un miglioramento della produzione.
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PRODUZIONE e benessere
Risultati ottenuti in allevamenti del novarese
suddivisi in base al punteggio complessivo di
benessere elaborato con il nostro modello
Sistema Diagnostico Integrato Benessere
(Benessere considerato accettabile quando
punteggio superiore a 75).
239
182
124
Aziende > 80
Aziende 75 - 80
Aziende < 75
Produzione Media Kg/d
28
26
… e in allevamenti del bresciano,
cremonese e mantovano ordinati in base
alla produzione
Score benessere Numero capi
80 75 70 65 22 24 27 31 32 34 35 38 Allevamen?, kg laAe/d per capo 24.2
Aziende > 80 Aziende 75 - 80 Aziende < 75
Calamari et al., 2005
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… e i cos? ?
Animale Complessivo Soglia 75 punti
80 70 60 50 0 3 2 1 0 -­‐1 -­‐2 -­‐3 4 10 Mesi dall’inizio LFI . 0.6 LAI 0.4 4 10 Mesi dall’inizio 30 0 -­‐0.2 -­‐0.4 Interventi completati nei primi 10 mesi
Salute e Fer3lità 90 Produzione 80 70 60 50 0 30 0.2 0 Punteggi benessere Alimentazione 100 Score LAI Allevamento 90 Score LFI Punteggi benessere 100 4 10 Mesi dall’inizio 30 Miglioramento del benessere evidenziato
con il modello SDIB (in sintonia con il
miglioramento di indicatori fisiologici dello
stato infiammatorio nel periparto) in un
grande allevamento (800 vacche) in
seguito a interventi migliorativi su
condizioni di allevamento e management
suggeriti dal modello SDIB stesso (Soriani,
2013).
SDIB di Calamari e Bertoni, 2009, IJAS
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… i costi del litro latte si riducono e
supportano gli interventi migliorativi
Valore stimato del costo litro latte
all’inizio e al termine della prova in
un grande allevamento dove sono
stati attuati interventi migliorativi
su condizioni di allevamento e
management suggeriti dal modello
SDIB stesso (Soriani, 2013).
Spiccano la riduzione dei costi:
- 
Rimonta (minore riforma
involontaria per riduzione
problemi sanitari gravi);
-  Spese veterinarie e medicinali
(riduzione problemi sanitari);
- 
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…. e la qualità del latte
Esprimere
comportamento
Malnutrizione
Situazioni non
confortevoli
Paura e stress
Malattie
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…. fattori di stress
STIMOLO
PERCEZIONE DELL’AGENTE
STRESSANTE
RICONOSCIMENTO
DI UNA MINACCIA
ALL’OMEOSTASI
ORGANIZZAZIONE DELLA
DIFESA BIOLOGICA
RISPOSTA BIOLOGICA
RISPOSTA STRESS
(comportamentale, autonoma,
neuroendocrina, immunologica)
VARIAZIONE NELLE FUNZIONI BIOLOGICHE
STATO PREPATOLOGICO
SVILUPPO DI UNA PATOLOGIA
CONSEGUENZE
DELLO STRESS
Moberg, 2000
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
…. stato sanitario e stress da malattia
Stato sanitario (problema dello stress da malattia clinica e subclinica, dello stress
metabolico, stress digestivo)
Relazione con benessere
Conseguenze sul latte, soprattutto su
parametri tecnologico-caseari.
Effetti di infusione di endotossine sul
latte: produzione, grasso, proteine e
sue frazioni, acidità titolabile, cellule
somatiche, attitudine alla
coagulazione, ….
Effetti del trattamento con endotossine da E.
coli (a diverso dosaggio) sulla consistenza
del coagulo (Calamari et al., 1995).
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
…. anomalie digestive
r
a30
Protein
Titratable Acidity
4.0
Milk yield (kg/d), r (min) and a30 (mm)
35
3.8
30
25
3.6
20
3.4
15
3.2
10
5
40 -15
3.0
3.8
35
30
3.6
25
3.4
20
15
3.2
10
5
Protein (%) and titratable acidity (°SH/50 ml)
MY
40
3.0
-1 5
-1 0
-5
0
5
10
15
20
D a y s fro m d ia rrh ea ev en t
Milk yield (MY) and some milk traits observed in cows, raised in our experimental barn, before and
after a serious (top) or minor (bottom) diarrhea event (Bertoni, Calamari e Maianti, 2003)
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
…. approccio individuale in
grandi allevamenti
Ingestione OK ?
In estro ?
Quantità
sufficiente
di latte ?
Individuazione tempestiva degli animali che richiedono
attenzione, con maggiore controllo stato salute e
miglioramento delle condizioni
di benessere
Zoppia ?
Mastite ?
iacenza, 19-­‐10-­‐2013
L. Calamari – Analisi del latte «on line»
Identificazione singoli animali, produzione individuale giornaliera,
ruminazione, masticazione, ritmo respiratorio, pedometri (movimento
per estri, in piedi/coricato), temperatura corporea e ruminale, pH liquido
ruminale, peso, locomotion e problemi podali, controlli on line sul latte
(grasso, proteine, lattosio, cellule somatiche, progesterone, urea, LDH,
BHBA, …), ……..
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
…. controllo della ruminazione nel periparto
Lower LAI
Higher LAI
min/d
800
600
……. “Our results suggest that the
400
automatic measurement of RT is useful
200
0
to predict calving time and to quickly
Individuare precocemente gli animali a rischio problemi:
obtain information on health status of
terapie tempestive, allevia sofferenza, prevenzione
the animals in a period as critical as
the transition phase.”
Rumination time, min/d
700
600
Animali con alto LAI hanno tutti elevata ruminazione
all’inizio della lattazione.
500
400
300
200
100
0
Linea bleu: Primipare;
rossa: Pluripare
-­‐20 -­‐15 -­‐10 -­‐5
0
5 10 15 20 25 30 35 40
Days from calving
Animali con basso LAI hanno spesso ruminazione
bassa all’inizio della lattazione
I nostri dati indicano che in base al LAI la ruminazione
nei primi giorni di lattazione (2-10 DIM) dovrebbe
essere almeno di 550 min/d.
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
.. Integrazione ed elaborazione delle
informazioni
Dai dati al risultato
Decisione/esecuzione
Azione
Benefici
Analisi
Conoscenze
Integrazione
Sepolti dai dati e affamati di
informazioni ?
Raccolta
Informazioni
Dati
Costi
Obiettivi
Piacenza, 19-­‐10-­‐2013
L. Calamari – Analisi del latte «on line»
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
…. stress da caldo
Microclima (problema dello stress da caldo)
Energia del latte e produzione di
calore (Mcal/giorno)
18
Energia del latte
Produzione di calore
Relazione con benessere
Produzione di calore nella bovina
16
Mantenimento (Vacca asciutta)
14 Mcal/die
14
Mantenimento + 10 kg di latte prodotto
19 Mcal/die
Mantenimento + 20 kg di latte prodotto
24 Mcal/die
Mantenimento + 30 kg di latte prodotto
28 Mcal/die
Mantenimento + 40 kg di latte prodotto
33 Mcal/die
Mantenimento + 50 kg di latte prodotto
38 Mcal/die
12
10
8
6
1970
1980
1990
Anno
2000
Effetti sul latte: produzione, grasso e profilo
acidico, proteine e frazioni, lattosio, minerali,
punto crioscopico, (Bernabucci e Calamari,
1998)
… e sulle caratteristiche tecnologico-casearie e
resa: acidità, coagulazione e comportamento
durante lavorazione, affioramento, rese
casearie. (Calamari e Mariani, 1998).
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
…. contenimento effetti negativi del caldo
Mezzi per contenere effetti negativi del caldo
Oltre a selezione e accorgimenti nutrizionali
Interventi passivi: ricoveri adeguati
Interventi attivi (raffrescamento)
In sala d’attesa
Attrezzatura (sulla corsia d’alimentazione)
• Spruzzatori
•
Senza raffrescamento t° corporea aumenta
di 1.5°C dopo 20’ entrata in sala attesa
• Ventilazione e bagnatura à riduzione t°
corporea di 1.5-2.0°C e migliori performance
• Ripetere interventi 4-5 volte nella giornata
molto efficace ma problemi organizzativi
Dimensione gruppo = Numero posti in sala x 4.5.
Animali lontano da cibo ed acqua per non oltre 2-3 h per giorno
Condizioni ideali
–
–
–
–
Almeno 2 m2 per capo
Soffitto alto
Buon drenaggio
Almeno 60% aperture laterali
•
– A 1,5 m sopra il
dorso dell’animale
– 120 l/ora
– Angolatura 180°
– Distanza tra gli
spruzzatori: 1,5 m
– Sufficiente pressione
dell’acqua
• Ventilatori
– 50-60 cm di diametro
– 4-6 metri tra i
ventilatori
– Considerare il vento
corsia d’alimentazione
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cemento
…. effetti dei sistemi di raffrescamento
Ventilatori nella zona di alimentazione attivati a 25° C
Doccette (accesso facoltativo) attivate a 25°C (15’, indi 30’ riposo)
Controllo
Doccette
Ventilatori
THI
Calamari e coll., 1997
Bovine coricate (%) nel box di controllo
(CON) e nel box con raffrescamento
(FAN) anche nella zona di riposo
Controllo
Vent+Nebulizz
THI medio
giornaliero
18-Sep
08-Sep
3-9 18-9 3-10
29-Aug
4-8 19-8
20
19-Aug
20
5-7 20-7
30
09-Aug
30
40
30-Jul
40
50
20-Jul
50
60
10-Jul
60
70
30-Jun
70
80
20-Jun
5-6 20-6
80
90
40.0
39.8
39.6
39.4
39.2
39.0
38.8
38.6
38.4
38.2
38.0
10-Jun
40.50
40.25
40.00
39.75
39.50
39.25
39.00
38.75
38.50
THI medio giornaliero
°C
Temperatura rettale (h 17)
Temperatura (°C)
Valori di Temperatura rettale
Ventilatori
THI
Calamari et al. 1997)
In conclusion, the results suggest
that using fans in the resting area
improves cow comfort, which
increases use of the resting area.
The lying time results also suggest
that the benefits of providing
ventilation in the resting area might
be more evident in barns where
there is no paddock (Calegari et al.,
2013).
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… oSmizzare il riposo •  Animali senza possibilità di riposare in decubito per alcuni periodi del giorno: Risposta produSva in conseguenza di un aumento del tempo dedicato al riposo. Il tempo minimo dedicato al riposo (livello basale) è stato considerato di 7 h/d rispe]o ad un valore raccomandato di 14 h/d (Grant, 2006). Beneficio putativo
–  Riduzione GH (Munksgaard and Løvendahl, 1993) –  Aumenta self-­‐grooming, aumenta licking Aumento flusso sangue
stru]ure e materiali (Munksgaard and Aumento ruminazione
Simonsen, 1996) (efficienza digestione)
–  A volte aumento cor3solo o maggiore risposta Meno problemi podali
all’ACTH; –  Lying bout più brevi e più frequen3 transizioni Meno stress (- fatica)
Maggiore ingestione
nei comportamen3 (da posizione in piedi a coricata, ecc..) interpretate come segno di 1 h addizionale di
frustrazione; tempo dedicato al
–  Si riduce ruminazione, almeno quando riposo è associata
coricate, in parte compensata quando in con un aumento di
produzione di 1 kg
piedi. –  Segni fisiologici di stress quando privazione possibilità riposo. Risposta produttiva
prevista
+ 0.7-1.0 kg latte/d
Fino a + 0.9 kg latte/d
+ 1.4 kg latte/d
+ 0.9 kg latte/d
+ 2.2 kg latte/d
latte/d.
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
CONCLUSIONI •  Benessere : argomento complesso e di difficile
definizione e valutazione.
•  Edifici ed attrezzature funzionali e ben gestiti
assicurano – insieme ad altri fattori (ivi compresa la
genetica) – il massimo di benessere (anche con
animali altamente produttivi).
•  Approccio individuale in grandi allevamenti oggi
possibile con sistemi di monitoraggio degli animali:
riflessi positivi sul benessere.
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015
CONCLUSIONI Il successo nell’applicazione degli accorgimenti per
migliorare il benessere comporta:
•  ottimale livello produttivo
•  migliore fertilità
•  buono stato di salute (non solo mammella)
•  soddisfacenti caratteristiche intrinseche del latte
Costi per migliorare benessere ripagati dai miglioramenti
performance e stato sanitario.
Piacenza, 10-02-2014 – Sostenibilità, opportunità e criticità nella filiera latte post 2015