1,721,005 research outputs found
Ergebnisse von Untersuchungen zur Bodenbelastung bei de Freilandhaltung von Schweinen
Get PDFDie Freilandhaltung von Schweinen bietet eine interessante Möglichkeit, artgerechte Schweinehaltung wirtschaftlich konkurrenzfähig zu betreiben. Problematisch erscheint bei dieser Haltungsform ihre Umweltverträglichkeit, speziell die vermutlich zu hohen N-Eintragsmengen mit der Gefahr der Stickstoffauswaschung. Ziel dieser Arbeit war es, den N-Eintrag zu untersuchen und Möglichkeiten zu finden, ihn zu beeinflussen. Dazu wurde der Nmin-Gehalt des Bodens unter verschiedenen Bedingungen in drei ausgewählten Betrieben und der Versuchsstation der Humboldt-Universität untersucht. Die Untersuchungen erfolgten über einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren jeweils vierteljährlich Ende Februar, Ende Mai, Ende August und Ende November. Die Proben wurden nach DIN-Vorschrift in drei Schichten (0-30 cm, 30-60 cm und 60-90 cm Bodentiefe) entnommen und in der LUFA Halle auf ihren Nmin-Gehalt untersucht. Außerdem wurde untersucht, welche Einflußmöglichkeiten für den Betreuer durch geeignete Maßnahmen bestehen, und inwiefern das Verhalten der Tiere selbst ausgenutzt werden kann, um überhöhte N-Einträge zu vermeiden. Nach Auswertung der vorliegenden Untersuchungsergebnisse erscheint es keinesfalls notwendig, die Besatzdichten auf unter 6 Sauen je Hektar zu beschränken. Dies würde auch die Wirtschaftlichkeit der Haltungsform in Frage stellen. Eine durchdachte Gehegegestaltung und kürzere Belegungszeiten mit schnellem Folgefruchtanbau sind entschieden wirksamer als nur sehr niedrige Besatzdichten. Ein Teil der aufgezeigten verfahrenstechnischen Möglichkeiten zur Vermeidung von Stickstoffverlusten wurde bereits während der Untersuchungen erfolgreich in der Praxis erprobt.Outdoor pig production offers an interesting possibility to operate taking just pig attitude economially competitively. A problem of this posture form seems to be her environment compatibility, special the presumably too high N entry set with the danger of nitrate leaching. It was aim of the work in hand to examine the N entry and to find possibilities to influence him. To this the Nmin content was examined under different conditions in three select farms and in the experiment station of the Humboldt-University. These examinations were carried out via a period of time of 2.5 years respectively quarterly end february, end may, end august and end november. The soil samples became taken after DIN-regulation in three layers (0-30 cm, 30-60 cm and 60-90 cm ground depth) and in the LUFA Halle on hers Nmin salary examines. In addition, you examined to avoid which possibilities excessive N entries pass by the attendant or by useage of the animal behavior. After evaluation of the examinations it seems under no circumstances necessary to demand stocking rates of lower than 6 sows per hectare. This would put the economicalness of the posture form in question. An enclousure lay-out thought through, the occupancy time and fast following fruit cultivation are decided more effectively than only very low edging densities more briefly. A part of the shown method technical possibilities for the avoidance of nitrogen losses was already tested successfully during the examinations in the practice
Tier-Technik-Beziehung bei der automatischen Milchgewinnung
Get PDFDurch die zunehmende Automatisierung der Tierhaltung gewinnt die Tier-Technik-Beziehung zunehmend an Bedeutung. Es besteht ein wachsendes Interesse am Tierverhalten, den Möglichkeiten des Lernens der Tiere und den Anpassungsstrategien. In der Dissertation untersuchte ich die Melk-, und Milchparameter und das Tierverhalten bei der automatischen Milchgewinnung. Die Messungen haben gezeigt, dass auf die Milchabgabe einzelner Individuen und insbesondere auf deren Euterviertel sehr differenziert einzugehen ist. Das Automatische Melksystem (AMS) vermag auf die speziellen Unterschiede der einzelnen Viertel, im Sinne einer verbesserten Tiergerechtheit, Rücksicht zu nehmen. Ein weiterer wichtiger Aspekt die Tiergerechtheit zu verbessern ist es, eine zuverlässige Prozesskontrolle durchzuführen. Dazu muss zunächst einmal festgestellt werden, wie sich die natürliche Variationsbreite der einzelnen Parameter darstellt, um pathologisch bedingte Abweichungen signifikant erkennen zu können. Die Gewinnung von verlässlichen Aussagen über den Gesundheitszustand von Kühen im AMS setzen voraus, dass verschiedene interdependente Parameter so verknüpft oder deren Messungen sooft wiederholt werden, bis ein intelligentes Entscheidungssystem seine Schlüsse ziehen kann. Dabei ist zu beachten, dass stark auffällige Werte ein hohes Maß an Information haben, aber eine entsprechend geringe Verlässlichkeit aufweisen. Sich wiederholende Werte haben hingegen einen geringen Informationsgehalt, dafür aber ein hohes Maß an Redundanz bzw. Verlässlichkeit, soweit sie nicht durch systematische Fehler entstehen. Für eine zuverlässige Prozesskontrolle kann es manchmal vorteilhafter sein, eine automatisierte Datengewinnung zu installieren, auch wenn der einzelne Parameter (z. B. die Leitfähigkeit) zwar wenig aussagekräftig, dafür aber die Durchführung deutlich zuverlässiger ist als bei Tests, die von Menschen manuell durchgeführt werden. Ähnliches gilt für die Haltungsumwelt von Tieren. Eine durch Automation dominierte Umwelt kann für Tiere deutlich berechenbarer und damit zuverlässiger gestaltet werden. Das bedeutet, dass für die Individuen weniger Stresssituationen mit den für sie unabsehbaren Folgen entstehen. Es sollte aber dabei beachtet werden, dass es zwingend ist, auf die Lerngeschwindigkeit der einzelnen Tiere, in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Lernsituation, einzugehen, um zuverlässige Umweltbedingungen für die Kühe mit einem AMS bereitzustellen. Es konnte weiterhin festgestellt werden, dass das Melken in einem AMS bei den Kühen nicht als belastender Stressfaktor identifiziert werden kann, wenn man die Herzfrequenz als Indikator heranzieht und diese über eine längere Zeit analysiert. Der zunehmende Einsatz von Technik in der Milchviehhaltung kann einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die Haltungsumwelt der Kühe human und tiergerecht zu gestalten.Relationship between animal and technology in automatic milk production: Due to the fact of the increasing automation in husbandry systems becomes the relationship between the animal and the technology more and more important. There is a growing interest to know more about animal behaviour, the ability of learning and the coping strategies in such systems. In the thesis I investigated the parameter of milking, of milk and of animal behaviour in an Automatic Milking System (AMS). The measurement has shown that the milk yield differs very much between the quarters of the udder. An AMS has the possibility to take such differences into consideration. This is one step towards more animal welfare. Another improvement of animal welfare is a better control of the process. For that, it is important to have a certain knowledge about the natural variation of different parameters, such as electrical conductivity of the milk, milk ingredients or milk yield. This makes the basis of the identification of anomalies depending on pathological problems. To get a reliable declaration about the state of health one has to connect different interdependent parameters and/or the measurement has to be repeated so often until an intelligent decision system can draw conclusions. Besides it is important to know, that a conspicuous value is highly informative, but it is less reliable, otherwise is an often repeatable value less informative but highly redundant, if there is no systematic failure. For a control of the process it is important to get reliable information, so it is sometimes better to automat the tests, instead of using human knowledge, which is often more informative, but less reliable (i.e. electrical conductivity). There is a similarity in husbandry systems because an automated system can be much more reliable and calculable for animals. That means less stressing situations because of incalculable reactions. For such a reliable environment in an AMS it is necessary to give every cow their individual time to learn the facts about the AMS. The milking in an AMS cannot be identified as a negative stress factor, if one uses the measurement of heart rate for identification. The increasing automation in the dairy husbandry can be an important contribution to create a humane environment for dairy cows and improve animal welfare
Energy efficiency in dairy cattle farming and related feed production in Iran
Get PDFUmfang und Intensität der Milchviehhaltung nehmen immer weiter zu, dies gilt auch für den Iran. Das Ziel dieser Studie waren die Ermittlung und Bewertung der Energieeffizienz der Milchviehhaltung und Futterproduktion im nordwestlichen Iran. Daten wurden auf einem Futterbaubetrieb und auf 24 Milchviehbetrieben im nordwestlichen Iran erfasst. Es wurde eine Untersuchungsmethode erarbeitet, die auf der VDI-Richtlinie 4600 Kumulierter Energieaufwand (KEA) und dem ISO-Standard 14044 Umweltmanagement – Ökobilanz basiert. Die Energieintensität (EI) im Futter (in MJ kg-1 DM) lag bei 2,92 für Luzerne, bei 6,76 für Gerste, bei 9,19 für Mais, bei 12,36 für Raps, bei 2,45 für Frühjahrsmaissilage, bei 4,45 für Sommermaissilage und bei 4,35 für Weizen. Die EI der energiekorrigierten Milch (ECM) lag bei 5,84±0,69 MJ kg-1, bei einer Milchleistung von 6.585±1.221 kg ECM Kuh-1 Jahr-1. Die Futter waren die Hauptquelle des Energie-Inputs in die Milchproduktion, mit einem Anteil von 79%. Innerhalb der in den untersuchten Betrieben vorgefundenen Milchleistung (3.860-8.320 kg ECM Kuh-1 Jahr-1) verringerte sich die EI bei steigender Milchleistung (-0,36 MJ kg-1 ECM je +1.000 kg ECM Kuh-1 Jahr-1). Die Allokation des Energie-Inputs führte zu einem Anteil von 83% auf dem Milch, 2% auf den Fleisch und 15 % auf den Wirtschaftsdünger. Die EI des mit Bullen bis zu einer Körpermasse von 400 kg produzierten Schlachtfleisches lag bei 75,4±9,1 MJ kg-1, bei Fortführung der Mast bis zu 700 kg lag sie bei 103,8±11,4 MJ kg-1. Die EI bei ersetzten, geschlachteten Milchkühen bei 16,3 MJ kg-1 Fleisch lag. Die Kalkulation der EI auf Basis des Brennwert der Futter, führte zu einer EI in der Milchproduktion von 23,7±3,37 MJ kg-1 ECM und in der Erzeugung von Bullenfleisch (400 kg Körpermasse) 314±25 MJ kg-1. Das Energie Output-Input-Verhältnis (OIR) lag zwischen 2,03 MJ MJ-1 für Körnermais und 7,75 MJ MJ-1 für Frühjahrsmaissilage. Während OIR in der Milch 0,55 MJ MJ-1 und in der Fleisch 0,12 MJ MJ-1 betrug.Dairy farming is increasing and becoming more intensive, attendant on higher energy inputs, also in Iran. The aim of this study was to estimate and assess the energy efficiency of dairy farming and the related feed production in north-western Iran. Data were gained from a com-pany producing feeds in north-western Iran, and from 24 dairy farms, also in north-western Iran for a period of three years. A method of investigation was devised based on the cumula-tive energy demand (CED) method introduced by VDI guideline 4600 and ISO standard 14044, which is used in life cycle assessment (LCA). The energy intensity (EI) in the feed production (in MJ kg-1 DM) was 2.92 for alfalfa, 6.76 for barley grain, 9.19 for maize corn, 12.36 for rapeseed, 2.45 for spring maize silage, 4.45 for summer maize silage and 4.35 for wheat grain. The EI for the energy corrected milk (ECM) was 5.84±0.69 MJ kg-1 with a ECM yield of 6,585±1,221 kg cow-1 yr-1. Feedstuff was the main source of energy input in milk production, with approximately 79% of the total energy input. The EI was decreasing with an increasing milk yield (-0.36 MJ kg-1 ECM per +1,000 kg ECM cow-1 yr-1), within the range of the milk yield found in the investigated farms (3,860-8,320 kg ECM cow-1 yr-1). The energy input was allocated to milk (83%), manure (15%) and meat (2%). The EI for boneless meat produced by bulls up to 400 kg body mass was 75.4±9.1 MJ kg-1 and produced by bulls up to 700 kg was 103.8±11.4 MJ kg-1. The allocated EI for meat of the replacing slaughtered cows was 16.3 MJ kg-1 of meat. By calculating the EI for milk production on the basis of the higher heating value (HHV) of feeds, it yielded in a mean EI of 23.7±3.37 MJ kg-1 ECM and an EI of 314±25 MJ kg-1 bull meat (400 kg body mass). Energy output input ratio (OIR) ranged between 2.03 MJ MJ-1 for maize corn and 7.75 MJ MJ-1 for spring maize silage production. While, in milk production OIR was 0.55 MJ MJ-1 and in meat production 0.12 MJ MJ-1
Sensorgestützte Analyse der Präferenz und Affinität von Mastschweinen gegenüber Beschäftigungsangeboten
Get PDFDas Ziel der Untersuchungen bestand darin, mit Hilfe objektiv messbarer Verhaltensreaktionen von Schweinen deren essentielle Ansprüche und Präferenzen zu ermitteln. Der Versuchsaufbau ermöglicht eine permanente Erfassung der Verhaltensabläufe von 22 Mastschweinen über den gesamten Haltungszeitraum. Dies erfolgt durch Anwendung einer elektronischen Identifikation, die Aufenthaltsort, -dauer und -frequenz von jedem Tier erfasst. Als Aufenthaltsorte standen den Tieren ein Bereich zur Nahrungsaufnahme, ein Bereich Ruhen und zwei Beschäftigungsbereiche zur Verfügung. Beide Futterautomaten und Tränken waren mit einer Tieridentifikation ausgestattet. Durch das sensorgestützte System konnten in den zwei Versuchen im Mittel über 6000 Datensätze je Tier erhoben werden. Der Auswertungsschwerpunkt wurde auf die Analyse von Präferenz und Nutzungsstruktur der Beschäftigungsbereiche gelegt. Als Beschäftigung standen den Schweinen Sand, eine neuartige Wühlmatte und Stroh zur Verfügung. Wühlen schien für die Tiere ein wichtiges Verhaltenselement zu sein. Die Nutzungshäufigkeit der Beschäftigung betrug 6-11 Besuche je Tier und Tag. Die potentielle Nutzungsdauer der Beschäftigungsangebote erreichte im Mittel höchstens 3,4 Stunden je Tier und Tag. Die Unterschiede zwischen den Angeboten waren signifikant. Die Individualität der Schweine ist sowohl in der Nutzungsfrequenz als auch - dauer stark ausgeprägt. Der Neuigkeitswert der Beschäftigung gewinnt mit zunehmendem Alter an Bedeutung. Durch eine Modellierung der sensorgestützt erfassten Parameter Nutzungshäufigkeit und Aufenthaltsdauer zu den Beschäftigungsangeboten ist es gelungen, eine objektive Bewertung tierindividueller Präferenz zu zwei Angeboten in einer Indexzahl zu erreichen. Unter Berücksichtigung des Adaptationsprozesses auf veränderte Umweltbedingungen im zeitlichen Verlauf kann mittels des Modells außerdem eine Aussage zur Affinität und Kompensationsmöglichkeit von Angeboten vorgenommen werden.This study analyses individual requirements and preferences of pigs by measuring objective parameters of their behaviour. In contrary to previous approaches the generated experimental setup enabling long term investigation of 22 pigs behaviour during the whole fattening period. Using sensorbased identification of every single pig it was possible to record habitation, duration of stay and the frequency of attendance in distinct area of the facility namely feeding and drinking area, resting area as well as two areas with environmental enrichment. Furthermore two automatic feeders and the drinkers were equipped with the animal identification system. More than 6000 data sets for each animal were recorded in two independent experimental series. The evaluation focused on the analysis of both preference and utilisation of environmental enrichments such as sand, novel nuzzle mat and straw. It seemed that nuzzling turned out to be essential for the animals, as six to eleven visits per day and animal were recorded. Pigs attended to the respective elements up to 3.4 hours per day. Significant preferences for specific elements could be observed. For individual study animals both frequency and duration of stay were markedly variable. Attractiveness of novel environmental enrichments increased with increasing age of the pigs. By modelling frequency of use and duration of stay, both recorded sensor-based, it was possible to accomplish an objective analysis of the individual preference for specific offers which is represented by an index number. This number supported the results obtained by complex measurements precisely yet in a simplified manner. Taking into account the adaptation process to changing environmental conditions the generated model permits a conclusion regarding affinity and compensation of the offerings
Grundlagen für ein sensorbasiertes Tiermonitoring
Get PDFIn Untersuchungen an 76 hochtragenden Friesian Milchkühen wurden durch sensorgestützte Messverfahren die Parameter des Fress-, Wasseraufnahme-, Bewegungs- und Liegeverhaltens erfasst. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Analyse und Modellierung ausgewählter Verhaltensparameter von Hochleistungskühen im antepartalen Zeitraum mittels automatischer Überwachungssysteme. Ein weiteres Ziel war die Bewertung der Verhaltensparameter in Bezug auf ihre Aussagequalität bei der Erkennung von Abkalbungen und Geburtsverlauf. Die Studie zeigt, dass die Merkmale des Tierverhaltens der Milchkühe kurz vor der Geburt geändert wurden. In Kombination mit geeigneten Auswertungsmethoden können Parameter des sensor-gestützten Tiermonitoring genutzt werden, um den Zeitpunkt und den Verlauf der Abkalbung vorhersagen zu können. Mit Hilfe einer Strukturbruchanalyse wurde 24 Stunden vor der Abkalbung ein deutliches Signal registriert, für alle Tiere zutreffend und unabhängig vom Geburtsverlauf , das geeignet ist, die Vorhersage des Geburtszeitpunktes vorzunehmen. Für die letzten 24 Stunden a.p. konnten für Kühe mit leichtem oder schwerem Geburtsverlauf sehr unterschiedliche Konstanten und Koeffizienten des Gleichungssystems berechnet werden. Es ist festzuhalten, dass ausgewählte Parameter des sensorgestützten Tiermonitoring in Kombination mit den zur Anwendung gelangten Auswertungsmethoden (Strukturbruchanalyse) geeignet sind, sowohl den Zeitpunkt als auch den Grad des Abkalbeverlaufs vorhersagen zu können.This study was carried out to monitor the behaviour in the prepartum period of 76 Holstein dairy cows in the last week of pregnancy by using a sensor-based technology. The reviewed behaviour indicators were lying behaviour and moving activity, Dry matter intake, Feeding behaviour, Water intake and Drinking Behaviour. Cows showed differences in their behaviour especially in the last 24 hours before calving. The Change-Point Analysis, Chow-Test and CUSUMQ-Test method proofed that there is a significant difference in the behaviour between 72 h. to 24 h. a.p. and 24 h. to the time of calving. It can be assumed that a sensor-based technique combined with different data analyzing methods can be used to predict the time of calving and the calving ease
Frühzeitige Detektion von Eutergesundheitsstörungen durch die Beschreibung der Zellgrößenverhältnisse mittels einer modifizierten Coulter-Counter-Methode
Get PDFZiel der Arbeit war es, die Eignung des Coulter Counters für das Eutergesundheitsmonitoring zu untersuchen. Hierfür wurde, als Voraussetzung für den Einsatz des Coulter Counters in der prozessnahen Milchuntersuchung, eine Probenaufbereitungsmethode entwickelt. Diese ermöglicht es durch Überkopfzentrifugation mit hoher Geschwindigkeit (1600 × g; 4 °C; 15 Minuten) die Proben binnen weniger Minuten so aufzubereiten, dass sie im Coulter Counter gemessen werden können. Die Überkopfzentrifugation garantiert dabei die Messbarkeit der Zellen sowohl des Zellpellets auch des Überstands ohne Fettrückstände in der Probe. Es wurde festgestellt, dass sich die Partikelgrößenverteilung im Falle einer Mastitis deutlich verändert. Basierend auf den Partikelgrößenverteilungsdaten konnten mittels eines Trainingsdatensatzes Algorithmen zur Differenzierung des Gesundheitsstatus entwickelt werden. Die Zuordnung des Gesundheitsstatus konnte im Testdatensatz mit einer Spezifität von 100 % für den Status „gesund“, 96,9 % für den Status „subklinisch erkrankt“ und 91,2 % für den Status „erkrankt“ nachgewiesen werden.The aim of this study was, to examine the suitability of the Coulter Counter for udder health monitoring. Therefore a sample preparation method was developed as precondition for using the Coulter Counter for online Monitoring. The preparation method allows to prepare the samples within a few minutes to make them measurable in the Coulter Counter. For this a high speed centrifugation in overhead position is used (1600 × g; 4 °C; 15 min). This guarantees to measure the cells of the cell pellet as well as of the supernatant, without any fat particles in the sample. It could be shown that the particle size distribution changes during a mastitis. Based on the data of the particle size distribution algorithms to differentiate the udder health status could be developed. The classification of the udder health status could be done with a specifity of 100 % for the status healthy, 96.6 % for the status subclinical infected and 91.2 % for the status clinical infected
Development of an online analysis and control system for individual quarter milking systems
Get PDFIn der Milchviehhaltung nimmt die Anzahl der eingesetzten Onlinesensoren zu. Somit können bedeutende biologische Veränderungen bei Kühen z. B. Sekretveränderungen frühzeitig erkannt werden. Hohe mechanische Belastungen am Zitzengewebe, die z. B. zu Ringbildungen führen, treten beim Melken jedoch immer noch häufig auf. Eine nicht optimal angepasste Melktechnik kann einer der Gründe dafür sein. Hauptziel dieser Arbeit ist es, ein Vakuumregelungssystem für das zitzenendige Melkvakuum zu entwickeln, das in engen Zeitabständen reagiert. Das zitzenendige Melkvakuum soll durch die Regelung in der Saugphase bei großen Milchflüssen einen konstant niedrigen Vakuumabfall aufweisen. In der Entlastungsphase soll die Regelung dagegen einen konstant hohen Vakuumabfall erzeugen. Bei Nassmessungen (ISO 6690, 2007) wurden verschiedene viertelindividuelle Melksysteme im Melklabor und in Praxisbetrieben in Bezug auf ihr zitzenendiges Melkvakuum untersucht. Nachfolgend wurden verschiedene Vakuummess- und Aktorsysteme zur Vakuumbeeinflussung untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse der Untersuchungen bestehen darin, dass die Konzeption für ein Vakuumregelungssystem gefunden und ein Prototyp gebaut werden konnte. Weiter wurden die Anforderungen an ein optimales zitzenendiges Melkvakuum erarbeitet. Das Konzept für das entwickelte Vakuumregelungssystem lässt erwarten, dass das zitzenendige Melkvakuum in der Saugphase auf 20 kPa bei einem Milchfluss von 0,25 l/min/ Euterviertel reduziert werden kann. Bei hohen Milchflüssen von 1,5 l/min/ Euterviertel und mehr wird das Vakuum in derselben Phase hingegen auf einen Mittelwert von 30 kPa eingestellt. Damit kann erstmals ein hohes Melkvakuum bei hohen und ein niedriges Melkvakuum bei niedrigen Milchflüssen erreicht werden. In Zukunft sollte das entwickelte Vakuumregelsystem zur Nutzung in allen viertelindividuellen Melksystemen angepasst werden.The number of online-sensors in dairy farming is increasing. In this manner, important biologically changes in cows as for example changes in secretion can be detected at an early stage. But high mechanical strains on the teat tissue during milking still occur frequently and can for example lead to formation of teat rings. A suboptimal adjusted milking technology can be one of the reasons for the mentioned observations. The objective of this dissertation was to develop a vacuum control system for the teat-end vacuum that can react in short time intervals. The teat-end vacuum produced by that control system should be with constant low vacuum reduction in suction phase at high milk flows. Moreover, in release phase the control system should provide constantly high vacuum reductions. In wet-tests (ISO 6690, 2007) several individual quarter milking systems in laboratory and practical milking parlours were evaluated in terms of their associated teat-end vacuum conditions. Several vacuum measuring and actuator systems for controlling the vacuum were tested. The most important result of the studies was that the general concept for a teat-end vacuum control system was developed, and a prototype of that system was produced. Important requirements for an optimum teat-end vacuum were revealed during that work. The concept for the planned vacuum control system suggests that it is possible to reduce the mean teat-end milking vacuum in the suction phase to 20 kPa at a flow rate of 0.25 l/min per udder quarter. At higher flow rates of 1.5 l/min and more per udder quarter, the teat-end vacuum is similar to the machine vacuum with a mean value of approximately 30 kPa. Therefore, for the first time, it is possible to supply a high teat-end vacuum at a high and a low teat-end vacuum at low milk flow rates. In the future, the developed vacuum control system should be adapted for installation in all types of individual quarter milking systems
Sensorbasierte Analyse und Modellierung ausgewählter Verhaltensparameter von Mutterkühen
Get PDFZiel dieser Arbeit war die Analyse und Modellierung ausgewählter Verhaltensparameter von Mutterkühen im geburts- und brunstnahen Zeitraum durch sensorgestützte Systeme. Als Parameter standen die Bewegungsaktivität, die Flächennutzung und die Wasseraufnahme im Mittelpunkt der Betrachtungen. Dazu wurden bei 20 Abkalbungsereignissen und 10 Brunstereignissen die Bewegungsaktivität und die Flächennutzung in der Zeitspanne von 5 Tagen vor dem Ereignis bis 3 Tage nach dem Ereignis erfasst. Für die Ermittlung der Bewegungsaktivität mit den Variablen Schrittaktivität, Brustbeinlage und Seitenlage konnten Pedometer genutzt werden. Die Flächennutzung wurde mit dem Fernglas Leica Geovid 7*42 BDA und einem GPS-Gerät (GPSHAND Version 2.2) erfasst. Die Messungen zum Parameter Wasseraufnahme fanden für die Zeit 14 Tage vor bis 14 Tage nach dem Ereignis Abkalbung oder Brunst statt. Ein weiteres Ziel war die Bewertung der Parameter in Bezug auf ihre Aussagequalität und Effizienz bei der Erkennung von Abkalbungen und Brunstereignissen. Hier stand besonders die Einzeltieranalyse im Vordergrund. Dafür wurden aus der Zeitreihenstatistik die Lowessfunktion und die Fourieranalyse gewählt. Sowohl im geburts- als auch im brunstnahen Zeitraum erreichte der Parameter Bewegungsaktivität die beste Aussagequalität und Effizienz bezogen auf die Erkennung eines Ereignisses. Die durchschnittliche Schrittaktivität und Brustbeinlage zeigten signifikante Veränderungen im Zusammenhang mit einer Geburt oder Brunst. Die Seitenlage war nur im Zusammenhang mit Schwergeburten auffällig. Mit den entwickelten Bewertungsmodellen wurden im geburtsnahen Zeitraum zwischen 75% und 90% Sensitivität und eine Fehlerrate von 14,3-37,0% erreicht. Mit 40-70% Sensitivität und einer Fehlerrate von 10-50% war die Erkennung der Brunstereignisse geringer und weniger effizient. Die Analyse der Flächennutzung zeigte, dass Mutterkühe in den Stunden nach der Abkalbung die genutzte Fläche einschränken. Diese Verhaltensänderung war teilweise signifikant. Eine Veränderung des Flächennutzungsverhaltens im brunstnahen Zeitraum konnte nicht nachgewiesen werden. Aufgrund der geringen Datendichte wurde auf die Zeitreihenanalyse verzichtet. Innerhalb des Parameters Wasseraufnahme ermöglichten die Ergebnisse aus den Mittelwertberechnungen einen Nachweis von Veränderungen im Wasseraufnahmeverhalten in den Zeiträumen einer Abkalbung bzw. Brunst. Die Anwendung der Lowessfuntion und Fourieranalyse zeigte jedoch, dass die Erkennung von Ereignissen, auf das Einzeltier bezogen, fast nicht möglich ist. Die Hauptursache dafür liegt in der vorhandenen Unregelmäßigkeit von Tränkebesuchen und den starken Schwankungen in der täglichen Wasseraufnahme.The investigations aimed at analysing and modelling of selected behavioural parameter in suckler cows during the calving and oestrus period via sensor based systems. The analysis were focused on the parameter movement activity, pasture using and water intake. The parameter “movement activity” and “pasture using” were measured throughout 20 parturitions and 10 cows on heat in the period from 5 days ante partum (5ap) to 3 days post partum (3pp). Pedometer were used to investigate the “movement activity” with the variables “pacing activity” as well as the time spent in “upright position” and “sideways position”. The pasture using was recorded with the binoculars Leica Geovid 7*42 BDA and a GPS receiver (GPSHAND Version 2.2). Measurements of the parameter “water intake” took place in the period 14 days before until 14 days after the occurrence of calving and oestrus. Another aim was to evaluate these parameter regarding their force of expression and efficiency for detection of parturition and oestrus. The focus was on the analysis of each animal individually. Therefore, two different approaches to time series analytics were used: Lowess-function and Fourier-analysis. During the period of calving as well as during the period of oestrus the parameter “movement activity” reached the best results in the force of expression and efficiency relating to the detection of an occurrence. The average of pacing activity and time in upright resting positions showed significant alterations in connection with a parturition or oestrus. The time in sideways positions was only conspicuous relating to difficult calving. The sensitivity of the developed models for characterising animal reactions ranged from 75 - 90% with an error rate of 24,3 - 37,0% during the calving period. With a sensitivity of 40-70% and an error rate of 10-50% the detection of oestrus was lower and less efficient. The analysis of the parameter „pasture using“ showed, that the used area of pasture were reduced by suckler cows in hours after calving directly. To some extend this behavioural change was significant. There was no significant change of the parameter “pasture using” during the period of oestrus. Due to the low density of data, the time series analysis was not realized. Within the parameter „water intake“ the results of mean-value calculation could be used for the verification of behavioural changes in water intake during the periods of calving and oestrus. Indeed the application of Lowess-function and Fourier-analysis showed, that a detection of occurrences relating to each animal individually is nearly impossible. The main reason is the present irregularity in frequenting the drinking bowl and the high fluctuation in the daily water intake
Untersuchungen zur Eignung des Laktosegehalts der Milch für das Leistungs- und Gesundheitsmonitoring bei laktierenden Milchkühen
Get PDFIn den vorliegenden Untersuchungen wurde das Ziel verfolgt die Nutzbarkeit des Milchinhaltsstoffes Laktose als praxistaugliche Managementhilfe zu prüfen. Die Primärdaten stammen aus drei israelischen Hochleistungsherden, über mehrere Laktationen erhoben. Der Parameter Laktosegehalt wurde in der Datenaufbereitung dahingehend geprüft, ob dieser zur Gesundheits- und Leistungsvorhersage ausreicht oder welche zusätzlichen Merkmale für die Verwendung in einem Prognose-Modell von Bedeutung sein könnten. Als leistungs- bzw. gesundheitsrelevante Ereignisse (Events) wurden Brunst, Diarrhoe, Endometritis, Fieber, Infektionen, Klauenerkrankungen, Mastitis, Stress, Stoffwechselstörungen sowie Verletzungen zugeordnet. Die Bewertung der Nützlichkeit einzelner Merkmale für die Prädiktion erfolgte anhand der Erkennungsraten. Zwei- und dreistufige Entscheidungsbäume wurden entwickelt, um diese Events zu identifizieren. Ein einzelnes Merkmal ist oft nicht ausreichend, weshalb verschiedene Kombinationen von Variablen analysiert wurden. Die wichtigste Erkenntnis der vorliegenden Arbeit besteht darin, dass der Abfall der Laktosekonzentration und Laktosemenge immer ein kritisches Ereignis darstellt. Das Hauptziel eines Gesundheitsmonitorings im Milchkuhbestand sollte deshalb darin bestehen, frühzeitig eine Stoffwechselüberlastung "sichtbar" oder "erkennbar" zu machen. Unabhängig davon, welche Erkrankung sich anbahnt, muss das Herdenmanagement darauf hinwirken, die Glukoseversorgungssituation des Einzeltieres zu verbessern. Aus der Analyse für die einzelnen Herden und Laktationen kann grundlegend abgeleitet werden, dass die Ergebnisse der Milchkontrolldaten, die im Zuge der datengestützten Herdenüberwachung erhoben wurden, sich verwenden lassen, um den Leistungs- und Gesundheitsstatus der Kühe im Laktationsverlauf einzuschätzen und zu prognostizieren. Die Verwendung von Informationen zum Laktosegehalt des Gemelks verbesserten in jedem Fall die Erkennungsraten.The aim of the current studies was to investigate whether the milk ingredient lactose can be used as a practical support management. The primary data comes from three Israeli high-performance herds, collected over several lactations. In the data preparation, the parameter "lactose content" was examined to see whether it is sufficient for a health and performance prediction or whether additional features may be of importance for usage in a forecasting model. Oestrus, diarrhea, endometritis, fever, infections, hoof diseases, mastitis, stress, metabolic disorders, and injuries have been assigned to the performance- and/or health-affecting events. The usefulness of individual features for the prediction was evaluated on the basis of the recognition rates. Thus two- and three-level decision trees have been developed to identify these events. As one single feature is often insufficient, different combinations of variables were analyzed. The most important finding of this study is that the drop in the lactose concentration and lactose quantity always represents a critical event. The main objective of a health monitoring in the dairy herd should therefore be to make a metabolic overload "visible" or "recognisable" at an early stage. Whichever disease begins to take shape, the herd management must work on improving the glucose supply situation of the individual animal. In conclusion from the analysis of the individual herds and lactations it can be inferred that the results of the milk control data collected in the course of the data-based herd monitoring can be used in order to assess and to predict the performance and health status of the cows in the course of lactation. The use of information on the lactose content of the milk improved in any case the recognition rates
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