Abstract
Introduzione
Un’alternativa alla SF e alla SY
Cosa sono le CBP

Benessere animale nella CBP

Produzione e qualità del latte
Caratteristiche della lettiera e qualità del letame
Emissioni di gas
Aspetti economici
Conclusioni
Riconoscimenti
Riferimenti

doi.org/10.3168/jds.2019-16864

Leso,1 M. Barbari,1* M. A. Lopes,2 F. A. Damasceno,3 P. Galama,4 J. L. Taraba,5 e A. Kuipers4
1Department of Agriculture, Food, Environment and Forestry, University of Florence, IT50145 Firenze, Italia 
2Department of Veterinary Medicine, Federal University of Lavras, Campus UFLA–DMV, 37200-000, Lavras, MG, Brasile 
3Department of Engineering, Federal University of Lavras, Campus UFLA–DMV, 37200-000, Lavras, MG, Brasile 
4Livestock Research, Wageningen University and Research Centre, 8219 PH Lelystad, Pesi Bassi 
5Department of Biosystems and Agricultural Engineering, University of Kentucky, Lexington 40546 
Ricevuto il 26 Aprile 2019; Accettato il 21 Ottobre 2019. 
* Autore corrispondente: matteo.barbari@unifi.it  

  

Abstract

Le stalle con lettiera compost (CBP, compost bedded pack) stanno ricevendo un’attenzione sempre maggiore come potenziale sistema di stabulazione per bovine da latte in grado di migliorare il benessere degli animali. Questo articolo passa in rassegna le attuali conoscenze scientifiche sulla CBP con l’obiettivo di fornire un mezzo esaustivo per gli allevatori e i ricercatori che utilizzano questo sistema di stabulazione. Nelle stalle CBP, alle bovine viene messa a disposizione un’area aperta provvista di lettiera piuttosto che le singole cuccette con corsie in cemento che solitamente si ritrovano nei sistemi di allevamento a posta libera. La lettiera, costituita da un mix di lettiera organica ed escrementi bovini, è rivoltata frequentemente (1-3 volte al giorno) per far incorporare al suo interno il letame fresco e l’aria, promuovendo così un processo di compostaggio aerobico. Per funzionare bene, la CBP richiede generalmente molta superficie per capo. La superficie ottimale di lettiera varia da 7.4 a più di 15 m2/vacca a seconda di svariati fattori, tra cui il clima, la tipologia di lettiera, il management della lettiera e le caratteristiche delle bovine. Gli studi hanno indicato che le stalle CBP, rispetto ai sistemi di stabulazione convenzionali come le stalle a posta libera, potenzialmente sono in grado di migliorare il benessere delle bovine da latte. In particolare, i principali benefici segnalati includono un migliore comfort durante il riposo, una migliore salute dei piedi e degli arti e la possibilità di manifestare, da parte dell’animale, un comportamento più naturale. La ricerca ha anche indicato che con la CBP si può ottenere una corretta salute della mammella. Tuttavia, poiché la lettiera contiene elevate concentrazioni di batteri, è essenziale una sua corretta gestione per mantenere un’adeguata pulizia delle bovine e ridurre il rischio di mastite. Il controllo dell’umidità della lettiera viene costantemente indicato come il problema più importante quando parliamo di CBP. Soprattutto in condizioni climatiche fredde e umide, può essere necessario aggiungere elevate quantità di nuova lettiera per mantenere la zona adeguatamente asciutta e confortevole per le vacche. Tuttavia, i miglioramenti relativi alla salute delle vacche possono andare a compensare i costi più elevati della lettiera. 

Parole chiave: Bovine da latte, stalle compost bedded pack, sistemi di stabulazione, benessere animale 

Introduzione

Il sistema di stabulazione può influire sul benessere e sulle prestazioni delle bovine da latte e ha una grande influenza sull’impronta ecologica e sulla percezione che i consumatori hanno dell’allevamento da latte. Nell’allevamento dei bovini da latte, dopo essere passati da stalle a posta fissa alla stabulazione libera, sono stati sviluppati numerosi sistemi di alloggiamento diversi. Anche se le stalle a posta fissa rimangono popolari in alcuni paesi, le soluzioni più diffuse per la stabulazione delle bovine da latte sono le stalle con lettiera di paglia permanente (SY) e le stalle a posta libera (FS). Negli ultimi decenni, le FS si sono affermate come la soluzione di stabulazione standard per le vacche da latte (Bewley et al., 2017). Poiché la stabulazione FS si basa sul concetto di tenere il letame e l’urina separati dalle superfici dove riposano le vacche, questo sistema permette di mantenere un livello adeguato di igiene con una quantità relativamente bassa di lettiera. Tuttavia, negli ultimi anni, la ricerca ha dimostrato che la stabulazione FS può compromettere il benessere degli animali e produrre elevate quantità di letame liquido che, notoriamente, contribuisce all’emissione di gas serra (Petersen, 2018). Inoltre, le preoccupazioni dei consumatori riguardo le condizioni delle vacche da latte nei sistemi di allevamento intensivi, hanno spinto verso la ricerca di soluzioni stabulative alternative. Le stalle con lettiera compost (CBP) sono un sistema di stabulazione relativamente nuovo che, rispetto alle FS, sembrerebbe migliorare il comfort delle vacche e minimizzare i rischi tradizionalmente associati alle stalle con lettiera convenzionali come la SY. In questa review, sono riportate le conoscenze attuali sulla CBP allo scopo di fornire uno strumento d’informazione completo per i produttori e i ricercatori che si avvalgono di questo sistema. 

Un’alternativa alla SF e alla SY 

Le stalle FS sono progettate per fornire alle bovine un’area di riposo confortevole e, allo stesso tempo, per ridurre al minimo la sporcizia della stalla, costringendo le bovine a defecare e ad urinare nella corsia situata all’esterno della cuccetta (Tucker et al., 2005). La dimensione della stalla e la disposizione dei materiali devono essere impostati considerando questi 2 aspetti. I cambiamenti nel design della stalla che vanno a migliorare il comfort delle vacche (ad esempio, la realizzazione di cuccette più ampie) solitamente vanno a discapito della pulizia delle vacche stesse, perché è più probabile che depositino le feci all’interno della cuccetta stessa (Bernardi et al., 2009; Fregonesi et al., 2009). Anche la superficie di riposo della cuccetta e il materiale usato come lettiera possono influire sul comfort e sull’igiene delle vacche stabulate nelle FS. Le cuccette possono essere dotate di lettiera profonda o di materassini in materiale sintetico. Come lettiera si può impiegare un’ampia gamma di materiali. I più comuni sono sabbia, paglia, segatura e materiali solidi riciclati. Le stalle con lettiera profonda forniscono generalmente un buon livello di comfort, ma richiedono molta manodopera e una quantità relativamente elevata di materiale per la lettiera per mantenere condizioni igieniche adeguate (Bewley et al., 2001). I materassini sintetici sono stati sviluppati per ridurre le esigenze di manodopera e di lettiera, ma in molte situazioni il loro impiego riduce il comfort al momento del coricamento e favorisce l’incremento delle lesioni del garretto e la zoppia (Cook et al., 2004); Fulwider et al., 2007). Negli ultimi anni, sono state sviluppate diverse soluzioni per migliorare il comfort delle vacche nelle FS; tuttavia, il livello di benessere degli animali in questa tipologia di stalle rimane un motivo di preoccupazione. Una recente ricerca, voluta dalla Commissione Europea (EFSA, 2009), ha indicato che il sistema di stabulazione è un fattore importante in grado di influenzare il benessere degli animali e che la stabulazione nelle FS aumenta i rischi per la salute, soprattutto quando parliamo di locomozione e lesioni agli arti. La zoppia viene da tutti riconosciuta come uno dei problemi più importanti nei moderni allevamenti da latte (Kester et al., 2014). La compromissione della salute degli unghioni è fonte di sofferenza per le bovine (Webster, 1995) perché si tratta di una patologia solitamente cronica e molto dolorosa (Alban, 1995). Nelle FS, la percentuale media della zoppia si aggira tra il 13 e il 55% (von Keyserlingk et al., 2012; Cook et al., 2016; Jewell et al., 2019). Gli elevati tassi di zoppia hanno fatto crescere la preoccupazione per le condizioni delle bovine negli allevamenti intensivi (Kester et al., 2014). Nelle stalle FS, il letame e l’urina si depositano sul pavimento (privo di lettiera) della corsia di alimentazione o negli spazi tra le cuccette. Per evitare l’accumulo del letame su queste superfici, è necessario utilizzare dei raschiatori per letame, dei sistemi di lavaggio o dei pavimenti grigliati. Indipendentemente dal sistema di pulizia, il principale materiale utilizzato per la pavimentazione è il cemento perché duraturo, facile da pulire e poco costoso (Albright, 1995). Tuttavia, il pavimento in cemento è duro e può essere anche scivoloso, soprattutto se non adeguatamente scanalato, e quindi genera alcune problematiche in termini di benessere e di comportamento degli animali. Nelle FS, la pavimentazione in calcestruzzo è una delle principali cause di lesioni degli unghioni, specialmente quando non viene adeguatamente pulita (Somers et al., 2005; Dippel et al., 2009; Telezhenko et al., 2009; Kester et al., 2014). Somers et al. (2003) hanno scoperto che nelle FS, l’80% delle vacche che sostavano sul pavimento in cemento avevano patologie degli unghioni (sia a livello clinico che subclinico), e molte vacche avevano entrambe le patologie contemporaneamente. Coprire il pavimento con tappetini di gomma è una soluzione comune per migliorare le sue caratteristiche fisiche e per migliorare la salute degli unghioni (Vanegas et al., 2006; Fjeldaas et al., 2011; Eicher et al., 2013). Tuttavia, i tappetini di gomma sono costosi e, a causa della loro superficie liscia, possono far diminuire l’usura degli unghioni con conseguente crescita eccessiva (Platz et al., 2007). Un altro problema associato alla presenza dei tappetini in gomma è l’aumento del numero di bovine che vanno a sdraiarsi nelle corsie, un comportamento usuale quando il comfort dell’area di riposo risulta inadeguato (Platz et al., 2008). Questo comportamento provoca un insudiciamento delle bovine, soprattutto a livello della mammella, e può incrementare il rischio di mastite. Anche le caratteristiche della cuccetta possono influire indirettamente sulla salute degli unghioni. La presenza di cuccette scomode può andare a modificare il normale comportamento delle vacche, diminuendo così il tempo di coricamento (Norring et al., 2008; Fregonesi et al., 2009; Gomez e Cook, 2010) e, di conseguenza, aumentando il rischio di lesioni ed infezioni poiché le vacche trascorrono più tempo in piedi (o camminando) sul cemento (Fregonesi et al., 2007; Fulwider et al., 2007; Kester et al., 2014). Inoltre, le modificazioni comportamentali indotte da un alloggio inadeguato influenzano negativamente sia le prestazioni produttive che quelle riproduttive. Poiché il tempo di coricamento è associato positivamente alla ruminazione, un basso comfort nelle aree di riposo può ridurre la produzione di latte (Schirmann et al., 2012). Su pavimenti scivolosi, le vacche possono sentirsi insicure e non manifestare il loro comportamento naturale (Telezhenko e Bergsten, 2005; Frankena et al., 2009). In bovine stabulate in stalle con pavimentazione di cemento, si è osservata una diminuzione del comportamento estrale ed una diminuzione dell’attività motoria, rendendo così più difficoltoso il rilevamento dei calori e compromettendo quindi la fertilità (López-Gatius et al., 2005; López-Gatius, 2012). Nelle stalle convenzionali con lettiera, come la SY, le vacche possono accedere ad un’area di riposo aperta provvista di lettiera piuttosto che di singole cuccette. Si ritiene che il sistema di stabulazione SY fornisca un comfort migliore delle stalle FS. In un recente articolo di review, Kester et al. (2014) hanno riferito che la presenza di lesioni del garretto è fortemente correlata al tempo che le bovine trascorrono sdraiate su superfici abrasive, all’elevata e prolungata pressione locale, all’attrito del garretto su superfici dure e ai colpi del garretto contro le strutture che formano le cuccette. La prevalenza di lesioni del garretto è correlata positivamente al tasso di zoppia (Haskell et al., 2006; Kester et al., 2014). Nelle SY, la superficie morbida della lettiera sulla quale le vacche giacciono, stanno in piedi e camminano fa si che ci siano meno danni allo zoccolo ed una diminuzione dell’incidenza di zoppia se paragonata alle superfici presenti nelle FS (Somers et al., 2003; Haskell et al., 2006; Frankena et al., 2009). Le bovine stabulate nelle SY mostrano anche un comportamento diverso da quello delle vacche stabulate nelle FS. Fregonesi et al. (2009) hanno scoperto che quando viene offerta loro la possibilità di scegliere, le bovine preferiscono trascorrere più tempo nelle zone aperte dotate di lettiera che in equivalenti FS. Inoltre nelle zone aperte, piuttosto che nelle cuccette, le bovine passano più tempo sdraiate e in piedi su tutti e 4 gli zoccoli. Inoltre, quando viene offerta loro la possibilità di accede ad uno spazio aperto dotato di lettiera, le bovine passano meno tempo in piedi al di fuori dell’area di riposo e non si appoggiano con gli zoccoli anteriori sul bordo della cuccetta, entrambi comportamenti associati ad un aumento del rischio di zoppia. Studi sui quantitativi di tempo hanno dimostrato che le bovine stabulate in SY, rispetto a quelle allevate in FS, hanno tempi di coricamento e tempi di ruminazione più lunghi ed una sincronizzazione del comportamento di coricamento (Fregonesi e Leaver, 2001). Tuttavia, la SY potrebbe influenzare negativamente il benessere delle bovine aumentando il rischio di IMI, questo perché il mantenimento di un’adeguata pulizia delle vacche può essere un problema cruciale all’interno di questa tipologia di stalla. È stato visto che le bovine nelle SY sono più sporche di quelle nelle FS (Fregonesi e Leaver, 2001) e quindi hanno una salute della mammella più scarsa. Infatti, Fregonesi e Leaver (2001) hanno scoperto che sia la SCC che l’incidenza di mastite clinica sono significativamente più alte nelle SY piuttosto che nelle FS. Peeler et al. (2000) hanno riferito che la stabulazione delle vacche in lattazione in stalle SY è un fattore di rischio significativo associato all’incidenza di mastite clinica. Le stalle a posta libera e le SY vengono ampiamente utilizzate da più di 50 anni. Dal punto di vista del benessere degli animali, i principali vantaggi delle FS rispetto alle SY sembrerebbero essere la pulizia delle vacche e la diminuzione dell’incidenza delle mastiti. Tuttavia, la stabulazione FS solleva diverse problematiche in termini di salute degli unghioni e di comportamento delle bovine, nonché sulla qualità del letame. Recentemente il benessere degli animali è diventato uno degli aspetti più importanti che il settore lattiero-caseario si trova ad affrontare, perché è notevolmente aumentata da parte dei consumatori la richiesta di sistemi di allevamento che siano etici per gli animali, ed è probabile che continui ad aumentare anche in futuro. Di conseguenza, viene incoraggiato l’interesse verso sistemi di stabulazione alternativi. 

Cosa sono le CBP 

Le stalle a lettiera compost sono un sistema di stabulazione relativamente recente nell’allevamento delle bovine da latte che sembrerebbe essere in grado di migliorare il loro comfort. Analogamente alla SY, nella stalla CBP le vacche vengono stabulate all’interno di un’area aperta provvista di lettiera, dove possono sdraiarsi e riposare e dove possono svolgere esercizio fisico, piuttosto che in stalle con cuccette singole e con corsie in cemento come nelle stalle FS. Tuttavia, nella CBP, a differenza della SY convenzionale, tutta la lettiera viene rivoltata dalle 1 alle 3 volte al giorno, e l’area richiesta per capo è generalmente superiore rispetto a quella prevista in altri sistemi di stabulazione. Anche se gli escrementi delle vacche vengono mescolati alla lettiera, aumentando potenzialmente il rischio di una scarsa igiene per le bovine, una CBP gestita correttamente è in grado di fornire una superficie idonea alla loro salute, asciutta e confortevole, sulla quale le bovine possono sdraiarsi, stare in piedi e camminare. Poiché gli animali possono camminare liberamente all’interno della stalla, per descrivere questo sistema è stato anche utilizzato il termine “freewalk housing” (Galama et al., 2011; Bewley et al., 2017). 

Differenti tipologie di Cultivated Pack Barns

Secondo Wagner (2002), la CBP è stata sviluppata per la prima volta in Virginia negli anni ‘80 con l’obiettivo di favorire il comfort delle bovine, migliorare la loro longevità e di ridurre i costi iniziali della stalla. Tuttavia, nell’ultimo decennio, tale sistema di stabulazione ha suscitato un forte interesse a livello globale. In letteratura sono presenti testi sull’impiego della CBP negli Stati Uniti (Janni et al., 2007; Barberg et al., 2007a; Black et al., 2013), in Canada (LeBlanc e Anderson, 2013), in Israele (Klaas et al., 2010), in Danimarca (Svennesen et al., 2014), nei Paesi Bassi (Galama, 2014), in Austria (Ofner-Schröck et al., 2015; Burgstaller et al., 2016), in Svizzera (Ghielmetti et al., 2017), in Spagna (Astiz et al., 2014), in Italia (Leso et al., 2013), in Brasile (Fávero et al., 2015a), in Giappone (Saishu et al., 2015) e in Corea del Sud (Galama et al., 2011). Sebbene tutti i CBP nel mondo condividano alcune caratteristiche simili, si possono riscontrare notevoli differenze tra i sistemi sviluppati nei diversi paesi e nelle diverse condizioni climatiche. Infatti, la presenza di un’area aperta con lettiera e il frequente rivoltamento della stessa sembrerebbero essere le uniche due caratteristiche che tali sistemi avrebbero in comune. Negli Stati Uniti, la gestione e la progettazione della CBP si concentrano sulla produzione di calore a livello della lettiera (Janni et al., 2007). In questo tipo di CBP, l’area per vacca è più piccola rispetto a quella prevista in altri allevamenti con CBP, e l’aspetto più importante è il mantenimento di adeguate caratteristiche chimico-fisiche del substrato, allo scopo di promuovere l’attività microbica che produce calore e che, a sua volta, favorisce l’essiccazione della lettiera (Black et al., 2013; Eckelkamp et al., 2016a). Il primo CBP in Israele è stato sviluppato nel 2006; da allora il sistema si è diffuso rapidamente nel Paese. Le CBP israeliane si basano sul concetto di fornire alle bovine grandi spazi. A causa del clima caldo e secco e dell’ampia superficie messa a disposizione per vacca, è necessaria poca o niente lettiera per mantenere la zona asciutta (Klaas et al., 2010). Sebbene anche in Israele le CBP vengano rivoltate regolarmente, sembrerebbe che venga data meno importanza allo sviluppo del calore rispetto a quanto avviene per le CBP situate negli Stati Uniti. Attualmente, le CBP sono il principale sistema di stabulazione in Israele, anche se le informazioni pubblicate sul loro sviluppo rimangono scarse. I concetti americani e israeliani sviluppati sulle CBP sono molto diversi e sembrerebbero aver fornito le basi per lo sviluppo degli altri sistemi di stabulazione presenti in tutto il mondo. Il sistema di stabulazione con CBP si è diffuso in Europa nell’ultimo decennio. Nel 2009-2010 sono state costruite le prime CBP nei Paesi Bassi. Inizialmente, i produttori olandesi hanno sviluppato 2 sistemi CBP, uno basato sul concetto del CBP statunitense (incentrato sulla produzione di calore nella lettiera) e l’altro più simile al CBP israeliano (basato sui grandi spazi). Il sistema CBP è stato introdotto in Austria nel 2011 ed ha guadagnato popolarità grazie ai suoi ipotetici benefici per il benessere animale. Il sistema austriaco sembra essere simile al CBP statunitense, ma i produttori hanno messo a punto differenti design e tipologie di gestione, per adattarlo al microclima del paese (A. Zentner,LFZ Raumberg-Gumpenstein, Irdning-Donnersbachtal, Austria, comunicazione personale). In Italia, la CBP è apparsa nel 2006 come ammodernamento delle stalle SY (Leso et al., 2013), mentre le prime CBP appositamente progettate non sono state costruite fino al 2013-2014. Recentemente, a livello europeo, alcuni allevamenti con sistemi CBP sono stati segnalati in Germania, Svezia, Slovenia, Bulgaria, Repubblica Slovacca, Finlandia e Norvegia, ma mancano ancora informazioni su questi sistemi in letteratura (A. Kuipers, Wageningen University and Research, Paesi Bassi, comunicazione personale). In Brasile, le CBP sono diventate sempre più diffuse perché rappresentano un’alternativa a basso costo per la stabulazione dei bovini da latte. Il primo impianto di stalla con lettiera compost è stato costruito nel 2012 nello Stato di San Paolo, con l’obiettivo di incrementare il benessere degli animali (F. A. Damasceno, Federal University of Lavras, Brasile, comunicazione personale). Inizialmente, le CBP brasiliane sono state progettate secondo il modello nordamericano. Attualmente non si conosce il numero esatto di stalle CBP in Brasile, ma il numero di quelle nuove sta crescendo rapidamente, soprattutto nel sud e nel sud-est del Brasile. L’impiego di stalle CBP si sta diffondendo anche in Argentina (F. A. Damasceno, Federal University of Lavras, Brasile, comunicazione personale). Altre fonti riportano la costruzione di  CBP anche in Asia ed Oceania (Galama et al., 2011; Woodford et al., 2018), ma nella letteratura scientifica sono disponibili poche informazioni al riguardo. 

Progettazione della CBP

Nella CBP, alle bovine viene messa a disposizione un’area aperta dove possono camminare e sdraiarsi. Poiché nella CBP non è previsto l’impiego di cuccette individuali, le aree di riposo e le aree di movimento sono unite. Il letame prodotto nell’area di riposo, solitamente mescolato con materiale organico, è solido e può essere utilizzato direttamente sul terreno da concimare, conservato per un uso successivo o ulteriormente compostato. Nella maggior parte dei casi, le CBP hanno un’apposita corsia di alimentazione in cemento, che permette di separare il letame prodotto dalle bovine durante l’alimentazione dalla restante lettiera. Il liquame depositato nella corsia di alimentazione deve essere conservato in apposite strutture per il letame liquido (Bewley et al., 2017). La corsia di alimentazione dovrebbe essere sufficientemente grande da consentire il passaggio di 2 bovine che provengono da direzioni opposte mentre un’altra si sta alimentando alla rastrelliera della mangiatoia. Nella CBP, Janni et al. (2007) raccomandano una corsia di alimentazione larga 3.6 m. Studi più recenti suggeriscono come sia meglio una larghezza maggiore (4-5 m) per evitare il deterioramento dell’area di lettiera adiacente alla rastrelliera (Leso, 2015). Inoltre, per tenere lontana l’umidità dalla lettiera, gli abbeveratoi dovrebbero essere installati a livello della corsia di alimentazione (Janni et al., 2007). In genere, negli Stati Uniti la CBP ha un muro di contenimento alto 1.2 metri che circonda la zona di deposizione della lettiera. Il muro che separa la lettiera dalla corsia di alimentazione è dotato di passerelle per favorire il passaggio delle bovine e delle attrezzature all’area (Janni et al., 2007). Al contrario, nella maggior parte delle CBP europee, il pavimento su cui poggia la lettiera è costruito ad un livello più basso rispetto a dove poggia l’area di alimentazione, in modo tale che l’intera superficie all’interno della stalla risulti piatta (Galama et al., 2011). In questa tipologia di CBP, la zona della lettiera può essere separata dalla corsia di alimentazione tramite dei cancelli. Particolare attenzione deve essere prestata durante la progettazione dei passaggi al fine di garantire un utilizzo uniforme dell’area della lettiera (Leso, 2015). La profondità della lettiera può variare molto, dai 20 cm a più di 1 m, a seconda del management e della quantità di lettiera utilizzata. Il pavimento sotto la superficie della lettiera deve essere progettato in maniera tale da essere allo stesso livello del pavimento della corsia di alimentazione. Pavimenti posizionati troppo in basso possono comportare la presenza di un profondo gradino tra la corsia di alimentazione e la zona della lettiera, limitando così la facilità di movimento delle bovine. Al contrario, pavimenti troppo alti possono portare ad un’eccessiva dispersione della lettiera a livello della corsia di alimentazione. L’esperienza con la CBP nei Paesi Bassi ha suggerito che è necessaria una profondità minima della lettiera di 50 cm per mantenere una quantità di calore sufficiente a sostenere il processo di compostaggio (Galama et al., 2014). Pertanto, il pavimento sotto la lettiera dovrebbe essere posizionato almeno 50 cm al di sotto del livello della corsia di alimentazione. Con l’obiettivo di migliorare il processo di compostaggio, nei Paesi Bassi sono stati utilizzati dei sistemi automatizzati che immettono o aspirano l’aria della lettiera. Tali sistemi di aerazione consistono principalmente in tubi perforati che vengono installati nel pavimento di cemento sotto la lettiera e collegati ad una pompa per l’aria esterna (Galama et al., 2011). La superficie di lettiera per bovino è uno dei parametri più importanti nella progettazione della CBP. Janni et al. (2007) raccomandano un’area minima di 7.4 m2/vaca per una Holstein da 540 kg o di 6.0 m2/vacca per una Jersey da 410 kg. Barberg et al. (2007a) hanno riportato una superficie media di lettiera di 8.6 m2/vacca in 12 CBP del Minnesota. In un’indagine che includeva 44 CBP in Kentucky, Black et al. (2013) hanno evidenziato che i produttori avevano assegnato 9.0 m2 di superficie di lettiera/vacca. Recenti studi condotti negli Stati Uniti sulle CBP suggeriscono un minimo di 9.3 m2 di lettiera/vacca, perché densità maggiori di capi potrebbero far aumentare il compattamento della lettiera e causare un’eccessiva umidità. Per le bovine di razza Holstein ad elevata produzione è necessaria una superficie più ampia per favorire l’essiccazione della lettiera, perché queste bovine rilasciano quantitativi d’acqua relativamente maggiori con le feci e l’urina. In Israele, si raccomanda di destinare almeno 15 m2 di superficie di lettiera/vacca (Klaas et al., 2010). La sperimentazione delle CBP condotta nei Paesi Bassi suggerisce che, per mantenere la lettiera sufficientemente asciutta e limitare la quantità di lettiera necessaria, è auspicabile una superficie di lettiera di 15 m2/vacca, anche se con i sistemi di aerazione ed un adeguato compostaggio, 12 m2/vacca possono essere sufficienti (Galama, 2014). I ricercatori austriaci, quando parliamo di CBP, suggeriscono una superficie minima di 7 m2/vacca, ma per facilitare la gestione della lettiera possono essere assegnati fino a 15 m2/vacca (A. Zentner, LFZ Raumberg Gumpenstein, Austria, comunicazione personale). Per le CBP presenti in Italia è stata riportata un’area media di 6.8 m2/ vacca (Leso et al., 2013), anche se gli autori hanno dichiarato che quest’area non era sufficiente per mantenere la lettiera in condizioni ottimali ed ha portato ad un aumento del fabbisogno di materiali per la lettiera. Si è visto che la necessità di materiale per lettiere diminuiva di 0.83 m3/vacca all’anno per ogni incremento di superficie di 1 m2 per vacca (Leso et al., 2013). Leso (2015) ha stimato che 14.6 m2/vacca è l’area ottimale di lettiera da mettere a disposizione negli allevamenti con CBP situati nel nord Italia. In uno studio brasiliano che coinvolgeva 3 CBP, l’area per vacca variava dagli 11 ai 19 m2/vacca (Fávero et al., 2015b). Viste le differenti condizioni climatiche, la superficie raccomandata per vacca nella CBP in Brasile è di 10 e 12 m2/vacca per le regioni medio-occidentali e del Sud-Est del paese, rispettivamente (F. A. Damasceno, Federal University of di Lavras, Brasile, comunicazione personale). L’area messa a disposizione per vacca nei diversi sistemi CBP può variare notevolmente a seconda di numerosi fattori. Poiché l’evaporazione avviene principalmente a livello di superficie della lettiera, aumentando l’area per vacca si ottiene generalmente una lettiera più asciutta e una diminuzione dell’utilizzo di materiali necessari, riducendo così i costi di gestione. Tuttavia, un incremento dell’area messa a disposizione per vacca è associato anche ad un aumento dei costi iniziali della stalla. Per questo motivo, durante la progettazione della CBP, dovrebbero essere tenuti in considerazione il costo e la disponibilità della lettiera, così come i costi di costruzione della stalla. Si raccomanda sicuramente una superficie più estesa per vacca quando la disponibilità e il costo dei materiali per la lettiera sono limitanti o quando i costi di costruzione della stalla sono bassi, mentre una diminuzione della superficie della stalla potrebbe apparire conveniente in situazioni dove il materiale è poco costoso e prontamente disponibile o quando i costi di costruzione sono alti (Leso, 2015). Inoltre, il calore sviluppato dal processo di compostaggio che avviene all’interno della lettiera può incrementare il tasso di essiccamento. Di conseguenza, la progettazione della CBP può variare in base alla gestione condotta e alla tipologia di lettiera impiegata. Nei sistemi CBP che prevedono l’utilizzo di materiali in legno, come nelle CBP degli Stati Uniti, la lettiera può raggiungere temperature relativamente elevate, il che facilita l’evaporazione e a sua volta riduce l’area necessaria per mantenere la lettiera adeguatamente asciutta. Smits e Aarnink (2009) hanno studiato l’evaporazione nella CBP utilizzando un approccio basato sull’applicazione di un modello. Essi hanno stimato il tasso di essiccamento di una lettiera rivoltata includendo nel modello parametri ambientali (ad esempio, la temperatura dell’aria, l’umidità relativa e la velocità dell’aria) e variabili riguardanti il processo di compostaggio. I risultati hanno rivelato che le condizioni ambientali sono i principali fattori che influenzano il tasso di essiccamento, e che il calore prodotto durante il processo di compostaggio può migliorare notevolmente l’evaporazione dalla lettiera. Nelle condizioni climatiche olandesi (con una velocità dell’aria al di sopra della lettiera che va da 0.08 a 0.32 m/s), la velocità di essiccazione di una lettiera in compostaggio attivo può raggiungere i 3.6 kg/m2 al giorno (che, in termini meteorologici, equivale a 3.6 mm di evaporazione), mentre una lettiera non in compostaggio corretto supera appena 1 kg/m2 al giorno (equivalente a 1 mm; Smits e Aarnink, 2009). Anche il clima può influenzare la progettazione della CBP perché il tasso di essiccazione della lettiera è strettamente correlato alle condizioni dell’aria (Eckelkamp et al., 2016a). In linea generale, lo spazio disponibile richiesto diminuisce con l’aumentare del tasso di essiccazione. In condizioni di clima caldo, secco e ventoso, è probabile che si verifichi un’essicazione molto rapida della lettiera, facendo così potenzialmente diminuire l’area di lettiera necessaria per mantenerla adeguatamente asciutta. Se il clima è freddo ed umido, la velocità di essicazione della lettiera è invece ridotta, e può essere necessaria la messa a disposizione di un’area più grande per bovina al fine di ridurne l’umidità (Smits e Aarnink, 2009). Black et al. (2013) hanno studiato i tassi di essiccazione della lettiera nella CBP utilizzando un’equazione di trasferimento di massa. L’evaporazione è risultata essere correlata alla temperatura ambientale, all’umidità relativa, alla velocità dell’aria e alla temperatura della superficie della lettiera. Come previsto, il tasso di essiccazione ha ridotto significativamente l’umidità della lettiera. Gli autori suggeriscono che, sebbene gli allevatori abbiano un controllo limitato sulla temperatura dell’aria e sull’umidità relativa, possono migliorare la velocità dell’aria grazie ad una corretta ventilazione della stalla e all’applicazione di un ricircolo di aria tramite dei ventilatori, che possono favorire l’asciugatura della lettiera. Per massimizzare la ventilazione naturale, per le stalle CBP si consigliano pareti laterali con altezze che vanno dai 4 ai 5 m. Sono state suggerite anche un’inclinazione del tetto di almeno 4:12 e delle prese d’aria ogni 2.5 cm per ogni metro di altezza del tetto e con un’apertura minima di 30.5 cm (Bewley et al., 2012). Inoltre, è necessario che il tetto sia piuttosto sporgente lateralmente (almeno 1 m) per evitare che l’acqua piovana penetri nella lettiera. Nei climi temperati, le esigenze di ventilazione del CBP possono variare tra il periodo estivo e quello invernale. Durante l’estate, è essenziale massimizzare la superficie di apertura delle pareti laterali per rimuovere il calore e l’umidità generati dalle bovine, così come l’ulteriore calore e umidità creati dal processo di compostaggio. Invece, in inverno, una forte velocità dell’aria può portare ad un’eccessiva perdita di calore dalla lettiera, che va a rallentare il tasso di essiccazione e porta alla comparsa di lettiere più umide (Smits e Aarnink, 2009). I tendaggi posti sulle pareti laterali possono contribuire a ridurre al minimo gli effetti negativi dei venti e del tempo poco clemente durante l’inverno ottimizzando, al contempo, la ventilazione naturale in estate (Bewley et al., 2012). Anche la ventilazione meccanica può essere utilizzata nella CBP per promuovere l’essiccazione della lettiera e per controllare lo stress da calore delle vacche durante i periodi più caldi. I ventilatori a soffitto ad elevato volume e a bassa velocità sono una soluzione comunemente usata nella CBP, ma si possono usare anche ventilatori convenzionali a pannello o a cestello. I sistemi di raffreddamento e di nebulizzazione a pannelli possono essere inappropriati per la CBP, specialmente al di sopra dell’area della lettiera, perché un incremento dell’umidità relativa diminuirebbe i tassi di evaporazione. Nella CBP i sistemi di nebulizzazione possono essere installati sopra l’area di alimentazione quando è presente una corsia di alimentazione in calcestruzzo e separata. Quando si progetta la ventilazione nella CBP, si dovrebbe prestare particolare attenzione nell’ottenere un flusso d’aria uniforme all’interno della stalla. In presenza di stress da calore, le bovine tendono a raggrupparsi in zone dove il flusso dell’aria è maggiore, portando così ad un accumulo di letame ed urina solo sopra alcune zone della lettiera. Un altro fattore importante da considerare durante la progettazione della CBP è l’orientamento della costruzione, che influisce sulla ventilazione e sull’esposizione alla luce solare. L’orientamento ideale dipende da diversi fattori. Per massimizzare la ventilazione naturale, le stalle dovrebbero essere orientate in modo tale che i predominanti venti estivi siano perpendicolari al tetto della stalla (Gooch, 2008). Poiché la direzione del vento è altamente sito-specifica, generalmente si preferisce un orientamento est-ovest poiché riduce al minimo l’esposizione interna della stalla alla luce del sole. La penetrazione della luce solare diretta aumenta il carico termico della bovina e quindi deve essere evitata, soprattutto in estate. Tuttavia, nel caso della CBP, l’esposizione della porzione superficiale della lettiera alla luce del sole può favorire l’evaporazione e ridurre l’impiego della lettiera, specialmente durante i mesi invernali (Galama, 2014). 

Soluzioni costruttive alternative per la CBP

Nei Paesi Bassi, per massimizzare l’esposizione della lettiera alla luce solare, sono stati costruiti numerosi CBP utilizzando strutture a serra provviste di rivestimenti trasparenti o semitrasparenti (Galama et al., 2011). L’esperienza scaturita dall’utilizzo di questa tipologia di edificio ci suggerisce che un tetto trasparente può ridurre la quantità di lettiera utile a mantenere adeguate condizioni igieniche. Le strutture a serra consentono anche un migliore controllo della ventilazione della stalla, poiché la maggior parte di esse dispone di sistemi automatici per controllare l’apertura sia delle pareti laterali che del tetto. Un altro vantaggio della stalla con struttura della serra è il costo di costruzione che risulta essere molto più basso rispetto a quello degli edifici convenzionali (Galama et al., 2011). Le strutture di tipo serra possono non essere adatte ai climi caldi, perché durante i mesi estivi i rivestimenti trasparenti possono provocare un incremento dello stress termico nelle bovine. Tuttavia, la sperimentazione condotta nei dei Paesi Bassi ci indica che specifici sistemi di ombreggiamento possono aiutarci a controllare le temperature all’interno di queste strutture (Galama et al., 2011). Leso et al. (2017) hanno valutato i “greenery system” come soluzione alternativa utile a ridurre il carico termico nelle stalle di tipo serra. I risultati hanno indicato che in condizioni di clima caldo, una struttura a serra con tettoia vegetale ha la stessa temperatura interna di un edificio con tetto isolato. Nei Paesi Bassi sono state anche inserite delle piante all’interno di una stalla tipo serra di bovini da latte, nota come “giardino delle bovine”(Galama et al., 2011; Bewley et al., 2017). In questo caso particolare, le piante sono state utilizzate principalmente con l’obiettivo di ricreare un ambiente più naturale possibile per le bovine, ma anche per fornire ombra. Tuttavia, questo concetto può creare barriere o far incanalare l’aria all’interno della stalla, con conseguente disomogeneità del flusso. Altre soluzioni di copertura alternative per la CBP provengono da Israele, dove alcuni produttori hanno installato un tetto retrattile in grado di migliorare il controllo della ventilazione e l’esposizione alla luce del sole della stalla (Galama et al., 2011). Infine, a differenza dei sistemi di stabulazione convenzionali come la FS, la CBP può potenzialmente diminuire l’utilizzo del calcestruzzo e consentire la diffusione del principio emergente del “design per la decostruzione”. “Il design per la decostruzione” sta diventando una parte importante per quanto riguarda la progettazione dei cosiddetti edifici verdi; esso prevede metodi che facilitano il reimpiego di componenti dell’edilizia ottenuti da strutture che sono giunte al termine della loro vita (Kanters, 2018). Recentemente una CBP sperimentale, progettata per essere completamente smontata al termine del suo utilizzo e per far si che i materiali con cui è stata realizzata vengano nuovamente utilizzati, è stata costruita e testata in Italia, e ha dato risultati incoraggianti (Leso et al., 2018). 

Gestione della lettiera e della temperatura

In tutti i sistemi CBP, la gestione della lettiera dovrebbe mirare a fornire una superficie igienica e confortevole per le bovine. L’aspetto cruciale della lettiera è il suo contenuto di umidità. Una lettiera umida può attaccarsi sulle vacche, rendendo così gli animali sporchi e incrementando di conseguenza il rischio di mastite e generando un allungamento dei tempi di preparazione dei capezzoli prima della mungitura (Black et al., 2013). È stato dimostrato che il livello di umidità della lettiera influisce sulla pulizia delle vacche, sulla salute della mammella e sulla facilità di movimento (Eckelkamp et al., 2016a). Il livello di umidità ottimale per una lettiera coltivata varia tra il 40% e il 60-65% (Janni et al., 2007; Black et al., 2013). Per mantenere il livello di umidità nell’intervallo ottimale, l’acqua prodotta dagli animali tramite le deiezioni deve essere assorbita o deve evaporare. L’assorbimento dell’acqua in eccesso richiede l’aggiunta di materiale per lettiera asciutto e quindi è probabile che aumenti i costi di gestione. Per limitare la quantità di lettiera necessaria, bisogna favorire l’evaporazione dell’acqua contenuta al suo interno. Mantenendo un processo di compostaggio attivo, la temperatura della lettiera può aumentare, favorendo così l’evaporazione. La tabella 1 mostra una panoramica dei principali risultati ritrovati in letteratura relativi alla gestione della lettiera nella CBP. Un rivoltamento frequente e costante della lettiera è essenziale per la gestione delle CBP. Quando camminano e si sdraiano, gli animali compattano la superficie della lettiera, riducendo così la porosità del materiale e di conseguenza diminuendo la quantità di ossigeno disponibile per il processo di compostaggio e la superficie di lettiera esposta per l’essiccazione. La lavorazione della lettiera ripristina la sua porosità, migliorando così il processo di compostaggio e l’essiccazione (Janni et al., 2007; Damasceno, 2012), e consente l’incorporazione del letame fresco presente nello strato superficiale della lettiera di materiale organico, fornendo quindi una superficie di riposo più pulita per le bovine (Shane et al., 2010). Nella maggior parte delle CBP, la lavorazione della lettiera viene effettuata con un erpice modificato montato su di un muletto o su un piccolo trattore. Alcuni allevatori utilizzano una fresatrice a rullo mentre altri usano una combinazione di fresatrice e coltivatore a denti (Barberg et al., 2007a). Nella maggior parte delle CBP degli Stati Uniti, la lettiera viene rivoltata 2 volte al giorno, anche se alcuni produttori hanno scelto di rivoltarla da 1 fino a 3 volte al giorno, a seconda della gestione (Barberg et al., 2007a; Black et al., 2013, 2014). Nelle CBP israeliane, la lettiera viene rivoltata per lo più una volta al giorno (Klaas et al., 2010). Analogamente, buona parte degli allevatori nei Paesi Bassi e in Danimarca rivolta la lettiera una sola volta al giorno (Galama, 2014; Bjerg e Klaas, 2014). Tuttavia, nella maggior parte delle CBP olandesi, la lettiera viene aerata molte volte al giorno (di solito ogni 2 ore) grazie ad un sistema di aerazione installato nel pavimento sottostante la lettiera (Galama, 2014). In Italia la lettiera viene rivoltata 1.4 volte al giorno e in media richiede 41 min/giorno (Leso et al., 2013).  

Tabella 1. Parametri relativi alla gestione nelle stalle compost bedded pack.

 

1SD = segatura; WS = trucioli di legno; CC = tutolo di mais; WC = chips di legno; SS = paglia di soia; GC = compost da rifiuti organici; PS = gusci di arachidi 

2Non Disponibile 

La lettiera deve essere rivoltata ad una profondità di 25-30 cm (Janni et al., 2007). L’aumento della frequenza e della profondità di rivoltamento porta ad un incremento della temperatura della lettiera. Black et al. (2013) hanno trovato una differenza di 10°C circa tra una lettiera rivoltata una volta al giorno e una rivoltata 2 volte al giorno e la profondità a cui viene rivoltata è positivamente correlata alla temperatura della lettiera. Tuttavia, durante l’inverno, una frequente aerazione può causare un’eccessiva dispersione del calore dalla lettiera, disturbando così il processo di compostaggio. Per questo motivo, alcuni produttori olandesi hanno apportato modifiche alla gestione delle lettiere durante i mesi più freddi, riducendo sia la frequenza che la profondità di lavorazione (Galama, 2014). Idealmente, nella CBP la temperatura della lettiera ad una profondità di 15-31 cm dovrebbe oscillare tra i 43.3 e i 65.0°C (Janni et al., 2007; Bewley et al., 2013). Barberg et al. (2007a) hanno studiato le CBP presenti in Minnesota ed hanno riportato una temperatura media di 42.5°C a 20 cm di profondità. Nelle CBP del Kentucky, la temperatura media della lettiera in superficie è risultata essere di 10.5°C, un valore molto simile a quello della temperatura ambientale (9.9°C), probabilmente perché l’evaporazione e la ventilazione hanno contribuito a raffreddare la superficie della lettiera (Black et al., 2013). La temperatura della lettiera tendeva ad aumentare andando più in profondità, e la temperatura massima è stata registrata sul fondo dello strato di lavorazione. Le temperature misurate a profondità di 20.3 cm e di 10.2 cm erano, rispettivamente di 36.1 e 32.3°C. La temperatura della lettiera a 20.3 cm di profondità è stata influenzata dalla temperatura dell’ambiente, dalla frequenza e dalla profondità di lavorazione. Studi successivi hanno anche rilevato che la temperatura interna della lettiera e la sua umidità diminuiscono con l’aumentare della temperatura dell’aria (Eckelkamp et al., 2016a). In 10 CBP presenti nel nord Italia, Leso et al. (2013) hanno riferito che la temperatura della lettiera a 20 cm di profondità era più alta in estate (29.6°C) che in inverno (11,7°C). Sia in estate che in inverno, le temperature della lettiera non erano abbastanza elevate da consentire l’individuazione di un corretto processo di compostaggio. Tuttavia, la differenza tra la temperatura della lettiera e quella dell’aria misurata in alcuni allevamenti in inverno sembrerebbe suggerire che la lettiera sia biologicamente attiva. Sulla base delle sperimentazione delle CBP condotte nei Paesi Bassi, in quelle dove venivano utilizzate chips di legno e sistemi di aerazione, la temperatura della lettiera ad una profondità di 20 cm variava da 34.6 a 57.7°C, mentre nei CBP senza sistemi di aerazione che utilizzavano come lettiera compost organico derivato da prodotti di scarto, la temperatura alla stessa profondità era tra i 16 e i 34°C (Galama, 2014). Poiché la produzione di calore all’interno della lettiera è utile per migliorare il tasso di essiccazione, nelle CBP è importante il mantenimento delle caratteristiche chimico-fisiche ottimali della lettiera, al fine di sostenere una rapida e costante crescita batterica. Il processo di compostaggio nella CBP può essere influenzato da diversi parametri, soprattutto dall’umidità della lettiera, dal pH, dalla disponibilità di ossigeno e dal rapporto carbonio/azoto (C:N). Stentiford (1996) ha indicato che temperature più elevate del compost tendono ad essere raggiunte quando l’umidità al suo interno è compresa tra il 40 e il 60%. Studi sul processo di compostaggio hanno rilevato che la degradazione dell’OM si verifica più rapidamente quando il rapporto C:N è nell’intervallo tra 25:1 e 30:1 e il pH rimane al di sotto di 8 (FAO, 2003). Affinché i processi aerobi producano più energia di quelli anaerobi, l’elevata disponibilità di ossigeno è fondamentale per un’ottimale compostaggio (FAO, 2003). Inoltre, le feci delle vacche da latte hanno un basso rapporto C:N, che va da 15:1 a 19:1 (Rynk et al., 1992; Leonard, 2001). I materiali per lettiere più comunemente impiegati sono secchi ed hanno un rapporto C:N molto elevato. Rynk et al. (1992) riportano rapporti C:N di 600:1, 442:1 e 127:1 rispettivamente per i trucioli di legno, la segatura e la paglia di grano. Nella CBP, può essere necessaria l’aggiunta di lettiera nuova allo scopo di assorbire l’umidità eccessiva presente al suo interno e per mantenere il rapporto C:N della lettiera entro il range ottimale. Galama (2014) suggerisce di pulire la stalla e di iniziare con una nuova lettiera quando il rapporto C:N presente al suo interno scende sotto 15:1. Al di sotto di questo livello sembrerebbe che il processo di compostaggio venga inibito e possono verificarsi maggiori perdite di azoto. Normalmente, nella CBP l’area di deposizione della lettiera rappresenta una zona dove la lettiera rimane per un periodo che va dai 6 mesi ad 1 anno (Barberg et al., 2007a; Galama, 2014). Pertanto, la stalla deve essere pulita ogni 6-12 mesi prima di iniziare con la deposizione di nuova lettiera. Nei climi temperati, si raccomanda una pulizia completa verso la fine dell’autunno, per consentire il ripristino del processo di compostaggio con deposizione di materiale per lettiera nuovo prima dell’inizio dell’inverno (Galama et al., 2014; Janni et al., 2007). Quando iniziano un nuovo ciclo, la maggior parte dei produttori negli Stati Uniti posano dai 25 ai 50 cm di lettiera fresca (Janni et al., 2007). Tuttavia, la profondità iniziale della lettiera può variare molto da un’azienda all’altra, dai 3.5 ai 121.9 cm. Inoltre, alcuni produttori scelgono di conservare una parte del vecchio materiale nella stalla dopo la pulizia (Black et al., 2013). In Italia gli allevatori che utilizzano stalle CBP iniziano con una lettiera nuova, aggiungendo dai 10 ai 20 cm di lettiera organica (Leso et al., 2013). Le prove raccolte dalla sperimentazione nei Paesi Bassi suggeriscono che per il mantenimento del calore all’interno della lettiera è necessaria una profondità di almeno 50 cm (Galama, 2014). Pertanto l’inizio di un nuovo ciclo di lettiera con una profondità di almeno 50 cm, può consentire l’ottenimento di un adeguato processo di compostaggio soprattutto nella fase iniziale. Le stalle a lettiera compost richiedono l’aggiunta periodica di lettiera nuova. Nella maggior parte delle CBP del Minnesota, la quantità di lettiera aggiunta in una sola volta fornisce dai 10 ai 20 cm di lettiera fresca in tutta la zona di deposizione (Barberg et al., 2007a). Un’altra indagine ha mostrato che nelle CBP del Kentucky, la lettiera nuova viene aggiunta ogni 16.4 giorni durante l’inverno e ogni 18.2 giorni durante il periodo estivo. In media, gli allevatori del Kentucky aggiungono 8.8 cm di trucioli ogni volta che è necessaria nuova lettiera, con una profondità che va da 0.1 a 35.3 cm (Black et al., 2013). Nelle CBP olandesi che prevedono sistemi di aerazione, i trucioli di legno dovrebbero essere aggiunti almeno ogni mese durante il periodo invernale (Galama, 2014). In Italia i produttori aggiungono la lettiera fresca ogni 12 giorni in media, e le aggiunte di lettiera sono più frequenti in inverno che in estate (Leso et al., 2013). Nelle CBP austriache, la lettiera nuova viene aggiunta ogni 2-7 settimane. Visto il clima secco e l’ampia superficie a disposizione per bovina, nelle CBP in Israele non viene utilizzata alcuna lettiera (Klaas et al., 2010). L’aggiunta di lettiera nuova al momento giusto è fondamentale perché un ritardo potrebbe causare un rapido deterioramento delle condizioni della lettiera stessa. I primi report sulla gestione della CBP raccomandavano di aggiungere la lettiera quando il materiale tendeva ad aderire sulle bovine (Barberg et al., 2007a; Janni et al., 2007). Tuttavia, Black et al. (2013) hanno scoperto che sia l’igiene delle vacche che la salute della loro mammella sono probabilmente già compromesse a quel punto. Invece, sembra essere una raccomandazione più valida l’aggiunta di trucioli a seconda del contenuto di umidità della lettiera. La combinazione di letame e substrato non dovrebbe superare un tenore di umidità del 70%, anche se è preferibile un range che sia del 50-60% (Black et al., 2013). In allevamenti con stalle CBP il monitoraggio preciso dell’umidità delle lettiere può rappresentare una sfida, perché le procedure di campionamento e di analisi dei materiali (basate sul metodo del peso secco) sono abbastanza laboriose. Tuttavia, l’esperienza pratica suggerisce che l’umidità delle lettiere può essere stimata con ragionevole precisione utilizzando un semplice test di spremitura (Bewley et al., 2013). Con il progredire della ricerca condotta sulle CBP, saranno probabilmente disponibili nuovi strumenti per il management della lettiera. Mota et al. (2018) hanno sviluppato un vago classificatore per fornire un aiuto durante il processo decisionale relativo al controllo di variabili come l’umidità, la temperatura e l’aerazione della lettiera nel CBP. Evans et al. (2017) hanno studiato un metodo di calibrazione automatica di sensori elettrochimici dell’ossigeno da utilizzare nelle CBP ed hanno ottenuto risultati incoraggianti. Subito dopo la movimentazione della lettiera, l’ossigeno è stato riscontrato in tutta la sua profondità. Una perdita dell’ossigeno si è verificata a tutti i livelli di profondità della lavorazione durante il periodo di tempo successivo alla lavorazione, e l’ossigeno sul fondo dello strato di lavorazione era vicino allo 0% dopo 1 h. La misurazione della concentrazione di ossigeno è un parametro che ha il potenziale di migliorare il management della CBP. 

Materiali impiegati come lettiera 

Nei primi studi sulle CBP condotti in Minnesota, venivano raccomandati segatura e trucioli di legno, paglia di soia trinciata è stata indicata come una valida alternativa (Barberg et al., 2007a; Janni et al., 2007). In Kentucky gli allevatori con stalle CBP utilizzavano trucioli e segatura di legno verdi o essiccati in forno, e una miscela di scafi di soia, trucioli e segatura (Black et al., 2013). Nei Paesi Bassi, le CBP con sistemi di aerazione richiedono l’uso di chips di legno perché la dimensione relativamente grande delle particelle impedisce un’eccessiva compattazione e permette all’aria di passare attraverso la lettiera (Galama et al., 2011). In Italia, i produttori utilizzano segatura e una miscela di segatura e trucioli di legno (Leso et al., 2013). Anche nelle CBP situate in Brasile, l’uso di segatura e trucioli di legno è comune (Mota et al., 2017), ma sono stati molto utilizzati anche altri materiali come la paglia di riso e la pula di caffè. I materiali in legno sembrano essere particolarmente adatti per le CBP, visto il loro elevato contenuto energetico e rapporto C:N. La segatura viene molto apprezzata per la sua elevata capacità di assorbimento, mentre l’aggiunta di trucioli o di chips di legno può essere utile per mantenere la struttura della lettiera più aperta. Tuttavia, l’utilizzo di segatura fresca o umida riduce la capacità di assorbimento dell’acqua e può comportare un aumento del rischio di mastite a causa delle maggiori concentrazioni di Klebsiella spp. (Janni et al., 2007; Bewley et al., 2013). Bisogna dire però che la disponibilità di materiali derivati dalla lavorazione del legno è limitata nella maggior parte delle regioni e il loro costo è in aumento, a causa dell’elevata domanda nel mercato dell’energie rinnovabili. I costi elevati e la disponibilità limitata dei materiali per lettiere sono i principali limiti per gli allevatori quando parliamo di sistemi di allevamento con stalle CBP (Barberg et al., 2007b; Leso et al., 2013). La flessibilità nella scelta della lettiera può giocare un ruolo importante nel determinare la sostenibilità economica dei sistemi CBP. Shane et al. (2010) hanno testato molti substrati diversi, tra cui segatura di pino, tutolo di mais, chips di legno di pino e paglia di soia, ed hanno scoperto che quasi tutti i materiali organici possono funzionare nella CBP se viene applicata coerentemente una corretta gestione delle lettiere. Gli autori hanno concluso che il materiale da lettiera ideale per la CBP dovrebbe essere asciutto, essere di dimensioni inferiori ai 2.5 cm di lunghezza, offrire integrità strutturale ed avere una buona capacità di assorbimento e di trattenimento dell’acqua. I materiali alternativi utilizzati nelle CBP includono la paglia ottenuta dalla lavorazione dei cereali, i fusti del mais, la fibra di cocco, il fieno grezzo, le bucce del caffè, i gusci delle arachidi, il letame essiccato e il compost ottenuto da rifiuti organici (Bewley et al., 2017). La paglia e i fusti del mais non sono molto raccomandati vista la difficoltà che si riscontra durante il rivoltamento con le normali attrezzature e l’eccessiva compattazione delle lettiere (Janni et al., 2007). Inoltre, è noto che nelle SY con lettiera di paglia profonda c’è un incremento del rischio di mastite (Peeler et al., 2000) e un aumento della percentuale di bovine sporche (Fregonesi e Leaver, 2001). Tuttavia, negli ultimi anni, alcuni allevatori olandesi nelle loro CBP hanno iniziato ad utilizzare la paglia come alternativa al compost, ed hanno ottenuto risultati incoraggianti. Galama et al. (2014) hanno riferito che le bovine stabulate in CBP con lettiera di paglia avevano una SCC molto bassa. Indipendentemente dal tipo di lettiera, nelle CBP le frequenti movimentazioni e una superficie più ampia per vacca sembrerebbero favorire un miglioramento della salute della mammella, se paragonate ai sistemi di allevamento convenzionali che prevedono l’impiego di lettiera profonda come le SY (Barberg et al., 2007b). Per l’utilizzo nelle CBP è fortemente consigliata una lavorazione a grana fine dei tutoli di mais e di qualsiasi tipologia di paglia. Tali materiali fini possono essere mescolati con segatura o con altri materiali derivati dalla lavorazione del legno. In letteratura sono riportati alcuni esperimenti che prevedono come lettiera nelle CBP materiale inorganico (ad esempio, sabbia e pannelli di cartongesso di scarto). I materiali inorganici si sono dimostrati inadatti all’utilizzo nei CBP perché non favoriscono il compostaggio (Galama et al., 2011). Il gesso contenuto nei pannelli, in condizioni anaerobiche produce acido solfidrico e di conseguenza può avere effetti negativi sulla salute degli operatori durante la rimozione dello strato anaerobio quando si effettua la pulizia (Fabian-Wheeler et al., 2017). Uno strato di compost aerobio, con una popolazione microbica attiva, può agire come biofiltro durante tutto l’anno con lo scopo di ossidare i gas di idrogeno solforato che diffondono dallo strato anaerobio. Rispetto alle FS, le CBP richiedono generalmente una maggiore quantità di materiale per lettiere (Black et al., 2013). Janni et al. (2007) hanno stimato che le CBP in Minnesota richiedono in media 19.6 m3 di segatura fine secca  per vacca all’anno. Black et al. (2013) hanno scoperto che, in Kentucky, il quantitativo di lettiera nelle CBP variava da 18.6 a 25.6 m3/vacca all’anno per i produttori che utilizzano segatura o trucioli di legno freschi e essiccati in forno. Galama (2014) ha riportato che le CBP dei Paesi Bassi con sistema di ventilazione sottostante la lettiera richiedono circa 5 t di chips di legno per vacca all’anno, mentre per una CBP con compost ottenuto da rifiuti domestici ci vogliono 8.3 t per vacca all’anno. Nelle CBP italiane, Leso et al. (2013) hanno riscontrato un impiego medio di lettiera di 8.2 m3 per vacca all’anno, utilizzando principalmente segatura e trucioli di legno. 

Benessere animale nella CBP 

Il sistema di stabulazione CBP è stato sviluppato principalmente per migliorare il comfort e la longevità delle bovine (Janni et al., 2007). Si ritiene che le stalle con lettiera compost siano più sane rispetto ai sistemi di stabulazione a posta libera (FS), poiché vi è una minor contatto delle bovine con le superfici di cemento e gli ostacoli che possono causare delle lesioni (Bewley et al., 2017). Inoltre c’è la percezione che le CBP garantiscano, agli animali qui stabulati, condizioni di vita più naturali (Endres e Barberg, 2007). Diversi studi pubblicati si sono concentrati sul benessere e sul comportamento delle vacche all’interno di allevamenti con stalle CBP; i principali risultati sono riassunti nella Tabella 2. 

Zoppie e lesioni del garretto 

La prevalenza di zoppia è riportata come la percentuale di vacche con un punteggio di locomozione ≥ 3 su una scala che va da 1 a 5 (1 = normale e 5 = gravemente zoppa; Flower and Weary, 2006), e la prevalenza di zoppia grave si riferisce alla percentuale di vacche con un punteggio di locomozione (sulla stessa scala) ≥ 4. La prevalenza delle lesioni del garretto è definita come la percentuale di vacche con un punteggio di lesione  ≥ 2 su una scala che va da 1 a 3 (1 = normale, 2 = lesioni lievi e 3 = lesioni gravi; Nocek, 2010), e la prevalenza di lesioni gravi del garretto è definita come la percentuale di vacche con un punteggio di lesione pari a 3. Fulwider et al. (2007) hanno messo a confronto le lesioni del garretto nelle bovine stabulate nelle CBP e in quelle stabulate nelle FS con diverse tipologie di lettiera. Le bovine nella CBP non avevano lesioni, mentre in quelle alloggiate nelle FS con materassini di gomma, sabbia e materassini ad acqua, la percentuale delle lesioni del garretto era, rispettivamente, del 71.4, del 25.0 e del 35.2%. Lobeck et al. (2011) hanno evidenziato che la percentuale di zoppie, lesioni del garretto e di gravi lesioni del garretto era inferiore nelle CBP (4.4, 3.8 e 0.8%, rispettivamente) rispetto alle FS con ventilazione incrociata (15.9, 31.2 e 6.5%, rispettivamente) e alle FS con ventilazione naturale (13.1, 23.9 e 6.3%, rispettivamente). I sistemi di stabulazione non differivano per quanto riguardava la percentuale della zoppia grave. Eckelkamp et al. (2016b) hanno messo a confronto la locomozione delle vacche stabulate nelle CBP con quella delle vacche allevate in FS (con lettiera di sabbia) e non hanno riscontrato differenze significative per quanto concerne la percentuale di vacche zoppe e di quelle gravemente zoppe. Anche le lesioni del garretto non differivano tra i sistemi di stabulazione. Borchers (2018) ha condotto dei test per valutare la presenza di dermatiti digitali correlate alla presenza di un batterio appartenente alle spirochete, il Treponema sp., nelle lettiere di allevamenti CBP (n = 3) e nelle stalle FS con lettiera di sabbia (n = 4). Il Treponema sp. È stato individuato in tutte le stalle sia in inverno che in estate. Treponema pedis, Treponema phagedenis e Treponema medium non sono stati trovati in nessun campione di lettiera in nessuna delle due tipologie di stalla. Queste specie batteriche sono gli agenti causali maggiormente coinvolti nella comparsa della dermatite digitale nei bovini da latte (Biemans et al., 2018). Ofner-Schröck et al. (2015) hanno evidenziato nelle CBP una percentuale di zoppia del 25.4%, ed hanno notato che questa percentuale era significativamente inferiore rispetto ai risultati ottenuti da uno studio precedente che includeva anche le stalle FS (45.7%). Recentemente, Burgstaller et al. (2016) non hanno riscontrato differenze significative nella prevalenza di zoppia tra le vacche alloggiate nelle CBP e nelle FS (18.7% vs. 14.9%). Tuttavia va detto che, confrontando CBP e FS, sono state riscontrate differenze significative nella percentuale di patologie specifiche dell’unghione, come la malattia della linea bianca (20.4% vs. 46.6%), l’erosione del corno del tallone (26.9% vs. 59.9%), la parete dorsale concava come risultato di una laminite cronica (6.5% vs. 15.9%) e l’iperplasia interdigitale (0.2% vs. 3.1%). Klaas et al. (2010) non hanno riscontrato lesioni del garretto, o altre lesioni corporee, nella CBP. In uno studio recente, Costa et al. (2018) hanno confrontato le zoppie e le lesioni di vacche alloggiate in stalle CBP, FS e in stalle FS che utilizzavano zone CBP solo per le bovine vulnerabili (recinti per bovine in transizione e per bovine malate; FS + CBP). La percentuale di vacche sia zoppe che gravemente zoppe era inferiore nella CBP (31.9 e 14.2%) rispetto a quella delle bovine stabulate nelle FS (4.,2 e 22.2%) e nelle FS + CBP (45.4 e 22.2%). Nello stesso studio, è stata riscontrata una percentuale significativamente inferiore di lesioni del garretto nelle vacche ospitate nelle CBP (0.5%) rispetto a quelle alloggiate nelle FS (9.9%) e nelle FS + CBP (5.7%).Nel complesso, i risultati riportati in letteratura suggeriscono che la CBP, rispetto alla FS, potenzialmente è in grado di migliorare la salute del piede e degli arti delle bovine. Gli allevatori che si avvalevano della CBP hanno indicato anche che erano in grado di tenere le vacche zoppe all’interno della mandria più a lungo, perché esse potevano alzarsi e sdraiarsi più facilmente nell’area di riposo con lettiera (Barberg et al., 2007b). Tuttavia, i risultati riportati non sono completamente concordanti e sono state riportate ampie variazioni nella percentuale delle lesioni, sia per quanto riguarda la zoppia che le lesioni del garretto (Tabella 2). Un’importante causa di tali variazioni  sembrerebbe essere correlabile alla tipologia di materiale usato come lettiera. Shane et al. (2010) hanno confrontato diversi materiali da lettiera impiegati nella CBP (segatura, tutolo di mais, una miscela di trucioli di legno e segatura, una miscela di paglia di soia e segatura, una miscela di trucioli di legno e paglia di soia e paglia di soia da sola) ed hanno riscontrato notevoli differenze nella percentuale delle lesioni del garretto in correlazione alla diversa tipologia di lettiera impiegata . La miscela costituita da trucioli di legno e segatura ha avuto la più bassa percentuale di lesioni del garretto (0%), mentre la paglia di soia ha avuto la percentuale più alta di lesioni del garretto (46.9%). Inoltre, tra tutti i materiali testati, solo le bovine alloggiate nelle CBP con lettiera a base di paglia di soia e con lettiera di paglia di soia più segatura, presentavano gravi lesioni al garretto (Shane et al., 2010). Questa scoperta ci suggerisce che nella CBP la scelta dei materiali da impiegare come lettiera può influire sulla percentuale delle lesioni del garretto e, potenzialmente, sulla presenza di zoppia. 

Tabella 2. Panoramica dei parametri correlati al benessere animale misurati nelle stalle compost bedded pack. 

1SD = segatura; CC = tutolo di mais; WC = chips  di legno; SS = paglia di soia; DM = letame secco; WS = trucioli di legno; GC = compost di rifiuti organici. 

2Le bovine sono state valutate per la zoppia utilizzando una scala a 5 punti (1 = normale, 5 = gravemente zoppa). La percentuale della zoppia è stata calcolata come il numero di animali con un punteggio di locomozione ≥ 3 diviso per il numero totale di animali valutati. La percentuale di zoppia grave è stata valutata come il numero di animali con un punteggio di locomozione ≥ 4 diviso per il numero totale di animali valutati. 

3Le lesioni del garretto sono state valutate tramite una scala a 3 punti (1 = assenza di lesioni, 2 = perdita di pelo, 3 = garretto tumefatto con o senza perdita di pelo). La percentuale delle lesioni del garretto è stata calcolata come il numero di bovine con un punteggio per la lesione ≥ 2 diviso per il numero totale di animali valutati. La percentuale delle lesioni del garretto gravi è stata calcolata come il numero di bovine con un punteggio per la lesione ≥ 3 diviso per il numero totale di animali valutati. 4Agli animali è stato assegnato un punteggio per la BCS utilizzando una scala a 5 punti ( 1 = emaciato, 5 = obeso). 

5I punteggi sull’igiene sono stati assegnati tramite una scala a 5 punti (1 = pulito, 5 = molto sporco), tranne che per Black et al (2013) che hanno impiegato una scala a 4 punti (1 = pulito, 4 = sporco). La percentuale di bovine sporche è stata calcolata come il numero di animali con un punteggio ≥ 3 diviso per il numero totale degli animali valutati. 6 Il tasso di turnover annuale della mandria è stato calcolato come il numero di animali che sono morti o che sono stati venduti nell’allevamento durante tutto l’anno, diviso per la dimensione media della mandria. 7La percentuale delle mastiti è stata calcolata come il numero degli animali che avevano un test per la SCC > 200.000 cell/ml diviso per il numero totale degli animali. 8Non Disponibile.

Igiene della bovina

Se non indicato diversamente, l’igiene delle bovine viene riportato come punteggio d’igiene misurato su una scala che va da 1 a 5 (1 = pulito e 5 = molto sporco; Reneau et al., 2005) e la prevalenza delle bovine sporche viene espressa come percentuale di animali con punteggio di igiene ≥ 3. Lobeck et al. (2011) hanno valutato la pulizia delle bovine in 3 diversi sistemi stabulativi. I punteggi medi erano, rispettivamente, di 3.18, 2.83 e 2.77 per la CBP, la FS con ventilazione incrociata e per la FS con ventilazione naturale, e i punteggi per la CBP erano significativamente più alti di quelli ottenuti dagli altri sistemi. È stata inoltre osservata una significativa interazione tra il sistema di stabulazione e la stagione. Le stalle CBP avevano punteggi di igiene più elevati rispetto ad entrambi i sistemi FS durante l’inverno, mentre non sono state rilevate differenze significative nelle altre stagioni. In un altro studio sugli allevamenti, che comprendeva anche stalle CBP, Black et al. (2013) hanno scoperto che la temperatura ambientale, la temperatura della lettiera e l’interazione tra umidità e temperatura ambientale, influiscono significativamente sull’igiene media della mandria stabulata nella CBP. Climi freddi e umidi (che riducono il tasso di essiccazione della lettiera e, a loro volta, aumentano l’umidità contenuta al suo interno) sono correlati a punteggi più alti d’igiene della mandria, mentre un aumento della temperatura della lettiera abbassa tali punteggi medi. In uno studio successivo, Eckelkamp et al. (2016b) hanno riportato un punteggio medio di igiene simile nel CBP (2.19 secondo la stessa scala a 4 punti usata da Black et al., 2013) ma nessuna differenza significativa rispetto a quello misurata nelle FS con lettiera in sabbia (2.26). La pulizia delle bovine nella CBP non viene influenzata dalla temperatura della lettiera, ma i punteggi salgono con l’aumentare del contenuto di umidità della lettiera e diminuiscono con l’aumentare della temperatura dell’aria (Eckelkamp et al., 2016a). Tra tutti gli studi analizzati, la percentuale più alta di bovine segnalate come sporche (51.2%) si è avuta nelle CBP israeliane (Klaas et al., 2010). In Israele, a causa del clima caldo, gli allevatori con stalle CBP non aggiungono alcun materiale come lettiera. Gli autori hanno notato che gli allevamenti con le vacche più pulite avevano temperature della lettiera maggiori, mentre un numero relativamente elevato di bovine con scarse condizioni igieniche è stato individuato nella CBP dove la lettiera non ha sviluppato adeguato calore (Klaas et al., 2010). In Austria, Ofner-Schröck et al. (2015) hanno valutato la pulizia delle bovine alloggiate nelle CBP ed hanno riportato un buon livello di pulizia (punteggio medio = 0.44 in 5 zone del corpo della bovina secondo una scala che andava da 0 a 2, dove 0 = pulito e 2 = molto sporco; Faye e Barnouin, 1985); questi risultati erano simili o più bassi di quelli misurati in altri sistemi di stabulazione (0.40 nella FS, 0.59 nella SY e 0.77 in stalle con pavimento inclinato, utilizzando la stessa scala). Le bovine alloggiate nelle CBP austriache erano più sporche nella parte distale dell’arto posteriore che in altre zone del corpo, compresa la mammella. Ofner-Schröck et al. (2015) hanno notato che fattori come la densità della mandria e il management della lettiera possono influire sulla pulizia delle bovine. Durante uno studio condotto su 3 CBP (Fávero et al., 2015a), sono stati valutati i livelli di pulizia di 4 differenti zone del corpo delle bovine (mammella, arto, fianco e capezzoli) secondo una scala a 4 punti (1 = pulito e 4 = molto sporco). I punteggi medi sono stati , rispettivamente, di 1.28, 1.68, 1.40 e 1.9 per la mammella, l’arto, il fianco e i capezzoli. I punteggi relativi alla pulizia non variavano tra le stagioni. Tuttavia, la pulizia delle bovine era influenzata da alcune condizioni della lettiera, tra cui la densità della lettiera asciutta e di quella bagnata, l’OM della lettiera e l’età della lettiera. Costa et al. (2018) hanno riportato una percentuale maggiore di arti sporchi (5.0%), rispetto a mammelle (0.0%) e fianchi (0.0%), nelle bovine alloggiate nelle CBP (definita come prevalenza di bovine con un punteggio di igiene ≥ 2 su una scala a 3 punti , dove 1 = pulito e 3 = sporco con grandi quantità di letame o altra sporcizia; Lombard et al., 2010). La percentuale di animali che presentavano sporcizia su tutte le aree del corpo era numericamente maggiore nelle FS (2.1, 16.1 e 4.0% per mammella, arto e fianco, rispettivamente) e in allevamenti FS che utilizzavano CBP solo per le bovine ritenute a rischio (2.1, 14.8 e 2.9% per mammella, arto e fianco, rispettivamente), rispetto a quanto osservato per le CBP, ma le differenze non erano statisticamente significative (Costa et al., 2018). Gli studi sull’igiene delle bovine nelle CBP hanno mostrato risultati discordanti e, sia i punteggi sull’igiene che la percentuale di bovine sporche, variavano ampiamente (Tabella 2). Rispetto alle vacche alloggiate in FS, quelle stabulate nelle CBP mostravano livelli di igiene analoghi o più bassi. La maggior parte degli autori ha sottolineato che la pulizia delle bovine allevate nelle CBP dipende dalle condizioni della lettiera e che l’umidità contenuta al suo interno rappresenta il parametro più importante. Generalmente, una maggiore umidità della lettiera determina un aumento dei punteggi sull’igiene,  poiché i materiali bagnati aderiscono con più facilità agli animali (Black et al., 2013; Eckelkamp et al., 2016b). Nei climi temperati, le bovine stabulate nei CBP tendono ad essere più sporche durante l’inverno perché mantenere la lettiera correttamente asciutta nei climi freddi e umidi può risultare difficile (Lobeck et al., 2011). In alcuni studi, temperature elevate della lettiera sono state correlate ad animali più puliti. I risultati sottolineano l’importanza di una corretta gestione della lettiera nelle CBP. 

Salute della mammella e batteri presenti nella lettiera

Negli studi inclusi in questa sezione, la SCC è espressa come SCC media di tutte le vacche misurata dal servizio DHI durante i controlli mensili effettuati sulla mandria. La prevalenza della mastite è definita come la percentuale di bovine con SCC > 200.000 cellule/mL il giorno in cui sono stati raccolti i dati. I principali risultati relativi alla casistica di mastite nelle stalle CBP sono riassunti nella Tabella 2.  

Tabella 3. Analisi batteriologiche dei materiali della lettiera delle stalle compost bedded pack.

1SD = segatura; CC = tutolo di mais; WC = chips di legno; SS = paglia di soia; WS = trucioli di legno; PS = gusci delle noccioline. 

2Non Disponibile. 

3Non Rilevato. 

La Tabella 3 fornisce una panoramica delle analisi batteriologiche effettuate sulla lettiera. Barberg et al. (2007b) hanno confrontato i tassi di mastite prima e dopo la stabulazione delle mandrie nelle CBP ed hanno scoperto che 6 allevamenti su 9 mostravano una diminuzione della percentuale di mastite all’interno della mandria, con una diminuzione media del 12.0%. Fulwider et al. (2007) hanno scoperto che nelle CBP c’era una SCC più bassa (176.700 cellule/mL) rispetto alle stalle FS con materassini di gomma (241.500 cellule/mL), con sabbia (235.200 cellule/mL) e con materassini ad acqua (232.500 cellule/mL), sebbene le differenze non fossero statisticamente significative. Shane et al. (2010) hanno testato le differenti tipologie di materiali per lettiere impiegate nelle CBP e non hanno riscontrato effetti significativi sulla SCC. Inoltre, non è stata trovata alcuna correlazione tra la SCC e l’elevata conta batterica sulla superficie della lettiera. La popolazione di coliformi è risultata numericamente maggiore nei materiali derivati dal legno. Altri autori che hanno studiato i CBP, hanno evidenziato che materiali in legno, come trucioli e segatura, possono favorire la probabilità di esposizione ad agenti patogeni appartenenti a Klebsiella spp. (Janni et al., 2007). Lobeck et al. (2011) hanno scoperto che le vacche ospitate nelle CBP avevano delle SCC significativamente maggiori (434.000 cellule/mL) rispetto a quelle stabulate in FS con ventilazione incrociata (309.000 cellule/mL) e a quelle alloggiate in FS con ventilazione naturale (300.000 cellule/mL). La prevalenza della mastite era, rispettivamente, del 33.4, del 26.8 e del 26.8% nei CBP, nelle FS con ventilazione incrociata e nelle FS con ventilazione naturale, e non sono state riscontrate differenze significative tra i sistemi di alloggiamento. Inoltre sono state confrontate le conte batteriche provenienti dalle lettiere dei diversi sistemi stabulativi (Lobeck et al., 2012) e non è stata riscontrata alcuna differenza significativa per quanto concerne la conta di Klebsiella, coliformi, streptococchi ambientali e Staphylococcus spp. . Tuttavia, durante l’inverno, la conta di Bacillus spp. era inferiore nella CBP rispetto a quella riscontrata nelle FS con ventilazione incrociata e naturale, mentre in estate la CBP aveva livelli maggiori di Bacillus spp. rispetto agli altri 2 sistemi di stabulazione. Black et al. (2014) hanno dimostrato che la temperatura, l’umidità, il rapporto C: N e l’area della lettiera a disposizione per vacca non hanno alcun effetto sulla conta dei coliformi. Escherichia coli ha raggiunto il picco di concentrazione quando il rapporto C: N era compreso tra 30:1 e 35: 1. La conta degli stafilococchi è aumentata all’aumentare della temperatura ambientale. La conta degli streptococchi è diminuita con l’aumentare dell’area messa a disposizione per vacca e della temperatura della lettiera, mentre è salita con l’aumentare della temperatura ambientale e dell’umidità. La conta degli streptococchi ha raggiunto il picco con un rapporto C:N compreso tra 16:1 e 18:1. La conta del Bacillus spp. è diminuita con l’aumentare dell’umidità, del rapporto C:N e della temperatura ambientale. Eckelkamp et al. (2016b) hanno messo a confronto gli indicatori di mastite per le vacche alloggiate in CBP e per le vacche stabulate in FS con lettiera di sabbia. Non sono state riportate differenze significative tra i sistemi di alloggiamento per quanto riguarda la SCC o per la percentuale di mastite. Inoltre, i patogeni causanti mastite isolati da campioni di latte raccolti nel CBP e nella FS non differivano. In entrambi i sistemi di allevamento, i patogeni più frequentemente isolati erano E. coli seguiti dagli streptococchi ambientali. Klebsiella spp. rappresentava solo una piccola percentuale degli agenti patogeni causa di mastite sia nella CBP che nella FS con lettiera di sabbia, e il numero di isolati era simile tra i 2 sistemi di stabulazione. Nelle CBP, si è visto che sia la SCC che la percentuale di mastiti aumentavano all’aumentare della temperatura dell’aria della stalla, ma non erano influenzate dalle misurazioni ottenute dal compost. Inoltre, un’analisi dei patogeni (presenti nella CBP) che causano mastite, ha rivelato che all’aumentare della temperatura interna della lettiera, gli stafilococchi, gli streptococchi e i bacilli sviluppatisi in essa diminuiscono, mentre viene favorita la crescita dei coliformi. Con un abbassamento dell’umidità della lettiera, e con un innalzamento della temperatura dell’aria, i livelli dei batteri nella lettiera diminuiscono (Eckelkamp et al., 2016a). Albino et al. (2017) hanno valutato i rapporti esistenti tra la presenza di popolazioni batteriche nel materiale da lettiera, sul capezzolo e nel latte di bovine stabulate in CBP. Sebbene la conta totale dei batteri (TBC) nel latte sia rimasta bassa (5.554 ufc/ml), la SCC media era di 516.569 cellule/ml, indicando così che le mammelle erano colonizzate da batteri che avevano scarsa influenza sulla TBC. La conta totale dei batteri sul capezzolo era positivamente correlata con i punteggi assegnati all’igiene delle bovine. È stata anche individuata una moderata correlazione positiva tra la TBC del capezzolo e la SCC. Tuttavia, non sono state riscontrate correlazioni significative tra specifiche popolazioni batteriche (ad es., E. coli, Klebsiella spp., Streptococcus spp. e coliformi) sul capezzolo o nel latte e la SCC. Sulla base di questi risultati, gli autori hanno concluso che per quanto riguarda le CBP, misure indirette (come il punteggio assegnato all’igiene) potrebbero non fornire informazioni attendibili sulla contaminazione batterica del capezzolo e del latte. Borchers (2018) ha condotto uno studio per valutare gli effetti del sistema di stabulazione sulla SCC del latte, basandosi sui valori di cortisolo contenuti nel pelo della bovina. I valori di cortisolo nei peli erano significativamente maggiori nelle vacche stabulate in stalle FS piuttosto che in quelle allevate nelle CBP. Nelle bovine in lattazione lo stress ambientale influenza la produzione di latte e la SCC: negli allevamenti con stalle CBP sono state riscontrate produzioni di latte significativamente più elevate e SCC più basse, rispetto alle stalle FS. Fávero et al. (2015a) hanno studiato i fattori associati agli indici epidemiologici di mastite in 3 CBP, ed hanno scoperto che il rischio di mastite è influenzato dalle condizioni della lettiera e dal livello di igiene della bovina. Le probabilità di comparsa di un caso di mastite clinica ambientale sono aumentate del 5.7% per ogni incremento di 1 unità di umidità della lettiera, mentre la percentuale di mastite è aumentata del 16% per ogni incremento di 1 unità del punteggio assegnato alla pulizia degli arti (secondo una scala di 4 punti). Escherichia coli, CNS e gli streptococchi ambientali sono i patogeni più frequentemente isolati dai casi di mastite clinica. Il Corynebacterium bovis è stato l’agente patogeno più frequentemente isolato da casi di mastite subclinica in 2 su 3 CBP. In un ulteriore studio, Fávero et al. (2015b) hanno scoperto che l’OM della lettiera e la densità della componente asciutta erano correlate alle concentrazioni dei batteri totali e dei coliformi. Per tutte le CBP incluse nello studio, la concentrazione di streptococchi è aumentata all’aumentare del rapporto C:N nella lettiera e diminuita all’aumentare della densità della componente secca della lettiera. Tomazi et al. (2018) hanno studiato la suscettibilità agli antibiotici dei gruppi filogenetici di E. coli isolati da casi di mastite clinica in diversi sistemi abitativi, tra cui la CBP, la FS e i paddock all’aperto. Non sono state rilevate differenze nei gruppi filogenetici di E. coli o nella suscettibilità agli antibiotici tra i vari sistemi abitativi. Saishu et al. (2015) hanno eseguito una caratterizzazione di Aerococcus viridans isolato dal materiale della lettiera e da campioni di latte proveniente da bovine con mastite clinica stabulate in CBP. I risultati hanno suggerito che i materiali utilizzati come lettiera, incluso il letame lavorato, erano possibili fonti di  A. viridans, che poteva causare mastite. Ghielmetti et al. (2017) hanno dimostrato che la segatura e i trucioli di legno miscelati con i rifiuti organici biodegradabili sono una fonte di micobatteri e possono essere correlati ad un aumento dell’incidenza di mastite nella CBP. Poiché l’inattivazione dei micobatteri richiede procedure più laboriose di quelle necessarie per altri microrganismi, la loro permanenza nell’ambiente e nel sistema di mungitura può essere una potenziale fonte di infezione. Visto che uno dei principali obiettivi della gestione della CBP è quello di mantenere il compostaggio attivo fornendo le adatte condizioni affinché i batteri si moltiplichino nella lettiera, la maggior parte delle conte batteriche nelle lettiere delle  CBP sono comunque elevate (comprese tra 7.0 e 8.9 log10 ufc/g; Tabella 3). In linea generale, si ritiene che lettiere contenenti più di 106 ufc di batteri totali/g aumentino il rischio di IMI (Jasper, 1980). Durante il processo di compostaggio, temperature tra i 45 e i 55°C sono state segnalate come in grado di massimizzare la degradazione del materiale, mentre temperature superiori ai 55°C sono in grado di favorire la sanificazione (Stentiford, 1996). Le temperature delle lettiere misurate nella maggior parte delle CBP (Tabella 1) indicano come il compost fosse biologicamente attivo, ma le temperature registrate non sono sufficienti per supportare un processo di compostaggio completo o la devitalizzazione del patogeno. La maggior parte dei batteri che causano mastite prosperano nelle condizioni in cui si trovano le lettiere compost (Black et al., 2014), quindi l’ambiente che si crea nella CBP sembrerebbe essere pericoloso per la salute della mammella. Tuttavia, i tratti relativi alla salute della mammella riportati in letteratura, suggeriscono che è possibile mantenerla correttamente in salute anche nella CBP. La maggior parte degli autori ha sottolineato l’importanza di applicare le corrette procedure di gestione della lettiera. Nella CBP, mantenere asciutta la lettiera è di fondamentale importanza per riuscire ad ottenere una corretta igiene delle bovine e ridurre il rischio di mastite. Negli allevamenti da latte con stalle CBP, a causa delle elevate concentrazioni di batteri nella lettiera, si raccomandano procedure molto accurate di preparazione del capezzolo al momento della mungitura (Janni et al., 2007; Lobeck et al., 2012; Black et al., 2014). 

Condizione corporea

I risultati sulla BCS delle bovine alloggiate nelle CBP sono riassunti nella Tabella 2. Shane et al. (2010) hanno riferito che le diverse tipologie di lettiera impiegate nelle CBP non influenzavano la BCS. Lobeck et al. (2011) non hanno riscontrato differenze nella BCS di bovine stabulate in CBP, in FS con ventilazione incrociata e in FS con ventilazione naturale. Stagionalmente, la BCS appare più alta in inverno piuttosto che in estate e in autunno, e non ci sono differenze tra la primavera e l’inverno. La BCS misurata in primavera è maggiore di quella estiva. Le bovine multipare hanno una BCS maggiore rispetto alle primipare (Lobeck et al., 2011). Ouweltjes e Smolders (2014) hanno riferito che la BCS delle bovine allevate in CBP cade nell’intervallo ottimale richiesto per i bovini da latte. Un recente studio ha anche confermato che le bovine stabulate in CBP possono essere mantenute nell’intervallo ottimale di BCS e non ha riscontrato differenze per quanto riguarda la condizione corporea tra i sistemi di alloggiamento con CBP e con FS (Costa et al., 2018). 

Abbattimento dei capi

I dati disponibili sui tassi di abbattimento nelle CBP sono riassunti nella Tabella 2. Il tasso di turnover della mandria (o tasso di abbattimento) è espresso come il numero di vacche abbattute nell’arco di 1 anno diviso per il censimento medio delle bovine nello stesso arco di tempo (Fetrow et al., 2006). Barberg et al. (2007b) hanno scoperto che il tasso medio di abbattimento è sceso dal 25.4% al 20.9% dopo che le bovine sono state trasferite nelle CBP. Fulwider et al. (2007) hanno riportato un tasso di turnover della mandria inferiore per le CBP (20.4%) se paragonato a quello delle FS con materassini in gomma (29,4%), con lettiera di sabbia (25.6%) e con materassini ad acqua (22.8%). Questi risultati ci suggeriscono che la stabulazione nelle CBP può ridurre i tassi di abbattimento. Al contrario, Lobeck et al. (2011) hanno riscontrato un tasso di turnover della mandria maggiore nelle CBP (30.1%) rispetto a quello delle FS con ventilazione incrociata (24.6%) e delle FS con ventilazione naturale (29.0%), sebbene le differenze non fossero significative. Le motivazioni principali che hanno portato all’abbattimento delle bovine nelle stalle CBP delle erano la selezione (24.0%), la presenza di mastite (20,2%) e la presenza di patologie o di lesioni (19.3%). Quando sono state confrontate le percentuali delle diverse motivazioni per un allontanamento dall’allevamento, i sistemi di stabulazione non differivano per quanto riguardava la mastite, la produzione, la selezione, la  presenza di patologie o di lesioni o altre svariate ragioni (Lobeck et al., 2011). Ouweltjes e Smolders (2014) hanno riscontrato un tasso di abbattimento relativamente elevato in 3 CBP. Tuttavia, gli autori hanno riferito che nell’allevamento con il più alto tasso di turnover (37.8%), la maggior parte delle bovine era ancora viva 30 giorni dopo l’allontanamento, indicando quindi che tali animali erano stati venduti volontariamente. In media, nella CBP, solo il 13.8% delle bovine che lasciano le mandrie viene macellato entro 30 giorni dopo l’allontanamento (Ouweltjes and Smolders, 2014). Costa et al. (2018) hanno riportato un tasso di sostituzione del 15.5% per le vacche alloggiate nelle CBP, inferiore rispetto a quello degli allevamenti con FS (24.0%) e a quello degli allevamenti FS che utilizzavano la CBP solo per le bovine più vulnerabili (28.0%). Leso et al. (2019) hanno confrontato i tratti di longevità delle vacche stabulate nelle CBP e nelle FS. I risultati hanno mostrato che le bovine alloggiate nelle CBP erano più vecchie e avevano un ordine di parto maggiore rispetto a quelle ospitate nelle FS, mentre non sono state rilevate differenze significative nel tasso di turnover della mandria tra i due sistemi di stabulazione. Un’elevata percentuale di abbattimento involontario nella mandria indica uno scarso benessere animale (Ahlman et al., 2011). Sebbene non esista un singolo tasso di turnover ottimale per tutte le mandrie o per tutti gli anni, la ricerca ha stimato tassi di abbattimento ottimali per la mandria che vanno dal 19 al 29% (Hadley et al., 2006). In un articolo di review, Fetrow et al. (2006) hanno riferito che, poiché la sostituzione delle bovine rappresenta un costo maggiore per l’allevatore, tassi di turnover annui più bassi sono più redditizi e i tassi di turnover ottimali sono ≤ 30%. Attualmente, i tassi di abbattimento nei sistemi di allevamento intensivi sono spesso al di sopra dell’intervallo ottimale e destano preoccupazione sia dal punto di vista del benessere animale sia dal punto di vista economico (Weigel et al., 2003). Poiché le CBP potenzialmente sono in grado di fornire un ambiente più confortevole e di migliorare la salute degli unghioni rispetto alle FS, ci si potrebbe aspettare un miglioramento del tasso di abbattimento. Inoltre, il miglioramento della longevità delle bovine è uno dei motivi più comuni che spingono verso l’adozione di stalle CBP (Barberg et al., 2007b). La maggior parte dei tassi di turnover della mandria riscontrati nelle CBP sono inferiori a quelli riportati in letteratura per le FS. Tuttavia, i dati sull’abbattimento relativo agli allevamenti CBP ottenuti da diversi studi non sono del tutto coerenti. Le differenze nei tassi di abbattimento possono essere spiegate dalla complessità dei fattori che li influenzano all’interno dei diversi scenari aziendali. Inoltre, alcune incoerenze potrebbero derivare da una cattiva gestione della lettiera. Tuttavia, data l’importanza di mantenere idonei tassi di abbattimento nella moderna produzione lattiero-casearia, si raccomanda un’indagine più approfondita e definitiva sull’abbattimento nei sistemi di allevamento che utilizzano CBP. 

Comportamento e performance riproduttiva della bovina

Le bovine manifestano un complesso insieme di comportamenti e di interazioni sociali. La tipologia di stabulazione può favorire o ostacolare il loro comportamento naturale, influenzando così il benessere degli animali e, di conseguenza, la produttività. Un obiettivo generale dei sistemi a stabulazione libera come la CBP è quello di consentire alle bovine di avere una certa libertà di movimento. Le vacche dovrebbero essere in grado di eseguire movimenti naturali, come alzarsi e sdraiarsi, senza procurarsi lesioni (Fulwider et al., 2007). Haley et al. (2001) hanno riferito che le vacche da latte passano dalle 8 alle 16 ore/giorno sdraiate, sottolineando così l’importanza che riveste la superficie dove gli animali si coricano. Le vacche con lettiere più morbide a disposizione riposano più a lungo e si alzano e si sdraiano più spesso delle vacche che sostano sul cemento (Haley et al., 2001). Il numero di volte che una bovina si alza e si sdraia ogni giorno, la durata di ogni periodo di riposo, così come il tempo totale di riposo, possono venire impiegati per misurare il comfort provato dall’animale correlato alla superficie sulla quale si corica e al sistema di stabulazione (Endres e Barberg, 2007). Endres e Barberg (2007) hanno osservato per la prima volta il comportamento delle bovine stabulate in stalle CBP. Hanno visto che le bovine rimanevano sdraiate per un tempo medio complessivo di 9.99 ore/giorno (escludendo le vacche con accesso al pascolo). Il numero medio di coricamenti al giorno era di 11.0, mentre la loro durata era di 50.8 min. Le vacche stabulate nelle CBP trascorrevano più tempo sdraiate durante la notte (6.8 ore, a partire dalle 20:00 fino alle 08:00) che durante il giorno (2.8 ore, a partire dalle 08:00 fino alle 20:00). Nelle CBP, il tempo trascorso sdraiate a terra e la deambulazione venivano influenzati dall’indice di temperatura-umidità (THI). Le bovine rimanevano coricate più a lungo e camminavano meno quando il THI era < 72 (12.7 ore/d e 71.6 passi/ora) rispetto a quando il THI era ≥ 72 (7.90 ore/d e 120.8 passi/h). Gli autori hanno osservato che la CBP, in linea generale, fornisce una superficie per sdraiarsi più morbida ed ammortizzata, che permette alle vacche di alzarsi e coricarsi senza apparente disagio e che le vacche sono in grado di muoversi più liberamente sulla lettiera (Endres e Barberg, 2007). Eckelkamp et al. (2014) hanno studiato i cambiamenti comportamentali nelle vacche da latte che sono passate da stalle FS con accesso al pascolo a stalle CBP senza accesso al pascolo. I risultati hanno mostrato che le vacche trascorrevano più tempo sdraiate dopo il passaggio alla CBP (13.1 vs. 9.6 ore/d). Le vacche nella CBP si coricavano per più periodi rispetto alle vacche stabulate in FS con accesso al pascolo (17.3 vs. 26.7 periodi/d), ma questi periodi nel CBP erano più brevi (59.7 vs. 69.2 min). Inoltre, nel sistema di allevamento con FS, le vacche zoppe (punteggio di locomozione ≥ 3) avevano tempi di coricamento più brevi (di 2.1 ore/d) rispetto alle vacche sane. Tuttavia, dopo il passaggio alla stalla CBP, non sono state rilevate differenze in relazione al tempo di coricamento tra le bovine zoppe e quelle sane. Borchers (2018) ha ipotizzato che il comportamento simile al sonno, il tempo trascorso ad alimentarsi e i punteggi di locomozione delle bovine Holstein in lattazione fossero influenzati dal sistema di stabulazione. I tempi passati sdraiate a terra erano significativamente più lunghi nella CBP (738.2 min) che nella FS (606.8 min). Inoltre, le vacche trascorrevano molto più tempo ad alimentarsi nella CBP (122.7 min) piuttosto che nella FS (100.4 min). Lo studio valutava anche i punteggi relativi alla deambulazione ed ha evidenziato come le bovine nella CBP avessero un punteggio di locomozione pari a 1.9 mentre le bovine alloggiate nelle FS avevano un punteggio di locomozione pari a 2.2. Ouweltjes e Smolders (2014) hanno misurato il tempo necessario alle vacche per coricarsi nella CBP e nella FS. Le vacche stabulate nella FS impiegavano più tempo per coricarsi (6.3 s) rispetto a quelle alloggiate nella CBP (4.8 s), indicando così che le vacche trovano la lettiera compost più confortevole rispetto a quella delle FS. Il tempo necessario per coricarsi nella CBP è stato confrontato anche con quello nella SY, e si è visto che le vacche nella SY si coricavano più velocemente rispetto a quelle nella CBP, anche se entrambi i sistemi di stabulazione forniscono un’area di riposo aperta senza o con poche limitazioni per il movimento. Questo risultato potrebbe essere stato indotto dal fatto che la lettiera viene rivoltata giornalmente, processo che contribuisce a renderla molto morbida. Infatti, quando la lettiera è eccessivamente morbida, le bovine devono estrarre le zampe dalla lettiera prima di riuscire a coricarsi, aumentando così il tempo necessario di circa 1 s (Ouweltjes and Smolders, 2014). Questo risultato ci suggerisce che la lettiera dovrebbe essere si morbida per poter fornire una superficie confortevole e sana, ma dovrebbe avere anche un’adeguata capacità di carico. Un numero limitato di studi ha osservato le interazioni sociali tra le bovine stabulate in stalle CBP. Il comportamento sociale all’interno della CBP è simile a quello osservato nelle bovine al pascolo (Endres e Barberg, 2007). Ouweltjes e Smolders (2014) hanno anche individuato un aumento delle interazioni positive (allogrooming, o leccamento reciproco) nelle mandrie ospitate nel CBP rispetto agli altri sistemi di stabulazione. Recentemente, Pilatti et al. (2019) hanno osservato il comportamento sociale delle bovine nella CBP in condizioni di caldo ed umidità. Le vacche multipare mostravano un comportamento di spinta verso le compagne significativamente maggiore rispetto alle vacche primipare, specialmente durante le ore più calde della giornata. Sia per le vacche multipare che per quelle primipare, i comportamenti agonistici caratterizzati da spinte, testate ed inseguimenti hanno raggiunto l’apice durante il pomeriggio. La superficie più morbida della CBP fornisce alle bovine una superficie di appoggio migliore per l’espressione dei comportamenti estrali e quindi può influenzare positivamente la fertilità. Barberg et al. (2007b) hanno osservato un miglioramento delle prestazioni riproduttive in 7 allevamenti dopo che le bovine sono state trasferite in stalle CBP. Il tasso medio di gravidanza è passato dal 13.2% al 16.5% dopo il passaggio alla CBP. Black et al. (2013) hanno anche osservato un miglioramento dei parametri riproduttivi tra l’anno precedente il trasferimento e il secondo anno successivo al trasferimento delle bovine nella CBP. L’intervallo interparto, il numero di giorni al primo servizio e i giorni aperti sono passati, rispettivamente, da 14.3 a 13.7 mesi, da 104.1 a 85.3 giorni e da 173.0 a 153.4 giorni dopo che le bovine sono state trasferite alla CBP. È stato inoltre osservato un aumento della percentuale di calori dall’anno precedente all’anno successivo il trasferimento nella CBP (dal 42.0% al 48.7%). Tuttavia, il tasso di gravidanza e il tasso di concepimento sono rimasti invariati dopo il passaggio alla CBP (Black et al., 2013). Endres e Barberg (2007), che per primi hanno studiato il comportamento delle bovine stabulate nelle CBP, hanno concluso che questo può essere un sistema di stabulazione adeguato per le vacche da latte, visto che le loro osservazioni sostanzialmente non differiscono da quelle riportate in letteratura per altre tipologie di alloggi. Anche altri studi hanno evidenziato tempi di riposo a terra più lunghi nella CBP rispetto alla FS, indicando così un miglioramento del comfort delle bovine. Nella CBP, l’ampia area aperta e la superficie morbida della lettiera sulla quale le vacche possono stare in piedi, camminare e riposare è molto più simile all’ambiente del pascolo rispetto alla FS. Questa somiglianza riduce le limitazioni comportamentali che possono derivare dalla presenza di cuccette singole e di pavimentazioni in cemento, permettendo così l’espressione dei comportamenti naturali della mandria. Inoltre, poiché il rilevamento dei calori si basa principalmente sul monitoraggio del comportamento, potenzialmente la stalla CBP è in grado di migliorare la fertilità. Tuttavia, come per gli altri parametri legati alla pulizia, i vantaggi della stabulazione nella CBP dipendono strettamente dalla gestione della lettiera. Se la lettiera diventa troppo morbida, forse come conseguenza di un aumento dell’umidità o di un non corretto rivoltamento, le bovine possono sprofondare al suo interno, limitando così il loro comfort e portando a comportamenti indesiderati. 

Benessere al momento del parto

Si sa poco sugli effetti del sistema di stabulazione CBP sul benessere delle vacche durante il periodo di transizione o al momento del parto. Ciononostante, un recente studio di Astiz et al. (2014) ha messo a confronto il benessere e le prestazioni durante il periodo del parto nelle bovine alloggiate nei vari sistemi di stabulazione. I risultati hanno mostrato dei chiari benefici derivanti dalla stabulazione delle vacche da latte durante il periodo di asciutta in stalle CBP rispetto a quanto riportato per le stalle SY con lettiera di paglia d’orzo. Gli effetti positivi della CBP si notavano principalmente in relazione alla salute della mammella durante la prima lattazione. Le bovine che hanno trascorso il periodo di asciutta nella CBP (rispetto a quelle che lo hanno trascorso nella stalla SY) hanno avuto una minore incidenza di casi di prima mastite (22.1% vs. 35%) e di seconda mastite (6.8% vs. 15%) e un trend positivo nella SCC (96.100 vs. 139.500 cellule/ml). Tra i vari sistemi di stabulazione non sono state individuate differenze per quanto riguardava la gravidanza dopo la prima inseminazione, il tasso di mortalità e l’incidenza di metrite e di endometrite clinica (Astiz et al., 2014). Gli autori hanno concluso che negli allevamenti da latte dovrebbe essere incoraggiata la realizzazione di sistemi di stabulazione costituiti da stalle CBP. Poiché la CBP viene spesso indicata come un alloggio adatto anche per le bovine vulnerabili o con bisogni speciali (Janni et al., 2007), è necessario condurre ulteriori studi anche su questo campo. 

Produzione e qualità del latte 

I risultati esaminati relativi alla produzione e alla qualità del latte nelle CBP sono riassunti nella Tabella 4. Barberg et al. (2007b) hanno riportato che 8 allevamenti da latte su 9, hanno avuto un incremento della produzione di latte equivalente maturo a 305 giorni dopo il passaggio alla CBP. In media, l’aumento è stato di 955 kg. Dopo il passaggio da stalle a posta fissa a stalle CBP, 3 allevamenti da latte su 9 hanno avuto anche un incremento del contenuto di grasso del latte del 9.8% e del contenuto di proteina del 3.5%. Analogamente, Black et al. (2013) hanno riportato un significativo aumento della produzione di latte dopo il trasferimento delle vacche alla CBP. La produzione giornaliera di latte è aumentata da prima del passaggio alla CBP (29.3 kg/d) al secondo anno dopo il trasferimento nella stalla CBP (30.7 kg/d). La produzione media di latte della mandria è aumentata da 8.937 a 9.403 kg. Tuttavia, l’effetto del sistema di stabulazione CBP sulla produzione di latte non è ancora del tutto chiaro. Gli autori hanno riconosciuto che, al di là del sistema di stabulazione, nel passaggio alla CBP si sono probabilmente verificati dei cambiamenti nella gestione che potrebbero aver contribuito all’aumento osservato della produzione di latte (Barberg et al., 2007b; Black et al., 2013). Confrontando direttamente i diversi sistemi di stabulazione, Lobeck et al. (2011) hanno trovato una produzione simile di latte equivalente maturo a 305 giorni nella CBP (11.154 kg), nella FS a ventilazione incrociata (11.536 kg) e nella FS a ventilazione naturale (11.236 kg). Recentemente, Costa et al. (2018) hanno evidenziato una minore produzione di latte nella CBP (27.4 l/vacca al giorno) rispetto alla FS (31.3 l/vacca al giorno) e alle FS che impiegano la  CBP solo per le bovine vulnerabili (30.0 l/vacca al giorno), anche se le differenze non erano statisticamente significative. Barberg et al. (2007b) hanno riferito che dopo il trasferimento delle bovine nella CBP, 3 allevamenti da latte su 7 hanno registrato una diminuzione della SCC di massa (BTSCC) di 90.310 cellule/ml in media, mentre un allevamento su 7 ha registrato un aumento di 54.600 cellule/ml. Anche Black et al. (2013) hanno riscontrato una diminuzione della BTSCC dall’anno precedente al trasferimento delle vacche in CBP (323.700 cellule/ml) all’anno successivo (252.900 cellule/ml). Tuttavia, i produttori che stabulavano solo vacche con esigenze particolari nella CBP, non hanno registrato alcuna diminuzione della BTSCC. Eckelkamp et al. (2016a) hanno messo a confronto la BTSCC rilevata negli allevamenti CBP con quella degli allevamenti FS con lettiera a base di sabbia e non hanno riscontrato differenze significative (229.582 vs. 205.131 cellule/ml).  

Tabella 4. Analisi sulla qualità del latte nelle stalle compost bedded pack Non-agalactiae Streptoccocco.

1SD = segatura; CC = tutolo di mais; WC = chips di legno; SS = paglia di soia; WS = trucioli di legno; PS = gusci delle noccioline. 

2Non Disponibile. 

Nella CBP oggetto dello studio è stata rilevata una correlazione significativa tra la temperatura della lettiera e la temperatura della stalla per quanto concerne la BTSCC (Eckelkamp et al., 2016b). All’aumentare della temperatura della stalla e della lettiera compost, è aumentata anche la BTSCC. Tuttavia, gli autori hanno riconosciuto che la temperatura della stalla potrebbe aver giocato il ruolo di fattore di confondimento in questa relazione, perché la temperatura della lettiera è aumentata con l’aumentare della temperatura della stalla. Inoltre, l’aumento della BTSCC osservato con le elevate temperature probabilmente era correlato allo stress da calore, che notoriamente favorisce l’innalzamento della SCC. La produzione e la qualità del latte proveniente dalle  CBP sono state misurate in diversi studi. Nelle aziende da latte, la produzione può essere influenzata da diversi fattori; pertanto, quantificare l’effetto del solo sistema di stabulazione è molto difficile. I risultati presenti in letteratura indicano che nella CBP possono essere raggiunti livelli di produzione di latte elevati. Inoltre, poiché la CBP è potenzialmente in grado di migliorare il comfort delle bovine, ci si potrebbe aspettare una maggiore produzione di latte rispetto ad altri sistemi di stabulazione come le FS. Tuttavia, la messa a confronto della produzione di latte di bovine alloggiate in CBP con quella di bovine stabulate in FS non ha mostrato differenze evidenti. In uno studio è stato visto un aumento del contenuto di grasso e di proteine del latte dopo il trasferimento delle vacche alla CBP (Barberg et al., 2007b). Gli autori hanno sottolineato che tali osservazioni sulle componenti del latte meritano un’ulteriore e più decisiva indagine ma, secondo le nostre conoscenze, ad oggi nessuno studio si è concentrato sugli effetti della stabulazione CBP sul contenuto di grassi e di proteine del latte. Come discusso in precedenza, le elevate concentrazioni di batteri della lettiera nella CBP possono essere motivo di preoccupazione per la salute della mammella e per la qualità del latte. Tuttavia, i risultati relativi alla BTSCC e alla TBC del latte ci indicano che nella CBP è possibile ottenere un latte di qualità soddisfacente. Lobeck et al. (2012) hanno messo a confronto la conta batterica del latte prodotto nella CBP, nella FS con ventilazione naturale e nella FS a bassa ventilazione incrociata e non hanno trovato differenze tra i vari sistemi di stabulazione. Una gestione appropriata della lettiera e procedure eccellenti di preparazione della bovina al momento della mungitura, rimangono essenziali per i produttori che operano all’interno di stalle CBP. La lettiera deve essere mantenuta il più possibile asciutta e pulita per evitare la contaminazione dei capezzoli e del latte. Inoltre, nella CBP, la scelta del materiale per la lettiera può influire sulla qualità del latte. Recenti ricerche hanno evidenziato che alcuni materiali per lettiera utilizzati nelle CBP (segatura e trucioli di legno mescolati con rifiuti organici biodegradabili) possono essere una fonte di micobatteri che possono essere poi trasferiti nel latte e quindi essere un potenziale rischio per la salute dei consumatori di  latte crudo (Ghielmetti et al., 2017). Negli ultimi anni, una ricerca condotta nei Paesi Bassi ha indicato che l’utilizzo di compost ottenuto da rifiuti domestici biodegradabili e di trucioli di legno come lettiera per le bovine da latte, può causare la contaminazione del latte stesso da parte di batteri termofili aerobi formanti spore (TAS), soprattutto da parte di una sottopopolazione di batteri che produce spore estremamente resistenti al calore (XTAS). Le spore prodotte da TAS e XTAS possono resistere ai processi standard di sterilizzazione del latte, diminuendo così la durata di conservazione di alcuni prodotti lattiero-caseari (Driehuis et al., 2014). Per questo motivo, nel 2015, un’importante azienda da latte olandese ha deciso di vietare l’utilizzo del compost derivato da rifiuti organici domestici come lettiera per le vacche da latte sia nella CBP che nella FS, mentre l’impiego di trucioli di legno e di altri materiali per lettiere è ancora consentito (Galama et al., 2014). Driehuis et al. (2014) hanno studiato la presenza di TAS e XTAS nei vari tipi di materiali per lettiere e nel latte proveniente da allevamenti CBP. Sono state rilevate spore sia di TAS che di XTAS nei materiali da lettiera, mentre solo TAS è stato ritrovato nel latte. Non è stato possibile determinare le concentrazioni di XTAS nel latte di massa perché le concentrazioni erano al di sotto del limite di rilevazione. Elevate concentrazioni di spore di TAS e di XTAS sono state rilevate nel compost ottenuto dai rifiuti domestici biodegradabili e nei trucioli di legno compostabili. Dalla lettiera, i batteri TAS e XTAS possono contaminare i capezzoli delle bovine. Anche se non si ritiene che inducano IMI nelle vacche, i TAS e gli XTAS provenienti da mammelle contaminate possono essere trasferiti al latte (Driehuis et al., 2012). A causa dell’elevata concentrazione di spore nel compost a base di rifiuti domestici organici e nei trucioli di legno compostabili, le operazioni di pulizia dei capezzoli si sono rivelate insufficienti per evitare la contaminazione del latte (Driehuis et al., 2014). Le concentrazioni medie di TAS e XTAS nel compost ottenuto da rifiuti domestici organici erano, rispettivamente, di 6.9 e 4.1 log10 ufc/g. Aeribacillus e Geobacillus spp. erano le specie predominanti di XTAS, mentre Bacillus thermoamylovorans era la specie predominante di TAS (Driehuis et al., 2014). Nel compost a base di rifiuti domestici organici, i livelli di spore di XTAS erano, in media, 1.000 volte superiori a quelli della lettiera di segatura e di paglia. È probabile che le spore di TAS e XTAS vengano prodotte durante il processo di compostaggio dei rifiuti organici urbani. In linea generale, i livelli di spore di TAS e XTAS erano più bassi nei trucioli di legno compostabili rispetto a quelli rilevati nel compost fatto con i rifiuti domestici organici prodotti negli impianti di compostaggio dei rifiuti solidi urbani. I trucioli di legno fresco non sono sempre sembrati essere una fonte rilevante di questi batteri, ma, poiché nella CBP la lettiera raggiunge temperature relativamente elevate, le spore TAS e XTAS potrebbero essere prodotte a livello di allevamento. Driehuis et al. (2014) hanno riferito che le concentrazioni di TAS e XTAS nella CBP con lettiera a base di trucioli di legno dipendono probabilmente dall’intensità del processo di compostaggio, ma sono necessarie ulteriori ricerche per chiarire questo rapporto. Altri materiali per lettiera come la segatura, la paglia e il letame solido mostravano una concentrazione molto limitata di TAS e XTAS rispetto al compost ottenuto dai rifiuti domestici e al compost di trucioli di legno (Galama et al., 2014). Per questo motivo, negli ultimi anni molti produttori nei Paesi Bassi hanno iniziato ad utilizzare la paglia di grano nelle CBP al posto del compost a base di rifiuti domestici organici. In un recente studio sono state messe a confronto la qualità del latte, le performance e il benessere delle bovine stabulate in CBP che utilizzano compost a base di rifiuti domestici organici, chips di legno e paglia. Nelle CBP che utilizzano paglia, sono state ritrovate concentrazioni più basse di TAS e XTAS nel latte. Inoltre, le vacche stabulate su lettiere di paglia avevano una SCC più bassa (Galama et al., 2014) indicandoci così che, nella CBP, la paglia può essere una valida alternativa al compost e ai materiali derivati dal legno. Borchers (2018) ha effettuato dei test per rilevare la presenza di TAS e XTAS nelle lettiere delle CBP (n = 10) e delle FS (n = 10). Lo studio ha valutato anche la loro presenza sui capezzoli (sia prima che dopo il trattamento) e la loro presenza nel latte di massa. La conta di TAS e XTAS era significativamente maggiore nelle lettiere delle CBP che in quelle delle FS, ma il latte di massa non mostrava differenze significative tra i 2 gruppi. Questo risultato è stato attribuito alla buona preparazione igienica dei capezzoli delle bovine prima della mungitura. 

Caratteristiche della lettiera e qualità del letame

Diversi studi hanno condotto delle analisi sulle lettiere impiegate nelle CBP. I risultati delle analisi chimiche sono riassunti nella Tabella 5. A differenza dei sistemi di stabulazione FS, nella CBP, le feci e l’urina prodotte dalle vacche vengono assorbite dalla lettiera o miscelate con essa e possono essere gestite come letame solido. Questo aspetto è spesso percepito come un vantaggio ed è uno dei motivi che spingono gli allevatori a costruire le CBP (Leso et al., 2013). In linea generale, nei CBP, la lettiera viene rinnovata ogni 6-12 mesi; pertanto, la zona di deposizione della lettiera può consentire lo stoccaggio del letame per periodi di tempo relativamente lunghi. Il letame solido può essere utilizzato direttamente sul terreno da concimare, conservato per un utilizzo futuro, o ulteriormente compostato per migliorarne la qualità e la stabilità (Bewley et al., 2017). La quantità di letame solido prodotto nella CBP dipende da diversi fattori, tra cui la quantità e la tipologia di lettiera utilizzata, l’area messa a disposizione per vacca e dal processo di compostaggio. Nelle CBP con una corsia di alimentazione provvista di raschiatore (o di griglie) viene prodotto anche letame liquido, che deve essere stoccato in strutture apposite. Gli allevatori con stalle CBP hanno stimato che la corsia di alimentazione in cemento raccoglie dal 20 al 25% delle urine e delle feci prodotte dalle bovine (Barberg et al., 2007a). Tuttavia altri studi, hanno stimato che circa il 50% degli escrementi prodotti dalle bovine viene evacuato nella corsia di alimentazione (Smits e Aarnink, 2009). Il livello medio del pH, misurato nei vari CBP con differenti materiali da lettiera, variava da 7.4 a 9.0 (Tabella 5), dato che rientra all’interno o al di sopra dell’intervallo di pH raccomandato per il compostaggio (compreso tra 6.5 e 8.0) (FAO, 2003). Il rapporto C:N mostra ampie oscillazioni che vanno da 10.5 a 49.3 (Tabella 5).  

Tabella 5. Analisi chimiche del materiale usato come lettiera nelle stalle compost bedded pack.

1SD = segatura; CC = tutolo di mais; WC = chips di legno; SS = paglia di soia; WS = trucioli di legno; PS = gusci delle noccioline. 

2Rapporto Carbonio:Azoto. 

3Espresso come N totale. 

4Non Disponibile. 

I materiali in legno, come segatura e trucioli, dovrebbero avere un rapporto C:N più alto (Shane et al., 2010). Tuttavia, solo pochi studi hanno riportato rapporti C:N nella CBP che ricadono nell’intervallo ottimale per il compostaggio (da 25:1 a 30:1; FAO, 2003). L’umidità media della lettiera tende a rimanere nell’intervallo ottimale per questo sistema di stabulazione (dal 40% al 60-65%; Bewley et al., 2012; Tabella 1) indicando così che, sebbene la maggior parte degli allevatori sia in grado di mantenere la lettiera sufficientemente asciutta, sono costretti a fronteggiare alcune difficoltà quando si tratta mantenere dei valori ottimali relativi al rapporto C:N. L’analisi dei nutrienti presenti nella CBP ha mostrato che il contenuto di N, P e K oscillava, rispettivamente, dall’1% al 3.57%, da 1.050 a 6.589 mg/kg e da 3.893 a 44.084 mg/kg (Tabella 5). La ricerca ha rivelato che la composizione, la scissione del C e il tasso di mineralizzazione dell’N del letame proveniente dalle CBP, sono in gran parte simili a quelle del normale compost ottenuto da rifiuti biodegradabili. A lungo andare, l’impiego del letame proveniente da CBP come fertilizzante può portare ad un aumento notevole del quantitativo di OM nel terreno e ad un maggiore accumulo di N organico rispetto al letame bovino liquido. Tuttavia, il letame delle CBP non è adatto come fertilizzante azotato a breve termine a causa del suo basso contenuto di N minerale e del lento tasso di mineralizzazione dell’N (de Boer, 2014). La disponibilità di N al suolo potrebbe plausibilmente essere migliorata continuando il compostaggio del letame dopo la rimozione dalla CBP (Black et al., 2013; de Boer, 2014). Rispetto al letame liquido bovino, la lettiera compost è poco adatta come fertilizzante azotato a breve termine, ma è più adatta come fertilizzante a lungo termine. Di conseguenza, un passaggio da stalla FS a stalla CBP con produzione di compost, richiede anche un cambiamento dei punti di vista degli agricoltori per quanto concerne le strategie di fertilizzazione (de Boer, 2014). La lettiera compost si decompone molto più lentamente del letame liquido bovino. Se parliamo di OM, la lettiera compost contribuisce molto di più all’accumulo di OM nel suolo e alla sua fertilizzazione, rispetto al letame liquido. Per le CBP con lettiera compost costituita da trucioli di legno è stato stimato che, dopo un periodo di 10 anni, rimane circa 6 volte più OM rispetto a quando viene utilizzato il letame liquido (de Boer, 2014). Di conseguenza, la lettiera compost è alquanto adatta per far aumentare il contenuto di OM nel suolo e la fertilità dei terreni agricoli. 

Emissioni di gas

Durante il processo di compostaggio, il rapporto C:N e il pH influenzano la volatilizzazione dell’ammoniaca. Un rapporto C:N inferiore a 25:1 può aumentare le emissioni di ammoniaca (Rosen et al., 2000). Il livello di pH controlla l’equilibrio tra gli ioni ammonio e l’ammoniaca. Con un pH elevato, questo equilibrio si sposta verso l’ammoniaca e, di conseguenza, può essere favorita la sua volatilizzazione (Jeppsson, 1999). L’elevato pH e il relativamente basso rapporto C:N che si risconta nella CBP (Tabella 5) suggeriscono che le condizioni della lettiera favoriscono il rilascio di NH3 (Shane et al., 2010). Solo pochi studi si sono concentrati sulle emissioni di gas provenienti dalle CBP, quasi tutti condotti nel Nord Europa, dove le leggi sulle emissioni in allevamento sono più restrittive rispetto a quelle in vigore nella maggior parte dei restanti paesi. Alvarado-Raya et al. (2017) hanno studiato gli effetti del tenore di umidità, del pH e delle dimensioni delle particelle del compost sulle emissioni di CH4 e di CO2 provenienti dalle particelle di compost raccolte dallo strato di lavorazione della CBP (zona aerobia). Sia il tasso di emissione di CH4 che quello di CO2 sono aumentati man mano che la dimensione delle particelle del compost passava da 1.19 mm di diametro a >12.5 mm di diametro. Anche il pH delle particelle influenzava i tassi di emissione di CH4 e di CO2. I test sono stati condotti su particelle di compost raccolte con un pH iniziale settato a 5, 6, 7, 8, 9 e 10. Il tasso di emissione di CH4 è aumentato con pH fino a 9.0, mentre il tasso di emissione di CO2 ha raggiunto il massimo livello nell’intervallo di pH tra 6 e 7. Sempre in relazione ai tassi di emissione di CH4 e CO2, è stato valutato anche il tenore di umidità della lettiera compost prendendo in esame valori di 41, 48, 51, 57 e 67%. Solo un tenore di umidità del 41% influiva sul tasso di emissione di CH4, che era < 1% dei tassi di emissione di CH4 al più elevato tenore di umidità, mentre il tasso di emissione della CO2 è aumentato significativamente con l’aumentare dell’umidità. Maia et al. (2012) hanno riscontrato che il tenore di umidità della lettiera compost influenzava anche i tassi di emissione di N2O. Un tenore di umidità della lettiera compost superiore al 43% è stato correlato a tassi di emissione di N2O più alti. Wolf (2017) ha misurato i tassi di emissione della lettiera compost delle CBP per quanto riguardava N2O, CH4 e CO2. La temperatura della lettiera a 20 cm di profondità era di 48.5°C, con un tenore di umidità del 49%. Le misurazioni delle emissioni sono state fatte 20, 60 e 100 minuti dopo la lavorazione della zona di deposizione della lettiera, e i tassi di emissione (g/m2 per ora) sono diminuiti col passare del tempo: N2O (0.0031, NS, NS), CH4 (0.21, 0.013, 0.082), e CO2 (100.2, 24.1, 26.4). van Dooren et al. (2011) hanno studiato l’emissione di NH3, CH4 e CO2 nelle CBP con lettiera costituita da 3 materiali: sabbia, trucioli di legno compostabili e da una miscela di torba e canne. In media, le emissioni dalla superficie di deposito della lettiera con sabbia per NH3, CH4 e CO2 erano, rispettivamente, di 415 mg/m2 per ora, di 0.04 g/m2 per ora e di 22 g/m2 per ora. Nella CBP con lettiera compost, le emissioni di NH3, CH4 e CO2 erano, rispettivamente, di 227 mg/m2 per ora, di 1.4 g/m2 per ora e di 101 g/m2 per ora. La lettiera costituita dal mix di torba e canne emetteva 182 mg di NH3/m2 per ora, 0.6 g di CH4/m2 per ora e 18 g di CO2/m2 per ora (van Dooren et al., 2011). Le lettiere costituite da sabbia avevano le più alte emissioni di ammoniaca, mentre il compost emetteva più CH4 e CO2 rispetto agli altri materiali. van Dooren et al. (2011) hanno anche confrontato le emissioni di ammoniaca nelle CBP, con lettiera costituita dai materiali precedentemente descritti, e in una FS con pavimento completamente grigliato. Tutte le CBP esaminate avevano una corsia di alimentazione con pavimento grigliato. Indipendentemente dal sistema di stabulazione, le emissioni di ammoniaca dalle aree con pavimento grigliato (con sottostante fossa per il liquame) erano di 1.200 mg/m2 per ora e quindi le emissioni di NH3, per metro quadrato di pavimento grigliato, erano molto più elevate rispetto a quelle della lettiera. Tuttavia, dato che nella CBP l’area assegnata per vacca era maggiore di quella attribuita nelle FS, le emissioni totali di ammoniaca per vacca nella CBP erano simili o addirittura superiori di quelle della FS, a seconda del materiale impiegato come lettiera. Nelle CBP con lettiera di sabbia, le emissioni totali di NH3 per vacca (area di lettiera + pavimento grigliato) erano maggiori dell’80% rispetto a quelle delle FS, mentre nelle CBP con lettiera costituita da materiali organici (compost o torba e canne), le emissioni totali di ammoniaca erano superiori solo del 5-10% (Galama et al., 2011). Questi risultati ci indicano che i processi biologici nelle zone provviste di lettiera organica potrebbero diminuire le perdite di azoto gassoso, probabilmente perché i batteri utilizzano una parte dell’azoto contenuto negli escrementi dei bovini durante la degradazione della OM. In uno studio molto recente (van Dooren et al., 2019), che coinvolgeva 3 allevamenti commerciali ed un allevamento sperimentale, sono state misurate le emissioni di ammoniaca e di gas serra. Le emissioni di ammoniaca per vacca nelle CBP sono risultate inferiori del 30% rispetto a quelle degli allevamenti FS convenzionali con pavimento grigliato. Questo risultato suggerisce che, grazie al miglioramento della gestione delle lettiere (cosa che molto probabilmente si è verificata nel paese negli ultimi anni), è possibile ridurre le emissioni di ammoniaca nonostante la maggiore superficie di emissione rispetto a quella delle FS. Un altro studio di de Boer (2014) si è concentrato sul bilancio dell’azoto in 2 CBP e 1 FS. Le 2 tipologie di CBP prese in considerazione prevedevano l’utilizzo del compost derivato da rifiuti biodegradabili e dei trucioli di legno compostabili; entrambi avevano una corsia di alimentazione con pavimento grigliato, mentre la stalla FS aveva un pavimento completamente grigliato. In questo studio sono state esaminate le perdite di azoto gassoso nella stalla così come quelle prodotte durante lo spargimento del concime sul terreno. Le percentuali di azoto perso, sul totale dell’azoto escreto dalle bovine, sono state rispettivamente del 19.0, 43.9 e 8.9% per quanto riguardava la CBP con trucioli di legno compostabili, la CBP con compost derivato da rifiuti biodegradabili e la FS (de Boer, 2014). Nella CBP, la maggior parte dell’azoto  proveniva dalla zona della lettiera piuttosto che dalla corsia di alimentazione. Durante lo spargimento sul terreno del concime prodotto nella CBP con lettiera di trucioli di legno compostabile, nella CBP con lettiera compost derivata da rifiuti organici e nella FS è stato emesso, rispettivamente, il 4.8, il 39 e l’8.7% dell’azoto totale escreto (de Boer, 2014). Le perdite di azoto durante questa fase provenivano quasi interamente dal letame liquido raccolto nelle corsie con pavimento grigliato, mentre le emissioni derivanti dall’applicazione sul terreno delle lettiere sono risultate trascurabili. Sebbene le perdite di azoto provenienti dallo spargimento sul terreno del letame siano apparse inferiori per la CBP, la perdita di azoto totale si è rivelata maggiore per la CBP con lettiera compost a base di rifiuti organici (43.9%) e per la CBP con trucioli di legno compostabili (23.8%) rispetto al quanto avvenuto per la FS (17.6%). de Boer (2014) ha stabilito che le perdite di azoto gassoso nelle stalle CBP avvengono principalmente sotto forma di NH3, protossido di azoto (N2O) e azoto gassoso (N2), ma non è stata rilevata alcuna misurazione diretta per N2O e N2. Lobeck et al. (2012) hanno misurato le concentrazioni aeree di NH3 e di idrogeno solforato (H2S) in stalle CBP, FS con ventilazione incrociata e in stalle FS con ventilazione naturale. Le concentrazioni di ammoniaca erano di 3.9 ppm nella CBP, 5.2 ppm nella FS a ventilazione incrociata e di 3.3 ppm nella FS a ventilazione naturale. Le stalle a ventilazione incrociata avevano concentrazioni di ammoniaca più elevate rispetto alle CBP e alle FS con ventilazione naturale, mentre la CBP e la FS a ventilazione naturale non differivano tra di loro (Lobeck et al., 2012). Le concentrazioni aeree di acido solfidrico erano, rispettivamente, di 13, 32 e 17 ppm nella CBP, nella FS a ventilazione incrociata e nella FS a ventilazione naturale. La FS a ventilazione incrociata aveva concentrazioni di H2S maggiori rispetto agli altri sistemi di stabulazione e non sono state osservate differenze tra la CBP e la FS a ventilazione naturale (Lobeck et al., 2012). In tutti i sistemi di stabulazione studiati da Lobeck et al. (2012), la concentrazione più elevata di NH3 è stata misurata in estate, mentre quella dell’H2S era maggiore durante l’inverno. 

Aspetti economici

Gli autori provenienti dagli Stati Uniti hanno riferito che la CBP ha costi di investimento inferiori rispetto alla FS, a causa di un minor fabbisogno di cemento e di materiali per la costruzione della stalla (Barberg et al., 2007a; Janni et al., 2007). Tuttavia, in alcune zone degli Stati Uniti (e nella maggior parte dei paesi dell’Unione Europea) durante la realizzazione della CBP è richiesta la presenza di una base in cemento al di sotto della lettiera che ha lo scopo di ridurre il drenaggio e, rispetto alle FS, è necessaria una maggiore superficie per vacca per mantenere condizioni igieniche adeguate. La necessità di una base in cemento può essere giustificata per lo stoccaggio del letame stratificato, dove è previsto il drenaggio del letame ad elevato contenuto di umidità, indipendentemente dal fatto che le aree di stoccaggio si trovino o meno al di sotto di un tetto (NRCS, 1999). Barberg et al. (2007a) hanno riportato i costi di costruzione per posto vacca delle CBP in Minnesota,  che vanno dai 625 ai 1.750 dollari. Il costo medio per vacca, con spazio minimo a disposizione di 7.4 m2/bovino, è stato di 1.200 dollari. Petzen et al. (2009) hanno calcolato i costi di costruzione delle stalle da latte ed hanno riscontrato che il costo per posto vacca nella CBP era simile a quello della FS. Nella stalla CBP, il costo per posto vacca diminuiva al diminuire dell’area messa a disposizione per bovina (area di riposo), passando da 2.489 dollari per vacca con 9.3 m2/vacca a 1.988 dollari con 7.4 m2/vacca. Black et al. (2013) hanno studiato le CBP del Kentucky ed hanno evidenziato un costo per vacca di 1.051 dollari (supponendo una disponibilità di 9.3 m2/vacca). I produttori hanno speso 78.77 dollari/m2 di superficie della stalla, compresa la corsia di alimentazione. Confrontando i costi di costruzione della CBP e della FS, Black et al. (2013) hanno mostrato che il costo della CBP per vacca era di 900 dollari, o del 46% in meno, rispetto a quello necessario per stalle FS con materassini, e di 750 dollari (o del 42% in meno) rispetto a quello necessario per le FS con lettiera di sabbia. L’iniziale costo più basso può essere un fattore importante per rendere la CBP un’opzione di stabulazione consigliabile per gli allevatori di bovini da latte degli Stati Uniti. Negli studi olandesi sono stati riportati costi di costruzione più elevati per la CBP. Galama et al. (2011) hanno calcolato costi di costruzione di 3.138 € per posto vacca per le CBP con lettiera compost, e di 2.580 € per posto vacca per le CBP con lettiera in trucioli di legno (compresa la corsia di alimentazione e gli impianti di stoccaggio del letame). Rispetto alle FS (con un pavimento completamente grigliato), il costo per posto vacca per le CBP con lettiera compost era più alto di 128 €, mentre le CBP con trucioli di legno compostabili erano più economiche, con un risparmio di 430 € per vacca. C’è da dire però che i costi di costruzione delle CBP sono stati calcolati ipotizzando l’assegnazione di uno spazio nell’area di riposo di 15 m2 per vacca nelle CBP con lettiera in compost, e di 8 m2 per vacca nelle CBP con lettiera in trucioli di legno (Galama et al., 2011), anche se studi più recenti hanno indicato che nelle CBP olandesi (viste le condizioni climatiche del paese) sono necessari dai 12 ai 15 m2 per capo (Galama, 2014). Galama et al. (2015) hanno analizzato i costi di costruzione delle 2 principali tipologie di CBP presenti nei Paesi Bassi, supponendo l’assegnazione di 15 m2/vacca nell’area di riposo per le CBP con lettiera costituita da compost derivato da rifiuti organici o da trucioli di legno compostabili. I risultati hanno mostrato costi di costruzione maggiori per le CBP con trucioli di legno (4.309 euro per posto vacca) rispetto a quelli necessari per le CBP con lettiera di compost (3.709 euro per posto vacca). Inoltre, il costo per le CBP con lettiera compost era simile a quello stimato per le FS con pavimento grigliato (3.667 euro per posto vacca). Il maggior costo di costruzione per le CBP con lettiera di trucioli di legno era dovuto alla presenza del sistema di aerazione forzata installato nel pavimento sottostante la lettiera (Galama et al., 2014). Inoltre, questa tipologia di stalla avrebbe portato ad un incremento del consumo di energia elettrica, una componente importante dei costi di produzione negli allevamenti da latte (Lopes et al., 2015). Woodford et al. (2018) hanno studiato l’investimento iniziale necessario per costruire le CBP in Nuova Zelanda ed hanno scoperto che il costo complessivo poteva oscillare tra i 1.500 $ neozelandesi e i 3.000 $ neozelandesi per vacca (1 $NZ= 0,63$), che è un costo inferiore rispetto a quelli che servono per le stalle FS situate nella stessa area. Brito (2016) ha rilevato che i costi di costruzione per le CBP in Brasile erano di 4.275,69 R$ (1 R$ = 0.24 $ US). Più recentemente, Silva et al. (2019) hanno analizzato il capitale investito nelle aziende zootecniche brasiliane ed hanno riscontrato che gli allevamenti con stalle CBP hanno investito una percentuale inferiore del capitale totale nelle strutture dell’allevamento rispetto a quanto fatto dagli allevamenti con stalle FS (55.31% vs. 58.79%). Nello stesso studio, i costi medi di costruzione per le CBP e per le FS sono stati di 3.501,10 R$ e di 3.763,11 R$ per posto di vacca, rispettivamente. Molti autori nei diversi paesi hanno notato che il costo e la disponibilità della lettiera possono limitare l’impiego della CBP (Shane et al., 2010). Secondo gli allevatori, l’elevato costo della lettiera è il principale svantaggio di tale sistema di stabulazione (Barberg et al., 2007b; Leso et al., 2013; Woodford et al., 2018). Nelle CBP del Minnesota, il costo della lettiera (piccoli trucioli di legno essiccati o segatura) variava da 0.35$ a 0.85$ per vacca al giorno (Barberg et al., 2007b). Janni et al. (2007) hanno riportato che nelle CBP che prevedevano l’assegnazione di uno spazio di 7.4 m2/vacca, sono stati consumati 19.6 m3 di segatura fine ed essiccata per vacca, con un costo di 181 $/vacca all’anno o di 0.50 $/vacca al giorno. Black et al. (2013) hanno esaminato i costi della lettiera nelle CBP del Kentucky. I produttori utilizzavano diversi materiali tra cui segatura o trucioli essiccati in forno, segatura o trucioli verdi, e un mix di segatura o trucioli essiccati in forno e di segatura verde o trucioli o scafi della soia. Il mix costituito da materiali derivati dal legno secco o dal legno verde o da scafi della soia è risultato essere il più costoso (9.45$/m3), seguito dalla segatura e dai trucioli essiccati in forno (8.19$/m3) e dalla segatura e dai trucioli verdi (3.30$/m3). In media, l’utilizzo della lettiera variava da 0.07 m3/vacca al giorno, per il mix costituito da materiali in legno secco e in legno verde o per gli scafi della soia, e per la segatura o per i trucioli verdi, fino a 0.05 m3/vacca al giorno per la segatura o per i trucioli essiccati in forno. I costi medi della lettiera erano pari a 0.35, 0.26 e 0.70 $/vacca al giorno per la segatura o i trucioli essiccati in forno, per la segatura o i trucioli verdi e per il mix di segatura o trucioli essiccata in forno, trucioli e segatura verde o scafi di soia (Black et al., 2013). Shane et al. (2010) hanno testato differenti materiali impiegati per lettiere nelle CBP ed hanno evidenziato un utilizzo pari a 8.8, 15.2, 14.8, 11.1, 26.7 e 16.9 kg/vacca al giorno per la segatura, per il tutolo di mais, per il mix di trucioli e segatura (rapporto volume 2:1), per il mix di paglia di soia e segatura (rapporto volume 2:1), per il mix di trucioli di legno e paglia di soia (rapporto volume 2:1) e per la paglia di soia, rispettivamente. Il costo dei materiali per lettiera è stato, rispettivamente, di $0.12, $0.04, $0.02 e $0.09 al chilogrammo per il tutolo di mais, per la segatura, per i trucioli di legno e per la paglia di soia. Il costo della lettiera per vacca al giorno era, rispettivamente, di 0.35 $, 1.90$, 0.45$, 0.85$, 0.60$ e 1.45$ per la segatura, il tutolo di mais, il mix di trucioli di legno e segatura, il mix di paglia di soia e segatura, il mix di trucioli di legno e paglia di soia e la paglia di soia (Shane et al., 2010). Ad eccezione del tutolo di mais e della paglia di soia, i costi della lettiera per bovina riportati da Shane et al. (2010) erano simili a quelli di Barberg et al. (2007b), di Janni et al. (2007) e di Black et al. (2013). Questi risultati ci indicano che, nelle CBP situate negli stati medio-occidentali più a nord degli Stati Uniti, il costo della lettiera costituita da materiali derivati dal legno (con uno spazio a disposizione nell’area di riposo di 6.9-12.0 m2/vacca) sarebbe compreso tra gli 0.26$ e gli 0.85$/vacca al giorno. Black et al. (2013) hanno confrontato i costi della lettiera nelle CBP e nelle FS, ed hanno riscontrato costi inferiori di 0.18 $/vacca al giorno per le lettiere di sabbia nelle FS e di 0.13 $/vacca al giorno per le FS con materassini. Galama et al. (2011) hanno stimato i costi della lettiera in 2 tipologie di CBP nei Paesi Bassi. I costi della lettiera erano di 0.21 €/giorno per le CBP con lettiera compost e di 0.11 €/giorno per le CBP con lettiera a base di trucioli di legno compostabile e con aerazione forzata. In questo studio è stato ipotizzato un costo di 10 €/m3 per il compost derivato da rifiuti organici e di 5 €/m3 per i trucioli di legno. Più recentemente, Galama (2014) ha valutato l’utilizzo e i costi della lettiera in 3 CBP olandesi. I risultati hanno evidenziato un utilizzo di 13.7 kg di lettiera per vacca al giorno nella CBP con trucioli di legno e un utilizzo che oscillava dai 22.8 ai 42.8 kg di lettiera per vacca al giorno nelle CBP con lettiera a base di compost. Il costo dei trucioli di legno variava da 0.035 € a 0.045€/kg, mentre il costo del compost organico variava da 0.008 € a 0.014€/kg. Il costo della lettiera per vacca al giorno variava da 0.48 a 0.62 euro per le CBP con lettiera a base di trucioli di legno e da 0.18 a 0.60 euro per le CBP con lettiera di compost organico (Galama, 2014). I dati più recenti a nostra disposizione sui costi delle lettiere nelle CBP olandesi indicano un costo medio annuo di 168 €/vacca per le CBP con lettiera di trucioli di legno e con aerazione forzata, e di 120 €/vacca per le CBP con lettiera compost ottenuta dalla lavorazione dei rifiuti organici (Galama et al., 2015). In tutti gli studi olandesi relativi all’impiego delle lettiere e ai costi dei diversi sistemi di stabulazione, si è riscontrato che la CBP ha un utilizzo e dei costi della lettiera maggiori rispetto alle FS (Galama et al.., 2011, 2014). Nelle CBP Italiane, Leso et al. (2013) hanno evidenziato un utilizzo medio di lettiera di 8.2 m3/vacca all’anno. Considerando un costo medio per la segatura essiccata di 18 €/m3, il costo annuale della lettiera è stato di 148 €/vacca. Brito (2016), nelle CBP brasiliane, ha riportato una spesa mensile per la lettiera che andava dai 30.00 R$ ai 38.00 R$ per ogni animale stabulato. Silva et al. (2019) hanno messo a confronto il contributo dato per il costo della lettiera con il costo totale della produzione di latte in Brasile, ed hanno riscontrato che gli allevamenti con CBP spendevano più soldi per la lettiera rispetto agli allevamenti con FS (1.49% vs. 0.42%). Anche se è probabile che il sistema di stabulazione CBP abbia costi di lettiera più elevati rispetto alle FS, i potenziali miglioramenti relativi alla salute delle bovine, come la diminuzione della percentuale di zoppie, potrebbero compensare questi costi. La disponibilità e il costo dei materiali per lettiere sono considerati i principali limiti per l’adozione del sistema di stabulazione con stalle CBP. I materiali a base di legno, comunemente utilizzati nella CBP, sono sempre più richiesti sul mercato delle fonti energetiche rinnovabili e probabilmente diventeranno più rari nei prossimi anni. Ulteriori ricerche dovrebbero quindi concentrarsi sull’identificazione di materiali alternativi per le lettiere, da utilizzare poi nelle CBP. I materiali poco costosi e largamente disponibili, come i sottoprodotti organici o anche i rifiuti (dove consentito dalla legge), dovrebbero avere la priorità di analisi. Quando si valutano materiali alternativi, occorre prestare particolare attenzione alla sicurezza microbiologica e ai potenziali effetti sulla qualità del latte. 

Conclusioni

Gli studi esaminati indicano che la CBP può essere una valida alternativa alle stalle FS e SY per l’allevamento delle bovine da latte. I principali vantaggi di questo sistema sono un miglioramento del comfort per le vacche, un miglioramento della salute dei piedi e degli arti, la possibilità (da parte degli animali) di manifestare maggiormente comportamenti più naturali e una miglior qualità del letame. I risultati che si ottengono dall’adozione della CBP, tuttavia, dipendono strettamente dalla gestione della lettiera. Gli allevatori dovrebbero prestare particolare attenzione al mantenimento di una corretta umidità della lettiera, che sembra essere il fattore chiave della sua gestione. Un’eccessiva umidità della lettiera è associata ad un aumento della percentuale di bovine sporche, ad un maggior rischio di sviluppare mastite, ad una diminuzione del comfort delle bovine  e ad un incremento delle emissioni di gas. Nei climi temperati, a volte può risultare difficile mantenere una lettiera adeguatamente asciutta durante l’inverno. Poiché il freddo e l’umidità limitano l’evaporazione dell’acqua dalla lettiera, possono essere necessarie notevoli quantità di lettiera asciutta per assorbire l’umidità eccessiva presente al suo interno. Anche se numerosi studi si sono concentrati sulla salute e sul comportamento delle vacche stabulate nelle CBP, alcune questioni sul benessere degli animali devono essere ancora del tutto affrontate. L’aumento della longevità delle bovine è una delle motivazioni più comunemente riportate dagli allevatori che li spinge ad adottare le  CBP per stabulare gli animali. Tuttavia, molti studi hanno valutato gli effetti della CBP sulla longevità delle bovine e i risultati non sono del tutto concordanti. Permangono alcuni dubbi anche riguardo l’incidenza di mastite nella CBP. Anche se la maggior parte degli autori raccomanda di mantenere una temperatura elevata della lettiera per favorirne la sanificazione, le analisi microbiologiche effettuate indicano che la maggior parte dei batteri patogeni in grado di causare mastite possono crescere alle temperature registrate nelle lettiere durante il processo di compostaggio. Infine, è molto scarsa quella parte di ricerca che si concentra sulla sostenibilità economica del sistema CBP. La maggior parte delle analisi economiche indicano che la CBP ha costi per la lettiera più elevati rispetto ai sistemi con stalle FS, ma rimane da quantificare il valore economico del miglioramento del benessere animale che può essere ottenuto tramite l’ausilio della CBP. 

Riconoscimenti

Gli autori confermano il finanziamento fornito da ERANet Cofund SusAn (sovvenzione n. 696231) attraverso il progetto di ricerca FreeWalk. Gli autori ringraziano anche Andreas Zentner (LFZ Raumberg-Gumpenstein, Austria) per aver condiviso le informazioni sullo sviluppo delle stalle compost in Austria (LFZ Raumberg-Gumpenstein, Irdning-Donnersbachtal, Austria). Gli autori dichiarano l’assenza di qualsiasi conflitto d’interesse.  

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