Precision livestock breeding – improving both health and production in dairy cattle

On the 8^th of January 2020, a first meeting with all participants was held at SLU in Uppsala. The coming months we will focus on employing three postdocs and two doctoral students at SLU and University of Copenhagen.

From left to right: Moudud Alam, Anna Skarin, Freddy Fikse, Per Peetz Nielsen, Lars Rönnegård, Tariq Halasa, Volker Kromker, Natalie von der Lehr

Tänk dig att du är en ko i en ladugård. Du finns där, 24 timmar per dygn, 7 dagar i veckan, tätt tillsammans med några hundra andra individer. Vad är det egentligen som får dig att må bra och trivas? Kanske är det friskt och gott vatten och att ha tillräckligt med mat. Torra fötter, med mycket strö på golvet är inte så dumt. Eller är det precis som för oss människor viktigt att känna trygghet och tillit, att inte vara rädd och att inte vara stressad.

Det är lätt att börja tänka på rent fysiska faktorer när det kommer till djurhållning, men det sociala samspelet är av lika stor betydelse. Hur individerna i en ladugård samverkar med varandra spelar roll. Vi vet att stressade kor mjölkar sämre, men vi vet väldigt lite om hur djurens sociala liv ser ut. Vi måste därför öka vår kunskap om de sociala samspelen i en ladugård. Den digitala utvecklingen ger oss helt nya möjligheter att studera de sociala samspelen.

Vi lever inte bara i en ladugård, by eller en stad, vi lever på ett jordklot. Vi är många på klotet, vi blir allt fler, och vår medelinkomst ökar. Det leder till ökad efterfrågan på kött, mjölk och andra djurprodukter. Hur framtidens jordbruk på ett hållbart och rättvist sätt ska kunna öka sin produktion är en av de största utmaningar mänskligheten står inför. En djurhållning som ökar sin produktivitet på bekostnad av djurens hälsa och välfärd kommer även att påverka miljön negativt.

Vi vet redan idag att dåligt reglerad djurhållning kräver mer användning av antibiotika, vilket globalt sett är ett enormt problem. Det ger resistensutveckling hos bakterierna, och i förlängningen sämre möjligheter till behandling av både människor och djur. För att kunna möta den ökande efterfrågan på animalieprodukter behöver vi öka produktionen samtidigt som miljöpåverkan måste minimeras.

Det är här djurhälsa och socialt samspel i lagårdsmiljö blir viktigt. Målet med vårt forskningsprojekt är att i framtiden kunna bedriva avel på mjölkavkastning, där sociala interaktioner mellan kor byggs in i avelsmodellen, för att på så sätt kunna öka produktion och samtidigt öka djurvälfärden. Dessutom kommer vi att studera hur sociala interaktioner påverkar sjukdomsspridning för att på så sätt ge praktiska råd till mjölkbönderna.

Hur kan vi ta reda på mer om det sociala samspelet? Det är ett snabbt växande forskningsfält där det finns ny avancerad teknik att tillgå för att samla in information djurens beteende. Man kan idag följa hur korna rör sig i ladugården och hur de mjölkar med hjälp av data från olika sensorer och mjölkningsrobotar. Det finns redan mycket data som samlas in med den nya tekniken och vi vill använda dessa data för att ta reda på om en ko beter sig vänligt eller aggressivt. I samarbete med storskaliga projekt för datainsamling kommer vi inom en snar framtid ha tillgång till ännu mer data och en del av projektet är att precisera vilken typ av data vi behöver för att kunna dra slutsatser om hur miljön och det sociala samspelet påverkar produktionen.

Det sociala samspelet påverkar även avelsmöjligheterna. Ett djurs egenskaper hänger samman med dess gener. När djurets egenskaper påverkar omgivande djurs produktivitet kallas det "indirekt genetisk effekt" (IGE). Hur stor effekten blir hänger ihop med hur mycket individerna påverkar varandra, därför är det viktigt att kvantifiera och förstå det sociala samspelet mellan korna. Tidigare har man kunnat studera IGE vid djurhållning i liten skala av andra djurslag och framgångsrikt kunnat bedriva avel på dessa, men det är först nu som vi har teknik som möjliggör att kunna göra det i så stor skala som ladugårdsmiljön kräver. Att få med kornas sociala interaktioner i avelsprogram är alltså betydelsefullt, både för produktiviteten och för djurvälfärden.

Målet är att den enskilda bonden ska kunna märka av en ökad mjölkproduktion genom att korna har det bättre.

Vi kommer att angripa frågeställningarna i detta tvärvetenskapliga forskningsprojekt med forskare inom flera olika områden: statistik, husdjursgenetik, beteendevetenskap, och epidemiologi. För att besvara de frågor vi har behöver vi jobba brett och vi hoppas kunna hitta helt nya lösningar genom att samarbeta. En viktig del i projektet är att utveckla beslutstödverktyg för mjölkbönderna för att hantera sjukdomsspridning och på så sätt minimera användandet av antibiotika. Verktyget kommer att utvecklas med hjälp av datorsimuleringar och insamling av bakteriologiska stickprov från en mjölkgård.

Lars Rönnegård is the principal investigator of the research programme. Lars is a professor in statistics at Dalarna University and also holds a position as researcher at the Department of Animal Breeding and Genetics, SLU.

Per Peetz Nielsen is a researcher at RISE Research Institutes of Sweden and holds a PhD in Ethology.

Tariq Halasa is a professor at the Institute for Veterinary and Animal Sciences, University of Copenhagen.

Volker Kromker is a veterinarian and professor in cattle health at the University of Copenhagen.

Freddy Fikse is employed by Växa Sverige and holds a PhD in Animal Science.

Anna Skarin is associate professor at SLU with an expertise in animal movement.

Moudud Alam is associate professor in microdata analysis at Dalarna University.

Natalie von der Lehr is a communication officer at the Department of Animal Breeding and Genetics, SLU.