Arch Anim. Nutr., 1992, Vol. 42, pp. 317-323

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UNTERSUCHUNGEN ZUR NOTWENDIGEN MESSHA.UFIGKEIT FUR FUTTERAUFNAHMEUND MILCHLEISTUNGSDATEN IN FUTTERUNGSVERSUCHEN MIT MILCHKUHEN D. SCHOLER Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Thuringen, Clausberg, Germany (Eingegangen: 8. Januar 1991)

Anhand der Daten cines Einzelft1tterungsversuches, bei dem montags bis frcitags taglich Milchkontrolle mit anteiligcn Proben aus dem Abend- und Morgengemelk durchgefuhrt und in dem taglich der Verzehr an den einzelnen Futterkomponenten ermittelt wurde, berechneten wir fur verschiedene Mellhaufigkeitcn die Mittelwerte und ihre Standardabweiehungen, die absoluten und relativen Kontrollfehler und ihre Standardabweichungen, die Standardabweichungen fur den MeJ3fehlcr sowie die einfachen, linearen Korrelationen und Regressionen zwischen den verschicdenen Meflhaufigkeiten fur die einzelnen Parameter. Aus den Ergebnissen wird geschlullfolgert, daJ3 bei der Durchfuhrung von Einzclft1tterungsversuchen mit Milchkiihen ft1nfMilchkontrollen pro Woche im Vergleich zu zwei Kontrollen keinen wesentlichen Genauigkeitsgewinn erbringen. Dei der Messung des Futterverzehrs an funf Tagcn pro Woche kann auf die Futteraufnahme der gesamten Woche hochgerechnet worden, wenn die Rationszusammensetzung beibehalten wird und die gleichen Grobfuttermittel ad libitum angeboten worden.

STUDIES ON THE NECESSARY MEASURING FREQUENCY FOR FEED INTAKE AND MILK PERFORMANCE DATA IN FEEDING EXPERIMENTS WITH DAIRY COWS An individual feeding experiment was carried out which comprised the daily milk analysis from Monday to Friday with proportional samples from the evening and morning milkings and the daily intake of the individual feed components being ascertained. For various measuring frequencies the following calculations were made: the mean values and their standard deviations, the absolute and relative control errors and their standard deviations, the standard deviations for the measuring error and the simple linear correlations and regressions between the various measuring frequencies for the individual parameters. From the results one can conclude that, in individual feeding experiments with dairy cows, five milk analyses per week do not bring about an essential improvement of accuracy in comparison with two analyses. If the composition of the ration remains the same and the same roughage is offered ad libitum, one can project the measuring of feed intake on five days per week for that of the whole week. KEYWORDS: Measuring frequency: Feed intake: Milk performance

Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt (LUFA) Thuringen, Fachbereich Tierproduktion Clausberg, 0-5900 Clausberg b. Einsenach, Germany 317

318

D. SCHOLER

1. EINLEITUNG Eine bisher nicht befriedigend zu beantwortende Frage ist die nach der notwendigen Meflhaufigkeit fur Futteraufnahme- und Milchleistungsdaten in Futterungsversuchcn mit Milchkuhen, urn hinreichend genaue Werte zu erhalten. Ideal ware die tagliche Erfassung des Futterverzehrs an den einzelnen Futtermitteln sowie die tagliche Ermittlung der Milchmenge und ihrer Inhaltsstoffe fur das Einzeltier. Das ist aber mit einem sehr hohen personellen und materiellen Aufwand verbunden, so daf die oben gestellte Frage dringend einer Beantwortung bedarf. Bisherige Untersuchungen zum erforderlichen Umfang von Milchkontrollen wurden teilweise im Zusammenhang mit der Ermittlung von Laktationsleistungen bei der Milchleistungsprufung durchgefuhrt (Witt und Walter, 1959; Evert u.a., 1968; Crosse u.a., 1988). Die Arbeiten von Gravert (1982) und von Johnston und Viggers (1983) befassen sich mit der taglichen Schwankung der Milchinhaltsstoffe im Zusammenhang mit der Bezahlung der Rohmilch, und in einigen weiteren Arbeiten (Clapperton u.a., 1978; Clarke und McGowan 1984; Schulte-Coenen u.a., 1988; Syrstad, 1977) wurde die Variation der taglichen Milchleistung und des Fett- und Eiweiflgehaltes der Milch, ohne konkrete Aussagen uber den notwendigen Umfang der wochentlichen Probenzahl fur eine hinreichend genaue Datenermittlung, untersucht. Die vorliegende Arbeit sollte einen Beitrag dazu leisten. 2. METHODIK Mit den Daten aus einem Einzelfutterungsversuch (Schuler, 1991), in dem montags bis freitags taglich Milchkontrollen mit anteiligen Milchproben aus dem Abend- und Morgengemelk durchgefuhrt wurden, und in dem wir taglich den Verzehr an den einzelnen Futterkomponenten ermittelten, berechneten wir fur die verschiedenen Mcflhaufigkeiten (ein- bis funfrnal bei den Milchleistungsdaten und ein- bis siebenmal bei den Futterverzehrsdaten) die Mittelwerte und ihre Standardabweichung, die absoluten und relativen Kontrollfehler und ihre Standardaweichungen (nach Witt und Walter, 1959), die Standardabweichungen fur den Meflfehler (mittels kreuzklassifizierter Varianzanalyse) sowie die einfachen, linearen korrelationen und Regressionen. Die Signifikanz der Mittelwertdifferenzen wurde mit dem gepaarten {-Test gepruft. 3. ERGEBNISSE UND DISKUSSION Die Mittelwerte und Standardabweichungen der Milchleistungsdaten unterscheiden sich zwischen zwei-, drei-, vier- und funfmaliger Messung pro Woche nur unbedeutend, obwohl in einigen Fallen die Unterschiede signifikant sind. Das gleiche trifft fur die Futteraufnahme zu, wobei hier die Unterschiede zwischen funf-, sechs- und siebenmaliger Mellhaufigkeit pro Woche in keinem Fall mehr gesichert waren (Tab. 1 und 2). Der absolute Kontrollfehler zwischen den

MESSHAUFIGKEIT FOR FUTTERAUFNAHMEDATEN

319

Tabclle 1 (fable 1) Mittelwcrtc und Standardabweichung bci untersehiedlieher MeBhiiufigkeit pro Woehe [Average value and standard deviation at different measuring frequency per week]

Mej3htiufigkeit (Measuring frequency) 2 4 1 3

Parameter (Parameter) Milch (kg) (Milk, kg) Fett (%) (Fat, %) ReineiweiB (%) (True protein, %) TS-Verzehr, Grobfutter (kg) (Dry matter consumption roughage, kg) TS-Verz. gesamt (kg) (Dry matter consumption, total kg)

6

5

7

Signijikanz (Signijicance) 1 2 3

4

+++

+

16,6 16,1 16,1 16,1 16,0 3,0 3,1 3,1 3,1 3,3 4,26 4,28 4,24 4,25 4,28 s 0,69 0,65 0,58 0,52 0,49 3,24 3,23 3,22 3,22 3,21 s 0,25 0,25 0,25 0,24 0,23

5 6

s

s

s

11,4

II,6

11,5

11,5

11,7

2,2

2,1

2,0

1,8

1,8

15,8

16,2

16,2

16,0

16,2

3,1

2,8

2,9

2,9

2,8

II,6 11,7 1,6

++

+

+

++

++

-

++

+++

-

-

1,5

16,2 16,2 2,7

++

++

2,7

Tabelle 2 (fable 2) Mittelwerte und Standardabweichungen bei unterschiedlicher Mellhaufigkeit pro Woehe (Erganzung zu Tab. 1) [Average value and standard deviation at different measuring frequency per week, completion of Table 1]

Mej3htiufigkeit (Measuring frequency) 2 4 1 3

Parameter (Parameter) Kasein(%) (Casein, %) Molkenprotein (%) (Whey protein, %) NPN (Rp) (%) (NPN, as CP, %) EFr-Verz. Grobfutter (EFU eattle* consumption roughage) Rp-Verz. Grobfutter (g) (Crude protein consumption, roughage, g) EFr-Verz. gesamt (EFU eattle* consumption total) Rp-Verz. gesamt (g) (Crude protein consumption total, g)

2,67 s 0,24 0,57 s 0,04 0,15 s 0,02 5540 s 1088

2,67 0,23 0,56 0,04 0,16 0,02 5621 1004

2,66 0,23 0,56 0,04 0,16 0,01 5595 923

2,66 0,23 0,56 0,04 0,15 0,02 5588 851

5

6

7

Signifikanz (Significance) 2 1 3

2,65 0,21 0,56 +++ 0,04 0,15 0,02 5669 5648 5668 + 874 753 703

-

+

4

5 6

++

+++

++

+

+ +

++

+++

1353 1402 1380 1377 1391 1384 1387 +

s 312 308 286 264 267 238 223 8304 8497 8461 8362 8481 8430 8439 + s 1807 1634 1664 1581 1671 1581 1587

2196 2275 2253 2227 2246 2238 2239 + s 512 475 490 473 478 468 458

("Energetic feed units cattle)

+++ - -

++

+

320

D. SCHULER

Tabelle 3 (fable 3) Absoluter Kontrollfehler bei unterschiedlicher Mcflhaufigkcit pro Woche [Absolute controll error at different measuring frequency per week] Parameter (Parameter)

MefJl/liujigkeit (Measuring frequency) 1 2

Milch (kg) (Milk, kg) s

Fett (%) (Fat, %) s

Rcinciweif (%) (True protein, %) Kasein (%) (Casein, %) Molkenprotein (%) (Whey protein, %) NPN (Rp) (%) (NPN, as CP, %) TS-Verz. Grobfutter (kg) (Dry matter consumption roughage, kg) EFr-Verz. Grobfutter (EFU cattle consumption roughage) Rp-Verz. Grobfutter (g) (Crude protein consumption, roughage, g) TS-Verz. gesamt (kg) (Dry matter consumption total, kg) EFr-Verz. gesamt (EFU cattle consumption total) Rp-Verz. gesamt (g) (Crude protein consumption total, g)

s

s s s s

0,61 1,23 0,02 0,46 0,03 0,10 0,02 0,08 0,009 0,02 0,001 0,02 0,32 1,56

0,09 0,68 0,0003 0,34 0,02 0,07 0,02 0,07 0,007 0,01 0,004 0,01 0,11 1,26

3 0,09 0,48 0,04 0,21 0,01 0,05 0,01 0,05 0,002 0,007 0,003 0,01 0,15 0,87

5

4 0,09 0,33 0,03 0,14 0,01 0,04 0,01 0,04 0,002 0,006 0,0001 0,006 0,16 0,68

0,008 0,62

6

0,03 0,30

s

128 759

47 623

73 427

79 320

I 295

20 150

s

34 199

14 168

7 139

10 105

4 82

3 38

s

0,35 1,81

0,01 1,06

0,D3 0,73

0,22 0,96

0,03 0,48

s

135 929

58 546

22 412

77 310

43 439

s

43 265

36 151

14 113

12 83

7 61

0,02 0,28 8 145 0,9 39

verschiedenen Meflhaufigkeiten ab zweimal pro Woche war also sehr gering (Tab. 3). Als Relativwerte zu funf- bzw. siebenmaliger Messung sind die Kontrollfehler in Tabelle 4 und 5 zusammengestellt. Bei den Milchleistungsdaten liegen sie bereits ab zwei Milchkontrollen unter 1 %, und bei den Futterverzehrsdatenbetragt der Fehler ab funf Messungen deutlich unter 1 %. Die Fehlervarianz (S2) einer Messung, d. h. die von den Wiederholungen (Wochen) und von den Tieren nicht beeinfluJ3te Varianz, war ebenfalls gering (Tab. 4 und 5). Die daraus berechneten Standardabweichungen fur die MeJ3fehler bei den verschiedenen Mellhaufigkeiten finden sich in Tab. 6. Sie zeigen mit zunehmender Meflhaufigkeit eine nur unbedeutende Verringerung, die z. B. bei der Milchmenge zwischen zweimaliger und taglicher Milchkontrolle nur 0,2 Standardabweichungen ausmacht. Fur den Reineiweil3gehalt ware der Unterschied nur 0,01 Standardabweichung. Fur die Futterverzehrsdaten trifft das in ahnlicher Weise

MESSHAUFIGKEIT FOR FUTTERAUFNAHMEDATEN

321

Tabelle 4 (Table 4) Relativer Kontrollfehler (%) bei unterschiedlicher Mcllhaufigkcit pro Woche und Fehlervarianz (S2) einer Mcssung [Relative control error (%) at different measuring frequency per week and error variance (52) of one measurement]

Parameter (Parameter) Milch (kg) (Milk, kg) Fell (%) (Fat,%) Reineiweil3 (%) True protein,%) TS-Yerz. Grobfutter (kg) (Dry matter consumption roughage, kg) TS-Yerz.gesamt (kg) (Dry matter consumption total, kg)

M ej3htiujigkeit (Measuringfrequency} 1 2 3

Fehlervarianz S2

4

5

6

(Errorvariance)

4,08

0,74

0,61

0,57

0,39

0,54

0,15

1,12

0,74

0,05

1,02

0,60

0,35

0,36

0,002

2,73

1,13

1,65

1,66

0,22

0,38

0,542

2,00

0,21

0,34

1,52

0,09

0,13

0,681

Tabelle 5 (Table 5) Rclativcr Kontrollfehler (%) hci unterschiedlicher Mcflhaufigkcit pro Woche und Fehlcr-varianz (S2) einer Mcssung (Erganzung zu Tab. 4) [Relative controll error (%) at different measuring frequency per week and error variance (S2) of one measurement, completion of Table 4]

Parameter

Mej3htiujigkeit

Fehlervarianz S2

(Parameter) Kasein (%) (Casein,%) Molkenprotein (%) (Whey protein, %) NPN (Rp) (%) (NPN, as CP, %) EFr·Vcrzchr Grobfuttcr (EFU cattle consumption roughage) Rp-Verz, Grobfuller (g) (Crude protein consumption roughage, g) Efr-Vcrz, gesamt (EFU cattle consumption total) Rp-Vcrz. gesamt (Crude protein consumption total, g)

(Measuring frequency) 3 4 5

(Errorvariance)

1

2

0,64

0,55

0,33

0,37

0,001

1,64

1,33

0,39

0,34

0,00008

1,26

3,45

2,65

3,08

0,00013

2,39

1,00

1,55

1,61

0,25

0,43

0,0000001

2,62

0,69

0,79

0,90

0,01

0,35

0,00005

1,50

0,83

0,22

0,87

0,45

0,08

0,000001

1,76

1,77

0,49

0,62

0,21

0,11

0,0000002

6

322

D. SCHDLER

TabclIe 6 (fable 6) Fehlervarianz (S2) einer Messung und daraus resultierende Standardabweichungen fur den Mellfehler (s•... 57) bei unterschiedlichen Meflhaufigkeiten [Error variance (S2) of one measurement and standard deviation of the measuring error (s, ... S7) at different measuring frequencies]

Parameter (Parameter) Milch (kg) (Milk, kg) Fett (%) (Fat, %) Reineiweif (%) (True protein, %) Kasein (%) (Casein, %) Molkenprotein (%) (Whey protein, %) NPN (Rp) (%) (NPN, as CP, %) TS-Yerzehr Grobfutter (kg) (Dry matter consumption roughage, kg) EFr-Yerzehr Grobfutter (EFU cattle consumption roughage) Rp-Verz. Grobfutter (g) (Crude protein consumption roughage, g) TS-Ycrz. gesamt (kg) (Dry matter consumption total, kg) EFr-Yerz. gesamt (EFU cattle consumption total) Rp-Yerz. gesamt (g) (Crude protein consumption total, g)

S2

SI

S2

sJ

S4

Ss

S6

S7

0,39

0,62

0,44

0,36

0,31

0,28

0,25

0,24

0,05

0,22

0,16

0,13

0,11

0,10

0,09

0,08

0,002

0,05

0,03

0,03

0,02

0,02

0,02

0,02

0,001

0,04

0,03

0,02

0,02

0,02

0,02

0,01

0,00008

0,009

0,006

0,005

0,004

0,004

0,004

0,003

0,00013

0,011

0,008

0,007

0,006

0,005

0,005

0,004

0,542

0,74

0,52

0,42

0,37

0,33

0,30

0,28

0,0000001 0,0003 0,0002 0,0002 0,0002 0,0001 0,0001 0,0001 0,00005

0,007

0,005

0,004

0,004

0,003

0,003

0,003

0,681

0,825

0,583

0,476

0,413

0,369

0,337

0,312

0,000001

0,0011 0,0008 0,0006 0,0005 0,0005 0,0004 0,0004

0,0000002 0,0003 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002

zu. Bei der TS-Aufnahme aus Grobfutter verringert sich von funfmaliger zu taglicher Messung die Standardabweichung des Mellfehlers lediglich von 0,33 auf 0,28. Die berechneten Korrelationen fur die Beziehung zwischen den verschiedenen Mellhufigkeiten liegen bei der Milchmenge, dem Reineiweifl-, Kasein- und Molkenproteingehalt ab zwei Milchkontrollen pro Woche uber r = 0,95; beim Fettgehalt allerdings nur ab r = 0,85. Bei den Futteraufnahmedaten liegen die Korrelationskoeffizienten ab funf Messungen pro Woche ebenfalls bei r = 0,95 und daruber. Die einzelnen Korrelationskoeffizienten und Regressionsgleichungen sind bei Schuler (1990) zusammengestellt. Aus den Untersuchungen zur Meflhaufigkeit kann geschlu/3folgert werden, da/3 bei Einzelfutterungsversuchen funf tagliche Milchkontrollen gegenuber zwei Milchkontrollen pro Woche, bei den en jeweils anteilige Proben vom Abend- und Morgengemelk gezogen werden, keinen wesentlichen Genauigkeitsgewinn erbringen. Unter der Voraussetzung der Beibehaltung der Rationszusammensetzung

MESSHAUFIGKEIT FOR FUTTERAUFNAHMEDATEN

323

und eines ad libitum- Angebotes der gleichen Grobfuttermittel konnte an den Wochenenden auf die Wagung des Grobfutters verzichtet werden und von den funf Messungen des Grobfutterverzehrs pro Woche auf die Grobfutteraufnahme fur die gesamte Woche hochgerechnet werden.

Literaturverzeichnis Clapperton, J.L, D. Reid und A.G. Wilson: Proc. NlIlri/. Soc. 37, 72 A (1978) Clarke, T. und A. McGowan: Austr. J. Exp. Agric. and Husbandry 24, 468 (1984) Crosse, S., G. van Heijst und S. O'Donovan: Ir. J. Agric. Res. 27, 31 (1988) Everett, R.W., H.W. Carter und J.D. Burke: J. Dairy Sci. 51, 153 (1968) Gravert, H.O.: Deutsche Molkereizeitung 103, 426 (1982) Johnston, K.A. und E. Viggers: Nell' Zealand J. Dairy Sci. 18,87 (1983) Schuler, D.: 42. Jahrestagung der EVT, 1991, Berlin, Vol. I, p. 400-401 Schuler, D.: F/E-Bericht - Erarbeitung kornplcxer Methoden ... - AdL der DDR, Forschungszentrum filr Tierprodukton Dununcrstorf-Rostock, Abt. Rinderzucht Clausberg (1990) S. 29-48 Schulte-Coenen, K., H.O. Gravert, K. Papst und C. Keawpromman: Zuchtungskunde 60, 311 (1988) Syrstad, D.: Livestock Prod. Sci. 4, 141 (1977) Witt, M. und E. Walter: Z. f Tierzuchtung u. Ziichtungsbiologie 73, 221 (1959)