Das Lichtprogramm im Stall ist eine der wenigen Stellschrauben, mit denen sich die Milchleistung ganz ohne zusätzliches Futter beeinflussen lässt. Laktierende Kühe brauchen dafür lange Tage mit viel Licht, trockenstehende Kühe dagegen kurze Tage mit langen Dunkelphasen. Warum dieser scheinbare Widerspruch sinnvoll ist und welche Hormone dahinterstecken, erklärt dieser Artikel.Das Forschungsgebiet der sogenannten Chronobiologie hat sich den Effekt der Tageslichtlänge auf die Kuh genauer angesehen: Bei Tieren (und auch bei uns Menschen) wird der Lichtreiz von den Augen weitergegeben an die Epiphyse im Hirn. Bleibt der Lichtreiz (nachts) aus, wird Melatonin frei – besser bekannt als das „Schlafhormon“. So stimmt der Körper nicht nur den Tag-Nacht-Rhythmus ab, sondern nimmt auch die Veränderungen der Tageslichtdauer während des Jahres war.
Die Chronobiologie ist das Forschungsgebiet, das sich mit dem Einfluss von Tages- und Jahresrhythmen auf den Körper beschäftigt.
Bei der Kuh hat die tägliche Lichtdauer einen maßgeblichen Einfluss darauf, wie der Stoffwechsel arbeitet. Der Lichtreiz wird über die Augen an die Epiphyse im Gehirn weitergeleitet. Die Epiphyse, auch Zirbeldrüse genannt, ist eine kleine Drüse im Gehirn, die als Schnittstelle zwischen Lichtwahrnehmung und Hormonsystem fungiert. Bleibt der Reiz in der Nacht aus, schüttet die Epiphyse Melatonin aus, das oft als Schlafhormon bezeichnet wird. Über die Menge an Melatonin erkennt der Körper nicht nur den Tag-Nacht-Wechsel, sondern auch, ob die Tage im Jahresverlauf länger oder kürzer werden.
Melatonin steuert dabei auch die Ausschüttung von Prolaktin, dem wichtigsten Hormon für die Milchbildung. Wie Untersuchungen zur Wirkung von Melatonin auf die Laktation zeigen, geht ein niedriger Melatoninspiegel an langen Tagen mit einem höheren Prolaktinspiegel einher.
Laktierende Kühe geben unter einem Langtag-Lichtprogramm mehr Milch, weil viel Licht die Melatoninbildung unterdrückt und den Stoffwechsel auf Leistung stellt. In der Praxis bedeutet das 16 Stunden Licht und 8 Stunden Dunkelheit.
Nach einer Übersicht von Geoffrey E. Dahl (University of Illinois) steigt die Milchleistung dadurch im Schnitt um rund 2,3 Kilogramm pro Tag, unabhängig vom Ausgangsleistungsniveau der Kuh. Wichtig ist dabei die Beleuchtungsstärke, gemessen in Lux, der Maßeinheit für die Menge an Licht auf einer Fläche.
Für die höhere Leistung ist nach neueren Untersuchungen nicht allein Prolaktin verantwortlich, sondern auch der Wachstumsfaktor IGF-I, der unter Langtagbedingungen ansteigt. Das Prinzip lässt sich mit den Sommermonaten vergleichen, in denen Kühe auf natürliche Weise mehr Milch geben.
Trockenstehende Kühe sollten Kurztagbedingungen ausgesetzt werden, weil sich dadurch mehr Prolaktin-Rezeptoren im Euter bilden und die Folgelaktation stärker ausfällt.
Ein Prolaktin-Rezeptor ist die Andockstelle, an die das milchbildende Hormon Prolaktin binden muss, damit es seine Wirkung entfalten kann. Empfohlen werden 8 Stunden Licht und 16 Stunden Dunkelheit in den letzten rund 60 Tagen der Trächtigkeit, also in der Trockenstehzeit, jener Ruhephase vor der Kalbung, in der die Kuh nicht gemolken wird und sich das Euter auf die nächste Laktation vorbereitet.
Entscheidend ist dabei weniger der Prolaktinspiegel selbst als die Zahl dieser Rezeptoren. Nach einer Studie zur Photoperiode in der Trockenstehzeit gaben Kühe, die kurze Tage erlebten, in den ersten 16 Wochen der Folgelaktation etwa 3 Kilogramm Milch pro Tag mehr als Kühe bei langen Tagen. Lange Tage im Trockenstand führen dagegen zu weniger Rezeptoren und damit zu einer schwächeren Reaktion des Euters.
Für Jungrinder ist vor allem vor der Pubertät viel Licht förderlich, weil es die Entwicklung der Milchdrüse unterstützt. Studien zeigen, dass Jungrinder an langen Tagen mehr Euterparenchym bilden, also mehr des milchbildenden Drüsengewebes im Euter.Ein gut entwickeltes Euter ist eine wichtige Voraussetzung für hohe Milchleistungen im späteren Leben. Bei der Aufzucht lohnt es sich daher, auf helle, gut beleuchtete Ställe zu achten.
Das passende Lichtprogramm hängt von der Tiergruppe ab, weil laktierende und trockenstehende Kühe gegensätzliche Lichtreize brauchen. Die folgende Übersicht fasst die belegten Empfehlungen zusammen:
| Tiergruppe | Empfohlene Lichtlänge | Effekt |
| Laktierende Kühe | 16 Stunden Licht, 8 Stunden Dunkelheit | rund 8 bis 10 Prozent mehr Milch |
| Trockenstehende Kühe | 8 Stunden Licht, 16 Stunden Dunkelheit | etwa 3 kg mehr Milch in der Folgelaktation |
| Jungrinder vor der Pubertät | lange Tage mit viel Licht | bessere Entwicklung des Eutergewebes |
Ein Lichtprogramm lässt sich über die Stallbeleuchtung steuern, indem laktierende und trockenstehende Kühe getrennt beleuchtet werden. Laktierende Gruppen erhalten 16 Stunden helles Licht, trockenstehende Gruppen nur 8 Stunden.
Wo eine getrennte Beleuchtung baulich nicht möglich ist, bietet der Kalbetermin eine natürliche Alternative. Kühe, die im Frühjahr abkalben, durchlaufen ihre Trockenstehzeit in den kurzen Wintertagen und starten mit den länger werdenden Tagen in die Laktation.
Ein durchdachtes Lichtprogramm ist damit ein wissenschaftlich gut belegter Baustein, um die Leistung der Herde zu unterstützen. Weitere Beiträge rund um Gesundheit und Leistung von Milchkühen lesen Sie im PerformaNat-Blog.
Wie viele Stunden Licht brauchen Milchkühe?Laktierende Milchkühe brauchen für eine höhere Milchleistung etwa 16 Stunden Licht und 8 Stunden Dunkelheit pro Tag. Trockenstehende Kühe sollten dagegen nur rund 8 Stunden Licht erhalten, damit sich in der Folgelaktation mehr Milch bildet.
Steigert mehr Licht die Milchleistung?Ja, bei laktierenden Kühen steigert ein Langtag-Lichtprogramm die Milchleistung im Schnitt um rund 2,3 Kilogramm pro Kuh und Tag, unabhängig vom Ausgangsleistungsniveau. Bei trockenstehenden Kühen gilt das Gegenteil, hier fördern kurze Tage die spätere Leistung.
Warum brauchen trockenstehende Kühe kurze Tage?Kurze Tage in der Trockenstehzeit erhöhen die Zahl der Prolaktin-Rezeptoren im Euter. Dadurch reagiert die Milchdrüse in der folgenden Laktation besser auf das milchbildende Hormon Prolaktin und die Kuh gibt mehr Milch.
Wie hell muss das Licht im Kuhstall sein?Für ein wirksames Langtag-Lichtprogramm sollte die Lichtphase auf Tierhöhe mindestens 150 bis 200 Lux erreichen. Ebenso wichtig ist eine echte Dunkelphase in der Nacht, damit der Körper den Tag-Nacht-Rhythmus klar erkennt.
Wann sollten Kühe abkalben, um mehr Milch zu geben?Wenn eine getrennte Stallbeleuchtung nicht möglich ist, sind Abkalbungen im Frühjahr günstig. Die Kühe durchlaufen die Trockenstehzeit dann in den kurzen Wintertagen und starten mit den länger werdenden Tagen in die Laktation.
Quellen:
1Li H, Wei J, Ma F, Shan Q, Gao D, Jin Y, Sun P. (2020): Melatonin Modulates Lactation by Regulating Prolactin Secretion Via Tuberoinfundibular Dopaminergic Neurons in the Hypothalamus- Pituitary System. Curr Protein Pept Sci. 21(8), S. 744-750. doi: 10.2174/1389203721666200511093733
2Auchtung T L et al. (2005): Effects of Photoperiod During the Dry Period on Prolactin, Prolactin Receptor, and Milk Production of Dairy Cows. Journal of Dairy Science 88, S.121-127, Link.
3 Miller A R E, Erdman R A, Douglass L W und Dahl G E ( 2000): Effects of photoperiodic manipulation
during the dry period of dairy cows. Journal of Dairy Science 83, S. 962-967.
4 Petitclerc D, Kineman R D, Zinn S A, Tucker H A (1985): Mammary Growth Response of Holstein Heifers to Photoperiod1. Journal of Dairy Science 68, S. 86-90.