Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Dana Patricia Madey

Evaluation of a software–based intervention tool for the reduction of tail biting in German fattening pigs

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-105745

title (ger.)

Evaluation eines software–basierten Interventions–Tools zur Reduzierung von Schwanzbeißen bei deutschen Mastschweinen

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2014

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/madeyd_ws14.pdf

abstract (deutsch)

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Schwanzbeiß-Interventions-Tool (‘Schwanzbeiß-Interventions-Programm’, kurz ‘SchwIP‘) entwickelt und auf deutschen Schweinemastbetrieben, die Probleme mit Schwanzbeißen aufwiesen, evaluiert. Das SchwIP basiert auf dem Prinzip des ‘animal health and welfare planning’ (zu Deutsch: ‘Tiergesundheits- und Tierwohlpläne’): Die Management Hilfe wird von einer betriebsfremden Person (beispielsweise einer Tierärztin/einem Tierarzt oder einer Beraterin/einem Berater) angewendet. Unter anderem werden Daten zum Betriebsmanagement, zu baulichen Gegebenheiten, zu Klima und Fütterung sowie tier- und verhaltensbezogene Daten erfasst. Auf der Basis des vom SchwIP generierten Risikoberichts kann der/die Landwirt(in)/Betriebsleiter(in) einen Maßnahmenplan zur Senkung des Schwanzbeiß Risikos auf seinem/ihrem Betrieb erstellen und hält diesen schriftlich fest. Die Anwendung des Tools kann beliebig oft wiederholt und der Erfolg der umgesetzten Maßnahmen kontrolliert werden.

Vor der Programmierung der Management-Hilfe SchwIP und deren Anwendung auf den Betrieben wurde zunächst eine Expertenbefragung durchgeführt, um eine möglichst umfassende Datenbank von Risikofaktoren, die einen Einfluss auf Schwanzbeißen in deutschen Schweinehaltungsbetrieben haben können, zu erhalten. Die Experten vergaben Gewichtungen für jeden Risikofaktor unter Berücksichtigung der Einflussstärke jedes Faktors auf das Risiko für ein Vorkommen von Schwanzbeißen. Das so erlange Fachwissen diente als Basis für die Programmierung des Schwanzbeiß-Interventions-Tools.

Die Expertenbefragung wurde unter Zuhilfenahme einer Internetseite für Online Umfragen durchgeführt. Die meisten Risikofaktoren wurden aus dem kürzlich in Großbritannien entwickelten ‘Husbandry Advisory Tool’ (kurz ‘HAT’, zu Deutsch: ‘Tierhaltungs-Beratungs-Tool’) (TAYLOR et al. 2012), das als Grundlage für das SchwIP diente, entnommen. Die Liste der Risikofaktoren wurde nach eingehender Literaturrecherche und Konsultation von Beratern und Tierärzten erweitert, um sie an deutsche Verhältnisse anzupassen.

Experten mit unterschiedlichem beruflichen Hintergrund (beispielsweise Tierärzte, Landwirte, Biologen, Agrarwissenschaftler und Ökonomen) wurden zunächst telefonisch kontaktiert und gebeten, an der Umfrage zu teilzunehmen. Wenn sie Bereitschaft zur Teilnahme signalisierten, wurde ihnen der Link zu der Umfrage Website per Email zugesandt. Im Zeitraum vom 23. November 2011 bis 18. Januar 2012 konnten die Teilnehmer die Internetseite aufrufen und an der Studie teilnehmen. Von 107 ursprünglich kontaktieren Experten wurden 58 Antwortbögen zurückübermittelt, wobei in drei Fällen die Experten in Gruppen geantwortet hatten. Jede dieser Antwortdateien enthielt die Gewichtungen, die die Experten für jeweils 86 Risikofaktoren vergeben hatten. Die Expertenbefragung ermöglichte es, jeden Faktor mit Hinblick auf dessen Einfluss auf Schwanzbeißen zu untersuchen. Zudem wurde analysiert, ob die Berufsausbildung der Experten deren Bewertung der Risikofaktoren beeinflusst haben könnte.

Die Expertenbefragung resultierte in höchsten Gewichtungen der folgenden Faktoren: Mangel an ausreichendem Platz für Ruheliegeverhalten, Vorhandensein von Ohrbeißen, Zugluft im Liegebereich, Schwanzbeißen, das bereits zu einem früheren Zeitpunkt in der Buchtengruppe aufgetreten war, Schwanzkupieren (sodass weniger als die Hälfte der ursprünglichen Schwanzlänge bestehen bleibt), hohe Gehalte an Ammoniak und/oder Staub in der Stall-Luft, <3% Rohfasergehalt in der Futterration, verdorbenes Futter, Abwesenheit von Beschäftigungsmaterial (beispielsweise Stroh), Entzug von Beschäftigungsmaterial (die Schweine hatten welches zu einem früheren Zeitpunkt und haben jetzt keines mehr) sowie das Beobachten von Flankenbeißen/‘belly nosing’ (Stoßen mit der Nase nach dem Bauch eines Buchtengenossen) oder das Besaugen dieser Körperregionen. Die derzeitige berufliche Tätigkeit der Experten (‘Praktiker’ im Vergleich zu ‘eher wissenschaftlich ausgerichtet‘ ohne regelmäßiges Betätigungsfeld auf Betrieben) schien die Ausrichtung der Expertenmeinung stärker zu beeinflussen als die ursprüngliche Berufsausbildung. Die Expertengewichtungen wurden als Grundlage für die Programmierung des Tools verwendet.

Nach der Programmierung des SchwIP und einer Versuchsphase, in der die Management-Hilfe auf Betrieben zunächst getestet und verbessert wurde, wurde das fertige SchwIP jeweils zweimal im Abstand von etwa 12 Monaten auf 213 Schweinemastbetrieben, auf denen Schwanzbeißen vorkam (im Folgenden ‘Problembetriebe’ genannt), angewendet. Der Zeitraum der Betriebsbesuche erstreckte sich von Juni bis November in beiden Jahren. 71 der teilnehmenden Betriebe wurden von einer Tierärztin der SchwIP-Arbeitsgruppe (der Autorin der vorliegenden Arbeit) besucht. 142 weitere Betriebe wurden von 84 Beratern und Tierärzten, die zuvor an Schulungen zur Anwendung des SchwIP teilgenommen hatten, besucht. Diese Schulungen wurden zu Beginn des Projekts von einer Agrarwissenschaftlerin der SchwIP Arbeitsgruppe abgehalten. In Gruppen mit bis zu zehn Teilnehmern wurde die Funktionsweise des SchwIP sowie dessen wissenschaftlicher Hintergrund erklärt. Die Teilnehmer konnten hierbei die Anwendung des SchwIP auf einem Beispielbetrieb üben und wurden bei der Erstellung des Risikoberichts, den das SchwIP generiert, von der Schulungsleiterin unterstützt. Nach den Schulungen evaluierten die Teilnehmer (im Folgenden ‘Multiplikatoren’ genannt) mittels des SchwIP von ihnen betreute Problembetriebe. Die Multiplikatoren übermittelten die gewonnenen Daten danach an die SchwIP-Arbeitsgruppe. Teilnehmerbetriebe wurden entweder direkt durch die Multiplikatoren rekrutiert oder meldeten sich nach Aufrufen in Zeitschriften oder nach Projektvorstellungen auf Veranstaltungen freiwillig.

Mithilfe des SchwIP wurden 56 gewichtete Risikofaktoren (und andere, nicht gewichtete Risikofaktoren) auf jedem Problembetrieb erhoben. Nach jedem Besuch generierte das SchwIP einen betriebsspezifischen Risikobericht. Auf Basis dieses Berichts beschlossen die Landwirte/Landwirtinnen Maßnahmen, um das Schwanzbeiß-Risiko auf ihren Betrieben zu senken. Während des zweiten Besuchs in 2013 wurde der Grad der Umsetzung dieser Maßnahmen miterfasst.

Die Anwendung des SchwIP bezog unter anderem eine Evaluation von Klimadaten (Ammoniak, relative Luftfeuchtigkeit, Luftbewegung, Beleuchtungsstärke und Lufttemperatur) mit ein. Auf den 71 Betrieben, die von der Autorin dieser Arbeit besucht wurden, wurde als Teilprojekt eine gesonderte Erfassung von Klimadaten durchgeführt. Während die Multiplikatoren die Klimadaten überwiegend subjektiv einschätzen, wurde auf den 71 oben genannten Betrieben neben der subjektiven Einschätzung in denselben Buchten eine technische Messung von Klimaparametern durchgeführt. Einschätzung und Messung wurden von zwei verschiedenen, räumlich getrennten Personen vollzogen. Die Sensitivität und Spezifität der subjektiven Beurteilung der Klimaparameter in den Schweineställen wurde später analysiert, außerdem der Grad der Übereinstimmung zwischen Schätz- und Messwerten.

Vom Optimum abweichende klimatische Bedingungen wurden auf vielen Betrieben mit Problembuchten gefunden. Die Effektivität der subjektiven Identifikation von Buchten mit Klimaparametern, die vom Optimum abwichen, war am höchsten für Ammoniak (Sensitivität=0,72) und am niedrigsten für die Einschätzung der relativen Luftfeuchte als ‘zu niedrig‘ (verglichen mit ‘Luftfeuchte im Referenzbereich‘, Sensitivität=0,44) und der Luftbewegung (Sensitivität=0,47). Eine geringfügige Steigerung des Übereinstimmungsgrads zwischen subjektiver Einschätzung und technischer Messung über den Zeitraum der Betriebsbesuche wurde für relative Luftfeuchte, Luftbewegung und Lufttemperatur gefunden. Der Übereinstimmungsgrad zwischen subjektiver Einschätzung und technischer Messung zeigte für Ammoniak und Lichtintensität keine Veränderung, es gab hierfür daher zumindest keinen ‘Gewöhnungseffekt‘ (=Verringerung des Übereinstimmungsgrades). Die Ergebnisse dieser Auswertung dienen als erster Überblick über die Validität solch subjektiver Einschätzungen und müssen mit Vorsicht interpretiert werden, da sie auf den subjektiven Einschätzungen einer Einzelperson beruhen.

Des Weiteren sollte untersucht werden, inwiefern die Management-Hilfe SchwIP in der Lage war, das tatsächliche Schwanzbeiß-Risiko (und das Risiko für ein Auftreten von Ohrbeißen) auf den Problembetrieben widerzuspiegeln. Außerdem wurde ermittelt, welchen einzelnen Risiko-Kategorien besondere Bedeutung bei der Vorbeugung von Schwanzbeißen zukommt. Dazu wurden die im SchwIP enthaltenen Risiken den 5 Kategorien ‘Stress’, ‘Tiergesundheit’, ‘Beschäftigung’, ‘Futter und Wasser’ und ‘Komfort’ zugeordnet.

Die Evaluation aller 213 Problembetriebe mithilfe des SchwIP in 2012 zeigte, dass eine große Variation zwischen den Betrieben hinsichtlich des Gesamtrisikos für Schwanzbeißen bestand. Auf einigen Betrieben wurde das Risiko bereits sehr effektiv reduziert, auf anderen Betrieben wurden zum Teil hohe Risiken in allen Bereichen gefunden.

Am häufigsten wurden folgende Risiken auf den Betrieben gefunden: unzureichende Erneuerung/Austausch von Beschäftigungsobjekten (beispielsweise Ketten mit Kunststoff-Objekten), Abwesenheit von Beschäftigungsmaterial (beispielsweise Stroh), fehlende Abkühlungsmöglichkeiten, zu hohe Lufttemperaturen, Neugruppierung der Schweine auf Transporten, zu niedrige oder zu hohe Durchflussraten an den Tränken, relativ hohe Besatzdichte (=weniger Platz als [gesetzliche Vorschrift über das Mindestplatzangebot+10% zusätzlich] pro Tier), unzureichende Aufteilung der Bucht in Funktionsbereiche und Anzeichen für Atemwegserkrankungen (Husten, Niesen oder Dyspnoe).

Der individuelle Gesamt Risiko-Score (‘overall pen risk score’), die das SchwIP im Rahmen einer Anwendung für jeden Betrieb generiert, war repräsentativ für das tatsächliche Schwanzbeiß-Risiko (und das Risiko für Ohrbeißen) pro Betrieb: Ein signifikanter Zusammenhang zwischen diesem Gesamt Score und dem Vorhandensein von Schwanz- und Ohrläsionen wurde gefunden. Stieg der Gesamt Score pro Bucht um 10% an, wurde ein gleichzeitiger Anstieg von Schwanzläsionen (Blut am Schwanz, entzündliche Schwellung des Schwanzes, Teil oder Vollverlust des Schwanzes) um den Faktor 1,49 und ein Anstieg von Ohrläsionen (blutiges Ohr oder Kruste auf dem Ohr) um den Faktor 1,74 gefunden. Außerdem erwiesen sich bestimmte Risiko-Kategorien als scheinbar besonders bedeutsam für die Entwicklung von Schwanz und Ohrbeißen: Schwanzläsionen standen mit den Risiko-Kategorien ‘Tiergesundheit’ und ‘Komfort’, Ohrläsionen mit ‘Beschäftigung’, ‘Komfort’ und ‘Stress’ im Zusammenhang.

Die Anwendung des SchwIP auf den Problembetrieben erwies sich als effektiv: Nur sieben Landwirte/Landwirtinnen beschlossen nach der ersten Erhebungsrunde keine Verbesserungsmaßnahmen und 78% der Maßnahmen wurden vollständig oder teilweise implementiert. Der individuelle Gesamt Score wurde von 30,4% (2012) auf 25,8% (2013) gesenkt und 2013 wurden signifikant weniger Schwanz und Ohrläsionen gefunden (vom Brocke, A.L., 2014, persönliche Kommunikation3). Am Schlachthof, wo 32 der Teilnehmerbetriebe mittels Foto Monitoring nachverfolgt wurden, sank die Prävalenz von Schwanzverletzungen im Verlauf eines Jahres (vom Brocke, A.L., 2014, persönliche Kommunikation4).

Die hauptsächliche Einbeziehung von Problembetrieben in die Studie und die Evaluation von Buchten, in denen größtenteils aktuell Schwanzbeißen vorkam, führt dazu, dass die Ergebnisse der Anwendung des SchwIP auf den Betrieben mit Vorsicht zu interpretieren sind. Wegen dieser problemorientierten Auswahl kann keine grundsätzliche Aussage über die Risiko-Situation auf deutschen Schweinehaltungsbetrieben getroffen werden. Diese Limitation der Repräsentativität der Daten wurde diskutiert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das software-basierte Schwanzbeiß-Interventions-Tool SchwIP helfen kann, die Hintergründe von Schwanzbeißen besser zu erfassen und zu verstehen. Schwanzbeißen kann das Wohlbefinden der Tiere stark beeinträchtigen und den Landwirt finanziell belasten; die Anwendung von SchwIP kann den Tierhalter bei der Bewältigung dieses bedeutenden Tierschutz und ökonomischen Problems in der Schweinemast unterstützen.

 

3VOM BROCKE et al. (2014): Reducing tail biting risk on German fattening pig farms with a management tool for risk planning. In Vorbereitung.

4VOM BROCKE et al. (2014): Tail lesions in German fattening pigs: relationship with post mortem meat inspection and influence of a tail biting management tool. In Vorbereitung.

abstract (englisch)

A tail biting intervention tool SchwIP (‘Schwanzbeiß Interventions Programm’, German wording for ‘tail biting intervention programme’) was developed and evaluated on German fattening farms with tail biting problems.

Prior to the programming and to the on farm application of the tool, an expert survey was conducted in order to gain a most comprehensive list of risk factors relating to tail biting in German pig husbandry. The experts attached weightings to the risk factors according to their impact on tail biting. Most risk factors originated from the tail biting husbandry advisory tool (‘HAT’) which recently has been developed in the UK (TAYLOR et al. 2012). The knowledge obtained in the expert survey served as basis for the SchwIP. The SchwIP was applied on 213 farms where tail biting was present. The application of the tool included an evaluation of climatic conditions, which could be assessed subjectively and/or measured instrumentally.

The objectives of this dissertation were to obtain expert knowledge on tail biting causations, to analyse the reliability of subjective assessments of climatic parameters during the application of the tool and to examine whether the tool was able to reflect the actual tail biting (and ear biting) situation on the farms and whether certain risk categories have special importance in tail biting prevention.

The expert survey was carried out using an online survey platform. Pig husbandry experts of various educational backgrounds returned 58 questionnaires for each of them 86 tail biting related risk factors were weighted. The survey made a systematic investigation of the tail biting impact of each factor possible and it was examined as to whether or not the educational background of an expert might have influenced his/her assessment of risks. The expert survey resulted in highest weightings of the following factors: lack of space for lying recumbent, presence of ear biting, draughts in the lying area, tail biting at an earlier date in the group of pigs, tail docking (remaining tail <½ natural length), high ammonia and/or dust concentration in air, <3% fibre in feed, spoiled/foul components in the feed, absence of enrichment material (e.g. straw), withdrawal of enrichment material and observation of flank/belly nosing or sucking. Although the expert opinion was not related to their previous education, a certain bias in expert opinion indicated that current profession might have affected their opinion. The received weightings served as a basis for the further programming of the tail biting tool.

SchwIP was applied twice with a time interval of approximately 12 months between June 2012 and November 2013 on 213 volunteering farms with tail biting problems. With the help of SchwIP, 56 weighted risk factors (and other risk factors not attached with weightings) were evaluated on each farm. After each visit, the SchwIP generated a farm specific risk assessment report. Based on this report, the farmers decided on risk reducing changes (measures) on their farms. During the second visit in 2013, the degree of implementation of the tail biting reducing measures was examined. 71 of the participating farms were visited by a veterinary scientist of the SchwIP working group (the author of this thesis), 142 farms were visited by 84 trained multiplicators (veterinarians and farm advisers) after having participated in workshops on the usage of the SchwIP. In particular, on the 71 above mentioned farms, both subjective assessment and instrumental measurement of climatic parameters were performed in the same pens. Instrumental measurements and subjective assessments were carried out by two different persons. The accuracy of the subjective assessment of climatic parameters in pig housing systems was examined.

Suboptimal climatic conditions were found in many pens on the farms. The effectivity to subjectively identify values outside of the pre specified reference ranges proved to be highest for ammonia and lowest for relative humidity and draughts. An increase of agreement between instrument and observer over the time period of all visits was found for relative humidity, air velocity and air temperature. Received data serve as an initial overview of the validity of such estimations, but have to be interpreted with care due to the fact that the subjective assessments were carried out by one single person.

The evaluation of the farms with the help of the SchwIP showed that these farms had a high variation in risk factors and some farms were actually quite good in managing tail biting risks. The individual overall pen risk score as generated by the SchwIP for each farm was indeed related to the presence of tail lesions and ear lesions. In particular, tail lesions were related to health and comfort, whereas ear lesions related to enrichment , comfort and stress related risks. The exclusive participation of farms with tail biting problems and the evaluation of problem based pens (mainly pens with tail bitten pigs were evaluated) led to limitations in the interpretation of the on farm results. These limitations are discussed with special emphasis on the representativeness of the obtained data.

In conclusion, the software based tail biting intervention tool SchwIP can help to understand the case of tail biting and supports the farmers in resolving this major welfare and economic problem.

keywords

Schwanzbeißen, Schwein, Management-Hilfe; tail biting, pig, intervention tool

kb

9.813