Giorgio Provolo* Criteri progettuali per il benessere animale nelle stalle per bovine da latte Lettura tenuta il 14 ottobre 2010 premessa L’evoluzione dell’allevamento da latte negli ultimi anni è stata supportata da un significativo contributo da parte della ricerca, che ha affrontato molte pro- blematiche dei diversi aspetti dell’allevamento (alimentare, igienico-sanitari, ecc.). Sicuramente una delle tematiche di particolare attenzione negli ulti- mi anni è quella riferita al benessere animale. In questo concetto vengono considerati diversi aspetti dell’allevamento delle bovine. Un animale, infatti, viene considerato in un buono stato di benessere, se è sano, in condizioni di comfort, ben nutrito, sicuro, capace di esprimere un comportamento innato e in grado di reagire se è sottoposto a condizioni sgradevoli come il dolore e la paura (EFSA, 2009). La valutazione del benessere deve poter essere ottenuta in modo oggettivo. Per questo la ricerca si è orientata anche verso l’individua- zione di opportuni indicatori del benessere degli animali. Gli elementi strutturali che costituiscono il ricovero degli animali stabulati risultano una delle componenti che contribuiscono a determinare il benessere degli animali (fig. 1). Infatti, non bisogna dimenticare che la funzione prioritaria delle strutture di stabulazione è di permettere all’animale di vivere nelle migliori condizioni ambientali possibili, anche perché la bovina da latte è in grado di estrinsecare le proprie potenzialità produttive solo se le vengono garantite le condizioni ambientali ottimali. Risulta, quindi, evidente l’opportunità di fornire indicazioni chiare sui cri- teri di progettazione di stalle di questo tipo e sulle modalità di intervento da * Dipartimento di Ingegneria Agraria, Università degli Studi di Milano Criteri progettuali per il benessere animale 495 Fig. 1 Il benessere delle bovine da latte è il risultato di molteplici fattori che interagiscono tra loro e influenzano lo stato dell’animale adottare sulle strutture esistenti per mitigare lo stress degli animali, in con- formità alle normative sul benessere animale e agli obiettivi di produttività dell’allevamento. benessere animale e Condizioni ambientali Il benessere animale è strettamente connesso anche con le condizioni am- bientali interne alla struttura di stabulazione. In particolare per le bovine da latte allevate in stabulazione libera con zona di riposo a cuccette, i parametri microclimatici che vengono generalmente presi in considerazione sono: – Temperatura. I bovini sono animali omeotermi, cioè riescono a controllare e mantenere costante la temperatura corporea interna (circa 38,5°), che, entro determinati limiti, è indipendente da quella dell’ambiente fisico circostante La termoregolazione permette ai bovini di difendersi dal caldo e dal freddo. 496 giorgio provolo La situazione in cui si hanno le migliori performance produttive è la zona di neutralità termica, che è l’intervallo di temperatura in cui è mi- nima la produzione di calore e, di conseguenza, è massima l’energia che l’animale può utilizzare per la produzione. La neutralità termica per le bovine in lattazione è tra -5°C e 25°C (Manenti e Gastaldo, 2001). La bovina è quindi un animale che si adatta meglio a climi freddi, infatti con temperature alte peggiora le produzioni e diminuisce la fertilità. Per questo motivo è molto importante il controllo delle condizioni termiche all’interno della stalla soprattutto nel periodo estivo, quando si rischia un aumento della temperatura interna alla struttura fino a raggiungere valori che causano stress termico nelle bovine. – Velocità dell’aria. Le bovine da latte nel periodo invernale soffrono particolar- mente le correnti d’aria fredda in quanto causano un aumento della dispersione di calore, perciò è necessario evitare l’esposizione della stalla ai venti dominanti e, dove questo non è possibile, occorre risolvere il problema con tamponamenti o strutture frangivento, in modo da mantenere la velocità dell’aria al di sotto dei 0.5 m/s. In periodi caldi, invece, una maggiore velocità dell’aria (fino a 4-5 m/s) è positiva, infatti accelera l’evaporazione e la dispersione di calore, così da aiutare l’allontanamento dell’aria calda e umida dagli animali. – Umidità. L’umidità elevata in presenza di basse temperature contribuisce ad aumentare le perdite di calore corporeo; con alte temperature invece diventa difficoltoso lo smaltimento del calore corporeo per evaporazione che proprio alle alte temperature è la via che maggiormente consente la termoregolazione. In generale però una bassa umidità è comunque da evi- tare per l’aumento di secchezza e polverosità nell’ambiente che possono creare problemi agli animali, in particolare alle vie respiratorie. Valori di umidità relativa ottimale si possono considerare dal 60% all’80%. In letteratura l’indice più frequentemente utilizzato per valutare il grado di stress termico nelle bovine da latte al variare dei fattori ambientali di umidità e temperatura è il Temperature Humidity Index (THI). Non è corretto infatti considerare solo la temperatura dell’aria in quanto questa può discostarsi dalla temperatura effettivamente percepita dagli animali, che è influenzata dall’irrag- giamento, dalla temperatura e dall’umidità relativa. Il THI considerando sia la temperatura sia l’umidità permette di avere una valutazione più oggettiva delle condizioni microclimatiche all’interno della stalla. L’indice THI è, come spiega- to, una relazione tra i due parametri ambientali legati dalla seguente relazione: THI = T + 0.36 * T + 41.2 (ASABE, 2006) dp Criteri progettuali per il benessere animale 497 Fig. 2 Abaco per il calcolo dello stress da caldo basato THI (elaborato da ASABE, 2006) Dove: T = temperatura dell’aria (bulbo asciutto) in °C T = temperatura al punto di rugiada in °C dp In figura 2 sono riportati i valori di THI in relazione alla temperatura e umidità dell’aria con l’indicazione dello stato di stress termico nelle bovine in lattazione. lo stress da Caldo Numerosi autori hanno evidenziato le problematiche relative all’effetto delle condizioni climatiche sulla risposta degli animali e un’ottima rassegna del- 498 giorgio provolo Fig. 3 Calo di produzione delle bovine in relazione ai valori di THI (elaborato da ASABE, 2006) la risposta delle bovine alle condizioni ambientali è riportata da Kadzere et al. (2002), in cui vengono evidenziate anche le motivazioni per cui l’elevata produzione di latte comporta un incremento del calore metabolico. L’analisi riportata evidenzia che dagli anni ’40 ad oggi la produzione di latte è aumen- tata enormemente, ma parimenti è aumentato anche il calore prodotto nella sintesi del latte rendendo gli animali più sensibili allo stress da caldo. Per quanto riguarda la risposta degli animali alle condizioni climatiche, Nienaber e Hahn (2007) hanno sottolineato come l’effetto sia accentuato dalla durata del periodo caldo e dalla permanenza durante la notte delle con- dizioni di stress. Il lavoro analizza le ondate di caldo in alcune località sulla Criteri progettuali per il benessere animale 499 base di dati meteorologici classificati sulla base del numero di ore in cui il THI supera un valore soglia. L’effetto dello stress da caldo sulla produzione nelle bovine da latte è stato affrontato da diversi autori. Una rassegna esauriente dei lavori svolti su questa tematica (West, 2003) mette in evidenza come la maggior parte delle speri- mentazioni utilizzi il THI come indicatore delle condizioni ambientali anche se alcuni autori hanno utilizzato la temperatura dell’aria o indici che conside- rassero oltre a temperatura e umidità anche la velocità dell’aria. La relazione tra l’aumento del THI e la diminuzione di produzione è ri- portata anche in uno standard ASABE relativo alla progettazione dei sistemi di ventilazione per bovini da latte. In questa norma viene indicata la seguente relazione (ASABE, 2006), rappresentata graficamente in figura 3: MPD = 1.08 – 1.736 * NL + 0.02474 * NL * THI Dove: MPD = diminuzione di produzione NL = normale livello produttivo THI = Valore medio giornaliero del THI Tra gli effetti dell’incremento della temperatura vengono segnalati anche modifiche comportamentali quali la tendenza a rimanere in piedi quando la temperatura aumenta e, di conseguenza aumenta la temperatura corporea (Hil- lman et al., 2005). Viene anche ipotizzato che l’incremento di temperatura cor- porea possa essere lo stimolo fisiologico per alzarsi per ridurre la temperatura. Alcune esperienze come quella di Overton et al. (2002) hanno messo in evidenza tale correlazione rilevando il comportamento degli animali per mez- zo di riprese video temporizzate e la definizione di indici di comportamento. Questo studio indica alcuni elementi utili alla definizione delle modalità di acquisizione dati abbinando l’analisi della videoregistrazione a intervalli di tempo orari con il rilevo di parametri climatici continui e gestionali, quali l’avvicinamento dell’alimento e la mungitura, ovviamente discontinui. I ri- sultati del lavoro mettono in luce l’importanza di un monitoraggio durante l’arco della giornata per rilevare in modo non invasivo il tempo speso dagli animali nelle diverse attività. Queste informazioni possono fornire un utile indicatore di una delle com- ponenti che definiscono il benessere degli animali costituita dal tempo tra- scorso dagli animali in posizione di riposo nelle cuccette, che deve rispondere all’esigenza degli animali che, pur con elevata variabilità individuale, si attesta intorno alle 12 ore al giorno (EFSA, 2009). 500 giorgio provolo L’ulteriore elemento legato all’attività giornaliera evidenziato dallo studio EFSA riguarda il tempo di permanenza degli animali in piedi non attivi, cioè senza svolgere altre funzioni come alimentarsi, bere, spostarsi, che dovrebbe essere il più limitato possibile. Sulla base di queste considerazioni e con lo scopo di ottenere alcune indi- cazioni operative per la progettazione delle stalle per bovine da latte, è stata svolta un’esperienza di monitoraggio di alcune stalle lombarde. sperimentazione effettuata La ricerca ha preso in esame 33 edifici zootecnici di bovine da latte, nei quali sono stati effettuati rilievi sul comportamento degli animali in produzione e sulle condizioni microclimatiche all’interno dell’allevamento. Tutte le strut- ture prese in esame sono relative a stalle a stabulazione libera e zona di riposo a cuccette senza paddock esterno. In ciascuna struttura sono stati effettuati tre rilievi, ognuno della durata di sette giorni consecutivi in tre differenti periodi climatici dell’anno (invernale, primaverile ed estivo). Ogni rilievo in ciascuna stalla oggetto del progetto prevedeva il monitorag- gio in continuo di: – Temperatura, umidità e illuminamento in differenti zone della stalla con due data logger con intervallo di registrazione di 15 minuti. I data logger utiliz- zati hanno permesso di rilevare temperatura (°C), umidità (% UR) e illumi- namento (lux). Ne sono stati posizionati due per ogni struttura di cui uno collegato a un globotermometro, così da permettere anche il monitoraggio della temperatura radiante (parametro che considera l’irraggiamento termi- co all’interno della stalla). I data logger sono stati posizionati nella zona di stabulazione a un’altezza di circa 2 metri in modo da non essere raggiunti dagli animali e sufficientemente lontani dagli elementi strutturali. – Temperatura e Umidità in prossimità degli animali con un data logger con intervallo di registrazione di 15 minuti. Il data logger utilizzato rileva i parametri di Umidità (% UR) e Temperatura (°C). – Comportamento delle bovine rilevato in ogni struttura. Sono state installate due fotocamere digitali opportunamente modificate per le esigenze del progetto e collegate a un circuito elettronico, che ha permesso lo scatto di fotografie ogni 30 minuti (fig. 4). Le due fotocamere sono state installate in modo da inquadrare la zona di stabulazione da due punti opposti della struttura e consentire che l’unione delle loro foto scattate nel medesimo Criteri progettuali per il benessere animale 501 Fig. 4 Fotocamera modificata per le esigenze del progetto: il circuito collegato permette lo scatto di una fotografia ogni 30 minuti istante fornisse il quadro complessivo della stalla. In ogni struttura, e per ciascun rilievo, sono state effettuate misurazioni per raccogliere ulteriori informazioni relative alla velocità dell’aria e alla con- centrazione di ammoniaca; entrambi sono stati effettuati in tre diversi mo- menti nel corso dei sette giorni di ciascun rilievo. Per ogni struttura sono stati effettuati anche dei rilievi dimensionali, ri- guardanti le dimensioni delle cuccette, dei passaggi, dei corridoi delle zone e delle corsie di foraggiamento e altri elementi costruttivi (a esempio la pen- denza falde e i materiali degli elementi strutturali) e gestionali (come gli orari mungitura e la modalità di gestione delle cuccette). Analisi dei dati I rilievi così effettuati hanno permesso di raccogliere informazioni sulle con- dizioni ambientali interne alla struttura e sul comportamento delle bovine. I dati sono stati catalogati per ogni struttura e per ogni periodo e a ogni strut- tura è stato assegnato un codice formato dalla sigla della provincia, seguito da un numero progressivo per provincia. 502 giorgio provolo Al fine di poter confrontare i dati delle condizioni ambientali raccolti all’inter- no di ogni struttura monitorata con i dati esterni sono state individuate le centra- line meteorologiche appartenenti alla rete ufficiale, gestita da ARPA Lombardia, più vicine alle aziende aderenti al progetto e sono stati utilizzati i dati, relativi ai periodi di rilievo di 26 stazioni meteorologiche, presenti nelle differenti zone interessate dalla ricerca. I dati relativi al comportamento degli animali sono stati ricavati dall’analisi delle fotografie scattate, a intervalli di 30 minuti, dalle fotoca- mere installate durante i rilievi in azienda. Attraverso un software appositamente creato, sono state affiancate le fotografie scattate nello stesso orario dalle due fo- tocamere installate nella stalla, ottenendo così la visione completa della struttura. Tutte le coppie di immagini così ottenute sono state analizzate determi- nando la percentuale di animali presenti in ognuna delle due parti della stalla e l’attività delle bovine. Il comportamento è stato analizzato suddividendo gli animali presenti in stalla in tre gruppi, espressi in percentuale: animali in riposo in cuccetta, animali in mangiatoia e animali in piedi. Per l’analisi dei dati relativi al comportamento sono stati utilizzati alcuni indici che vengono usati comunemente anche in letteratura: �c�a�p�i� �i�n� �c�u�c�c�e�t�t�a� �C�o�w� �C�o�m�f�o�r�t� �I�n�d�e�x� �(�C�C�I�)� =� �t�o�t�a�l�e� �d�e�i� �c�a�p�i Rappresenta l’indice di comfort degli animali ed è legato al numero degli ani- mali presenti in cuccetta nella stalla rispetto al numero totale dei capi della stalla. Analogamente viene definito un indice per gli animali in piedi: �c�a�p�i� �i�n� �p�i�e�d�i� �C�o�w� �s�t�r�e�s�s� �I�n�d�e�x� �(�C�S�I�)� =� �t�o�t�a�l�e� �d�e�i� �c�a�p�i L’ECCI rappresenta l’indice di comfort degli animali ed è legato al nu- mero di animali in cuccetta rispetto al numero degli animali in piedi (totale bovine in stalla – capi in mangiatoia): �c�a�p�i� �i�n� �c�u�c�c�e�t�t�a �E�l�i�g�i�b�l�e� �C�o�w� �C�o�m�f�o�r�t� �I�n�d�e�x� �(�E�C�C�I�)� = � �t�o�t�a�l�e� �d�e�i� �c�a�p�i� �-�c�a�p�i� �i�n� �m�a�n�g�i�a�t�o�i�a È stato definito anche un Indice di affollamento, che mostra se le bovi- Criteri progettuali per il benessere animale 503 ne tendono a concentrarsi in una zona della stalla. L’indice di affollamento esprime il rapporto percentuale tra il numero di animali presenti nella zona più affollata della stalla rispetto al numero di bovine previste nel caso di una distribuzione omogenea. Successivamente sono stati calcolati i valori medi orari sia dei parametri microclimatici, sia degli indici comportamentali e sono state effettuate elabo- razioni per mettere in relazione queste due informazioni. Confronto fra le strutture La figura 5 riporta i risultati delle elaborazioni relative agli indici comportamen- tali per le strutture esaminate in cui ogni struttura esaminata è stata indicata da una sigla composta dalla provincia e da un numero progressivo. Le percentuali di bovine mediamente in cuccetta variano da un minimo di 28% (struttura MI01) a un massimo di 68% (struttura BG03). Nel 70% delle strutture le bovine media- mente in cuccetta non arrivano al 50%, dato preoccupante soprattutto se messo in relazione con la percentuale di animali mediamente in piedi (CSI). A esempio le strutture LO03, PV01, MN04, BG08, LO02 e CO01 oltre a essere quelle con le più basse percentuali di bovine in cuccetta, presentano anche un’elevata percen- tuale di animali che sostano in piedi raggiungendo in alcuni casi valori superiori al 30%. Questi risultati sono confermati dall’analisi dell’indice ECCI (Eligible Cow Comfort Index): solo il 30% delle strutture esaminate ha più del 70% delle bovine in riposo quando non impegnate in altre attività, mentre il 15% dei casi ha eviden- ziato un utilizzo molto limitato delle cuccette con oltre il 40% dei capi inattivi in piedi. È interessante osservare che le strutture con le più alte percentuali di bovine in piedi sono due aziende che hanno installato impianti di mungitura robotizzati. Ciò suggerisce che l’inserimento di nuove tecnologie deve essere supportato da un progetto adeguato degli spazi delle diverse zone funzionali della stalla. Le strutture BG03 e BG06 hanno fatto riscontrare le prestazioni migliori. Infat- ti, si attestano ai primi posti per bovine in cuccetta con valori medi vicini al 70% e sono le strutture con il minor numero di bovine in piedi (valori medi intorno al 15- 18%) e l’indice ECCI è superiore all’80%. È da sottolineare come queste due strut- ture non siano di recente realizzazione: la prima è una stalla in cui la zona di riposo è stata ricavata dal paddock preesistente; la seconda è il riadattamento di una vecchia stalla a stabulazione fissa. Questo conferma come si possano realizzare interventi appropriati di recupero dei fabbricati presenti in azienda purché di applichino criteri di progettazione adeguati per quanto riguarda sia la ventilazione, sia le attrezzature. Una indicazione interessante emerge dall’analisi della distribuzione de-