Effect van de drinkwaterkwaliteit op productieparameters bij melkvee

Transcriptie

1 Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen Academiejaar Effect van de drinkwaterkwaliteit op productieparameters bij melkvee Lore Dewanckele Promotor: Prof. dr. ir. Dirk Fremaut Tutor: Pieter Passchyn Masterproef voorgedragen tot het behalen van de graad van Master of Science in de biowetenschappen: land- en tuinbouwkunde

2

3 Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen Academiejaar Effect van de drinkwaterkwaliteit op productieparameters bij melkvee Lore Dewanckele Promotor: Prof. dr. ir. Dirk Fremaut Tutor: Pieter Passchyn Masterproef voorgedragen tot het behalen van de graad van Master of Science in de biowetenschappen: land- en tuinbouwkunde

4 De auteur en de promotor geven de toelating deze scriptie voor consultatie beschikbaar te stellen en delen van de scriptie te kopiëren voor persoonlijk gebruik. Elk ander gebruik valt onder de beperkingen van het auteursrecht, in het bijzonder met betrekking tot de verplichting de bron uitdrukkelijk te vermelden bij het aanhalen van resultaten uit deze scriptie. The author and the promoter give the permission to use this thesis for consultation and to copy parts of it for personal use. Every other use is subject to the copyright laws, more specifically the source must be extensively specified when using the results from this thesis. Gent, mei 2015 Lore Dewanckele Dirk Fremaut

5 WOORD VOORAF Vooreerst mijn oprechte dank aan mijn promotor Prof. dr. ir. Dirk Fremaut voor de begeleiding en voor het telkens zorgvuldig nalezen van deze masterproef. Daarnaast verdient ook mijn begeleider Pieter Passchyn een woord van dank, want dankzij hem kon ik een thesisonderwerp bemachtigen die mij meer lag dan de voorgestelde onderwerpen. Ook de begeleiding en het nalezen van deze masterproef door Pieter apprecieer ik enorm. Mijn dank gaat daarnaast ook speciaal uit naar Patrick Gouwy. Samen met Pieter Passchyn zorgde hij voor de link met de veevoederfirma Vanden Avenne Ooigem nv die bovendien alle waterstalen geanalyseerd heeft, waarvoor dank! Ook van zijn kant kwamen suggesties die met open armen werden ontvangen. Daarnaast wil ik ook het Proef- en Vormingscentrum voor de Landbouw (PVL) te Bocholt, en in het bijzonder Luc Martens, bedanken voor de fijne samenwerking! Daarbij verdienen Rob Ramaekers, Sander Palmans en Jef Gorssen een speciaal woord van dank voor de registratie van de nodige gegevens en voor hun hulp gedurende de proefperiode in het PVL. Ook het melkveebedrijf te Lo-Reninge en de andere melkveebedrijven verdienen een woord van dank voor het ter beschikking stellen van hun gegevens. Naast deze personen wil ik nog heel wat andere personen bedanken die ook hun steentje hebben bijgedragen tot de realisering van dit project. Zo hebben Wim Maes, Koen Timmermans en Jens De Vloo, allen vertegenwoordigers bij de veevoederfirma Vanden Avenne Ooigem nv, mij heel wat contactgegevens en rantsoenen bezorgd van geschikte melkveebedrijven voor deel 1 van de praktijkstudie. Ignace Denutte van het bedrijf ID Nutrition heeft gezorgd voor de beschikbaarheid van het ijzerglycinaat terwijl John Tielemans van de firma MS Schippers geholpen heeft bij de installatie van de dosator. Ook Benny Declerck van CRV, Evelien Ooms van Lely en Jan Verwaeren ben ik bijzonder dankbaar voor hun hulp bij mijn masterproef! Ten slotte nog een speciaal woord van dank aan mijn ouders, mijn vrienden en in het bijzonder aan mijn vriend, die allen een morele ondersteuning hebben geleverd bij de realisatie van deze masterproef! Lore Dewanckele Gent, mei 2015

6 ABSTRACT De rundveeteelt is voor miljoenen mensen van belang voor hun levensonderhoud. De laatste decennia is er dan ook een tendens naar meer intensieve melkveehouderij waarbij niet alleen wordt gestreefd naar een hogere productie, maar ook naar een goede vruchtbaarheid en een goede gezondheid van de koeien. Om dit te kunnen realiseren, moet de koe beschikken over alle nutriënten die ze nodig heeft. Het belangrijkste nutriënt dat een koe nodig heeft, is water. Verschillende landen hanteren echter verschillende normen in verband met de drinkwaterkwaliteit. In deze studie werd de focus op het element ijzer gelegd met als doel te onderzoeken of de norm van 2,5 ppm in België niet te hoog is. Andere landen hanteren namelijk een veel lagere norm zoals 0,5 ppm in Nederland en 0,3 ppm in de Verenigde Staten. In een eerste proef werden een enquête en een drinkwateranalyse uitgevoerd op verschillende praktijkbedrijven om enerzijds na te gaan wat de beïnvloedende factoren zijn van het ijzergehalte van grondwater en om anderzijds het effect na te gaan van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie en de melksamenstelling. In een tweede en een derde proef werden verschillende waterbronnen met elkaar afgewisseld om het effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de drinkwateropname, de melkproductie, de melksamenstelling en de gezondheid van de koeien te onderzoeken. Daarbij werd waargenomen dat een ijzergehalte lager dan 2,5 ppm nagenoeg geen effect heeft op productieparameters bij melkvee. Op basis van dit onderzoek is de Belgische norm van 2,5 ppm ijzer in het drinkwater voldoende laag. Kernwoorden: melkvee, drinkwaterkwaliteit, ijzer, productieparameters, België

7 ABSTRACT Livestock sustain the livelihood of millions of people. The last decades there is a tendency towards more intensive dairy farming that not only aims at a higher production, but also at a good fertility and a good health of the cows. To achieve this, a cow must have access to all the nutrients it needs. The most important nutrient it needs, is water. However, different countries use different standards regarding drinking water quality. This study focuses on the element iron with the purpose of investigating whether the standard of 2.5 ppm in Belgium is not too high. Other countries use a much lower standard such as 0.5 ppm in the Netherlands and 0.3 ppm in the United States. In a first experiment, a survey and a drinking water analysis on several commercial farms were used to on the one hand distinguish the factors influencing the iron content of groundwater and on the other hand study the effect of the iron content of drinking water on milk production and milk composition. In a second and third experiment, different water sources were alternated with each other in order to study the effect of the iron content of drinking water on drinking water intake, milk production, milk composition and health of the cows. It was observed that an iron content of less than 2.5 ppm has virtually no effect on production parameters in dairy cattle. Based on this study the Belgian standard of 2.5 ppm iron in drinking water is sufficiently low. Key words: dairy cattle, drinking water quality, iron, production parameters, Belgium

8 INHOUDSOPGAVE WOORD VOORAF.. 3 ABSTRACT 4 ABSTRACT 5 INHOUDSOPGAVE. 6 LIJST MET FIGUREN.. 10 LIJST MET TABELLEN INLEIDING 13 LITERATUURSTUDIE De waterbehoefte van koeien Richtlijnen voor de drinkwaterbeschikbaarheid De samenstelling van water Factoren voor evaluatie van de waterkwaliteit Organoleptische eigenschappen Fysische en chemische eigenschappen, toxische componenten, macro- en micromineralen Micro-organismen Drinkwatertemperatuur Stray voltage of zwerfstroom Invloed van enkele waterkarakteristieken op de prestaties en de wateropname bij melkvee De ph Het zoutgehalte of Total Dissolved Solids De hardheid van het water Zwavel, sulfide en sulfaat Chloor en chloride Nitraat en nitriet Calcium en magnesium Natrium Kalium Zware metalen en sporenelementen Ijzer Mangaan Koper Zink Selenium Molybdeen Arseen Lood

9 Fluoride Kobalt Cadmium Kwik Aluminium Andere Pesticiden en andere toxische stoffen Micro-organismen Normen voor de drinkwaterkwaliteit Relatie tussen de oorsprong van het drinkwater en de drinkwaterkwaliteit Diep en ondiep grondwater Leidingwater Hemelwater Oppervlaktewater Gezuiverd afvalwater Verontreinigingen in het drinkwatersysteem Behandelingen om de waterkwaliteit te verbeteren Actief koolfilter (AKF) Luchtstrippen (LS) Chlorering (C) Destillatie (D) Kation- of anionuitwisselaar (K-A U) Mechanische filter (MF) Omgekeerde osmose (OO) Ultraviolette straling (US) Ozonisatie (O) Oxiderende filters (OF) Andere.. 51 PRAKTIJKSTUDIE Inleiding en doelstelling Materiaal en methoden Deel 1: Streekgebonden effect op het ijzergehalte van grondwater en vergelijking van verschillende praktijkbedrijven Statistische verwerking Deel 2: Effect van een verlaging van het ijzergehalte van het drinkwater Dieren Voeding en huisvesting Registraties Statistische verwerking 58 7

10 2.3. Deel 3: Effect van een verschillende drinkwaterkwaliteit op productieparameters Dieren Voeding en huisvesting Registraties Statistische verwerking Resultaten en bespreking Deel 1: Streekgebonden effect op het ijzergehalte van grondwater en vergelijking van verschillende praktijkbedrijven Selectie van bedrijven Verband tussen de ligging van het bedrijf en het ijzergehalte van grondwater Verband tussen de diepte en de leeftijd van de boorput en het ijzergehalte van grondwater Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie en de melksamenstelling Bespreking Deel 2: Effect van een verlaging van het ijzergehalte van het drinkwater Wateranalyses Algemeen effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie, de melksamenstelling en de gezondheid van de koeien Invloed van het productieniveau, de pariteit en het lactatiestadium op het effect van het ijzergehalte van het drinkwater Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie in functie van het productieniveau Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie in functie van de pariteit Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melksamenstelling in functie van het lactatiestadium Bespreking Deel 3: Effect van een verschillende drinkwaterkwaliteit op productieparameters Drinkwateranalyses Evaluatie van de ijzertoevoeging in periode Effect van de drinkwaterkwaliteit op de drinkwateropname Effect van de drinkwaterkwaliteit op de melkproductie Effect van de drinkwaterkwaliteit op de melksamenstelling Effect van de drinkwaterkwaliteit op de gezondheid Aantal gezondheidsproblemen in functie van de drinkwaterkwaliteit

11 Geleidbaarheid van de melk in functie van de drinkwaterkwaliteit Bespreking Verder onderzoek ALGEMENE CONCLUSIE.. 96 REFERENTIELIJST. 98 BIJLAGEN. 102 Bijlage 1: Rantsoenoverzicht melkvee (deel 2 van de praktijkstudie). 102 Bijlage 2: Rantsoenoverzicht melkvee (deel 3 van de praktijkstudie)

12 LIJST MET FIGUREN Figuur 1: Meest voorkomende waterkwaliteitsproblemen in Pennsylvania Figuur 2: Streekgebonden effect ijzergehalte boorputwater in Vlaanderen 54 Figuur 3: Waterbehandelingssysteem melkveebedrijf te Lo-Reninge. 56 Figuur 4: Drinkwatervoorziening melkvee (links: groepsdrinkbak, rechts: kleine individuele drinkbak) (deel 2 van de praktijkstudie).. 57 Figuur 5: Aanrijking van het grondwater met ijzerglycinaat via de doseerpomp 59 Figuur 6: Drinkwatervoorziening melkvee (links: groepsdrinkbak, rechts: individuele sneldrinker) (deel 3 van de praktijkstudie).. 60 Figuur 7: Watermeter 1 (links) en watermeter 2 (rechts) Figuur 8: Gemiddeld ijzergehalte van het drinkwater in functie van de ligging van het bedrijf.. 65 Figuur 9: Gemiddeld ijzergehalte van het drinkwater in functie van de diepte en de leeftijd van de boorput 67 Figuur 10: Gemiddelde dagproductie, ISK, % vet, % eiwit, kg vet en eiwit en ureumgehalte in functie van het ijzergehalte van het drinkwater.. 71 Figuur 11: Gemiddeld celgetal in functie van het ijzergehalte van het drinkwater. 71 Figuur 12: Gemiddelde dagproductie in functie van het ijzergehalte van het drinkwater en het productieniveau van de koeien 75 Figuur 13: Gemiddelde dagproductie in functie van het ijzergehalte van het drinkwater en de pariteit van de koeien. 77 Figuur 14: Gemiddeld percentage eiwit in functie van het ijzergehalte van het drinkwater en het lactatiestadium van de koeien. 79 Figuur 15: Gemiddelde drinkwateropname per koe in functie van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte van het drinkwater) en het type drinkbak 86 Figuur 16: Gemiddelde melkproductie in functie van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte van het drinkwater). 88 Figuur 17: Gemiddeld vet- en eiwitgehalte van de melk in functie van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte van het drinkwater). 91 Figuur 18: Gemiddeld celgetal, vriespunt en ureumgehalte van de melk in functie van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte van het drinkwater). 91 Figuur 19: Gemiddelde geleidbaarheid van de melk in functie van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte van het drinkwater)

13 LIJST MET TABELLEN Tabel 1: Geschatte dagelijkse waterinname in l/dag van een lacterende koe van 680 kg (natriuminname = 0,18 % van de drogestofinname). 16 Tabel 2: Samenstelling van leidingwater afkomstig van verschillende productiecentra Tabel 3: Gemiddelde concentratie aan mineralen in drinkwater voor melkvee in de VS. 19 Tabel 4: Richtlijn voor het gebruik van zout water bij melkvee. 26 Tabel 5: Classificatie van de hardheid van water 26 Tabel 6: Maximale gehaltes aan sulfaat in het drinkwater voor melkvee 29 Tabel 7: Richtlijn voor de nitraatconcentratie in drinkwater voor jong- en melkvee.. 31 Tabel 8: Richtlijn voor de nitraatconcentratie in drinkwater voor jong- en melkvee.. 31 Tabel 9: Richtlijn voor de nitraatconcentratie in drinkwater voor jong- en melkvee.. 31 Tabel 10: Maximale gehaltes aan pesticiden in drinkwater voor melkvee.. 39 Tabel 11: Richtlijn voor het aantal bacteriën in drinkwater voor melkvee.. 40 Tabel 12: Normen voor de drinkwaterkwaliteit bij melkvee Tabel 13: Werkingsspectrum van verschillende waterbehandelingssystemen.. 48 Tabel 14: Rantsoen van de koeien (deel 2 van de praktijkstudie) 57 Tabel 15: Rantsoen van de koeien (deel 3 van de praktijkstudie) 60 Tabel 16: Gemiddelde en standaardafwijking van het ijzergehalte van het drinkwater in functie van de ligging van het bedrijf.. 65 Tabel 17: Gemiddelde en standaardafwijking van het ijzergehalte van het drinkwater in functie van de diepte en de leeftijd van de boorput. 66 Tabel 18: Pearson-correlatiecoëfficiënt (ρ) en p-waarde van de BSK, de gemiddelde melkproductie, het vetgehalte en het eiwitgehalte in relatie tot het ijzergehalte van het drinkwater.. 68 Tabel 19: Verschillende wateranalyses (deel 2 van de praktijkstudie) 70 Tabel 20: Algemeen effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie, de melksamenstelling en de gezondheid van de koeien.. 71 Tabel 21: Invloed van het productieniveau, de pariteit en het lactatiestadium op het effect van het ijzergehalte van het drinkwater.. 74 Tabel 22: Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie in functie van het productieniveau.. 75 Tabel 23: Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie bij de hoogproductieve koeien 76 Tabel 24: Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie in functie van de pariteit 77 Tabel 25: Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melkproductie bij koeien in de eerste en in de tweede lactatie. 78 Tabel 26: Effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de melksamenstelling in functie van het lactatiestadium 79 Tabel 27: Analyse van de verschillende waterbronnen (deel 3 van de praktijkstudie)

14 Tabel 28: Het ijzergehalte van het drinkwater op verschillende tijdstippen gedurende periode 4 (grondwater aangerijkt met ijzerglycinaat) Tabel 29: Effect van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte) op de gemiddelde dagelijkse drinkwateropname per koe Tabel 30: Resultaat Mann-Whitney U-test drinkwateropname. 85 Tabel 31: Algemeen effect van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte) op de gemiddelde melkproductie. 88 Tabel 32: Resultaat Mann-Whitney U-test melkproductie algemeen.. 88 Tabel 33: Effect van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte) op de melksamenstelling Tabel 34: Resultaat Mann-Whitney U-test melksamenstelling. 90 Tabel 35: Aantal geregistreerde gezondheidsproblemen in functie van de drinkwaterkwaliteit 92 Tabel 36: Effect van de drinkwaterkwaliteit (ijzergehalte) op de geleidbaarheid van de melk.. 93 Tabel 37: Resultaat Mann-Whitney U-test geleidbaarheid 93 Tabel 38: Rantsoen Tabel 39: Rantsoen Tabel 40: Rantsoen Tabel 41: Rantsoen Tabel 42: Rantsoen 1 rantsoenkenmerken Tabel 43: Rantsoen Tabel 44: Rantsoen 2 rantsoenkenmerken

15 INLEIDING De rundveeteelt is voor miljoenen mensen van belang voor hun levensonderhoud. Binnen de rundveeteelt vormt de zuivelproductie een zeer belangrijke sector. In België zijn er ongeveer melkkoeien waarvan ongeveer 60 % in Vlaanderen (De Brabander, 2014). De laatste decennia is er een tendens naar meer intensieve melkveehouderij waarbij niet alleen wordt gestreefd naar een zo hoog mogelijke productie, maar ook naar een goede vruchtbaarheid en een goede gezondheid van de koeien. Ook het dierenwelzijn krijgt hierbij aandacht. Om dit te kunnen realiseren, moet de koe beschikken over alle nutriënten die ze nodig heeft. Het belangrijkste element dat een koe nodig heeft, is water. Het voederen van melkkoeien wordt vaak tot in de details beheerd, maar de inname, de beschikbaarheid en de kwaliteit van drinkwater daarentegen worden vaak verwaarloosd. Niettegenstaande dat water een belangrijk onderdeel uitmaakt van het rantsoen van melkkoeien, is er slechts weinig geweten over de invloed van de drinkwaterkwaliteit op de prestaties van de koe. Verschillende bronnen hanteren ook verschillende normen voor de drinkwaterkwaliteit wat het nog moeilijker maakt voor de landbouwer om de kwaliteit van het drinkwater te beheren. Een hoogproductieve koe drinkt met gemak meer dan 100 l water per dag. De kwaliteit van het drinkwater is dus van uiterste belang: mogelijks kan een slechte kwaliteit leiden tot verminderde dierprestaties. Deze verminderde dierprestaties kunnen enerzijds het gevolg zijn van onvoldoende waterinname, maar kunnen anderzijds ook het gevolg zijn van een negatieve invloed van bepaalde bestanddelen op het organisme. In samenwerking met de veevoederfirma Vanden Avenne Ooigem nv wordt in deze studie onderzocht wat de invloed is van de drinkwaterkwaliteit op de productie, de gezondheid en de vruchtbaarheid bij melkvee. Vooraleer kan worden overgegaan op wetenschappelijk onderzoek is het belangrijk inzicht te verwerven in de behoefte van de koe aan water alsook in de samenstelling van water. Vervolgens wordt nagegaan wat de belangrijkste factoren zijn voor de evaluatie van de waterkwaliteit. Daarna wordt de werking van de verschillende bestanddelen, die voorkomen in water, in het lichaam van de koe besproken. Daarbij wordt gezocht naar het effect van een tekort of een teveel aan bepaalde elementen zowel op de productie, de gezondheid en de vruchtbaarheid van de koe als op de inname van drinkwater. Ieder bestanddeel wordt apart besproken waarbij wordt gezocht naar de precieze invloed van dat element op het organisme. Vervolgens worden nog verschillende drinkwaterkwaliteitsnormen met elkaar vergeleken en wordt de relatie onderzocht tussen de oorsprong van het drinkwater en de kwaliteit ervan. Tot slot wordt gezocht naar verschillende behandelingen om de 13

16 waterkwaliteit te verbeteren. Uit deze literatuurstudie zal uiteindelijk blijken welke elementen een negatieve invloed uitoefenen en welke een positieve invloed uitoefenen op het organisme. Aansluitend op de literatuurstudie volgt het eigenlijke onderzoek, de praktijkstudie. Dit onderzoek bestaat uit drie delen. In een eerste deel wordt onderzocht of er een streekgebonden effect is op de waterkwaliteit. Verschillende wateranalyses van verschillende landbouwbedrijven worden naast elkaar gelegd en onderzocht. Indien daaruit een streekgebonden effect wordt waargenomen, zullen in bepaalde streken hoogproductieve melkveebedrijven worden geselecteerd. Van deze bedrijven wordt dan een momentopname gedaan en worden verschillende parameters met elkaar vergeleken waaronder de waterkwaliteit en de gemiddelde melkproductie. Het tweede deel van de praktijkstudie vindt plaats op een melkveebedrijf te Lo-Reninge. Op dit bedrijf zal het ijzergehalte van het drinkwater worden verlaagd en wordt onderzocht wat het effect is op de productie en de gezondheid van de koeien. Het derde deel van de praktijkstudie vindt plaats in het Proef- en Vormingscentrum voor de Landbouw te Bocholt. Daarbij zullen verschillende waterbronnen worden afgewisseld om het effect van de drinkwaterkwaliteit op de productie en de gezondheid te onderzoeken. 14

17 LITERATUURSTUDIE 1. De waterbehoefte van koeien Water is het belangrijkste nutriënt voor koeien (Beede, 1994; Beede, 2006; Schothorst Feed Research B.V., 2006; Beede, 2012; Bunting, z.j.). De waterbehoefte van een koe is dan ook groot: een hoogproductieve koe neemt met gemak meer dan 100 l water op per dag (Schothorst Feed Research B.V., 2006). Geen enkel ander zoogdier heeft een grotere waterbehoefte per eenheid lichaamsgewicht dan hoogproductieve melkkoeien (Solomon et al., 1995; Beede, 2006). Een oorzaak hiervan is het feit dat melk voor ongeveer 87 % uit water bestaat (Murphy, 1992; Beede, 1994; Beede, 2006; Bunting, z.j.). Afhankelijk van de leeftijd, het lactatiestadium en de conditie bestaat het lichaam van de koe voor 56 tot 81 % uit water (Murphy, 1992; Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Schothorst Feed Research B.V., 2006). Water heeft dan ook heel wat functies in het lichaam. Het speelt onder andere een rol bij het transport van voedingsstoffen in het lichaam, bij verterings- en stofwisselingsprocessen, bij de uitscheiding van afvalstoffen, bij de warmteregulatie, bij de regulatie van de vloeistof- en zoutenbalans en als vruchtwater voor de overleving van de foetus (Beede, 1994; Beede, 2006; Schothorst Feed Research B.V., 2006; Looper & Waldner, 2007). De opname van water gebeurt onder verschillende vormen. Enerzijds neemt de koe water op door te drinken wat ook wel de vrije wateropname wordt genoemd. Daarnaast wordt ook water opgenomen via het rantsoen en komt er water vrij tijdens de stofwisseling (metabolisch water) (Murphy, 1992; Beede, 1994; Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Schothorst Feed Research B.V., 2006; Looper & Waldner, 2007). Deze drie bronnen van water moeten het dagelijkse waterverlies via melk, urine, mest, zweet, speeksel en verdamping vanaf de huid en de slijmvliezen van het ademhalingsstelsel compenseren (Murphy, 1992; Schothorst Feed Research, 2006; Looper & Waldner, 2007). Het is belangrijk dat koeien voldoende water opnemen zodat ze in een positieve waterbalans blijven. Een tekort aan lichaamswater heeft namelijk directe negatieve gevolgen voor de melkproductie (Schothorst Feed Research B.V., 2006; Bunting, z.j.). Volgens Schothorst Feed Research B.V. (2006) worden volgende behoeftenormen voor water bij melkkoeien gehanteerd (inclusief water uit voeder): - In de droogstand: l/dag; - Bij een melkproductie van 10 kg/dag: l/dag; - Bij een melkproductie van 30 kg/dag: l/dag; - Bij een melkproductie van 50 kg/dag: l/dag. 15

18 De waterbehoefte is afhankelijk van verschillende factoren. Zo leiden een hogere voederopname, een hoger drogestofgehalte van het voeder, een hogere melkproductie, een hogere omgevingstemperatuur, een hogere luchtvochtigheid, een hoger zoutgehalte en een hoger eiwitgehalte van het voeder tot een grotere waterbehoefte waardoor de koe meer drinkwater zal opnemen (Murphy, 1992; Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Schothorst Feed Research B.V., 2006). Ook de fysiologische toestand van de koe, het lichaamsgewicht, de luchtsnelheid, het type voeder, de watertemperatuur, de frequentie en duur van de watervoorziening en de sociale interacties tussen de dieren zijn beïnvloedende factoren (Beede, 2006). In tabel 1 wordt de dagelijkse waterinname van een lacterende koe van 680 kg weergegeven in functie van de melkproductie, de drogestofinname en de wekelijks gemiddelde minimumtemperatuur. De natriuminname van deze koe bedraagt 0,18 % van de drogestofinname. Deze waterinname werd geschat op basis van onderstaande formule (Murphy, 1992; Linn & Raeth-Knight, 2002; Looper & Waldner, 2007): Waterinname (kg/dag) = 15,99 + 1,58 x drogestofinname (kg/dag) + 0,90 x melkgift (kg/dag) + 0,05 x natriuminname (g/dag) + 1,20 x wekelijks gemiddelde minimumtemperatuur ( C). Deze formule verklaart 59 % van de variatie in waterinname (Murphy, 1992). Tabel 1: Geschatte dagelijkse waterinname in l/dag van een lacterende koe van 680 kg (natriuminname = 0,18 % van de drogestofinname) (Bron: Looper & Waldner, 2007) Melkproductie Drogestofinname Wekelijks gemiddelde minimumtemperatuur (kg/dag) (kg/dag) 5 C 10 C 15 C 20 C 25 C ,4 76,2 83,0 89,4 96, ,3 88,7 95,5 102,3 109, ,7 101,5 108,3 114,7 121, ,6 114,4 121,1 127,6 134,4 Aangezien koeien een grote hoeveelheid water opnemen per dag, is een goede kwaliteit van het drinkwater vereist om een optimale productie, gezondheid en vruchtbaarheid van de koeien te bekomen. Het drinkwater draagt voor 80 tot 90 % bij aan de totale waterbehoefte van de koe (Looper & Waldner, 2007). Bij één op de drie melkkoeien met productieproblemen ligt de oorzaak bij een slechte kwaliteit van het drinkwater (Bunting, z.j.). Maar volgens Beede (2006; 2012) en Adams & Sharpe (2014) hebben heel wat melkveehouders onvoldoende kennis over het belang van de drinkwaterkwaliteit. Enerzijds kan een slechte kwaliteit van het drinkwater de smakelijkheid doen dalen waardoor de koeien minder water opnemen. Een verlaagde wateropname leidt volgens Little et al. (1976) en Grant (1993) tot een lagere drogestofopname wat leidt tot een lagere melkproductie. Daarnaast veroorzaakt een verlaagde wateropname ook een kleine toename van het lactosegehalte van melk (Little et al., 1976). Het geeft geen aanleiding tot minder urine- 16

19 output, maar wel tot een verlaagde output van water via de feces en tot een lager lichaamsgewicht door een reductie van het watergehalte van het lichaam. Anderzijds kan een slechte kwaliteit van het drinkwater de lichaamsfuncties verstoren. Zowel een verlaagde wateropname als een slechte kwaliteit van het drinkwater geven aanleiding tot een lagere melkproductie, een lagere groeisnelheid en gezondheidsproblemen (Adams & Sharpe, 2014). In een studie in de Verenigde Staten waarbij meer dan 3600 waterstalen werden geanalyseerd, overschreden 15 tot 30 % van de stalen de maximumconcentratie aan calcium, natrium en sulfaat. Meer dan 40 % van de stalen overschreden de maximumconcentratie aan ijzer en mangaan. De meeste waterkwaliteitsproblemen in de Verenigde Staten hebben te maken met een te hoog gehalte aan ijzer, sulfaat en chloride. (Beede, 2012) Ook in Nederland werd in 2005 een studie uitgevoerd waarbij het veedrinkwater werd geanalyseerd. Van de ingestuurde watermonsters waren er ongeveer 55 % geschikt, 25 % minder geschikt en 20 % ongeschikt als drinkwater voor rundvee (Schothorst Feed Research B.V., 2006). De drinkwaterkwaliteit is dus een bijzonder aandachtspunt bij melkveehouders om de prestaties van de koeien te verbeteren. 2. Richtlijnen voor de drinkwaterbeschikbaarheid Naast de kwaliteit is ook de beschikbaarheid van het drinkwater uiterst belangrijk. Daarbij is het belangrijk dat de koe zoveel mogelijk haar natuurlijk drinkgedrag kan uitvoeren. Een koe kan tussen de 12 en 20 l water per minuut opnemen (Sonck, 2014). Bijgevolg is het belangrijk dat het debiet bij vlottersystemen voldoende hoog is. De meeste vlottersystemen hebben volgens Schothorst Feed Research B.V. (2006) een capaciteit van ongeveer 20 l per minuut. Volgens Sonck (2014) moet de wateroppervlakte van een drinkbak minstens 0,06 m² per koe bedragen. Schothorst Feed Research B.V. (2006) beweert dat koeien de voorkeur geven aan een groot drinkoppervlak bijvoorbeeld 1,32 m² ten opzichte van 0,86 m² (in totaal). De diepte van de drinkbak zou geen effect hebben op het drinkgedrag van de koeien (Schothorst Feed Research, 2006). Nochtans stelt Sonck (2014) dat een drinkbak minstens water moet kunnen bevatten tot mm diep. De drinkbakken moeten ook op de juiste hoogte worden aangebracht. De optimale hoogte varieert tussen 60 en 90 cm (Schothorst Feed Research, 2006). Koeien drinken in de droogstand ongeveer 6,6 keer per dag (Schothorst Feed Research, 2006). Na het afkalven stijgt het aantal drinkbeurten naar 9,5 keer per dag (Schothorst Feed Research, 2006). Vooral kort na het melken en kort na het vreten wordt een grote hoeveelheid water opgenomen (Schothorst Feed Research, 2006). Bijgevolg is het belangrijk dat drinkbakken en watersystemen dicht bij het voerhek en dicht bij de melkstal worden 17

20 geplaatst. Het is ook van belang dat koeien niet te ver hoeven te lopen naar de dichtstbijzijnde drinkbak. Indien verschillende koeien tegelijkertijd drinken, moet er nog voldoende plaats overblijven om andere koeien te laten passeren (Sonck, 2014). Daarnaast is het ook belangrijk dat er voldoende drinkmogelijkheden zijn. Er dient één drinkbak per 10 tot 15 koeien aanwezig te zijn bij kleine individuele drinkbakken en een drinkbaklengte van 5 cm per koe bij groepsdrinkbakken (Schothorst Feed Research, 2006). Volgens Sonck (2014) moeten meer drinkbakken aanwezig zijn in het geval van kleine individuele drinkbakken, namelijk één per 7 koeien. Individuele drinkbakken worden door koeien geprefereerd boven groepsdrinkbakken (Grant, 1993). 3. De samenstelling van water De samenstelling van water is sterk afhankelijk van de waterbron. Zo kan de melkveehouder gebruik maken van diep of ondiep grondwater, leidingwater, hemelwater, oppervlaktewater of gezuiverd afvalwater (Deputatie van de provincie Oost-Vlaanderen, 2007). Het spreekt voor zich dat deze verschillende soorten water een sterk verschillende samenstelling hebben. Daarnaast is de samenstelling ook afhankelijk van de plaats waar de bron gelegen is. Zo zal grondwater in de provincie West-Vlaanderen bijvoorbeeld een volledig andere samenstelling hebben dan grondwater in de provincie Limburg. In gebieden waar veel landbouw of industrie heerst, zal het water sterker vervuild zijn door bemesting en door lozing van allerlei schadelijke stoffen. Een derde factor die een invloed heeft op de samenstelling van water is de tijd van het jaar. Zo zal er in het voorjaar bijvoorbeeld meer nitraat in het grondwater aanwezig zijn door de toenemende bemesting. In het najaar is er dan weer meer neerslag waardoor er meer uitspoeling is naar het grondwater. Om een algemeen beeld te vormen van welke bestanddelen aanwezig zijn in water, wordt in tabel 2 de samenstelling van leidingwater weergegeven afkomstig van verschillende waterproductiecentra. Daarnaast wordt ook telkens de maximum toegelaten waarde volgens de wet weergegeven (Vlaamse Gemeenschap, 1989). Volgens De Watergroep (z.j.) is ook de samenstelling van leidingwater afhankelijk van de herkomst van het water. Leidingwater dat uit grondwater wordt gewonnen, heeft een andere samenstelling dan leidingwater dat uit oppervlaktewater wordt bereid (Water.nl, 2008; De Watergroep, z.j.). Grondwater wordt uit de bovenste grondlagen gehaald op een diepte van 50 tot 100 m (Water.nl, 2008). Doordat dit grondwater eerst onderhevig is aan percolatie doorheen de bodem, zijn de meeste bacteriën reeds uit het water verwijderd door filtratie (Water.nl, 2008). Oppervlaktewater wordt niet eerst gezuiverd door de bodem en bevat bijgevolg meer onzuiverheden. In tabel 2 zijn ook duidelijke verschillen waar te nemen in gehaltes tussen de verschillende productiecentra. Op ieder bedrijf zal het drinkwater van de koeien dus een andere samenstelling hebben. 18

21 Tabel 2: Samenstelling van leidingwater afkomstig van verschillende productiecentra (Bron: De Watergroep, z.j.) Parameter Eenheid Snellegem (West- Vlaanderen) Sint-Niklaas (Oost- Vlaanderen) Neerpelt (Limburg) Norm (maximum toegelaten waarde) Aluminium (Al) µg/l < 10,00 35,73 < 10,00 200,0 Calcium (Ca) mg/l 47,66 60,76 14,07 270,0 Chloride (Cl) mg/l 72,0 64,3 8,5 250,0 Fluor (F) mg/l < 0,40 < 0,41 < 0,40 1,5 Ijzer (Fe) µg/l 48,80 < 20,00 27,68 200,0 Geleidbaarheid µs/cm 628,66 594,00 141, ,0 Kalium (K) mg/l 5,07 4,33 2,04 - Magnesium (Mg) mg/l 4,58 8,20 3,18 50,0 Mangaan (Mn) µg/l < 5,00 < 5,00 12,56 50,0 Ammonium mg/l < 0,30 0,02 < 0,30 0,5 (NH + 4 ) Nitriet (NO - 2 ) mg/l < 0,015 / < 0,015 0,1 Nitraat (NO - 3 ) mg/l < 4,00 10,34 < 4,00 50,0 Natrium (Na) mg/l 88,69 45,41 11,15 200,0 Zuurstof (O 2 ) mg/l 10,15 / 10,13 - Lood (Pb) µg/l < 5 < 5 < 5 25,0 Sulfaat (SO 2-4 ) mg/l 107,41 73,00 4,84 250,0 In tabel 3 worden de gemiddelde concentraties aan mineralen weergegeven van 3618 waterstalen van melkveebedrijven uit de Verenigde Staten. Tabel 3: Gemiddelde concentratie aan mineralen in drinkwater voor melkvee in de VS (Bron: Linn & Raeth-Knight, 2002) Mineraal Gemiddelde concentratie in water (ppm) Calcium (Ca) 64 Chloride (Cl) 56 Koper (Cu) 0,07 Ijzer (Fe) 0,79 Magnesium (Mg) 23 Mangaan (Mn) 0,17 Kalium (K) 3,3 Natrium (Na) 44 Zwavel (S) 30 19

22 4. Factoren voor evaluatie van de waterkwaliteit Factoren die in aanmerking komen voor de evaluatie van de waterkwaliteit zijn organoleptische eigenschappen, fysische en chemische eigenschappen, de aanwezigheid van toxische componenten, de concentratie aan macro- en micromineralen en contaminatie door micro-organismen (Beede, 1994; Beede, 2006; Looper & Waldner, 2007). Daarnaast zijn ook de temperatuur van het drinkwater en stray voltage of zwerfstroom belangrijke factoren daar ook deze factoren de wateropname beïnvloeden (Murphy, 1992). Hierbij dient wel te worden opgemerkt dat de waterkwaliteit voor bepaalde bestanddelen eigenlijk zou moeten worden vergeleken met de inhoud van het voeder, want het water en het voeder bepalen samen de volledige opname. Dit is niet nodig voor alle bestanddelen bijvoorbeeld bestanddelen die een smaakverandering teweegbrengen. In figuur 1 wordt weergegeven wat de meest voorkomende waterkwaliteitsproblemen zijn in Pennsylvania. Figuur 1: Meest voorkomende waterkwaliteitsproblemen in Pennsylvania (Bron: Swistock, 2013) 4.1. Organoleptische eigenschappen Koeien prefereren water op geur en smaak. Water met een afwijkende geur of smaak leidt tot een lagere wateropname. Op die manier kunnen ze water van een slechte kwaliteit detecteren. De manier waarop ze dit doen, is nog onduidelijk (Beede, 2006). Maar de kleur, de geur en de troebelheid van het water kunnen helpen om de organoleptische eigenschappen van water te beoordelen (Beede, 2006; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Water van een goede kwaliteit is kleurloos, geurloos en niet troebel (Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Slechte organoleptische eigenschappen zijn meestal het gevolg van slechte fysicochemische eigenschappen, een overmaat aan een bepaald element en/of de aanwezigheid van micro-organismen en hun bijproducten (Beede, 2006). Zo kan een overmaat aan ijzer bijvoorbeeld leiden tot een roodbruine verkleuring van 20

23 het water. Een geelachtige kleur ontstaat als gevolg van een overmaat aan nitraat. Indien water ruikt naar rottende eieren is er waarschijnlijk sulfide aanwezig in het water (Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Beede (2006) bewijst het feit dat koeien water prefereren zonder een afwijkende geur, want indien water zonder een rotte eigeur wordt gegeven, stijgt de wateropname op korte termijn. Het effect van de smaak op de wateropname wordt verder in deze literatuurstudie beschreven bij de verschillende componenten (zie punt 5) Fysische en chemische eigenschappen, toxische componenten, macro- en micromineralen Belangrijke fysische en chemische eigenschappen om de waterkwaliteit te beoordelen, zijn de ph, het zoutgehalte of TDS (Total Dissolved Solids) of TSS (Total Soluble Salts), de hardheid, het gehalte aan pesticiden, herbiciden en andere toxische componenten, het gehalte aan bepaalde elementen zoals zwavel, sulfaat, chloride, ijzer, mangaan, koper, fluor, calcium, magnesium, natrium, nitraat en nitriet, (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Looper & Waldner, 2007; Adams & Sharpe, 2014). Deze elementen komen verder in deze literatuurstudie nog aan bod Micro-organismen Om de waterkwaliteit te evalueren, is analyse van de totale bacteriën en de coliforme bacteriën belangrijk. Hoe hoger het gehalte aan coliforme bacteriën, hoe groter de kans op pathogene organismen in het water en hoe groter de kans op ziektes (Linn & Raeth-Knight, 2002; Adams & Sharpe, 2014). Daarnaast is ook analyse van de fecale coliformen en de fecale streptococcen belangrijk om te achterhalen of de vervuiling veroorzaakt wordt door fecaliën (Looper & Waldner, 2007). Naast bacteriën kunnen ook algen aanwezig zijn in het water zoals blauw-groene algen die eveneens ziektes kunnen veroorzaken (Looper & Waldner, 2007). Ook dit komt nog verder aan bod in deze literatuurstudie Drinkwatertemperatuur Naast voorgaande factoren heeft ook de drinkwatertemperatuur een invloed op de wateropname. In een koude omgeving verkiezen koeien vloeibaar water boven sneeuw en ijs, maar er wordt geen verschil waargenomen in opname tussen water van 0 C en 30 C (Murphy, 1992; Grant, 1993). Onder thermoneutrale condities drinken koeien volgens Murphy (1992) liever water van 3 tot 17 C dan water van 24 C. Dit is tegenstrijdig met het onderzoek van Beede (1994) waaruit werd geconcludeerd dat koeien water van ± 27 C 21

24 prefereren boven water van ± 18 C. In warme klimaten leidt water van 10 C in vergelijking met water van 27 C tot een verhoogde wateropname, drogestofinname en melkproductie (Murphy, 1992). Maar volgens Beede (1994) is het economisch niet voordelig om het water te koelen in warme klimaten. De invloed van de drinkwatertemperatuur is bijgevolg complex. Algemeen wordt aangenomen dat de temperatuur van het water tussen 17 en 28 C moet liggen voor koeien in gematigde klimaten opdat de opname niet geremd zou worden (Beede, 1994; De Brabander, 2014). In meer gematigde klimaten heeft de temperatuur van het drinkwater slechts een gering effect op het drinkgedrag en de prestaties van de koeien. Koeling of opwarming van het drinkwater is in deze klimaten economisch dus niet voordelig (Grant, 1993; De Brabander, 2014) Stray voltage of zwerfstroom De spanning tussen de waterbak en de achterpoten van de koe heeft ook een invloed op de wateropname (Murphy, 1992; Beede, 1994; Reinemann, 2009). Maar volgens Gorewit et al. (1989) is dit effect enkel op korte termijn zichtbaar. Op lange termijn zou er geen significant effect zijn op de wateropname. Bij een studie in de Verenigde Staten pasten 100 % en 91 % van de koeien zich aan binnen twee dagen bij een wisselspanning van 0 tot 3 V en van 4 tot 6 V respectievelijk. Gedurende de eerste twee dagen was de wateropname lager, maar daarna was de wateropname terug normaal. Er is wel een duidelijke relatie tussen de spanning en de tijd die nodig is om zich aan te passen aan de situatie en terug water op te nemen. Hoe hoger de spanning, hoe langer het duurt voordat de koeien hun eerste portie water opnemen. Volgens Gorewit et al. (1989) heeft spanning tussen de waterbak en de achterpoten van de koe geen invloed op productieparameters aangezien het effect op de wateropname maar van korte duur is. Een klein aandeel van de koeien drinken niet indien de spanning hoger is dan 4 V (Gorewit et al., 1989). Bij deze koeien zal de productie uiteraard gedrukt worden. Hierbij dient te worden opgemerkt dat zo n hoge spanningen bijna nooit voorkomen in de praktijk en dat het effect van deze spanningen op lange termijn nog niet werd onderzocht. Stray voltage of zwerfstroom ontstaat als gevolg van een verschil in spanning tussen twee oppervlakken waarmee de koe tegelijkertijd in contact is (Appleman & Gustafson, 1985; Reinemann, 2014). Dit kan het gevolg zijn van een aardingssysteem dat niet goed functioneert (Reinemann, 2009). Volgens bepaalde codes moeten metalen waterleidingen geaard zijn. Indien het aardingssysteem van de metalen waterleidingen niet goed functioneert en er bijvoorbeeld verlies van lading is via de melkrobot, kan een verschil in spanning ontstaan tussen de waterleiding en de vloer. Als de koe dan water opneemt, kan elektriciteit doorheen de koe stromen tengevolge van het verschil in spanning tussen de waterbak en de vloer. Dit fenomeen komt vooral voor indien de waterbakken uit metaal bestaan. 22

25 De kans op stray voltage of zwerfstroom kan volgens Reinemann (2009) worden beperkt door: geen metaal te gebruiken voor de leidingen alsook voor de waterbakken; geen elektrische verwarmingsapparaten te gebruiken voor opwarming van het drinkwater; ervoor te zorgen dat er zo weinig mogelijk water en urine op de vloer blijft staan. 5. Invloed van enkele waterkarakteristieken op de prestaties en de wateropname bij melkvee 5.1. De ph Indien de ph van het drinkwater 6 tot 9 bedraagt, is er volgens Beede (2006) geen invloed op de wateropname. Andere bronnen beweren dan weer dat de ph tussen de 6 en de 8 moet bedragen (Bagley et al., 1997; Looper & Waldner, 2007). Het effect van een nietoptimale ph op de wateropname werd nog niet bestudeerd (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006). Water met een ph lager dan 5,5 leidt volgens Adams & Sharpe (2014) en Bunting (z.j.) tot chronische of milde acidose wat gekenmerkt wordt door een lagere melkproductie, een lager melkvetgehalte, een lagere groeisnelheid, een lagere voederopname, meer infectie- en metabolische problemen en meer vruchtbaarheidsproblemen. Water met een ph hoger dan 9,0 zou daarentegen leiden tot chronische of milde alkalose wat gekenmerkt wordt door min of meer dezelfde symptomen. Daarenboven zal ook het pensmetabolisme verstoord worden waardoor er een tekort ontstaat aan vitamine B en bepaalde aminozuren. De vraag die hierbij moet worden gesteld, is of de ph van het drinkwater de ph van de pens kan beïnvloeden, wetende dat het pensvolume ongeveer 150 à 200 l bedraagt. Daarnaast worden hoogproductieve koeien ook meestal op de grens van structuurgebrek gevoederd waardoor de ph van de pens dikwijls lager is dan 5,5 6. Drinkwater met een ph hoger dan 9,0 zal dus waarschijnlijk weinig invloed hebben op de ph van de pens en bijgevolg geen alkalose veroorzaken bij koeien. Dit wordt bevestigd door de bevindingen van Johnson et al. (1959) die ondervonden dat een hogere ph van het drinkwater geen invloed heeft op de ph van de pensinhoud. Daarbij werd water met een ph van 9,76 vergeleken met water met een ph van 8,54. De koeien die het meest alkalische water kregen, waren even gezond als de andere en vertoonden dezelfde prestaties. De hogere ph had ook geen invloed op de vertering van cellulose in de pens. Bij een hogere ph van het drinkwater wordt eerder een positief effect verwacht door het verhogen van de pens-ph, maar dit wordt niet bevestigd door de literatuur. Hierbij dient te 23

26 worden opgemerkt dat voorgaande studie reeds van 1959 dateert. De productiviteit van deze koeien was waarschijnlijk lager dan van de huidige koeien waardoor deze koeien niet op de grens van structuurgebrek werden gevoederd en waardoor er geen positief effect werd waargenomen van drinkwater met een hogere ph Het zoutgehalte of Total Dissolved Solids Het zoutgehalte wordt vaak weergegeven als het gehalte aan Total Dissolved Solids (TDS) of totale opgeloste stoffen. Dit is niet hetzelfde als het zoutgehalte, maar is een manier om een beeld te vormen ervan. Het is de som van alle anorganische stoffen (Cl, Na, HCO - 3, SO 2-4, Ca, Mg, Si, Fe, NO - 3, Sr, K, CO 2-3, P, B, F) die opgelost zijn in water (Linn & Raeth- Knight, 2002; Beede, 2006; Looper & Waldner, 2007). Soms wordt het zoutgehalte weergegeven in elektrische geleidbaarheid (Brew et al., 2009) of in Total Soluble Salts (TSS) (Beede, 2006). Hoge gehaltes aan TDS zorgen voor een verminderde waterkwaliteit (Jaster et al., 1978). Maar volgens Beede (2006) en Brew et al. (2009) geeft het niet echt informatie over de waterkwaliteit. Het kan bijvoorbeeld zijn dat de hoge TDS-concentratie veroorzaakt wordt door calcium en magnesium waardoor geen negatieve invloed wordt waargenomen op de prestaties van de koeien (Beede, 2006). Bij een hoge TDS-concentratie moet dus eerst worden nagegaan welke elementen deze hoge concentratie veroorzaken. Een meer uitgebreide evaluatie van het water is dan noodzakelijk. In een aantal studies werd het effect van het zoutgehalte op de melkproductie onderzocht. Dit leverde tegenstrijdige resultaten op. Bepaalde bronnen beweren dat de melkproductie daalt bij een hogere TDS-concentratie van het drinkwater bij warm weer (Challis et al., 1987; Solomon et al., 1995; Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Looper & Waldner, 2007). Volgens Looper & Waldner (2007) stijgt ook de opname van water bij een hogere TDSconcentratie, maar dit is in tegenstrijd met het resultaat van Solomon et al. (1995) waarbij de wateropname daalde bij een hogere TDS-concentratie van het drinkwater (hoger gehalte aan Na, Ca, Mg, K, Cl en S). In het experiment van Jaster et al. (1978) was de melkproductie lager (1,9 kg melk per dag) bij koeien die water kregen met een zoutgehalte van 2696 ppm NaCl in vergelijking met een zoutgehalte van 196 ppm NaCl. Daarbij werd geen verschil waargenomen in minerale samenstelling van de melk. Koeien die het water met het hoogste zoutgehalte kregen, namen ook gemiddeld 9,3 liter per dag meer water op dan de andere. De voederopname werd niet beïnvloed. Bij een hoger zoutgehalte waren ook het gehalte aan natrium in de mest en in de urine hoger alsook het gehalte aan chloride in de urine. 24

27 Ook volgens Solomon et al. (1995) daalt de melkproductie bij een hogere TDS-concentratie van het drinkwater (hoger gehalte aan Na, Ca, Mg, K, Cl en S). Daarnaast leidt een hogere TDS-concentratie ook tot een lager melkvetgehalte, een lager melkeiwitgehalte en minder wateropname wat tegenstrijdig is met voorgaande studie. De voederopname wordt niet beïnvloed door het zoutgehalte van het drinkwater. Een mogelijke verklaring voor de lagere melkproductie kan zijn dat er meer water nodig is om het overtollige zout uit te scheiden via de urine waardoor minder water beschikbaar is voor de melkproductie. Maar deze verklaring kan niet worden bevestigd aangezien de urineproductie niet gemeten werd in bovenstaande experimenten. Bahman et al. (1993) daarentegen beweren dat water met een zoutgehalte van 3574 ppm TDS (ten opzichte van 449 ppm TDS) geen effect heeft op de melkproductie. Volgens Solomon et al. (1995) kan dit verschil verklaard worden door het feit dat deze koeien een lagere melkproductie hadden, want bij laagproductieve koeien is de waterkwaliteit niet de meest limiterende factor. Een hoger zoutgehalte heeft volgens Bahman et al. (1993) ook geen effect op de voederopname en de wateropname wat tegenstrijdig is met voorgaande studies. De samenstelling van de melk zou ook niet beïnvloed worden door het zoutgehalte van het drinkwater. Nochtans beweren Jenness et al. (1988) dat een hoger natriumgehalte in het drinkwater leidt tot een hoger natriumgehalte in de melk. Deze verhoging wordt gecompenseerd door andere veranderingen waardoor het vriespunt van de melk niet beïnvloed wordt. Het vriespunt van de melk daalt wel bij een lagere wateropname. Hierbij dient te worden opgemerkt dat deze studies werden uitgevoerd in semi-ariede of warme klimaten. Volgens Beede (2006) en Looper & Waldner (2007) is het effect van een hoog zoutgehalte sterk gerelateerd tot de omgevingstemperatuur. Het negatieve effect van een hoog zoutgehalte zou meer uitgesproken zijn bij een hogere temperatuur. Waarschijnlijk zal het effect in meer gematigde klimaten dus minder uitgesproken zijn, maar dit werd nog niet bestudeerd. Het is ook onduidelijk of TDS zelf of specifieke elementen het negatieve effect veroorzaken (Beede, 2006). Volgens Jaster et al. (1978) is een negatief gevolg van een hoge TDSconcentratie eerder te wijten aan een osmotisch effect dan aan een toxisch effect van een bepaald mineraal. Wanneer koeien worden blootgesteld aan water met een hoger TDSgehalte, weigeren ze in eerste instantie om het te drinken. Daarna leidt het tot diarree wat uiteindelijk verdwijnt door adaptatie. Ook Beede (1994) beweert dat een hoge TDSconcentratie een invloed heeft op de osmotische balans van het lichaam. De vraag die hierbij kan worden gesteld, is of dit niet gebufferd wordt door de grote inhoud van de pens. In tabel 4 worden richtlijnen weergegeven voor het gebruik van zout water. Volgens Linn & Raeth-Knight (2002) mag water met een gehalte lager dan 5000 ppm TDS gebruikt worden bij melkvee. Vanaf een gehalte van 7000 ppm TDS is het water onaanvaardbaar voor het 25

28 gebruik bij melkvee. Andere bronnen hanteren een limiet van ppm TDS bij melkvee (Bagley et al., 1997; Lardy et al., 2008). Hierbij dient te worden opgemerkt dat ook het gehalte in het rantsoen zou moeten worden meegerekend wat waarschijnlijk niet het geval is in onderstaande tabel, want dit staat niet vermeld bij de betreffende bronnen. Tabel 4: Richtlijn voor het gebruik van zout water bij melkvee (Bron: Beede, 1994; Bagley et al., 1997; Beede, 2006; Looper & Waldner, 2007) Zoutgehalte of TDS Richtlijn (mg/l of ppm) < 1000 (zoet water) Veroorzaakt geen last bij melkvee (licht zout Heeft geen invloed op de gezondheid of de productie, maar water) kan tijdelijk diarree veroorzaken (matig zout Algemeen bevredigend, maar kan diarree veroorzaken, vooral water) na eerste consumptie (zout water) Is redelijk veilig voor volwassen koeien, maar moet vermeden worden voor drachtige koeien en voor kalveren (zeer zout Wordt best vermeden. Drachtige koeien, lacterende koeien, water) gestresseerde en jonge dieren kunnen negatief worden beïnvloed. > (pekeloplossing) Onveilig, niet bruikbaar voor melkvee De hardheid van het water Hard water wordt veroorzaakt door hoge concentraties aan calcium en magnesium. Ook zink, ijzer, mangaan, strontium en aluminium dragen bij tot de hardheid van het water (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Looper & Waldner, 2007). In tabel 5 wordt de classificatie van de hardheid van water weergegeven in de VS. Daar wordt de hardheid uitgedrukt in ppm CaCO 3. In België wordt de hardheid van het water meestal uitgedrukt in graden Duitse Hardheid ( D). Daarbij is 1 ppm CaCO 3 gelijk aan 0,056 D. Tabel 5: Classificatie van de hardheid van water (Bron: Beede, 1994; Bagley et al., 1997; Linn & Raeth-Knight, 2002; Looper & Waldner, 2007; Wright, 2012) Classificatie Concentratie CaCO 3 (ppm) Graden Duitse Hardheid ( D) Zacht water ,36 Matig hard water ,36-6,72 Hard water ,75-10,08 Zeer hard water > 180 > 10,08 Oorspronkelijk werd aangenomen dat hard water de wateropname zou verminderen resulterend in een lagere melkproductie (Blosser & Soni, 1957; Beede, 2006). Daarom werd in de jaren 50 heel wat onderzoek uitgevoerd naar het effect van de hardheid van het 26

29 drinkwater op de wateropname en de melkproductie, maar daaruit werd geconcludeerd dat de hardheid van het drinkwater geen effect heeft op de melkproductie, de gewichtstoename en de wateropname (Graf & Holdaway, 1952; Blosser & Soni, 1957; Allen et al., 1958; Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Adams & Sharpe, 2014). Een hoge hardheid kan wel aanleiding geven tot het reduceren van het waterdebiet waardoor de wateropname in het gedrang kan komen. Vanaf een hardheid van ongeveer 15 D vormt kalkaanslag een storend probleem en komt de wateropname in het gedrang. Om de waterhardheid te reduceren, kan gebruik worden gemaakt van ontharders. Daarbij worden calcium en magnesium uitgewisseld tegen natrium wat gepaard gaat met een verhoogd zoutgehalte. (Counotte & Mars, 2008) 5.4. Zwavel, sulfide en sulfaat Zwavel komt in het lichaam van de koe voor in zwavelhoudende aminozuren, namelijk methionine, cystine en cysteïne (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Zwavel is bijgevolg een essentieel nutriënt voor de pensmicro-organismen. Volgens Beede (2006) en Looper & Waldner (2007) heeft zwavel onder de vorm van waterstofsulfide (H 2 S) een negatieve invloed op de wateropname. De negatieve invloed is waarschijnlijk te wijten aan de rotte eigeur veroorzaakt door H 2 S, want op korte termijn neemt de wateropname toe als water zonder de rotte eigeur wordt gegeven (Beede, 2006). Daarnaast leidt waterstofsulfide ook tot meer problemen met bloedarmoede (Adams & Sharpe, 2014). Waterstofsulfide leidt ook tot een lagere pensmotiliteit en veroorzaakt ernstige schade aan het zenuwstelsel en het ademhalingsstelsel (Kandylis, 1984). De concentratie waarbij het negatieve effect ontstaat, is volgens Beede (2006) onduidelijk, maar volgens Looper & Waldner (2007) en Wright (2012) wordt de wateropname gereduceerd vanaf een concentratie van 0,1 ppm. Ook een hoge concentratie aan sulfaat (SO 2-4 ) leidt tot een lagere wateropname (Beede, 2006; Looper & Waldner, 2007). Volgens Linn & Raeth-Knight (2002), Ouweltjes & Schils (2002), Looper & Waldner (2007), Adams & Sharpe (2014) en Bunting (z.j.) leidt een hoge sulfaatconcentratie ook tot diarree, maar na een tijd past het dier zich aan waardoor de diarree verdwijnt. Een hoge sulfaatconcentratie leidt daarnaast ook tot een grotere behoefte aan selenium, vitamine E, mangaan, zink en vooral aan koper (Ouweltjes & Schils, 2002; Adams & Sharpe, 2014; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Hierbij dient te worden opgemerkt dat sulfaat in de pens van de koe kan worden gereduceerd tot sulfide wat dan terug tot bovenstaand probleem leidt (Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Over de maximum toegelaten concentratie aan sulfaat bestaat nogal wat onenigheid. Volgens Linn & Raeth-Knight (2002) en Looper & Waldner (2007) moet het gehalte aan 27

30 sulfaat lager zijn dan 500 ppm voor kalveren en 1000 ppm voor volwassen koeien. Volgens Weeth & Hunter (1971) heeft water met 3493 ppm sulfaat onder de vorm van natriumsulfaat een negatief effect op de wateropname, de gewichtstoename en de voederopname bij vaarzen. Een andere bron beweert dat de maximum concentratie aan sulfaat bereikt wordt bij 1450 ppm (Weeth & Capps, 1972; Digesti & Weeth, 1976; Beede, 2006). Maar Digesti & Weeth (1976) ondervonden dat drinkwater met een concentratie van 2500 ppm sulfaat onder de vorm van natriumsulfaat geen effect heeft op de voederopname, de wateropname, de gezondheid en de groei van vaarzen. Waarschijnlijk past het lichaamsstelsel van de koe zich aan waardoor het negatieve effect gereduceerd wordt. Het negatieve effect van sulfaat zou volgens Digesti & Weeth (1976) veroorzaakt worden door een zoute smaak. Recente studies aan de University of British Columbia toonden aan dat water onsmakelijk is vanaf een concentratie van 3200 ppm sulfaat onder de vorm van natriumsulfaat en vanaf een concentratie van 4700 ppm sulfaat onder de vorm van magnesiumsulfaat. Hoe hoger het sulfaatgehalte, hoe meer dat de koeien s nachts dronken in plaats van overdag. De reden hiervoor is onduidelijk. Ook vertoonden de koeien meer agressief gedrag tijdens het drinken bij een hogere sulfaatconcentratie. Bij een gehalte van 1500 ppm sulfaat werd de wateropname niet negatief beïnvloed ongeacht de vorm waaronder sulfaat voorkwam. (Zimmerman et al., 2002; Beede, 2006) Volgens Beede (2006) veroorzaakt een hoog gehalte aan sulfaat (1200 ppm) een verlaagde voederopname en melkgift en meer gevallen van lebmaagdislocatie en het ophouden van de nageboorte. Een hoger sulfaatgehalte in het drinkwater zou ook leiden tot een hoger gehalte aan methemoglobine en sulfhemoglobine in het bloed (Weeth & Hunter, 1971; Weeth & Capps, 1972; Digesti & Weeth, 1976). Beide vormen van hemoglobine zijn niet in staat om zuurstof te transporteren wat zou leiden tot een daling van het zuurstofbindend vermogen van het bloed. Maar het gehalte aan hemoglobine blijft constant wat er voor zorgt dat het zuurstofbindend vermogen niet daalt (Weeth & Capps, 1972; Digesti & Weeth, 1976). Tot slot leidt een hoog zwavelgehalte (SO 2-4, S 2- of S) tot inactivatie van thiamine en bijgevolg tot meer gevallen van polioencephalomalacia (PEM, een hersenaandoening) en tot een hoger sterftecijfer (Lardy et al., 2008; Brew et al., 2009). Volgens Ouweltjes & Schils (2002) wordt het zenuwstelsel van de koe aangetast door een te hoog zwavelgehalte (S). In tabel 6 worden richtlijnen weergegeven voor de maximale gehaltes aan sulfaat bij melkvee. In heel wat studies werd geen negatief effect ondervonden bij een hoger gehalte aan sulfaat dan deze richtlijnen. Hierbij moet dus de vraag gesteld worden of deze richtlijnen wel relevant zijn. Volgens Kandylis (1984) is het ook onmogelijk om een norm op te stellen voor het sulfaatgehalte in het drinkwater zonder dat het gehalte in het rantsoen wordt meegerekend. 28

31 Tabel 6: Maximale gehaltes aan sulfaat in het drinkwater voor melkvee (Bron: Bagley et al., 1997; Lardy et al., 2008) Sulfaat (SO 2-4 ) Sulfaat-zwavel (SO 4 -S) Kalveren < 500 ppm < 167 ppm Melkvee < 1000 ppm < 333 ppm 5.5. Chloor en chloride Chloor vervult in het lichaam van de koe belangrijke functies op celniveau zoals de regeling van de vochtbalans, de regeling van het zuur-base evenwicht, de buffering van de ph in het maagdarmkanaal, de celmembraanpermeabiliteit, de neuro-musculaire prikkelbaarheid en de overdracht van zenuwimpulsen. Daarnaast is chloor ook een bestanddeel van het enzym α- amylase. In water komt chloor voor onder de vorm van chloride. (De Brabander, 2014) Aangezien dat chloride evenals sulfaat een biologisch actief anion is, is het volgens Beede (2006) belangrijk dat de som van beide elementen de concentratie van 1000 ppm niet overschrijdt. Ook bij deze richtlijn moet de vraag worden gesteld of deze wel relevant is, want heel wat studies werkten met een veel hoger gehalte. Beide elementen leiden in overmaat tot verstoring van het zuur-base evenwicht (Beede, 1994). Beide elementen veroorzaken ook een zoute smaak waardoor de wateropname daalt (Digesti & Weeth, 1976). Een hoog gehalte aan sulfaat (3317 ppm) wordt wel sneller afgewezen door de koe dan een hoog gehalte aan chloride (5524 ppm) wat aangeeft dat sulfaat onsmakelijker is dan chloride (Digesti & Weeth, 1976). Ook volgens Bahman et al. (1993) heeft sulfaat een slechtere invloed op de waterkwaliteit dan chloride. Dit kan verklaard worden door het feit dat sulfaat een grotere moleculaire massa heeft dan chloride (Digesti & Weeth, 1976). Hoe groter de moleculaire massa van het anion, hoe meer de smaak neigt naar bitter in vergelijking met zout en koeien zijn gevoeliger voor een bittere smaak dan voor een zoute smaak. Bitter wordt bijgevolg sneller afgewezen dan zout. Volgens Weeth & Hunter (1971) heeft een hoger chloridegehalte (2493 ppm Cl - ) van het drinkwater een positief effect op de wateropname wat in tegenstrijd is met het voorgaande. De voederopname en de gewichtstoename worden niet beïnvloed door het chloridegehalte van het drinkwater. Een hoger chloridegehalte in het drinkwater leidt ook tot een hoger chloridegehalte in de urine. Vanaf een gehalte hoger dan 250 ppm zou er volgens Swistock (2013) een zoute smaak ontstaan. 29

32 5.6. Nitraat en nitriet Een hoog gehalte aan nitraat in het drinkwater kan leiden tot nitraatvergiftiging (Beede, 1994; Linn & Raeth-Knight, 2002; Looper & Waldner, 2007; Lardy et al., 2008). In de pens wordt nitraat gereduceerd tot nitriet. Daarna wordt nitriet geabsorbeerd in het bloed en wordt het zuurstofbindend vermogen gereduceerd doordat hemoglobine wordt omgezet tot methemoglobine. Dit leidt tot een moeizame ademhaling en in erge gevallen zelfs tot verstikking, een snellere hartslag, coördinatiestoornissen, schuimvorming op de mond, blauwverkleuring rond de mond en de ogen en een bruinverkleuring van het bloed (Mahler et al., 1990; Linn & Raeth-Knight, 2002; Looper & Waldner, 2007). Een hoog gehalte aan nitriet in het drinkwater heeft dezelfde symptomen als gevolg (Looper & Waldner, 2007; Adams & Sharpe, 2014). Acute symptomen of sterfte treden op wanneer het methemoglobinegehalte 50 tot 65 % van de hemoglobine-inhoud bedraagt (Adams et al., 1992; Thompson, 2014). Onder normale omstandigheden bedraagt het gehalte aan methemoglobine 1 tot 3 % (Adams et al., 1992). Hogere gehaltes kunnen wijzen op een nitraatvergiftiging. Het probleem hierbij is dat een cyanidevergiftiging leidt tot dezelfde symptomen (Adams et al., 1992). Volgens Sgorlon et al. (2003) en Thompson (2014) is niet enkel het methemoglobinegehalte een indicator voor nitraatvergiftiging, maar moet ook het gehalte aan NO x in het bloed in rekening worden gebracht. Nitraat dat niet wordt gereduceerd tot nitriet in de pens is ook schadelijk. Het irriteert de darmmucosa wat aanleiding geeft tot diarree (enteritis). Het leidt ook tot vitamine A-tekort en een grotere gevoeligheid voor infecties. (Thompson, 2014) Daarnaast wordt nitraat ook gerelateerd aan reproductieproblemen bij melkvee (Adams et al., 1992; Grant, 1993; Beede, 2006; Thompson, 2014). Een hoger gehalte aan nitraat (374 ppm versus 19 ppm) leidt tot een hoger inseminatiegetal, een lager aantal koeien drachtig na de eerste inseminatie en een grotere tussenkalftijd. Dit langetermijnseffect wordt pas zichtbaar na een periode van 20 maanden, voordien wordt er geen significant verschil waargenomen. Deze studie dateert wel al van Maar ook uit een meer recente studie uit 2000 blijkt dat een hogere concentratie aan nitraat (30 ppm versus 25 ppm) leidt tot een grotere tussenkalftijd. (Beede, 2006) Volgens Adams et al. (1992), Looper & Waldner (2007), Adams & Sharpe (2014) en Thompson (2014) leidt een hoog nitraatgehalte van het drinkwater tot een lagere gewichtstoename bij jongvee. Een hoog nitraatgehalte heeft daarentegen geen merkbaar effect op de melkproductie bij volwassen koeien. Volgens Beede (1994) heeft een hoog nitraatgehalte inderdaad geen effect op de gemiddelde melkproductie, maar wel op de totale melkproductie als gevolg van een langere droogstand. Deze langere droogstand was het gevolg van een lagere conceptie. Andere bronnen spreken daarentegen wel van een lagere 30

33 melkproductie als gevolg van een te hoog nitraatgehalte in het drinkwater (Mahler et al., 1990; Looper & Waldner, 2007). In tabel 7, 8 en 9 worden richtlijnen weergegeven voor nitraatconcentraties in het drinkwater voor jong- en melkvee. Er bestaat dus nogal wat onenigheid over het toegelaten gehalte aan nitraat in het drinkwater. Tabel 7: Richtlijn voor de nitraatconcentratie in drinkwater voor jong- en melkvee (Bron: Mahler et al., 1990; Beede, 2006) NO - 3 (ppm) NO 3 -N (ppm) Richtlijn Veilig voor consumptie Algemeen veilig in combinatie met een voeder met laag nitraatgehalte Kan schadelijk zijn indien toediening over lange periode Risicovol, kans op sterfte. > 443 > 100 Onveilig, niet bruikbaar voor melkvee. Tabel 8: Richtlijn voor de nitraatconcentratie in drinkwater voor jong- en melkvee (Bron: Beede, 1994; Looper & Waldner, 2007; Wright, 2012) NO - 3 (ppm) NO 3 -N (ppm) Richtlijn Veilig voor consumptie Algemeen veilig in combinatie met een voeder met laag nitraatgehalte Kan schadelijk zijn indien toediening over lange periode Risicovol, kans op sterfte Grote kans op sterfte, onveilig. > 800 > 200 Onveilig, niet bruikbaar voor melkvee. Tabel 9: Richtlijn voor de nitraatconcentratie in drinkwater voor jong- en melkvee (Bron: Adams et al., 1992) NO - 3 (ppm) NO 3 -N (ppm) Mogelijke effecten Geen Lagere gewichtstoename en lagere vruchtbaarheid Grijs-bruine slijmvliezen en stress-symptomen zoals kortademigheid en snelle ademhaling. > 1000 > 227 Acute symptomen zoals verstikkingsverschijnselen en coördinatiestoornissen, sterfte. Om potentiële nitraatproblemen te analyseren, is het belangrijk dat ook het gehalte in het voeder meegerekend wordt om de totale opname aan nitraat te bepalen, want de effecten van het voeder en het water zijn additief (Mahler et al., 1990; Adams et al., 1992; Looper & Waldner, 2007; Lardy et al., 2008; Wright, 2012; Swistock, 2013). Een hoog gehalte aan 31

34 nitraat in het drinkwater zou schadelijker zijn indien ook het aantal coliforme bacteriën hoog is (Thompson, 2014) Calcium en magnesium Calcium en magnesium hebben gelijkaardige functies in het lichaam van de koe. Calcium speelt namelijk een rol in de beenvorming, de melkproductie (1,2 g Ca per kg melk), de spiercontractie, de transmissie van zenuwimpulsen, de regulering van een aantal celfuncties (activator van enzymen) en de bloedstolling (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Magnesium speelt een rol in de beenvorming, de melkproductie (0,12 à 0,15 g Mg per kg melk), de energiestofwisseling, de vorming van PTH, de omzetting van vitamine D, de spiercontracties en de overdracht van zenuwprikkels (De Brabander, 2014). Volgens Beede (2006) wordt in de literatuur geen informatie gevonden in verband met het effect van hoge concentraties aan calcium en/of magnesium in drinkwater op de dierprestaties. Een magnesiumconcentratie hoger dan 125 ppm leidt volgens Adams & Sharpe (2014) tot diarree. Volgens Bahman et al. (1993) leidt een hoog magnesiumgehalte tot een slechte smaak van het drinkwater waardoor de wateropname daalt. Ook calcium kan een afwijkende smaak veroorzaken (Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Een te hoog gehalte aan calcium in het drinkwater is niet schadelijk bij melkvee aangezien de calciumabsorptie in de darm zeer laag is (Bahman et al., 1993). Volgens Dierengezondheidszorg Vlaanderen (2014) zijn zowel calcium als magnesium niet schadelijk voor het dier. Ze kunnen wel neerslaan in de leidingen waardoor het waterdebiet wordt gereduceerd. Indien het gehalte aan calcium en magnesium samen hoger is dan 500 ppm, moet rekening worden gehouden met dit gehalte voor het voeder (Lardy et al., 2008; Swistock, 2013). Een hoog gehalte aan calcium kan een negatief effect hebben op de resorptie van mangaan en zink (De Brabander, 2014) Natrium Natrium vervult belangrijke functies op celniveau: het helpt bij de regeling van de vochtbalans, het evenwicht tussen intra- en extracellulaire vloeistof, de regeling van het zuurbase evenwicht, de buffering van de ph in het maagdarmkanaal, de celmembraanpermeabiliteit, de prikkeloverdracht, (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Natrium is ook betrokken bij het transport van monosacchariden en aminozuren doorheen de darmwand van de koe (De Brabander, 2014). 32

35 Natrium vormt volgens Swistock (2013) zelden een probleem in het drinkwater voor melkvee. Indien de concentratie groter is dan 20 ppm, moet wel rekening worden gehouden met dit gehalte voor het voeder. Een te hoge natriumconcentratie leidt tot minder wateropname, gewichtsverlies en diarree (Brew et al., 2009). Te veel natrium in het drinkwater kan volgens Njoroge et al. (1999), Counotte & Mars (2008) en De Brabander (2014) aanleiding geven tot zoutvergiftiging. De gevolgen van een lichte zoutvergiftiging zijn diarree en meer urineren (Counotte & Mars, 2008). Het opgenomen zout zou irritatie veroorzaken aan het maagdarmkanaal wat leidt tot slijmerige donkere feces, een daling van de lichaamstemperatuur, buikpijn en anorexia (Njoroge et al., 1999). Ook het natriumgehalte in het bloedplasma neemt toe en de slijmvliezen in de boek- en lebmaag worden aangetast. In ernstige gevallen wordt ook het centrale zenuwstelsel aangetast (Njoroge et al., 1999). Het spreekt voor zich dat een zoutvergiftiging meer zal voorkomen in gebieden die in de nabijheid van de zee liggen als gevolg van de instroom van zout water (De Brabander, 2014; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Vanaf een zoutgehalte van 1 à 1,5 % is er gevaar voor intoxicatie (De Brabander, 2014). Deze wordt gekenmerkt door een excitatiefase met nervositeit, loeien, trillen of krampen gevolgd door een toenemende zwakte. De dieren hebben geen eetlust en sterven binnen de drie dagen na de eerste symptomen Kalium Kalium speelt een rol in de regeling van de osmotische druk, de prikkelgeleidbaarheid, de functionering van eiwitten, de activatie van bepaalde enzymen en de regeling van het zuurbase evenwicht (Messens, 2013). Over het effect van een teveel of een tekort aan kalium in het drinkwater wordt geen informatie gevonden in de literatuur. Ewing & Charlton (2007) hanteren een norm voor kalium in drinkwater van 10 ppm Zware metalen en sporenelementen Ijzer Ijzer is een bouwsteen van hemoglobine en myoglobine en speelt bijgevolg een belangrijke rol in het zuurstoftransport (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Een hoog ijzergehalte in het drinkwater veroorzaakt enerzijds een slechte smaak en een roestbruine kleur waardoor de wateropname daalt. Anderzijds wordt er in de leidingen en in de waterbakken een donker slijm geproduceerd door ijzerlievende bacteriën bij een hoog gehalte aan ijzer. Daardoor wordt niet enkel een slechte smaak gecreëerd, maar ook het debiet in de leidingen wordt negatief beïnvloed. Beide gevolgen leiden tot een verlaagde 33

36 wateropname (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Linn, 2008; Adams & Sharpe, 2014; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Ijzer komt vooral voor onder de vorm van Fe 2+ in water (Beede, 2006; Linn, 2008). Deze vorm van ijzer is sterk oplosbaar waardoor het kan interfereren met de absorptie van koper en zink (Beede, 2006; De Brabander, 2014). De oplosbaarheid en de vorm waaronder ijzer voorkomt in het drinkwater is afhankelijk van de ph en van de hoeveelheid sulfaat (Linn, 2008). Zowel bij een ph lager dan 7,0 als bij een ph hoger dan 9,5 komt er meer Fe 3+ voor (Linn, 2008). Deze vorm van ijzer is minder oplosbaar en vormt dus minder problemen. Indien meer dan 200 ppm sulfaat aanwezig is in het drinkwater, zal ijzer een complex vormen met sulfaat (Linn, 2008). Daarbij daalt de smakelijkheid van het water nog meer en wordt nog minder water opgenomen. Onder normale omstandigheden zijn er drie systemen in het lichaam die ijzervergiftiging tegengaan (Beede, 2006). Eerst en vooral is er een ferritinesysteem in de cellen van de darmwand die de ijzerabsorptie reguleert. Bij een overmaat aan Fe 2+ zal ijzer tussen de cellen dringen waardoor het ferritinesysteem zijn controle verliest. Daarnaast bestaat er ook nog een transferrine- en een lactoferrinesysteem dat ijzer bindt in het bloed en in de weefsels, maar bij een overmaat aan ijzer kan het onvoldoende gebonden worden. Het gevolg daarvan is dat er grote hoeveelheden reactieve zuurstofvormen (bijvoorbeeld peroxide) ontstaan wat leidt tot oxidatieve stress (Beede, 2006; Linn, 2008). Als gevolg van de oxidatieve stress worden membraanstructuren beschadigd en worden de normale biochemische reacties verstoord. De gevolgen zijn een lagere immuniteit, een verhoogd gebruik van antioxidantia (bijvoorbeeld selenium), meer gevallen van mastitis en metritis, meer gevallen van het ophouden van de nageboorte, meer gevallen van diarree, minder voederopname en een lagere melkproductie (Beede, 2006; Linn, 2008). Aangezien ijzer in het water meer beschikbaar is voor de koe dan ijzer in het voeder, vormt een hoog gehalte aan ijzer in het water een groter risico tot ijzervergiftiging dan een hoog gehalte in het voeder (Beede, 2006). Vanaf een concentratie van 0,3 ppm ontstaat er een risico voor de gezondheid en de productie van koeien (Beede, 2006; Swistock, 2013). Nochtans zijn er andere bronnen die een hogere concentratie hanteren als norm voor het ijzergehalte in het drinkwater (Bagley et al., 1997; Schothorst Feed Research B.V., 2006; Inagro, 2011; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014) Mangaan Mangaan is een bestanddeel van talrijke enzymen (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Het effect van een overschot aan mangaan is weinig bekend bij melkvee. Algemeen wordt beschouwd dat een concentratie groter dan 0,05 ppm de wateropname negatief beïnvloedt door het veroorzaken van een slechte smaak en een roestbruine verkleuring (Linn & Raeth- 34

37 Knight, 2002; Beede, 2006; Swistock, 2013; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Een hoge mangaanconcentratie leidt ook tot problemen in verband met koperabsorptie (Adams & Sharpe, 2014). Donkerbruine tot zwarte afzettingen en neerslag in de leidingen en waterbakken wijzen op een hoge concentratie aan mangaan en zorgen voor een lager waterdebiet waardoor de wateropname kan worden gereduceerd (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Een tekort aan mangaan zou volgens veldwaarnemingen aanleiding geven tot een hoger percentage aan stierkalveren dan aan vaarskalveren (Malestein, 2004; De Brabander, 2014). Dit werd niet wetenschappelijk aangetoond. Dit mangaantekort kan ontstaan door een tekort aan mangaan in het rantsoen of door een overmaat aan calcium (Malestein, 2004). Daarnaast zou een tekort aan mangaan (minder dan 20 ppm in totaal) tijdens de dracht ook aanleiding geven tot misvormingen bij het kalf bijvoorbeeld grotere gewrichten en gedraaide poten (Rojas et al., 1965). Een tekort aan mangaan leidt volgens Messens (2013) en De Brabander (2014) ook tot beenderdeformatie en storing van de geslachtsfuncties. Maar een tekort aan mangaan komt in de praktijk zelden voor (De Brabander, 2014) Koper Koper is een bestanddeel van een aantal enzymen en is eveneens betrokken bij de bloedvorming, de vorming van pigment, de structuur en het uiterlijk van haren en de bescherming tegen vrije radicalen (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Koper heeft een oxiderende werking op de celmembranen (Counotte & Mars, 2008). Bijgevolg kan een te hoge concentratie aan koper in het drinkwater aanleiding geven tot schade aan de lever (Adams & Sharpe, 2014; Bunting, z.j.). Vanaf een gehalte van 1,0 ppm ontstaat volgens Ewing & Charlton (2007) en Swistock (2013) een bittere metaalsmaak wat de wateropname zou doen dalen. Een gehalte van 0,50 ppm zou volgens Mukhtar (1998) reeds aanleiding geven tot kopertoxiciteit. In België bestaat er geen norm voor koper terwijl dit in bepaalde andere landen wel het geval is (zie punt 6) Zink Zink is een activator en component van meer dan 30 enzymen (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Daarnaast is het ook betrokken in het nucleïnezuur- en koolhydraatmetabolisme en de eiwitsynthese en speelt het een belangrijke rol in het functioneren van de huid, het haar en de hoeven (De Brabander, 2014). In de literatuur wordt geen informatie gevonden in verband met het effect van een te hoog zinkgehalte in het drinkwater. Zink en koper treden in competitie voor de resorptie in de dunne darm zodat een overmaat aan zink de koperabsorptie negatief beïnvloedt (Counotte & Mars, 2008; De Brabander, 2014). Maar volgens De Brabander (2014) komt een schadelijke 35

38 overmaatsituatie zelden voor bij melkvee. Nochtans wordt een norm gehanteerd voor zink in het drinkwater van 5-25 mg/l (Ewing & Charlton, 2007) Selenium Selenium maakt onderdeel uit van een enzym (glutathion peroxidase) dat een rol speelt bij het onschadelijk maken van zuurstofradicalen en bij het functioneren van de witte bloedcellen. Zowel een tekort als een teveel aan selenium zijn schadelijk voor de koe. Bij een hoog zwavelgehalte in het water ontstaat een tekort aan selenium, want de seleniumvoorziening wordt ongunstig beïnvloed door zwavel. Een tekort aan selenium leidt tot een slechte groei, een verminderde weerstand, diarree, baarmoederontsteking en het ophouden van de nageboorte. Ook een seleniumovermaat is nadelig en leidt tot een verminderde weerstand, verlammingsverschijnselen en verlies van het haarkleed (Ouweltjes & Schils, 2002; Ewing & Charlton, 2007; Counotte & Mars, 2008). Ewing & Charlton (2007) hanteren een norm van 0,05 mg/l Molybdeen Molybdeen is een bestanddeel van het enzym xanthine-oxidase dat aanwezig is in de melk (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Een hoog gehalte aan molybdeen leidt net zoals ijzer en mangaan tot problemen in verband met de absorptie van koper (Counotte & Mars, 2008; Adams & Sharpe, 2014; De Brabander, 2014). Een te hoog gehalte aan molybdeen in het drinkwater geeft bijgevolg aanleiding tot een kopertekort. Volgens Ewing & Charlton (2007) mag het gehalte aan molybdeen in het drinkwater niet hoger zijn dan 0,05 mg/l. Hogere gehaltes kunnen naast kopertekort ook aanleiding geven tot reproductieproblemen (verlaagde conceptie, anovulatie en anoestrus), diarree, een verlaagde groeisnelheid en gewichtsverlies (Ewing & Charlton, 2007) Arseen Arseen speelt een rol in metallo-enzymcomplexen, vormt verschillende metabolieten uit methionine zoals cystine en taurine en heeft een bacteriocidaal en bacteriostatisch effect op gastro-intestinale micro-organismen (Ewing & Charlton, 2007). Over het effect van arseen in het drinkwater van melkvee op de gezondheid en de productie is weinig informatie (Linn, 2008). Arseen komt vooral voor onder de vorm van arsenaat en arseniet in grondwater (Linn, 2008). Volgens Counotte & Mars (2008) is arseen zowel giftig als carcinogeen. Daarbij is arseniet toxischer dan arsenaat (Ewing & Charlton, 2007). Bij een overmaat aan arseen ontstaan eerst huidafwijkingen. Vervolgens worden organen aangetast en dit leidt uiteindelijk tot sterfte. Het nadeel van arseen is dat het een zeer langzaam werkende stof is en dat de eerste symptomen pas na 5 tot 15 jaar duidelijk worden (Counotte & Mars, 2008). Het 36

39 gehalte in het drinkwater moet volgens Counotte & Mars (2008) lager zijn dan 0,01 ppm. Nochtans hanteren andere bronnen een hogere norm, namelijk 0,20 ppm (Mukhtar, 1998; Beede, 2006). Volgens Ewing & Charlton (2007) mag het gehalte zelfs nog hoger zijn, namelijk 1,00 ppm Lood Een te hoog gehalte aan lood kan aanleiding geven tot loodvergiftiging. De symptomen zijn verminderde eetlust, gewichtsverlies, hypochrome anemie en aantasting van het zenuwstelsel (Counotte & Mars, 2008). Lood interageert met calcium, ijzer en zink (Counotte & Mars, 2008). Een hoog gehalte aan calcium, ijzer en/of zink leidt tot minder loodabsorptie en omgekeerd. Bij een te hoog gehalte aan lood word het ook uitgescheiden via de melk (Counotte & Mars, 2008). Volgens Ewing & Charlton (2007) moet het gehalte aan lood in het drinkwater lager zijn dan 0,10 mg/l, maar er kunnen reeds problemen optreden vanaf een gehalte van 0,05 mg/l Fluoride Fluor komt in het lichaam van de koe vooral voor in de tanden en de beenderen, doch is niet noodzakelijk (Messens, 2013). Hoge fluoridegehaltes leiden niet tot acute vergiftiging, maar een overmaat aan fluoride kan op lange termijn tand- en pootproblemen veroorzaken (Counotte & Mars, 2008; Lardy et al., 2008; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Hoge gehaltes zouden ook aanleiding geven tot een verlaagde melkproductie (Ewing & Charlton, 2007). Ewing & Charlton (2007) hanteren een norm van 2 mg/l indien geen fluor aanwezig is in het voeder en een norm van 1 mg/l indien dit wel het geval is Kobalt Kobalt is een essentieel bestanddeel van vitamine B12 dat door de micro-organismen in de pens wordt aangemaakt (Counotte & Mars, 2008; Messens, 2013; De Brabander, 2014). Het is niet erg giftig met als gevolg dat een overmaat aan kobalt zelden voorkomt bij melkvee (Messens, 2013; De Brabander, 2014). Nochtans beweert Ewing & Charlton (2007) dat een gehalte hoger dan 1,0 mg/l drinkwater toxisch is voor koeien Cadmium Cadmium heeft geen essentiële functie in het lichaam van de koe (Ewing & Charlton, 2007). Het heeft dezelfde interacties als lood: een hoog gehalte aan calcium, ijzer en/of zink leidt tot 37

40 minder cadmiumabsorptie en omgekeerd (Counotte & Mars, 2008). Cadmium wordt gebonden in botten en veroorzaakt bijgevolg een verstoring van het botmetabolisme (Counotte & Mars, 2008). In de lever wordt cadmium gebonden aan eiwitten. Dit eiwitgebonden cadmium wordt daarna opgeslagen in de nier en verstoort de functie van de nier. Tot slot kan cadmium ook aanleiding geven tot anemie, reproductieproblemen, een verlaagde groeisnelheid, een verlaagde melkproductie, meer sterfte, (Mukhtar, 1998; Ewing & Charlton, 2007; Counotte & Mars, 2008). Vanaf een totale opname (voeder en water) van 30 ppm cadmium ontstaan de toxische effecten (Ewing & Charlton, 2007) Kwik Kwik is een vluchtig element dat een sterke wisselwerking heeft met selenium (Counotte & Mars, 2008). Puur kwik is niet giftig voor melkvee, als kwikverbinding zorgt het wel voor problemen. Bij een kwikvergiftiging worden zuurstofradicalen gevormd in het lichaam. Selenium beschermt echter het lichaam door het wegnemen van deze zuurstofradicalen. Kwiktoxiciteit resulteert in bloederige diarree, overvloedige dorst en overmatige speekselproductie (Ewing & Charlton, 2007). Verschillende bronnen hanteren een norm voor drinkwater van 0,01 ppm (Bagley et al., 1997; Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Looper & Waldner, 2007; Beede, 2012; Adams & Sharpe, 2014). Andere bronnen hanteren een lagere norm voor kwik, namelijk 0,003 ppm (Linn, 2008; Wright, 2012) Aluminium Aluminium speelt een rol in het koolhydraatmetabolisme en in het calcium/vitamine D3 metabolisme (Ewing & Charlton, 2007). Aluminium wordt slecht geabsorbeerd in het lichaam van de koe (Meijer, 2013). De absorptie neemt toe naarmate er meer fluor aanwezig is in het maagdarmkanaal, want dan wordt een complex gevormd dat goed oplosbaar is. Aluminium is vrijwel niet toxisch volgens Meijer (2013). Volgens Ewing & Charlton (2007) is aluminium wel toxisch, meerbepaald neurotoxisch. In Nederland, Canada en Scandinavië wordt een norm gehanteerd van 5 mg/l oplosbaar aluminium in drinkwater (Meijer, 2013). Deze norm is gebaseerd op een proef bij ratten waarbij gedurende een levenslange blootstelling aan deze dosis geen negatieve effecten werden waargenomen op de gezondheid. Een overschrijding van deze norm zou niet tot gezondheidsproblemen leiden bij melkvee, want bij een langdurige toediening van 180 g per dag werden geen negatieve effecten waargenomen op de gezondheid. Een gehalte van 5 mg/l komt ongeveer overeen met een opname van 500 mg per dag aluminium via het water. Via het voeder wordt ongeveer dezelfde hoeveelheid opgenomen per dag. Mogelijks treden echter smaakproblemen op bij overschrijding van deze norm waardoor de wateropname zou dalen. Bij hogere doseringen zou aluminium ook interfereren met de fosforopname en het fosformetabolisme (Meijer, 2013). Volgens Ewing & 38

41 Charlton (2007) moet een maximale concentratie van 0,5 mg/l gehanteerd worden voor aluminium wat opmerkelijk lager is Andere Andere zware metalen die een gevaar kunnen vormen voor de gezondheid van de koe zijn boor, chromium, nikkel, vanadium, barium,... Over deze elementen wordt weinig informatie gevonden in de literatuur. Boor zou toxisch zijn bij een gehalte van 150 tot 300 ppm in het drinkwater van melkkoeien gedurende 30 dagen. Gevolgen van een overmaat aan boor zijn oedeemvorming in de poten, verminderde drogestofopname, diarree, Chromium zou toxisch zijn vanaf een gehalte van 0,05 tot 0,10 ppm wat leidt tot diarree, braken, uitdroging, dermatitis, verminderde groei, (Ewing & Charlton, 2007) Pesticiden en andere toxische stoffen Het spreekt voor zich dat de aanwezigheid van pesticiden en andere toxische stoffen (bijvoorbeeld cyanide) in het drinkwater negatief is voor de gezondheid van het dier en aldus de prestaties negatief beïnvloedt. De maximale gehaltes aan herbiciden en andere pesticiden zijn nog niet achterhaald voor melkvee (Lardy et al., 2008). Nochtans worden volgens Beede (2006) volgende normen gehanteerd bij de desbetreffende pesticiden (zie tabel 10). Een mogelijke oorzaak van verstoring van de gezondheid, de vruchtbaarheid en/of de melkproductie is dat de chemische stoffen een invloed hebben op de hormoonhuishouding (Counotte & Mars, 2008). Waarschijnlijk geven deze stoffen ook aanleiding tot residu s in de melk wat de kwaliteit van de melk negatief beïnvloedt. Dit werd reeds aangetoond door additie van DDT in het rantsoen van koeien (Zwieg et al., 1961), maar nog niet door additie van pesticiden in het drinkwater. Tabel 10: Maximale gehaltes aan pesticiden in drinkwater voor melkvee (Bron: Beede, 2006) Pesticide Norm Aldrin 0,001 ppm Chlordane 0,003 ppm DDT 0,05 ppm Dieldrin 0,001 ppm Endrin 0,0005 ppm Heptachlor 0,0001 ppm Heptachlor epoxide 0,0001 ppm Lindane 0,005 ppm Methoxychlor 1,0 ppm Toxaphene 0,005 ppm Carbamate en organofosforpesticiden 0,1 ppm 39

42 5.12. Micro-organismen Om de waterkwaliteit te evalueren, is analyse van de totale bacteriën en de coliforme bacteriën zeer belangrijk. In een studie in Transylvania waarin 60 waterstalen werden geanalyseerd op microbiële vervuiling, werden in 91,67 % van de stalen bacterïen aangetroffen (Popescu et al., 2011). 70 % en 63,33 % van de stalen waren vervuild met coliforme bacteriën en fecale coliformen respectievelijk. Dit toont aan dat het drinkwater bij melkvee dikwijls van een lage microbiële kwaliteit is. Hoe hoger het gehalte aan coliforme bacteriën, hoe groter de kans op pathogene organismen in het water en hoe groter de kans op ziektes bijvoorbeeld diarree (Linn & Raeth-Knight, 2002; Brew et al., 2009; Adams & Sharpe, 2014). Ook analyse van fecale coliformen en fecale streptococcen is belangrijk om te achterhalen of de vervuiling veroorzaakt wordt door mest (Looper & Waldner, 2007; Popescu et al., 2011; Adams & Sharpe, 2014). Ziektes zoals leptospirose en stinkpoot worden gemakkelijk verspreid via consumptie van gecontamineerd drinkwater (Brew et al., 2009). Leptospirose wordt verspreid door opname van drinkwater dat gecontamineerd is met urine van zieke dieren. Stinkpoot veroorzaakt door Fusobacterium necrophorum kan verspreid worden via het drinkwater indien de koeien met hun poten in het water kunnen (bijvoorbeeld oppervlaktewater in de weide). Water dat gecontamineerd is met Clostridia kan botuline bevatten wat leidt tot botulisme bij rundvee (Counotte & Mars, 2008). In tabel 11 worden richtlijnen weergegeven voor het aantal bacteriën in drinkwater voor melkvee. Volgens Popescu et al. (2011) zijn er bronnen die beweren dat koeien vrij tolerant zijn voor bacteriële vervuiling van het drinkwater alhoewel er nog maar weinig onderzoek werd uitgevoerd hieromtrent. Tabel 11: Richtlijn voor het aantal bacteriën in drinkwater voor melkvee (Bron: Looper & Waldner, 2007) Soort bacteriën Richtlijn Totale coliformen < 1 per 100 ml voor jonge kalveren < 15 per 100 ml voor volwassen koeien Fecale coliformen < 1 per 100 ml voor jonge kalveren < 10 per 100 ml voor volwassen koeien Fecale streptococcen < 3 per 100 ml voor jonge kalveren < 30 per 100 ml voor volwassen koeien Totale bacteriën < 500 per 100 ml Bacteriën zijn niet enkel negatief voor de gezondheid van het dier. Ijzerlievende bacteriën kunnen bijvoorbeeld een donker slijm produceren in het drinkwater wat een slechte smaak veroorzaakt en wat leidt tot verstopping van de leidingen. Dit veroorzaakt allebei een verlaagde wateropname. (Bunting, z.j.) 40

43 Naast bacteriën kunnen ook algen aanwezig zijn in het water zoals blauw-groene algen die eveneens ziektes kunnen veroorzaken (Looper & Waldner, 2007; Brew et al., 2009; Bunting, z.j.). Vergiftiging door blauw-groene algen leidt volgens Looper & Waldner (2007) en volgens Lardy et al. (2008) tot ataxie (coördinatiestoornissen), diarree, stuiptrekkingen, moeizame ademhaling en sterfte. De oorzaak van de vergiftiging zijn toxinen die geproduceerd worden door blauw-groene algen. Volgens Van Dokkum et al. (1999) is de concentratie waarbij vergiftiging optreedt niet bekend. Bij warm en zonnig weer, bij aanwezigheid van voldoende nutriënten in het water, bij stilstaand water en bij aanwezigheid van wind kunnen deze algen exponentieel groeien en toxische componenten produceren (Beede, 2006). Vooral cyanobacterium (Microcystic aeruginosa) veroorzaakt problemen bij algenbloei. Het schadelijk effect leidt tot anorexia, diarree en zwakheid. Indien een grote hoeveelheid algen worden opgenomen via het drinkwater, kan dit ook aanleiding geven tot ernstige hepatotoxiciteit (leverbeschadiging) veroorzaakt door een toxine (microcystine) geproduceerd door de algen. Dit kan uiteindelijk zelfs leiden tot sterfte (Beede, 2006). Algenbloei is vooral een probleem in warmere gebieden omdat algen een hoge temperatuur vereisen voor hun groei (Beede, 2006; Counotte & Mars, 2008). Microbiële vervuiling van het drinkwater kan ook leiden tot verstoring van de microflora in de pens wat leidt tot verstoring van het pensmetabolisme (Adams & Sharpe, 2014; Bunting, z.j.). Daarnaast kan het leiden tot een lagere voederopname, diarree, gezwellen, maagzweren, mastitis en salmonellavergiftiging (Bunting, z.j.). 6. Normen voor de drinkwaterkwaliteit In tabel 12 worden verschillende normen voor de drinkwaterkwaliteit bij melkvee met elkaar vergeleken. Daaruit blijkt dat er nogal wat onenigheid is omtrent de drinkwaterkwaliteit bij melkvee. Fysisch onderzoek is enkel belangrijk in België. In geen enkel ander land worden normen gegeven voor de kleur en de geur van het drinkwater. De totale hardheid is ook enkel van belang in België en Nederland. In Amerika hanteert men geen norm voor de hardheid van het drinkwater. Dit komt doordat de hardheid geen effect heeft op de productie (zie punt 5.3.). Bij een aantal parameters ligt de norm in België hoger dan in andere landen, namelijk nitraat, ijzer, mangaan, totaal kiemgetal en aantal coliforme bacteriën. Voor de elementen koper, zink, selenium, molybdeen, arseen, lood, kobalt, cadmium, kwik, aluminium, chromium, vanadium, nikkel, boor en barium bestaat er zelfs geen norm in België. 41

44 Tabel 12: Normen voor de drinkwaterkwaliteit bij melkvee Parameter (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Fysisch onderzoek Kleur Helder, kleurloos Geur Geurloos Chemisch onderzoek ph 5,5-8,5 5-8,5 6,0-8,5 7,0-5,1-9,0 6,5-8,5 5,5-9,0 9,0 Zoutgehalte (ppm) 3000 TDS (ppm) TSS (ppm) 3000,0 Geleidbaarheid (µs/cm) Totale hardheid ( D) Sulfide (ppm) 0 0,1 1 Sulfaat (ppm) Chloride (ppm) Nitraat (ppm) Nitriet (ppm) 1,0 0,10 4, Calcium (ppm) Magnesium (ppm) Natrium (ppm) Ijzer (ppm) 2,5 0,5 0,3 0,3 0,3 2,0 Mangaan (ppm) 1,0 1,0 0,05 0,05 0,05 Koper (ppm) 0,5 0,3 0,6 1,0 1,0 1 1,0 0,05 Zink (ppm) 25,0 25 5, Selenium (ppm) 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,1 Molybdeen (ppm) 0,5 0,3 42

45 Arseen (ppm) 0,2 1 0,20 0,05 0,5 5,0 0,2 1 Lood (ppm) 0,1 0,10 0,015 0,1 0,015 0,1 Fluoride (ppm) 2,0 2,0 1 2,4 2,0 2,0 2 0,5 2,0 2 Kobalt (ppm) 1,0 1,0 1,0 1 1,0 1,0 Cadmium (ppm) 0,05 5 0,05 0,005 0,02 0,005 5,0 0,05 Kwik (ppm) 0,01 0,01 0,01 0,003 0,003 0,001 0,01 Aluminium (ppm) 5,0 0,5 5,0 0,5 Chromium (ppm) 1,0 0,1 1,0 0,1 0,05 1,0 Vanadium (ppm) 0,1 0,1 0,01 0,1 0,1 0,1 Nikkel (ppm) 1,0 0,25 0,25 1,0 Boor (ppm) 5,0 5,0 5 Barium (ppm) ,2 Bicarbonaat (ppm) 500 Ammonium (ppm) 10 2,0 Fosfaat (ppm) 2,0 Bacteriologisch onderzoek Totaal kiemgetal 22 C (kve/ml) < < Totaal kiemgetal 37 C (kve/ml) < < Coliformen (kve/ml) < 100 < 100 0,15 Fecale coliformen (kve/ml) 0,10 E. coli (kve/ml) < 100 Intestinale enterococcen < 1 30 (kve/100 ml) Sulfietreducerende Clostridia < 1 (kve/20 ml) Clostridium perfringens (kve/100 ml) < 1 43

46 Schimmels/gisten (kve/ml) < Salmonella sp. (kve/ml) 0 (1) Inagro, 2011; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, België (2) Schothorst Feed Research B.V. (2006) - Nederland (3) Beede, USA (4) Beede, 2006; Beede, 2012; Adams & Sharpe, USA (5) Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Looper & Waldner, USA (6) Linn, Canada (7) Wright, USA en Canada (8) Bagley et al., USA (9) Lardy et al., USA 44

47 7. Relatie tussen de oorsprong van het drinkwater en de drinkwaterkwaliteit 7.1. Diep en ondiep grondwater Grondwater is de belangrijkste waterbron op de meeste land- en tuinbouwbedrijven (Deputatie van de provincie Oost-Vlaanderen, 2007). Het wordt uit de bovenste grondlagen gehaald op een diepte van 50 tot 100 m (Water.nl, 2008). Doordat dit grondwater eerst onderhevig is aan percolatie doorheen de bodem, zijn de meeste bacteriën reeds uit het water verwijderd door filtratie (Water.nl, 2008). Grondwater heeft dus meestal een tamelijk goede kwaliteit. Maar niet overal is het grondwater van een even goede kwaliteit. Vaak kan een ontijzering van het water noodzakelijk zijn of is het grondwater te brak (Deputatie van de provincie Oost-Vlaanderen, 2007). Diep grondwater wordt meestal gewonnen via een boorput, ondiep grondwater kan bijvoorbeeld afkomstig zijn van drainage van landbouwpercelen (Deputatie van de provincie Oost-Vlaanderen, 2007). Ondiep grondwater is minder constant van kwaliteit dan diep grondwater en bevat soms te veel ijzer, zout, ammonium, nitraat en/of bacteriën (Schothorst Feed Research B.V., 2006; Deputatie van de provincie Oost-Vlaanderen, 2007). Hoe dieper de bron, hoe beter de kwaliteit van het grondwater (Schothorst Feed Research B.V., 2006). Grondwater dat afkomstig is uit zandgronden bevat volgens Mahler et al. (1990) en volgens Dierengezondheidszorg Vlaanderen (2014) meer nitraat dan grondwater uit andere gronden. Ook de nabijheid van de zee zou een invloed hebben op de kwaliteit van het water, het leidt namelijk tot een hoger zoutgehalte van het grondwater (Schothorst Feed Research B.V., 2006; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Ook in veengebieden kunnen problemen optreden met grondwater door een slechte smaak door humuszuren en ijzer (Schothorst Feed Research B.V., 2006). Daarnaast heeft ook de bemestingsgraad een duidelijke invloed op de kwaliteit van het grondwater (Schothorst Feed Research B.V., 2006) Leidingwater Leidingwater heeft over het algemeen de beste kwaliteit, want het is aan strenge normen onderhevig (zie tabel 2). Leidingwater is wel duurder dan andere waterbronnen en wordt bijgevolg minder gebruikt op melkveebedrijven Hemelwater Heel wat bedrijven maken gebruik van hemelwater. Er bestaan verschillende systemen voor de opvang van hemelwater zoals een foliebassin, een betonnen regenput, een metalen watersilo en een open put. Het nadeel van een foliebassin in vergelijking met een metalen watersilo is de grotere grondoppervlakte die nodig is en de onmogelijkheid van afscherming 45

48 tegen algen. Bijgevolg zal de kwaliteit van hemelwater in een metalen watersilo beter zijn dan hemelwater in een foliebassin. In een betonnen regenput kan de waterkwaliteit goed gecontroleerd worden. Door afwezigheid van licht is er bovendien minder kans op algenbloei. Het nadeel is dat de kostprijs zeer hoog is. Bij een open put staat het hemelwater in contact met het grondwater. Bijgevolg wordt de kwaliteit van het hemelwater beïnvloed door de kwaliteit van het grondwater. (Deputatie van de provincie Oost-Vlaanderen, 2007) 7.4. Oppervlaktewater Met oppervlaktewater wordt het water uit grachten, sloten, kanalen en rivieren bedoeld. Water uit een vijver dat niet gevoed wordt door een beek of gracht maar door grondwater, is geen oppervlaktewater maar ondiep grondwater. Vaak zijn koeien in de weideperiode afhankelijk van oppervlaktewater voor hun wateropname (Schothorst Feed Research B.V., 2006). Oppervlaktewater is nog minder constant van kwaliteit dan ondiep grondwater, want het is relatief gevoelig voor kwaliteitsproblemen door riooloverstorten, accidentele lozingen en insijpeling van gewasbeschermingsmiddelen, meststoffen en nitraat (Deputatie van de provincie Oost-Vlaanderen, 2007). De kans dat oppervlaktewater ongeschikt is als drinkwater is relatief groot (Schothorst Feed Research B.V., 2006) Gezuiverd afvalwater Gebruik van gezuiverd afvalwater als drinkwater wordt niet aangewezen, want de kwaliteit is heel wat minder dan van de andere waterbronnen (Deputatie van de provincie Oost- Vlaanderen, 2007) Verontreinigingen in het drinkwatersysteem Indien het water aan de bron van goede kwaliteit is, is dit nog geen garantie dat het water ook van goede kwaliteit is ter hoogte van de drinkbakken. Verontreinigingen in het drinkwatersysteem kunnen ervoor zorgen dat het water na verloop van tijd ongeschikt wordt (Schothorst Feed Research B.V., 2006). Zo kunnen er in de waterleidingen biofilms ontstaan waarin micro-organismen zich vermeerderen. Neerslag van ijzer en mangaan in de leidingen en de terugstroom van kiemen door een lage waterdruk versterken de vorming van deze biofilms. Daardoor krijgt het drinkwater een afwijkende kwaliteit en ontstaat er een negatief effect op het debiet. Ook in de drinkbakken zelf kunnen verontreinigingen ontstaan (Schothorst Feed Research B.V., 2006). Het is bijgevolg belangrijk dat de kwaliteit van het drinkwater gecontroleerd wordt op de plaats waar de dieren drinken. 46

49 Sommige materialen waarvan waterleidingen zijn gemaakt, zijn doorlatend voor ammoniak (Counotte & Mars, 2008). In leidingen die dicht in de buurt van mestkelders liggen of onder de vloer lopen boven de mestkelder kan ammonium zich ophopen. Ammonium kan worden omgezet naar nitriet en nitraat door bacteriën waardoor de kwaliteit van het water daalt. Ook het materiaal waaruit de drinkbak bestaat, speelt een rol in de drinkwaterkwaliteit. Metalen drinkbakken zouden leiden tot een significant lager gehalte aan coliformen en E. coli in vergelijking met andere materialen zoals beton of plastiek (LeJeune et al., 2001; Popescu et al., 2011). Hoe dichter de drinkbakken bij het voeder gemonteerd zijn, hoe meer microbiële contaminatie van het drinkwater (LeJeune et al., 2001; Popescu et al., 2011). Tot slot speelt ook het seizoen een belangrijke rol. In de zomer zou er meer microbiële contaminatie optreden in de drinkbakken dan in de winter (LeJeune et al., 2001). 8. Behandelingen om de waterkwaliteit te verbeteren Eerst en vooral is het belangrijk dat drinkbakken regelmatig worden schoongemaakt. Microorganismen kunnen het water contamineren ter hoogte van de waterbron, maar meestal treedt bacteriële contaminatie pas op in de drinkbakken zelf (Linn & Raeth-Knight, 2002). Door het behouden van propere drinkbakken krijgen micro-organismen minder de kans om zich te ontwikkelen. Volgens de Gezondheidsdienst voor Dieren in Nederland is de schoonmaakprocedure afhankelijk van de soort drinkbak (Gezondheidsdienst voor Dieren, 2015). Diepe drinkbakken (meer dan 20 cm diep) zouden minder gereinigd moeten worden dan ondiepe drinkbakken. Een wekelijkse visuele controle van de drinkbakken helpt te bepalen of en hoe vaak de bakken schoongemaakt dienen te worden. Schoonmaken kan door de bak leeg te laten lopen, de wanden schoon te borstelen en dan weer te vullen met drinkwater. Ook een verhoogde sokkel rond de drinkbakken kan helpen om contaminatie met mest en dus ook met micro-organismen te verhinderen (Lardy et al., 2008; Popescu et al., 2011; Adams & Sharpe, 2014). De koeien gaan met hun voorpoten op de sokkel staan om te drinken, maar gaan meestal niet met hun achterpoten op de sokkel staan waardoor er geen mest in de drinkbakken terecht komt. Door de drinkbakken in de schaduw te plaatsen, treedt er ook minder algengroei op (Beede, 1994; Looper & Waldner, 2007). Directe blootstelling aan zonlicht van het drinkwater zou echter wel het gehalte aan coliforme bacteriën en E. coli doen dalen (LeJeune et al., 2001). Indien de waterkwaliteit dan nog niet goed is, kan geopteerd worden om een andere waterbron te gebruiken, bijvoorbeeld leidingwater (Beede, 2006; Beede, 2012). Daarbij is het belangrijk om de meeropbrengst te vergelijken met de meerkost, want leidingwater is een duurdere waterbron. 47

50 In sommige gevallen is een waterbehandelingssysteem noodzakelijk om een goede kwaliteit van het drinkwater te verzekeren (Beede, 2012; Bunting, z.j.). Op bepaalde melkveebedrijven in de Verenigde Staten wordt dit reeds succesvol toegepast (Beede, 2006). Maar een waterbehandelingssysteem kost geld en in bepaalde gevallen is het economisch niet interessant. Daarom is het ook bij een waterbehandelingssysteem noodzakelijk om een economische vergelijking te maken van de meeropbrengst en de meerkost. Een waterbehandelingssysteem vergt ook enig onderhoud en heeft slechts een bepaalde levensduur. In tabel 13 worden verschillende methoden weergegeven om ongewenste elementen te verwijderen uit water. De verschillende methoden worden daarna kort besproken. Tabel 13: Werkingsspectrum van verschillende waterbehandelingssystemen (Bron: Beede, 2006; Beede, 2012) Element Waterbehandelingssysteem AKF LS C D K-A U MF OO US O OF Chloride x Coliforme bacteriën, andere micro-organismen x x x Kleur x x x x Waterstofsulfide x x a x a x Anorganische elementen (Pb, Hg, As, Cd, Ba, ) x b x x c x Opgelost ijzer en mangaan x a x d x a x Onoplosbaar ijzer en mangaan x x Nitraat x x e x Geur en slechte smaak x x x x x x x Bepaalde pesticiden x x Radium x x x Radongas x x Zout x x Zand, slib, klei (troebelheid) x Vluchtige organische stoffen x x x f x Hardheid x a Enkel indien nabehandeling door mechanische filtratie of actief koolfilter b Enkel kwik c Enkel barium d Indien lage concentraties e Enkel anionuitwisselaars f Enkel voor vluchtige organische stoffen met hoge kookpunten 48

51 8.1. Actief koolfilter (AKF) Actief kool is een microporeuze inerte koolstofmatrix met een zeer groot intern oppervlak (De Gelder, 2013). Contaminanten worden geadsorbeerd door deze matrix en worden op die manier verwijderd uit het water (Beede, 2006). Met behulp van een actief koolfilter kunnen chloride, bepaalde componenten die geassocieerd zijn met kleur, geur en een slechte smaak, kwik, bepaalde pesticiden, radongas en vluchtige organische stoffen worden verwijderd (zie tabel 13). Afhankelijk van de hoeveelheid te behandelen water dienen de filters regelmatig vernieuwd te worden, want na een tijd is de actief koolfilter volledig verzadigd. Indien de filter niet regelmatig wordt onderhouden, zal er bacteriële groei optreden wat negatief is voor de waterkwaliteit (Beede, 2006) Luchtstrippen (LS) Bij luchtstrippen wordt het water intensief in contact gebracht met lucht. De contaminanten gaan daarbij over van het water naar de lucht en worden bijgevolg uit het water geblazen. Daarbij zijn er verschillende uitvoeringsvormen. Deze methode kan worden toegepast voor de verwijdering van waterstofsulfide, bepaalde geuren en smaken, radongas en bepaalde vluchtige organische stoffen (zie tabel 13). De nadelen van dit systeem zijn de hoge energiekost, de geluidshinder en potentiële bacteriële groei. (Beede, 2006) 8.3. Chlorering (C) Chlorering wordt vooral toegepast om bepaalde micro-organismen te verwijderen uit water (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006). Daarnaast helpt het ook bij het verwijderen van een ongewenste kleur, geur en/of smaak. Ook waterstofsulfide en opgelost ijzer en mangaan kunnen worden verwijderd door chlorering indien daarna nog een mechanische filtratie of actief koolfiltratie wordt toegepast (zie tabel 13). Bij chlorering wordt chloride aan het water toegevoegd in een welbepaalde verhouding (Beede, 2006). Het principe van chemisch desinfecteren met behulp van chloor is het uitschakelen van de enzymenactiviteit en/of het verstoren van de eiwitopbouw in de micro-organismen (Meersman et al., 2009). De vraag die hierbij moet worden gesteld, is of chlorering van het drinkwater geen negatief effect heeft op de microbiële flora in de pens. Over dit effect worden geen gegevens gevonden in de literatuur. Chloride is niet duur en is reeds werkzaam in lage concentraties (Linn & Raeth- Knight, 2002). Daarnaast heeft het ook een residueel effect (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006). Indien het systeem niet goed wordt uitgevoerd, kan het tamelijk duur zijn en ook gevaarlijk door het ontstaan van schadelijke bijproducten zoals trihalomethanen (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006). Daarbij dient ook opgelet te worden dat het gehalte aan chloride niet te hoog wordt in het drinkwater, want dit kan ervoor zorgen dat de wateropname gedrukt wordt (Beede, 2006). 49

52 8.4. Destillatie (D) Destillatie is een goede manier om water te verkrijgen met een lage concentratie aan anorganische componenten, nitraat, geur, bijsmaak, bepaalde pesticiden, radium, zout en vluchtige organische stoffen met hoge kookpunten (zie tabel 13). Bij destillatie wordt het water verdampt en daarna terug gecondenseerd en opgevangen in een ander opvangvat (Mahler et al., 1990; Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006). De contaminanten blijven achter in het kookvat. Het destillatieproces is wel tamelijk traag en is vrij duur door de hoge energiekost (Mahler et al., 1990; Beede, 2006). Daarnaast wordt er ook een bepaalde hoeveelheid water verbruikt door verlies (Beede, 2006) Kation- of anionuitwisselaar (K-A U) Bij een kation- of anionuitwisselaar wordt water doorheen een kolom gestuurd. Daarbij worden één of meerdere ionen uitgewisseld met andere ionen. Dit systeem wordt vooral toegepast om de hardheid van water te verlagen (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006). Daarbij worden calcium en magnesium uitgewisseld tegen natrium. Maar uit de literatuur blijkt dat de hardheid van het water geen invloed heeft op de gezondheid en de prestaties van de koeien (zie punt 5.3.). Kation- en anionuitwisselaars kunnen ook worden toegepast voor het verwijderen van bepaalde kleuren, geuren en smaken, barium, radium, nitraat en opgelost ijzer en mangaan in lage concentraties (minder dan 1 ppm) (zie tabel 13) Mechanische filter (MF) Mechanische filters kunnen worden gebruikt voor het verwijderen van onoplosbaar ijzer en mangaan, zand, slib en klei (zie tabel 13). Deze componenten hebben niet direct een invloed op de gezondheid en de prestaties van de dieren, maar ze kunnen aanleiding geven tot slijtage van de leidingen en de drinkbakken (Beede, 2006) Omgekeerde osmose (OO) Bij omgekeerde osmose wordt gebruik gemaakt van membranen die zeer duur zijn wat zorgt voor een hoge initiële kost (Beede, 2006). Deze membranen moeten ook geregeld worden vervangen wat bijgevolg zorgt voor een hoge onderhoudskost (Mahler et al., 1990; Beede, 2006). Het proces is daarnaast ook tamelijk traag. Maar er kunnen wel heel wat stoffen worden verwijderd via omgekeerde osmose zoals de meeste anorganische componenten, nitraat, bepaalde pesticiden, geur, slechte smaken, radium, zout en bepaalde vluchtige organische stoffen (zie tabel 13). 50

53 8.8. Ultraviolette straling (US) Door middel van ultraviolette straling kunnen bacteriën worden gedood in het drinkwater (zie tabel 13). Daarbij is er geen residueel effect (cfr. chlorering). Deze methode werkt bovendien onvoldoende indien het water te troebel is of indien het water te snel voorbij de lichtbron passeert. (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006) 8.9. Ozonisatie (O) Bij ozonisatie wordt het water blootgesteld aan ozon (O 3 ). Ook deze methode dient vooral voor het doden van micro-organismen waarbij er geen residueel effect is (cfr. chlorering). De apparatuur is wel tamelijk duur. Naast micro-organismen kunnen ook bepaalde kleuren, geuren en smaken, waterstofsulfide en opgelost ijzer en mangaan worden verwijderd indien gevolgd door mechanische filtratie of actief koolfiltratie (zie tabel 13). (Beede, 2006) Oxiderende filters (OF) Oxiderende filters verwijderen contaminanten uit het water door filtering en chemische (oxiderende) reacties. Deze techniek kan worden toegepast voor de verwijdering van waterstofsulfide, onoplosbaar en oplosbaar ijzer en mangaan (zie tabel 13). (Beede, 2006) Andere Ook het aanzuren van drinkwater met behulp van organische zuren kan eventueel de waterkwaliteit verbeteren door het doden van zuurgevoelige bacteriën, maar hieromtrent wordt geen informatie gevonden in de literatuur. Het aanzuren van drinkwater gebeurt reeds in de praktijk vooral bij varkens en pluimvee. In mindere mate wordt het ook toegepast bij kalveren. Bij melkvee kan aangezuurd drinkwater het risico op pensacidose verhogen. Waarschijnlijk wordt het om die reden nauwelijks toegepast in de melkveehouderij. Tot slot kan ook het toevoegen van smaakstoffen eventueel de waterkwaliteit verbeteren door het maskeren van een slechte smaak. Hierbij dient te worden opgemerkt dat daardoor de oorzaak van het probleem niet wordt weggenomen. 51

54 PRAKTIJKSTUDIE 1. Inleiding en doelstelling Uit de literatuurstudie blijkt dat er heel wat verschillen zijn tussen verschillende landen in verband met normen voor de drinkwaterkwaliteit bij melkvee. Zo zijn de normen voor het nitraatgehalte, het ijzergehalte, het mangaangehalte, het totaal kiemgetal en het aantal coliforme bacteriën in België telkens hoger dan de betreffende normen in de Verenigde Staten. Ook de normen in Nederland zijn verschillend van de normen in België voor de betreffende bestanddelen. Voor bepaalde elementen bestaat er zelfs geen norm in België terwijl dit in andere landen wel het geval is (Cu, Zn, Se, Mo, As, Pb, Co, Cd, Hg, Al, Cr, V, Ni, B en Ba). Nochtans is de kwaliteit van het drinkwater uiterst belangrijk aangezien koeien een grote hoeveelheid water opnemen per dag. Een goede kwaliteit is vereist om een optimale productie, gezondheid en vruchtbaarheid van de koeien te bekomen. Zeker bij hoogproductieve koeien speelt de drinkwaterkwaliteit een belangrijke rol. Vooral bij mangaan en ijzer is er een groot verschil op te merken. Zo hanteert België een norm van 2,5 ppm Fe en 1,0 ppm Mn terwijl dit in Nederland 0,5 ppm Fe en 1,0 ppm Mn en in de Verenigde Staten zelfs 0,3 ppm Fe en 0,05 ppm Mn is (zie tabel 12). De norm in België ligt dus veel hoger voor deze elementen. Een te hoog ijzergehalte leidt in de eerste plaats tot een daling van de wateropname door het veroorzaken van een slechte smaak en een roestbruine kleur. Het leidt daarnaast ook tot oxidatieve stress wat leidt tot een lagere melkproductie en meer gezondheids- en vruchtbaarheidsproblemen (Beede, 2006; Linn, 2008). Ook mangaan zou aanleiding geven tot een verlaagde wateropname bij een te hoog gehalte door het veroorzaken van een slechte smaak en een roestbruine verkleuring (Linn & Raeth-Knight, 2002; Beede, 2006; Swistock, 2013; Dierengezondheidszorg Vlaanderen, 2014). Beide elementen zorgen bij een hoge concentratie ook voor een lager waterdebiet door het dichtslibben van de leidingen waardoor de wateropname kan worden gereduceerd (Beede, 2006). Een verlaagde wateropname heeft direct negatieve gevolgen voor de melkproductie (Little et al., 1976; Grant, 1993). Het is dus belangrijk dat deze elementen niet in overmaat aanwezig zijn in het drinkwater van de koeien. In deze praktijkstudie wordt nagegaan of de norm in België voor mangaan en ijzer niet te hoog is. Daarbij wordt de focus op het element ijzer gelegd. Het doel van de studie is om de invloed van het ijzergehalte van het drinkwater op de productie en de gezondheid van de koeien te onderzoeken. Daarbij wordt verondersteld dat een te hoog ijzergehalte leidt tot een productiedaling en meer gezondheidsproblemen. 52

55 2. Materiaal en methoden De praktijkstudie bestaat uit drie delen. In een eerste deel wordt onderzocht of er een streekgebonden effect is op het ijzergehalte van grondwater. Daarbij worden verschillende praktijkbedrijven met elkaar vergeleken. Het tweede en derde deel van de praktijkstudie richten zich eerder op het effect van het ijzergehalte van het drinkwater op de productie en de gezondheid van de koeien Deel 1: Streekgebonden effect op het ijzergehalte van grondwater en vergelijking van verschillende praktijkbedrijven Vanaf januari 2009 tot en met oktober 2014 werden 698 drinkwaterstalen van verschillende landbouwbedrijven in België geanalyseerd door het labo van de veevoederfirma Vanden Avenne Ooigem nv. De wateranalyses bestaan uit drie delen: 1) Fysisch onderzoek: - ph (ph-meter met een nauwkeurigheid van 0,01); - geleidbaarheid (ph-meter met een nauwkeurigheid van 1 µs/cm); - helderheid, neerslag en geur (subjectieve bepaling); 2) Chemisch onderzoek: - ammoniak (colorimetrische bepaling met behulp van een kleurenschaal van Visocolor ECO met een nauwkeurigheid van 0,1 mg/l); - nitraten (Nitraat test Reflectoquant van het merk Merck Millipore met een nauwkeurigheid van 0,1 mg/l); - nitrieten (Nitriet test Reflectoquant van het merk Merck Millipore met een nauwkeurigheid van 0,1 mg/l); - hardheid (titratie met Titriplex solution A van het merk Merck Millipore met een nauwkeurigheid van 0,01 DH); - ijzer (bepaling via atomaire absorptiespectrometrie (AAS) met behulp van het toestel Spectra 220FS Atomic Absorption Spectrometer van het merk Varian met een nauwkeurigheid van 0,01 mg/l); - chloor (colorimetrische bepaling met behulp van een toestel van het merk Jenway PCLM3 met een nauwkeurigheid van 1 mg/l); 3) Bacteriologisch onderzoek: - totaal kiemgetal (Compact Dry TC); - coliformen en E. coli (Compact Dry EC); - streptococcen (Compact Dry ETB). Uit deze databank werden de ijzergehalten van 428 drinkwaterstalen afkomstig van boorputwater weergegeven op een kaart van Vlaanderen. Enkel deze ijzergehalten werden weergegeven op de kaart aangezien het doel van deze proef is om na te gaan of er een streekgebonden effect is op het ijzergehalte van grondwater. De andere drinkwaterstalen zijn 53

56 afkomstig van drainagewater, een onbekende bron, regenwater, stadswater of een steenput en konden bijgevolg niet worden gebruikt voor deze proef. Vervolgens werden de ijzerwaarden in drie klassen onderverdeeld: Klasse 1: hoger dan de Belgische norm (> 2,5 ppm); Klasse 2: tussen de Amerikaanse en de Belgische norm (0,3 tot 2,5 ppm); Klasse 3: lager dan de Amerikaanse norm (< 0,3 ppm). Daaruit werd een streekgebonden effect waargenomen (zie figuur 2). In het oosten van West-Vlaanderen liggen heel wat ijzerwaarden in klasse 1 (O-WVl). In het noordwesten van Oost-Vlaanderen liggen de meeste ijzerwaarden in klasse 2 (NW-OVl). Klasse 3 komt vooral voor in het noorden en het oosten van de provincie Antwerpen (NO-A). Figuur 2: Streekgebonden effect ijzergehalte boorputwater in Vlaanderen In deze drie streken worden zoveel mogelijk melkveebedrijven opgezocht die voldoen aan volgende voorwaarden: De drinkwaterbron is een boorput. Het bedrijf registreert de dagelijkse melkproductie per koe. Het bedrijf heeft 40 tot 170 melkkoeien. Het basisrantsoen van de koeien bestaat uit maïskuil en voordroogkuil/graskuil eventueel aangevuld met perspulp/voederbieten/draf. Het doel van dit deel van de praktijkstudie is enerzijds om na te gaan of er effectief een streekgebonden effect is op het ijzergehalte van grondwater. Er wordt daarom op ieder bedrijf een drinkwaterstaal genomen uit de drinkbak van de koeien waarna onderzocht wordt of er een verband is tussen het ijzergehalte van dat drinkwater en de ligging van het bedrijf. Anderzijds is het ook de bedoeling om na te gaan of er een verband is tussen de diepte en/of de leeftijd van de boorput en het ijzergehalte van het drinkwater. Tot slot wordt nagegaan wat de invloed is van het ijzergehalte van het drinkwater op de gemiddelde melkproductie en de melksamenstelling. Aan de hand van een enquête worden de nodige gegevens verzameld op de geselecteerde bedrijven. 54