Effects of the rearing period and the production phase on fear-related responses in adult laying hens

Abstract

In 2013, almost seven billion laying hens (Gallus gallus domesticus) produced eggs for human consumption (CIWF, 2013). Under commercial egg production, specialised rearing farmers keep the birds until they are nearly sexually mature at 16–18 weeks of age. Prior to the onset of lay, the birds are transferred to an egg production farm. The housing systems used in commercial rearing and egg production farms are confined systems (cages) and loose-housed systems (single-tier floor or multi-tier aviary systems) (Landbrug og Fødevarer Erhvervsfjerkræsektionen, 2015). One of the main differences between these housing systems is the level of environmental complexity. In Norway, the majority of laying hens are reared in aviaries. As a consequence, some of the aviary-reared birds are transferred to furnished cages for egg production. The literature suggests that the environment during early life affects physical and behavioural development. However, little knowledge exists on how aviary rearing, as opposed to cage rearing, affects fear responses in adult laying hens.

Fearfulness is the predisposition of an individual to be easily frightened (Boissy, 1995; Jones, 1996). Fear is the emotion experienced by an individual when exposed to dangerous stimuli. Fear results in behavioural, physiological, and cognitive responses. The conscious component of fear cannot be assessed verbally in animals, but measures of neural, physiological, and behavioural responses can provide information about their emotional state. In the wild, fearfulness is adaptive as it increases the chance of survival. Although fearfulness has been reduced after generations of domestication, predator-avoidance behaviour is still observed in laying hens exposed to humans or novelty (Boissy, 1995; Jones, 1996; Waiblinger et al., 2006). In commercial egg production, high levels of fearfulness and subsequent fear responses are associated with problems such as feather pecking (Uitdehaag et al., 2009; de Haas et al., 2010; de Haas et al., 2013; Kops et al., 2013; Rodenburg et al., 2013), cannibalism (Newberry, 2004) and panic induced smothering (Mills and Faure, 1990; Boissy, 1995; Bright and Johnson, 2011; Richards et al., 2012; Barrett et al., 2014).

The core welfare aspect of this thesis was to investigate the effects of different levels of environmental complexity during the rearing period on fear responses in adult laying hens. Papers I and II compared the effects of aviary versus cage rearing in birds after transfer from the rearing farm to the egg production farm. Fear responses were assessed at 19, 21, and 23 weeks of age, tested in the home cage (paper I) or in a test arena (paper II). The results from papers I and II suggest that aviary rearing reduces the expression of fear responses compared to rearing in cages. Paper III investigated whether the provision of a pecking substrate (a thin layer of paper covering the wire mesh floor) from the first day of life affected fear responses in aviary-reared birds. The control group was reared on the wire mesh, without access to a pecking substrate until later in the rearing period. Fear tests were conducted at the egg production farms when the birds were at the peak of lay. The results from paper III indicate that access to a pecking substrate during the early rearing period reduces the fear response to a novel object. However, the effect was only evident in birds that were not provided with environmental enrichment at the egg production farm. In other words, provision of environmental enrichment at the egg production farm can counteract a lack of a pecking substrate during the early rearing period. The results of paper III therefore emphasise that both the environmental complexity during rearing and the environment and management during the egg production phase affects fear responses in laying hens. In paper IV, risk factors associated with problem behaviours in adult hens were evaluated. The risk factors identified were related to management and housing systems at the production farm. Combined, the results from papers III and IV emphasise that both the rearing period and the conditions at the production farm affect problem behaviours in adult laying hens.

The complete elimination of fear is neither desirable nor required to safeguard the best welfare possible for laying hens in commercial egg production. However, by including fearfulness in the breeding programs and focusing on optimising environment and management during rearing and production, problem behaviours can be reduced. By increasing environmental complexity and the level of stimulation the chicks and pullets experience during rearing, and by providing environmental enrichment during the production phase, farmers can improve the welfare of commercial laying hens.

På verdensbasis var det i 2013 nesten 7 milliarder verpehøns (Gallus gallus domesticus) som produserte egg til humant konsum (CIWF, 2013). I kommersiell eggproduksjon er unghønene hos spesialiserte oppdrettere fram til dyrene er 16-18 uker gamle. Før hønene har begynt å verpe flyttes de til en eggprodusent. Driftssystemene som brukes i kommersiell eggproduksjon er innredede bur (miljøinnredning) eller frittgående systemer. Frittgående systemer kan være enetasjes gulvanlegg eller fleretasjes aviarier (Erhvervsfjerkræsektionen, 2015). Disse driftssystemene utsetter hønene for forskjellige miljø, særlig med hensyn på kompleksitet. I aviarier kan dyrene bevege seg fritt i ulike høyder og langs bakken. Dyrene får dermed utført viktige atferder som å fly, å flakse med vingene uten å støte borti andre høner eller innredning, sandbading, de har muligheten til å vagle seg i ulike høyder og til å sysselsette seg med å søke etter fôr. Muligheten for å utføre disse atferdene er derimot mer begrenset når dyrene holdes i bur. Miljøet dyrene lever i er viktig for dyrets fysiologiske og mentale utvikling, og dermed dyrevelferden. I Norge blir de fleste verpehøns (80 %) oppdrettet i aviarier, uavhengig av om de skal sendes til eggprodusent med aviar eller miljøinnredning. Det er lite kunnskap om hvordan flytting av dyr fra oppdrettsaviar til miljøinnredning hos eggprodusent påvirker dyrenes fryktresponser.

Fryktsomhet er dyrets tendens til å bli skremt frightened (Boissy, 1995; Jones, 1996). Frykt er emosjonen et individ opplever når det blir utsatt for truende situasjoner. Frykt medfører endring av fysiologi, kognisjon og adferd. Den subjektive opplevelsen av frykt kan ikke undersøkes verbalt hos dyr, men målinger av nevrologiske, fysiologiske responser og observasjon av dyrets adferd kan brukes som indikatorer på emosjonen. I naturen er fryktsomhet gunstig da det øker mulighetene for overlevelse. Etter år med spesifikk avl av verpehøns har fryktsomhet blitt redusert noe. Men det er likevel et problem at verpehøns oppfatter mennesker, ukjente situasjoner og lyder som skremmende (Boissy, 1995; Jones, 1996; Waiblinger et al., 2006). Fryktrelaterte reaksjoner er forbundet med mange problemer i kommersiell eggproduksjon. Fjørhakking (Uitdehaag et al., 2009; de Haas et al., 2010; de Haas et al., 2013; Kops et al., 2013; Rodenburg et al., 2013), kannibalisme (Newberry, 2004) og klumping (Mills and Faure, 1990; Boissy, 1995; Bright and Johnson, 2011; Richards et al., 2012; Barrett et al., 2014) er eksempler på frykt-relaterte atferder som skaper problemer blant verpehøns.

Hovedformålet med denne avhandlingen var å undersøke hvordan graden av kompleksitet i oppdrettsperioden påvirker fryktresponsen hos verpehøns etter de var flyttet til eggprodusent. Artikkel I og II sammenliknet fryktresponser hos høner som var oppdrettet i bur eller i aviar. Fryktrespons ble testet ved 19, 21 og 23 ukers alder enten i hjemmemiljøet (artikkel I) eller i en testarena (artikkel II). Resultatene fra artikkel I og II antyder at aviaroppdrett reduserer dyrenes fryktresponser sammenliknet med dyr som er fra buroppdrett. Artikkel III undersøkte om tilgang på hakkesubstrat (et tynt papirlag oppå nettingen) fra første levedag påvirket fryktresponsen hos aviaroppdrettede fugler. Kontrollgruppen var fugler som ble oppdrettet på netting og dermed ikke fikk tilgang på hakkesubstrat i før senere i oppdrettsperioden. Fuglenes fryktrespons ble testet hos eggprodusentene på et tidspunkt hvor dyrene hadde nådd verpetopp. Resultatene fra artikkel III tyder på at tilgang på hakkesubstrat reduserte dyrenes frykt når de ble utsatt for en ukjent gjenstand. Den fryktreduserende effekten gjaldt kun dersom dyrene ikke hadde tilgang på miljøberikende elementer hos eggprodusenten. Med andre ord: dersom oppdretteren ikke gir dyrene tilgang på hakkesubstrat kan eggprodusenten redusere dyrenes fryktsomhet ved å gi dem miljøberikelse. Dette resultatet indikerer at forhold både i oppdrettsperioden og hos eggprodusent er viktig for dyrenes fryktrespons. Artikkel IV hadde som mål å undersøke risikofaktorer i oppdrettsperioden og hos eggprodusent som hadde sammenheng med forekomst av problematferder. De fleste av disse problematferdene kan sees i sammenheng med frykt. Faktorene som ble identifisert i artikkel IV var relatert til innredningstypen og rutiner hos eggprodusenten. Hvis man ser på kombinasjonen av resultatene fra artikkel III og IV, tydeliggjør de at det ikke bare er oppdrettsperioden, men også forhold hos eggprodusenten er viktig for fryktrelaterte problematferder hos verpehøns.

Å fjerne frykt fullstendig er verken ønsket eller nødvendig for å sikre best mulig dyrevelferd hos verpehøns. Hvis fryktsomhet kan inkluderes i avlsarbeidet og man fokuserer på å optimalisere miljøet både i oppdrettsperioden og hos eggprodusent kan forekomsten av fryktrelaterte problemer minskes. Ved å øke variasjonen i stimuli dyrene blir utsatt for, og ved å supplere med miljøberikelse kan dyrevelferden hos verpehøns i Norge forbedres.