京都大学 / 0048 / 新制・論文博士 / 博士(農学) / 乙第13338号 / 論農博第2881号 / 新制||農||1079(附属図書館) / 学位論文||R2||N5245(農学部図書室) / (主査)教授 廣岡 博之, 教授 松井 徹, 准教授 熊谷 元 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM

O objetivo deste trabalho foi determinar e avaliar os fatores sanitários e reprodutivos capazes de afetar a produtividade de vacas leiteiras. Pesquisou-se por meio de dois estudos correlacionais os efeitos de ocorrências sanitárias no periparto e seus respectivos fatores de risco sobre a produção de leite no pico e aos 305 dias em lactação, e os fatores de riscos para falhas na concepção ao primeiro serviço pós-parto (CPS). Para concretizar o objetivo deste trabalho, foram coletados mensalmente durante os anos de 2001 e 2002 dados de um rebanho comercial de vacas leiteiras de raça holandesa, localizado no Estado de São Paulo. Para a realização do primeiro estudo foram usadas 15.613 observações e para a análise estatística dos dados foram utilizadas a regressão logística e a análise de regressão múltipla. Os resultados obtidos nestas análises demonstraram que as doenças do periparto e seus fatores de risco afetaram a produção de leite com diferentes efeitos em função do número de lactações, exigindo desta maneira maior cuidado com adoção de medidas profiláticas para serem evitadas doenças e para maximizar a produção de leite dos animais. Foram usadas no segundo estudo 13.594 observações e os dados foram analisados estatisticamente por meio de regressão logística, calculando-se a razão das chances no isolamento dos fatores de risco e na associação entre os riscos para sucesso ou falha na CPS. Os resultados obtidos indicaram que os principais fatores de risco foram o número da lactação, a época do ano ao primeiro serviço, a ocorrência de doenças no periparto, a relação entre as porcentagens de gordura e proteína do leite (RGP) e as alterações no escore de condição corporal (ECC). Os animais de primeira lactação apresentaram maior chance de sucesso ao primeiro serviço do que os animais multíparos. As vacas cobertas no período do inverno apresentaram, aproximadamente, cinco vezes mais chances de CPS do que as vacas cobertas no verão. Os animais que apresentaram doenças no periparto tiveram menor sucesso de concepção que os animais sadios. Os animais que apresentaram melhor condição ruminal, determinada pela RGP, principalmente durante o período de verão, tiveram melhor concepção do que os animais com RGP reduzida no verão. O ECC adequado nas diferentes fases produtivas das vacas (secagem, parto e cobertura) demonstrou ser uma importante ferramenta para identificar as vacas com risco de insucesso na concepção ao primeiro serviço. / These studies evaluate health and reproductive factors affecting dairy cows’ productivity. Through correlation studies were evaluated health occurrences and risk factors during peripartum for milk production at peak, after 305 days of lactation and conception failures on first service pos-partum (CFS). Using a commercial herd of "dairy holsteins cows" located in São Paulo state - Brazil, data were collect in 2001 and 2002. On the first study were used 15,613 observations, the statistical analyses data were processed on logistic regression and multiple regression analyses. The analyses showed that peripartum diseases and risk factors directly affected milk production, with different effects based on lactations times, requesting extra care on prophylactics to avoid diseases and improve milk production. On the second study were used 13,594 observations, the statistical analyses data were processed on logistic regression calculating chances ratio on risk factors isolation and risk factors association to success or failure on first service pos-partum. Results indicated as mainly risks factors: lactation times, year period that first service occurred, peripartum diseases, body score condition (BSC), milk protein and fat ratio (PFR). First lactation animals presented more chance of success to the first service than multiparous. Cows inseminated during winter time showed 5 times more chances of CFS than ones inseminated on summer time. Animals with peripartum diseases had less conception success than healthy ones. Cows with better rumminal condition (FPR) had a much better conception than ones with lower FPR. The correct BSC on different productive steps (dry-off, calving and breeding) showed to be an important tool to identify animals with higher risks of failure on first service conception.

O objetivo deste trabalho foi determinar e avaliar os fatores sanitários e reprodutivos capazes de afetar a produtividade de vacas leiteiras. Pesquisou-se por meio de dois estudos correlacionais os efeitos de ocorrências sanitárias no periparto e seus respectivos fatores de risco sobre a produção de leite no pico e aos 305 dias em lactação, e os fatores de riscos para falhas na concepção ao primeiro serviço pós-parto (CPS). Para concretizar o objetivo deste trabalho, foram coletados mensalmente durante os anos de 2001 e 2002 dados de um rebanho comercial de vacas leiteiras de raça holandesa, localizado no Estado de São Paulo. Para a realização do primeiro estudo foram usadas 15.613 observações e para a análise estatística dos dados foram utilizadas a regressão logística e a análise de regressão múltipla. Os resultados obtidos nestas análises demonstraram que as doenças do periparto e seus fatores de risco afetaram a produção de leite com diferentes efeitos em função do número de lactações, exigindo desta maneira maior cuidado com adoção de medidas profiláticas para serem evitadas doenças e para maximizar a produção de leite dos animais. Foram usadas no segundo estudo 13.594 observações e os dados foram analisados estatisticamente por meio de regressão logística, calculando-se a razão das chances no isolamento dos fatores de risco e na associação entre os riscos para sucesso ou falha na CPS. Os resultados obtidos indicaram que os principais fatores de risco foram o número da lactação, a época do ano ao primeiro serviço, a ocorrência de doenças no periparto, a relação entre as porcentagens de gordura e proteína do leite (RGP) e as alterações no escore de condição corporal (ECC). Os animais de primeira lactação apresentaram maior chance de sucesso ao primeiro serviço do que os animais multíparos. As vacas cobertas no período do inverno apresentaram, aproximadamente, cinco vezes mais chances de CPS do que as vacas cobertas no verão. Os animais que apresentaram doenças no periparto tiveram menor sucesso de concepção que os animais sadios. Os animais que apresentaram melhor condição ruminal, determinada pela RGP, principalmente durante o período de verão, tiveram melhor concepção do que os animais com RGP reduzida no verão. O ECC adequado nas diferentes fases produtivas das vacas (secagem, parto e cobertura) demonstrou ser uma importante ferramenta para identificar as vacas com risco de insucesso na concepção ao primeiro serviço. / These studies evaluate health and reproductive factors affecting dairy cows’ productivity. Through correlation studies were evaluated health occurrences and risk factors during peripartum for milk production at peak, after 305 days of lactation and conception failures on first service pos-partum (CFS). Using a commercial herd of “dairy holsteins cows” located in São Paulo state – Brazil, data were collect in 2001 and 2002. On the first study were used 15,613 observations, the statistical analyses data were processed on logistic regression and multiple regression analyses. The analyses showed that peripartum diseases and risk factors directly affected milk production, with different effects based on lactations times, requesting extra care on prophylactics to avoid diseases and improve milk production. On the second study were used 13,594 observations, the statistical analyses data were processed on logistic regression calculating chances ratio on risk factors isolation and risk factors association to success or failure on first service pos-partum. Results indicated as mainly risks factors: lactation times, year period that first service occurred, peripartum diseases, body score condition (BSC), milk protein and fat ratio (PFR). First lactation animals presented more chance of success to the first service than multiparous. Cows inseminated during winter time showed 5 times more chances of CFS than ones inseminated on summer time. Animals with peripartum diseases had less conception success than healthy ones. Cows with better rumminal condition (FPR) had a much better conception than ones with lower FPR. The correct BSC on different productive steps (dry-off, calving and breeding) showed to be an important tool to identify animals with higher risks of failure on first service conception.

O objetivo dessa pesquisa foi o de avaliar o efeito de massa de forragem no resíduo sobre as características morfológicas, produção das pastagens, desempenho e produtividade animal. O experimento foi desenvolvido no período de 30 de outubro de 1999 até 03 de janeiro de 2001 em um sistema rotacionado de pastagens irrigadas de Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia estabelecidas na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" em Piracicaba/SP. O delineamento experimental foi o de blocos (4) completos ao acaso com três disponibilidades de forragem no resíduo (1000, 2500 e 4000 kg/ha de matéria seca verde (MSV)). A semeadura foi realizada em 17 de março de 1999 e a adubação de correção do solo tinha o objetivo de atingir os seguintes valores: 80% de saturação por bases; 30 mg/cm3 de fósforo e 5% de potássio na CTC. Os piquetes foram adubados com 334 kg/ha/pastejo de 24-04-24. Os animais utilizados foram machos castrados da raça nelore com cerca de 10 meses de idade. Foram conduzidos quatro pré experimentos sendo três deles para deteminar a melhor relação dimensão: formato da unidade amostral e a quantidade de amostras para avaliar a massa de forragem. O quarto pré experimento teve como objetivo avaliar a relação entre profundidade de pastejo e altura das planta antes do pastejo. A avaliação da massa de forragem em piquetes estabelecidos com plantas que formam touceiras deve ser realizada através de quatro amostras de 1 m2 (1m x 1m). A profundidade de pastejo foi relacionada linearmente com a altura das plantas independente da intensidade de pastejo e do dia de ocupação do pasto. A intensidade de pastejo não teve efeito sobre o angulo de inclinação dos perfilhos mais externos da touceira, sobre o formato das touceiras e sobre a distribuição da densidade de forragem no perfil da pastagem indicando que o capim Tanzânia tem pouca plasticidade em relação a essas características. Entretanto a proporção de haste, de folhas, de material morto, da altura, da relação folha/haste foram características morfológicas afetadas pelos tratamentos e épocas do ano. A taxa de cobertura do solo diminuiu durante período experimental independente do tratamento enquanto que o tamanho das touceiras esteve associado a mecanismos rápidos de adaptação da planta a mudanças no meio ambiente causadas pelas diferentes disponibilidades de forragem. O desempenho animal esteve mais relacionado com a oferta e disponibilidade de forragem do que com a relação folha/haste e a densidade de forragem. Apesar da produtividade animal não ser alterada pelos tratamentos, o manejo mais adequado seria o de manter a disponibilidade de forragem no resíduo superior a 2915 kg MSV/ha assim como as ofertas de forragem maiores do que 14,9 kg MSV/100 kg PV ou 6,1 kg de folhas/100 kg PV afim de melhorar o desempenho dos animais e reduzir a idade de abate em 150 dias quando comparado com o tratamento que teve como massa de forragem no resíduo 1266 kg MSV/ha. / This research was to evaluate effect of the post-grazing pasture mass on morphological characteristics, herbage production and animal performance and productivity from irrigated and rotationally grazed system with Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia. The experimental period was October 30/1999 to January 03/2001 and established at Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Piracicaba/SP. A complete randomized block design with three postgrazing residues (1.000, 2.500 e 4.000 kg/ha of green dry matter - GDM) and four replicates was used. The grass seeding was performed on March 17/1999 and soil was limed and fertilized to 80% base saturation, phosphorus (resin) level of 30 mg/cm3 and 5% potassium in the cation exchange capacity. In each grazing cycle paddocks were fertilized with 24-04-24 (334 kg/ha). Nellore steers with approximately 10 months of age were used. Four pre-experiments were conducted, the first three to determine the best dimesion:format ratio of the sampling unit and the most appropriate number of samplings in evaluating herbage mass. The fourth pre-experiment aimed to evaluate the relationship between grazing depth (progressive sward defoliation during the grazing period) and plant height before grazing. Herbage mass evaluation in tussock-forming pastures should be performed taking four 1 m2 samples (1m x 1m). Grazing depth was linearly correlated to plant height, irrespective of grazing intensity and days on the grazing period. Grazing intensity had no effect on the slope of the angle between soil and tillers on the border of the tussock, neither on tussock shape nor on forage bulk density across the sward profile, indicating Tanzania grass has limited plasticity for these characteristics. However, stem, leaf and dead material proportion in herbage samples, as well as leaf/stem ratio and plant height were affected by treatments (post-grazing residues) and season of the year. The ground area covered by grass tussocks decreased during the experimental period, irrespective of the treatment. The tussock size was associated with fast adaptation mechanisms of the plants in response to changes in environment resulting from different post-grazing herbage masses. Animal performance was better related to herbage allowance and post-grazing residues than with leaf/stem ratio or forage bulk density. Treatments did not altered animal productivity. In spite of this, it would be more adequate to allow post-grazing pasture mass to be higher than 2.915 kg GDM/ha and herbage allowance to be higher than 14,9 kg GDM/100 kg live weight (LW) or 6,1 kg of leaves/100 kg LW. This grazing management would improve animal performance and anticipate slaughter age in 150 days when compared to the treatment with post-grazing pasture mass of 1.266 kg GDM/ha.

O objetivo dessa pesquisa foi o de avaliar o efeito de massa de forragem no resíduo sobre as características morfológicas, produção das pastagens, desempenho e produtividade animal. O experimento foi desenvolvido no período de 30 de outubro de 1999 até 03 de janeiro de 2001 em um sistema rotacionado de pastagens irrigadas de Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia estabelecidas na Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" em Piracicaba/SP. O delineamento experimental foi o de blocos (4) completos ao acaso com três disponibilidades de forragem no resíduo (1000, 2500 e 4000 kg/ha de matéria seca verde (MSV)). A semeadura foi realizada em 17 de março de 1999 e a adubação de correção do solo tinha o objetivo de atingir os seguintes valores: 80% de saturação por bases; 30 mg/cm3 de fósforo e 5% de potássio na CTC. Os piquetes foram adubados com 334 kg/ha/pastejo de 24-04-24. Os animais utilizados foram machos castrados da raça nelore com cerca de 10 meses de idade. Foram conduzidos quatro pré experimentos sendo três deles para deteminar a melhor relação dimensão: formato da unidade amostral e a quantidade de amostras para avaliar a massa de forragem. O quarto pré experimento teve como objetivo avaliar a relação entre profundidade de pastejo e altura das planta antes do pastejo. A avaliação da massa de forragem em piquetes estabelecidos com plantas que formam touceiras deve ser realizada através de quatro amostras de 1 m2 (1m x 1m). A profundidade de pastejo foi relacionada linearmente com a altura das plantas independente da intensidade de pastejo e do dia de ocupação do pasto. A intensidade de pastejo não teve efeito sobre o angulo de inclinação dos perfilhos mais externos da touceira, sobre o formato das touceiras e sobre a distribuição da densidade de forragem no perfil da pastagem indicando que o capim Tanzânia tem pouca plasticidade em relação a essas características. Entretanto a proporção de haste, de folhas, de material morto, da altura, da relação folha/haste foram características morfológicas afetadas pelos tratamentos e épocas do ano. A taxa de cobertura do solo diminuiu durante período experimental independente do tratamento enquanto que o tamanho das touceiras esteve associado a mecanismos rápidos de adaptação da planta a mudanças no meio ambiente causadas pelas diferentes disponibilidades de forragem. O desempenho animal esteve mais relacionado com a oferta e disponibilidade de forragem do que com a relação folha/haste e a densidade de forragem. Apesar da produtividade animal não ser alterada pelos tratamentos, o manejo mais adequado seria o de manter a disponibilidade de forragem no resíduo superior a 2915 kg MSV/ha assim como as ofertas de forragem maiores do que 14,9 kg MSV/100 kg PV ou 6,1 kg de folhas/100 kg PV afim de melhorar o desempenho dos animais e reduzir a idade de abate em 150 dias quando comparado com o tratamento que teve como massa de forragem no resíduo 1266 kg MSV/ha. / This research was to evaluate effect of the post-grazing pasture mass on morphological characteristics, herbage production and animal performance and productivity from irrigated and rotationally grazed system with Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia. The experimental period was October 30/1999 to January 03/2001 and established at Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Piracicaba/SP. A complete randomized block design with three postgrazing residues (1.000, 2.500 e 4.000 kg/ha of green dry matter - GDM) and four replicates was used. The grass seeding was performed on March 17/1999 and soil was limed and fertilized to 80% base saturation, phosphorus (resin) level of 30 mg/cm3 and 5% potassium in the cation exchange capacity. In each grazing cycle paddocks were fertilized with 24-04-24 (334 kg/ha). Nellore steers with approximately 10 months of age were used. Four pre-experiments were conducted, the first three to determine the best dimesion:format ratio of the sampling unit and the most appropriate number of samplings in evaluating herbage mass. The fourth pre-experiment aimed to evaluate the relationship between grazing depth (progressive sward defoliation during the grazing period) and plant height before grazing. Herbage mass evaluation in tussock-forming pastures should be performed taking four 1 m2 samples (1m x 1m). Grazing depth was linearly correlated to plant height, irrespective of grazing intensity and days on the grazing period. Grazing intensity had no effect on the slope of the angle between soil and tillers on the border of the tussock, neither on tussock shape nor on forage bulk density across the sward profile, indicating Tanzania grass has limited plasticity for these characteristics. However, stem, leaf and dead material proportion in herbage samples, as well as leaf/stem ratio and plant height were affected by treatments (post-grazing residues) and season of the year. The ground area covered by grass tussocks decreased during the experimental period, irrespective of the treatment. The tussock size was associated with fast adaptation mechanisms of the plants in response to changes in environment resulting from different post-grazing herbage masses. Animal performance was better related to herbage allowance and post-grazing residues than with leaf/stem ratio or forage bulk density. Treatments did not altered animal productivity. In spite of this, it would be more adequate to allow post-grazing pasture mass to be higher than 2.915 kg GDM/ha and herbage allowance to be higher than 14,9 kg GDM/100 kg live weight (LW) or 6,1 kg of leaves/100 kg LW. This grazing management would improve animal performance and anticipate slaughter age in 150 days when compared to the treatment with post-grazing pasture mass of 1.266 kg GDM/ha.

Die Nutzung von Beweidung zur Erhaltung und Förderung von Biodiversität wird allgemein als positiv erachtet, da so strukturell diverse Flächen erhalten werden können. Die Auswirkungen unterschiedlicher Managementszenarien auf die Artenvielfalt sind zwar weitreichend untersucht, auf Langzeitexperimenten jedoch sehr rar. Mit unserem ersten Experiment wollten wir die Frage beantworten, welche Nutzungsintensität am besten geeignet ist, um Diversität von Insekten zu fördern. Das dafür genutzte Langzeitexperiment wurde 2002 mit zwei Beweidungsintensitäten etabliert und eine dritte Intensitätsstufe 2005 eingeführt. Zwischen 2002 und 2004 sowie 2010 und 2011 wurde der Einfluss der Beweidungsvarianten auf die Insektendiversität im Sinne des Artenreichtums und der Abundanz von Heuschrecken (Orthoptera) und Tagfaltern (Lepidoptera) aufgenommen. Wie erwartet, zeigte sich bei intensivster Beweidung die geringste Diversität. Trotzdem war die extensivste Beweidung nicht vorteilhafter als die mittel intensive Beweidung. Aus diesem Grund empfehlen wir eine mittelstarke Beweidung, da diese besonders geeignet ist um eine ausreichende Narbenhöhe und eine strukturell diverse Grasnarbe zu schaffen. Dieses Management zeichnet sich durch vielfältige ökologische Nischen aus, die einer Bandbreite von unterschiedlichen Arten Habitat bieten, wovon besonders weniger mobile Herbivoren wie Heuschrecken profitieren können. Wenn Pflanzendiversität im Vordergrund steht, muss auch die Art des Weidetiers betrachtet werden, da sich die Tierarten in ihren Beweidungseigenschaften unterscheiden und demnach auch Vegetation und Narbenstruktur beeinflusst werden können. In einem zweiten Experiment haben wir deshalb den Einfluss von Rindern und Schafen in Monobeweidung als auch in Mischbeweidung untersucht. Eine Hälfte der Parzellen wurde mit Herbiziden gegen Dikotyle behandelt um den Weidetiereffekt in Abhängigkeit der Narbenzusammensetzung zu analysieren. Das Experiment wurde zwischen 2007 und 2011 beweidet und die Vegetationszusammensetzung jeweils vor jeder Beweidungsperiode und zusätzlich im Jahr 2012 aufgenommen. Die beiden Narbentypen zeigten wie erwartet deutliche Unterschiede in Zusammensetzung und Diversität. Dahingegen unterschieden sich die Weidetier-Varianten nur marginal voneinander. Die Rinderparzellen wiesen zwar eine höhere alpha-(Artenreichtum) als auch beta-Diversität auf, allerdings war dieser Effekt nur in einem Jahr auf jeweils einem Narbentyp zu finden. Zusammenfassend können gewöhnliche Weiden in ihrer Vegetationszusammensetzung und -diversität mithilfe unterschiedlicher Tierarten nur geringfügig gesteuert werden. Es konnte lediglich ein marginaler Vorteil von Rinder- gegenüber Schafbeweidung festgestellt werden Auf demselben Experiment waren wir weiterhin daran interessiert, wie pflanzliche Diversität und agrarische Produktivität miteinander verbunden sind. Unsere Ergebnisse verneinen jedoch einen positiven Zusammenhang. Weiden besitzen wahrscheinlich ein genügend großes Arteninventar auch bei artenarmer, herbizidbehandelter Ausprägung, so dass eine komplementäre Ressourcennutzung bereits ausgeschöpft wird. Im Gegensatz dazu enthielten die artenreicheren Futterproben tatsächlich mehr Rohprotein und weniger ADF, so dass von einer gesteigerten Futterqualität gesprochen werden kann. Diese Ergebnisse könnten jedoch auch durch ein erhöhtes Vorkommen von Leguminosen erklärt werden, da auf dem Versuch aufgrund des Designs eine hohe Korrelation von Artenreichtum mit Kräutern und Leguminosen besteht. Hinsichtlich der unterschiedlichen Weidetiere konnte kein signifikanter Effekt weder auf Primärproduktivität noch auf Futterqualität festgestellt werden. Über alle Jahre hinweg zeigte sich vor allem die Phytodiversität als förderlich für die Lebendmassezunahmen der Lämmer. Zudem konnte die Mischbeweidung zu einer gesteigerten Wachstumsintensität von Lämmern und Mutterkühen beitragen. Zusammenfassend kann Beweidung genutzt werden um die Narbenstruktur zu steuern, was vor allem durch eine Anpassung der Beweidungsintensität erreicht werden kann. Nachfolgend wird sich die Intensität auf die Biodiversität aus, die jedoch durch die Wahl des Weidetieres nur recht geringfügig beeinflusst wird. Auch wenn die Primärproduktivität nicht mit dem Artenreichtum verbunden war, so kann durch das Hinzukommen von Kräutern und Leguminosen doch eine Steigerung der Futterqualität erreicht werden, die sich auch in höheren Lebendmassezunahmen der Lämmer wiederspiegelt. Demnach kann durch ein geeignetes Graslandmanagement Einfluss auf die Biodiversität genommen werden, welche wiederum das Potential besitzt, die tierischen Leistungen zu steigern.