Designing the optimal free stall for dairy cows : effects of free-stall design on cleanliness, milk yield, health, and behaviour

Liggebåsens utforming er av stor betydning for blant annet hygiene og kuenes atferd i et løsdriftfjøs ettersom kua tilbringer hoveddelen av tida si her, hovedsakelig liggende men også stående i båsen. For å unngå at kua velger å legge seg andre steder enn i liggebåsen, må utformingen være slik at den utgjør den foretrukne liggeplassen. Dette innebærer at kyrne må tilbys en liggeplass tilpasset deres behov. Hovedmålsetningen med dette studiet var derfor å evaluere effekter av liggebåsutforming på reinhet, mjølkeytelse, helse og atferd. Denne avhandlingen er basert på tre delstudier; en spørreundersøkelse om liggeunderlag basert på 363 besetninger, et feltstudie i 232 besetninger og et kontrollert preferansestudie med 16 kyr. I dette studiet ble det funnet at liggeunderlag med en mjukhet på minimum 16 mm nedbøyning positivt hang sammen med økt mjølkeytelse (+ 3.9 til 4.5 %) og redusert forekomst av mastitt (inntil 19.9 % reduksjon eller 2.8 prosentpoeng) og spenetråkk (inntil 82.4 % reduksjon eller 1.4 prosentpoeng), mens betong som liggeunderlag er en risikofaktor for utrangering. Studiet har videre vist at detaljer i utformingen av liggebåsen er viktig for både dyras og båsens reinhet, noe som også virker inn på jurhelse og mjølkekvalitet. Det ble funnet sammenhenger der følgende forutsetninger var av betydning for reine båser; bruk av strø (> 0.2 liter per bås), avstand diagonalt fra oppkant bak i bås til nakkebom bør ikke overstige 1.96 m, nedre hodebom i front av båsen bør fjernes, båsens lengde bør ikke være lenger enn 2.30/ 2.45 m, brystplanke med høyde på maksimum 0.1 m bør brukes, men den har mindre effekt på båsreinhet dersom den plasseres mer enn 1.83 m fra bakkant i båsen. Øvre hodebom bør plasseres minimum 0.7 eller helst opp mot 1.0 m over golv i liggebås. Bredde og lengde hadde betydning for reinhet, men mindre enn forventet. I tillegg til andre parametre som påvirker reinhet, viser dette studiet at det er av stor betydning for båsreinhet at fronten av liggebåsen er av en åpen konstruksjon, antakeligvis fordi dette i minst mulig grad innvirker på dyras naturlige legge- og reisebevegelse. Det ble også funnet at følgende variabler var risikofaktorer for skitne kyr; bruk av lite strø (< 0.5 l per bås), ”tett” liggebåsfront, flere enn ei ku per liggebås, lite tamme kyr samt høy eller lav temperatur og høy relativ luftfuktighet. I et kontrollert forsøk hvor fleksible båsskiller av enkel utførelse ble sammenliknet med tradisjonelle fritthengende båsskiller med tanke på dyras liggeatferd, ble det funnet at de fungerte like godt. Utformingen av liggebåsene i dette forsøket var basert på funn nevnt over som bidro til reine båser og kyr. Det ble ikke funnet forskjeller i liggeatferd, men kuene viste likevel en klar preferanse for de fleksible båsskillene. Båsene holdt seg bemerkelsesverdig reine under hele forsøket.

Design of the free stall is of major importance to e.g. cleanliness and cow behaviour because the cows spend the majority of their time in the stalls, mostly lying but also standing. To avoid that cows chose to lie other places than in the free stalls, the design has to be such that it is the preferred place for lying. An implication of this is that the free stall has to be adapted to the demands of the cows. The main aim of this study was therefore to evaluate effects of free stall design on cleanliness, milk yield, health and behaviour. The thesis is based on three studies; one questionnaire about free stall base in 363 dairy herds, one field study in 232 dairy herds and one controlled preference test with 16 dairy cows. In present study it was found that soft stall bases with a minimum softness of 16 mm impact was associated with increased milk yield (+ 3.9 to 4.5 %), decreased incidence of clinical mastitis (up to 19.9 % reduction or 2.8 percent points) and teat lesions (up to 82.4 % reduction or 1.4 percent points), whereas concrete as lying surface seem to be a risk factor regarding removal. Present study also found that details of the free stall design are of importance for stall and animal cleanliness, factors influencing on udder health and milk quality. Clean stalls were associated with use of bedding (> 0.2 L per stall), maximum diagonal distance from rear curb in stall to neck rail of 1.96 m, lower head rail not present, length of stall base not more than 2.30/ 2.45 m, and brisket locator with maximum height 0.1 m should be used. However, the effect on stall cleanliness is minor if located more than 1.83 m from rear curb. Upper head rail should be positioned minimum 0.7 or preferably closer to 1.0 m above stall floor. Associations between stall cleanliness and stall width and length was found, however were of less importance than expected. It was found that an open front in free stalls is of importance for stall cleanliness, possibly because an open front will interfere less with the lying and raising movements of the cows. Further, the following variables were found to be risk factors for dirty cows; use of less than 0.5 L bedding per stall, less open front in the stall, increasing cow number per stall, less tame cows and high or low temperature and high relative air humidity. Flexible dividers performed equally good as standard fixed cantilever stall dividers with regard to lying behaviour of the animals in a controlled study comparing flexible and fixed stall dividers. The design of the stalls was based on the findings that contributed to increased stall and cow cleanliness mentioned above. The cows clearly preferred stalls with flexible dividers, however no differences in lying behaviour were found. The stalls remained remarkably clean during the experiment.