4 Material und Methode

↓40

4.1  Standorte der Versuchsdurchführung

Die Untersuchungen fanden zum größten Teil in der Versuchsstation der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät in Blumberg statt. Die Station befindet sich nordöstlich am Stadtrand von Berlin. Dort waren die technischen Voraussetzungen gegeben, die Parameter Bewegungsaktivität, Flächennutzung und Wasseraufnahme gleichzeitig zu erfassen. Der Mutterkuhherde stand eine 6,6 ha umfassende Weide und ein stets zugängliches Stallgebäude zur Verfügung. Den Übergang von der Weide zum Stall bildete eine betonierte Vorhoffläche, auf der die Tiere im Bedarfsfall separiert werden konnten.
Abbildung 4: Weidefläche der Mutterkühe in Blumberg

Eine Zufütterung der Tiere erfolgte in den Wintermonaten und während anhaltender Trockenheit im Sommer, entweder im Stall oder im Vorhofbereich. Als Futtermittel standen Heu, Stroh, Grassilage und in seltenen Fällen Maissilage zur Verfügung. Die Mutterkühe erhielten geringe Mengen Kraftfutter als Lockmittel.

↓41

Ein weiterer Versuchsdurchgang fand in einem Landwirtschaftsbetrieb mit Mutterkuhhaltung in Mecklenburg-Vorpommern statt. Der Betrieb produziert nach den Richtlinien des ökologischen Landbaus. Die Rinder wurden ganzjährig im Freien gehalten. In der Vegetationsperiode, zwischen Mai und September, ernährten sich die Tiere ausschließlich vom Aufwuchs der Umtriebs- und Standweiden. Während der Wintermonate kamen betriebsintern produzierte Futtermittel wie Heu, Stroh und Grassilage zum Einsatz. Kraftfutter stand ausschließlich den Kälbern zur Verfügung.

Abbildung 5: Weidefläche der Mutterkühe im Landwirtschaftsbetrieb

Die für den Versuch relevante Herde wurde auf einer 39,2ha großen Weidefläche gehalten, welche in 6 verschiedene Teilflächen gegliedert war. Nach dem Prinzip der Umtriebsweide wies man den Mutterkühen nach zwei bis vier Tagen eine neue Teilfläche zu.

4.2 Tierbestand

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In der Versuchsstation Blumberg umfasste die Herde im Versuchszeitraum zwischen zehn und vierzehn Mutterkühe mit Nachzucht. Das installierte technische System zur gleichzeitigen Erfassung der Parameter machte eine Beschränkung auf die angegebene Tierzahl notwendig. Zu Beginn der Untersuchungen waren alle Tiere reinrassig Gelbvieh. Im Verlaufe des Projektes erfolgte die Einkreuzung mit der Rasse Deutsch Angus, um einen möglichst problemfreien Geburtsverlauf zu fördern. Die daraus entstandenen weiblichen Kreuzungstiere verblieben in der Herde. Die männlichen Kälber wurden zwischen sechs und zehn Monaten abgesetzt und verließen die Gruppe. Für die Untersuchungen zur Brunst wurde ein Bulle der Rasse Deutsch Angus der Herde in Blumberg zugestellt.

Abbildung 6: Gelbviehkuh der Herde in Blumberg

Im beschriebenen Landwirtschaftsbetrieb belief sich der gesamte Mutterkuhbestand in der Zeit der Untersuchungen auf etwa 400 Mutterkühe, zusätzlich der Nachzucht. Die Tiere waren in verschieden große Herden eingeteilt. Die für die Versuchsdurchführung relevante Mutterkuhherde zählte 80 Mutterkühe mit ihren Kälbern. Überwiegend vertreten waren Kreuzungen aus den Rassen Schwarzbuntes Milchrind (SMR), Hereford und Deutsch Angus.

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Abbildung 7: Kreuzungskuh der Herde im Landwirtschaftsbetrieb

4.3 Zeiträume der Versuchsdurchführung

Die Versuchszeiträume ergaben sich aus den Abkalbe- und Brunstperioden der zur Verfügung stehenden Tiere. Da in der Versuchsstation nur eine kleine Anzahl Tiere vorhanden war, wurden zwei Abkalbeperioden 2002/ 03 und 2004 genutzt, um die Anzahl der Freiheitsgrade zu erhöhen.

Der Versuchsdurchgang im landwirtschaftlichen Betrieb in Mecklenburg - Vorpommern fand im Juli und August des Jahres 2002 statt (Tabelle 15). Da es sich um einen Versuch im Praxisbetrieb handelte, war es aus technischen Gründen nicht möglich den Parameter Wasseraufnahme zu ermitteln.

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Tabelle 15: Überblick über Versuchszeiträume und erfasste Parameter


Parameter

22.07.02 bis
09.08.02

13.11.02 bis
22.03.03

18.03.04 bis
16.06.04

07.07.04 bis
21.09.04

Bewegungsaktivität

Geburt

Geburt

Geburt

Geburt/ Brunst

Flächennutzung

Geburt

Geburt

Geburt

Geburt/ Brunst

Wasseraufnahme

-

Geburt

Geburt

Geburt/ Brunst

4.4 Erfassung und Analyse der Parameter

Die Datenerhebung der drei Parameter Bewegungsaktivität, Flächennutzung und Wasseraufnahme konzentrierte sich auf die Zeiträume der Geburt und der Brunst. Mit dem Begriff Bewegungsaktivität wird das Bewegungs- und Ruheverhalten der Tiere beschrieben. Dieser Parameter umfasst die Anzahl der gezählten Schrittimpulse sowie die Liegezeiten der Mutterkühe. Die Flächennutzung beschreibt das von den Rindern genutzte Areal in m2. Der Parameter Wasseraufnahme umfasst die Anzahl der Kontakte, die Anzahl der Besuche und die aufgenommene Wassermenge. Für jeden Parameter wurde ein bestimmter Zeitraum zur Datenerfassung definiert.

4.4.1  Erfassung der Bewegungsaktivität

Die Ermittlung der Bewegungsaktivität erfolgte über den Einsatz von ALT-Pedometern, entwickelt und hergestellt durch das Ingenieurbüro Holz in Falkenhagen. Diese waren bei jedem Tier am Fesselgelenk des linken Vorderbeines befestigt. Welche Kuh, zu welcher Zeit, welches Pedometer erhielt, wurde schriftlich festgehalten. Mit Hilfe eines PCs, der mobilen Antenne sowie der bereitgestellten Software konnten die Pedometer uhrzeitgenau gestartet werden. Die Startzeit wurde ebenfalls notiert. Der analoge Piezosensor mit Schwellwertschalter erfasste die Schrittaktivität/ Schrittanzahl durch das Zählen von Beinbewegungen. Die Ursprungsdaten konnten ohne weitere Bearbeitung zur Analyse verwendet werden. Über zwei weitere digitale Lagesensoren im Pedometer wurde bestimmt, ob das Tier liegt und wenn ja, in welcher Position. Zu unterscheiden war die Seitenlage sowie die Brustbeinlage. Abgespeichert wurden die Informationen an vier unterschiedlichen Speicherorten. Speicherort 1 beinhaltete ausschließlich die Schrittaktivität. In Speicherort 2 wurde die Anzahl der Zeiteinheiten für die Seitenlage (l1) und in Speicherort 3, die Anzahl der Zeiteinheiten für die Brustbeinlage (l2) abgespeichert. Die Liegezeiten in den unterschiedlichen Positionen ergaben sich aus der Verrechnung der gezählten Zeiteineinheiten. Eine Zeiteinheit entsprach 15 Sekunden, so dass bei einer liegenden Kuh vier Zeiteinheiten pro Minute durch das Pedometer gezählt und gespeichert wurden. Bei einer Liegezeit von beispielsweise 25 Minuten in der Brustbeinlage würde das Pedometer 4 x 25 = 100 Zeiteinheiten zählen. Die 100 Zeiteinheiten finden sich für das Beispiel Brustbeinlage im Speicherort 2 (l2) wieder und mussten in Minuten umgerechnet werden. Die Umrechnung in Minuten gemäß dem Beispiel lautet wie folgt:

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(100 Zeiteinheiten x 15 Sekunden) / 4 = 25 Minuten.

Die Liegezeiten für die Seitenlage wurden auf die gleiche Weise ermittelt. Der Mikroprozessor erlaubte die Konfiguration eines Messintervalls von 1-99 Minuten. Im Versuchszeitraum wurden alle Pedometer auf ein 5min-Messintervall eingestellt, so dass die Summe der Beinbewegungen sowie die Summe der Zeiteinheiten für die Liegepositionen in 5min- Zeitabständen abgespeichert wurden. Ein weiterer Speicherort enthielt die Daten zur Umgebungstemperatur. Diese fand in den Untersuchungen allerdings keine Berücksichtigung.

Tabelle 16: Datenerfassungssystem der ALT-Pedometer dargestellt an einem Beispiel

Datum/Uhrzeit

Schrittaktivität
(Steps)

Seitenlage (l1)
in Zeiteinheiten

Brustbeinlage (l2)
in Zeiteinheiten

21.03.03 15:05

97

0

0

21.03.03 15:10

46

0

10

21.03.03 15:15

0

0

20

21.03.03 15:20

1

0

20

Quelle: Eigene Darstellung

↓46

Die Einstellung des Messintervalls ermöglichte eine uhrzeitbezogene und zugleich zeitlich flexible Analyse der Daten. Ebenfalls durch das Messintervall bedingt, ergab sich in 24 Stunden eine Datenmenge von 288 Werten je Speicherort und Tier. Um einem eventuellen Datenverlust aufgrund fehlender Speicherkapazitäten vorzubeugen, wurden die Pedometer in der Regel einmal täglich mit Hilfe eines Laptops und einer mobilen Antenne ausgelesen und die Daten separat gespeichert.

Die Bewegungsaktivität konnte für 20 Geburten und 10 Brunstereignisse erfasst werden.

4.4.2 Statistische Analyse der Bewegungsaktivität

Die statistische Analyse des Gesamtparameters Bewegungsaktivität umfasst die Variablen Schrittaktivität (Schrittimpulse), Seitenlage (SL) und Brustbeinlage (BL). Der auszuwertende Zeitraum wurde für alle Geburtsereignisse auf 5 Tage ante partum (ap) bis 3 Tage post partum (pp) festgelegt, so dass sich folgende Zeitachse ergibt.

↓47

Abbildung 8: Einteilung Zeitachse für den Parameter Bewegungsaktivität im geburtsnahen Zeitraum

In der weiteren Datenauswertung wurden mehrere Tage in Zeiträume zusammengefasst. Die Einteilung der Zeiträume erfolgte in die Zeit ante partum (5ap-2ap), die Zeit des partus (1ap, partus) und die Zeit post partum (1pp-3pp). Da der Tag vor der Geburt des Kalbes sehr häufig von dem eintretenden Ereignis beeinflusst ist, ging dieser in die Zeit des partus mit ein.

Das Verhalten der Mutterkühe in den ersten Tagen post partum differenziert sich deutlich von dem Verhalten ante partum. Deshalb sind diese Zeiträume ebenfalls getrennt analysiert worden. Zusätzlich erfolgte für jeden Tag eine Einteilung in gleiche Tageszeitabschnitte.

↓48

Tabelle 17: Einteilung der Tageszeitabschnitte

In Vorbereitung der Auswertung fand eine Aufsummierung der ermittelten Daten aus den 5min- Zeitintervallen jeweils für die einzelnen Tageszeitabschnitte statt.

Für die Auswertung der Brunstereignisse gestaltet sich die Zeitachse in anderer Form.

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Abbildung 9: Einteilung Zeitachse für den Parameter Bewegungsaktivität im brunstnahen Zeitraum

Als oestrus wurde der Tag definiert, an dem die Mutterkuh den Aufsprung des Bullen duldete (Hauptbrunst). Da sich die Brunst bestehend aus Vorbrunst, Hauptbrunst sowie Nachbrunst auf mehr als 50 Stunden ausdehnen kann, gelten sowohl der Tag vor als auch der Tag nach dem oestrus als brunstbeeinflusste (bb) Zeit. Sie gehen, als solche zusammengefasst, in die Auswertung als ein Zeitraum ein. Der zweite Zeitraum setzt sich aus 5-2 Tage (5pro-2pro oestrus) vor oestrus sowie 2-3 Tage (2post-3post oestrus) nach oestrus zusammen und repräsentiert die brunstunbeeinflusste (bub) Zeit. Die Abkürzung „pro“ wird hier explizit den Tagen vor dem als oestrus definierten Tag und die Abkürzung „post“ den Tagen danach zugewiesen.

Die statistische Analyse wurde mit Hilfe von EXCEL 2000, SPSS 10.0 und für die Zeitreihenanalyse mit dem vom Institut für Zoo- und Wildtierforschung zur Verfügung gestellten Programm zeit51 vollzogen.

↓50

Tabelle 18: Angewandte statistische Methoden und die dazu verwendeten PC-Programme

Statistische Methode

Programm

Deskriptive Statistik mit MW, STABW, MIN, MAX

EXCEL, SPSS®

Test auf Normalverteilung nach Kolmogorov-Smirnoff

SPSS®

Mittelwertvergleich mit Mann-Withney-Test (U-Test)

SPSS®

Korrelationen nach Spearman

SPSS®

Zeitreihenanalyse mit Fourieranalyse

Zeit51

Zeitreihenanalyse mit Lowessfunktion

SPSS®

Da schiefe Verteilungen bzw. Inhomogenitäten der Varianzen auftraten, kam der nichtparametrische Test nach Mann-Withney für die Mittelwertvergleiche zum Einsatz (Saurwein, Hönekopp 1992). Um die Vergleichbarkeit der Werte zu garantieren wurde auch im Fall normalverteilter Daten und einer Homogenität der Varianzen auf eine ANOVA verzichtet und der Mann-Withney-Test durchgeführt.

Berechnete Signifikanzen werden folgendermaßen angegeben:

↓51

*

p≤0,05 (geringe Signifikanz)

**

p≤0,01 (mittlere Signifikanz)

***

p≤0,001 (hohe Signifikanz).

Die in diesen Auswertungen zur Anwendung gekommene Fourieranalyse ist im Rahmen der Zeitreihenanalyse eine angepasste Variante, die auf den biologischen Rhythmus von Individuen innerhalb einer 24 Stunden Zeitperiodik abgestimmt ist. Dafür wurden die abgespeicherten Originaldaten der 5min-Zeitintervalle verwendet. Die Analysemethode machte es notwendig, die Zeitachse (siehe Abbildung 10) in kleinere sich überlappende Zeitabschnitte zu unterteilen.

Abbildung 10: Einteilung der Zeitabschnitte für die Fourieranalyse des geburtsnahen Zeitraumes

↓52

In diesem Fall wurden jeweils 2 Tage zu einem Zeitabschnitt zusammengefasst, so dass 8 Abschnitte (im Fall der Geburt: 5ap-4ap; 4ap-3ap; 3ap-2ap; 2ap-1ap; 1ap-partus; partus-1pp; 1pp-2pp; 2pp-3pp) separat untersucht werden konnten.

Der Fourieranalyse war in jedem Fall die Anwendung der Autokorrelationsfunktion vorgeschaltet, um die Rauschkomponente zu reduzieren. Anschließend konnte von jedem eingeteilten Zeitabschnitt ein Periodogramm (Powerspektrum) erstellt werden. Die Periodogramm Ordinaten wurden auf statistische Signifikanz geprüft und bilden die signifikant periodischen Komponenten der originalen Datenreihe. Die signifikanten Perioden sind Grundlage für die Berechnung des leistungsbezogenen Kopplungsgrades (LKG) und des harmonischen Anteils (harm. Anteil). Der LKG beschreibt die Beziehung zwischen der absoluten Intensität der signifikant harmonischen Perioden zu der absoluten Intensität aller signifikanten Perioden. Harmonische Perioden sind in diesem Fall definiert als Perioden, die mit dem zirkadianen Zeitgeber (24h Rhythmus) synchronisierbar sind, z.B. 1h-, 2h-, 3h-Periode usw..

↓53

Der LKG gibt das Prozent der gesamten zyklischen Verhaltenskomponenten wieder, die mit der 24h Periodik als dem wichtigsten externen Rhythmusgeber synchronisieren.

Der Harmonische Anteil ist folgendermaßen definiert:

↓54

In diesem Fall steht der harmonische Rhythmus in Beziehung zu dem gesamten Spektrum des Periodogramms. ST beinhaltet alle Komponenten des Periodogramms, gibt also die totale Spektraldichte wieder, während der Harmonische Anteil die Beziehung zwischen den harmonischen Komponenten und dem Rauschniveau des gesamten Spektrums ausdrückt (Berger et al. 2003).

Die Scatterplot Glättung mit Hilfe der Lowessfunktion ist eine gewichtete Glättungsfunktion zur Bestimmung eines Trends in der vorhandenen Zeitreihe. Mit der Anwendung der Lowessfunktion wird ein Trend aus einem zweidimensionalen Scatterplot (Streudiagramm) herausgearbeitet, wenn beispielsweise eine große Anzahl von Originaldaten einen leicht erkennbaren Verlauf nicht zulassen würden. Die Ermittlung und Darstellung der Kurve im Plot basiert auf den Originaldaten der 5min-Zeitintervalle im Zeitraum 5ap–3pp für den geburtsnahen Zeitraum bzw. 5pro–3post oestrus für den brunstnahen Zeitraum. Die Entscheidung wie viele Nachbarn zur Glättung eines Wertes in die Berechnung mit einfließen, ist abhängig von der gewünschten Information und der Anzahl aller Werte. Dafür gibt es keine Regel außer, dass die Angabe zwischen 1% und 100% liegen muss. Deshalb wurden Beispielplots erstellt, für 10%, 5% und 1% der Werte, welche zur Berechnung hinzugezogen wurden. Die Anzahl der Iterationen lag grundsätzlich bei 3.

Die Berechnung der Korrelationen bei logisch miteinander verknüpften Variablen (ST-BL; ST-SL; SL-BL) erfolgte mit Hilfe des Rangkorrelationskoeffizienten nach Spearman (rs), da er wesentlich weniger von Ausreißern und Extremwerten beeinflusst wird, als es z.B. beim Pearson Korrelationskoeffizient der Fall ist (Saurwein, Hönekopp 1992).

4.4.3 Erfassung der Flächennutzung

↓55

Vorraussetzung für die Bestimmung der Flächennutzung war die Vermessung der Weideflächen in Blumberg (Abbildung 4) und im Landwirtschaftsbetrieb (Abbildung 5). Dies geschah mit einem transportablen GPS-Gerät (GPSHAND Version 2.2). Im Anschluss mussten auf beiden Weideflächen geeignete Beobachtungsstandorte ausgewählt und deren Koordinaten ebenfalls mit GPS bestimmt werden. Nach Erfüllung dieser Voraussetzungen erfolgte die Erfassung der Flächennutzung mit Hilfe eines Fernglases vom Typ LEICA GEOVID 7*42 BDA (Messgenauigkeit auf dem Datenblatt: +/- 1 m; +/- 0,5°) mit elektronischer Azimuth-Distanz-Messfunktion. Daraus resultierte eine genaue Standortbestimmung jeder anvisierten Mutterkuh.

Abbildung 11: Ermittlung der Flächennutzung

Die Erfassung der Distanz- und Winkelwerte wurde im Beobachtungszeitraum jeweils zur halben und zur vollen Stunde vorgenommen und die Werte protokolliert. Für die Nutzung des Fernglases war ausreichendes Tageslicht eine grundlegende Bedingung. Mit Beginn der Dämmerung oder bei Auftreten von Nebel konnten die Messungen nicht fortgesetzt werden. Für die weitere Verwendung der Distanz- und Winkelangaben wurde die GIS - Software ArcView 3.3 (ESRI) eingesetzt. Es erfolgte die Berechnung der halbstündlichen Standorte über die Verbindung der Distanz- und Winkeldaten mit den Koordinaten des Beobachtungsstandortes. Die Berechnungen wurden für jedes Tier separat vorgenommen. Nach Bestimmung der Einzeltierstandorte schloss sich die Bildung von Minimum Convex Polygonen für jede Mutterkuh an. Ein Minimum Convex Polygon beschreibt die Fläche innerhalb der äußeren Standorte, als die durch das Tier genutzte Fläche in m2. Die Anzahl der einbezogenen Standorte ergab sich aus der Menge der halbstündlichen Messungen. Aus der Beobachtungsdauer von mindestens 10 Stunden je Tier und Tag gingen in der Regel 22 Messwerte für den gesamten Tag hervor. Aus Bewertungsgründen ergab sich eine zusätzliche Unterteilung des Gesamtzeitraumes in Vormittag und den Nachmittag. Je Tier und Tag wurden dementsprechend Minimum Convex Polygone für den Vormittag, den Nachmittag und die tägliche Messzeit gesamt (tägl. Messzeit ges.) errechnet. Außer bei den Korrelationsberechnungen bezieht sich die Flächennutzungsanalyse auf 8 Geburts- und 10 Brunstereignisse.

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Für die Reduzierung der in die Auswertung einfließenden Geburten von 20 auf 8 Ereignisse gibt es im Wesentlichen zwei Gründe:

  1. Die Flächennutzung im Untersuchungszeitraum 13.11.02 – 22.03.03 beschränkte sich aufgrund der klimatischen Verhältnisse und der Fütterung größtenteils auf den Stall und den Vorhof, was einer sehr geringen Flächennutzung entspricht. Demzufolge war die Veränderung des Flächennutzungsverhaltens im Sinne einer Reduzierung der genutzten Fläche aufgrund einer Abkalbung nicht nachzuvollziehen.
  2. Für die Erfassung der Daten musste ausreichend Tageslicht zur Verfügung stehen. Da die Annahme bestand, dass sich die Flächennutzung durch die Mutterkuh erst nach der Abkalbung reduziert, entfielen alle Geburten, die kurz vor Einbruch der Dämmerung oder in den weiteren Abendstunden geschahen, da die Aufnahme der Messwerte nicht mehr möglich und der Abstand zur nächsten morgendlichen Messung zu groß war. Abkalbungen aus den frühen Morgenstunden (2-6 Uhr) wurden hingegen miteinbezogen, da anzunehmen war, dass die Reduzierung der Flächennutzung bis in den Vormittag anhält.

4.4.4 Statistische Analyse der Flächennutzung

Der auszuwertende Zeitraum wird für alle Geburtsereignisse bei der Flächennutzung genauso angesetzt wie beim Parameter Bewegungsaktivität. Ebenso verhält es sich mit der Brunst. Für beide Ereignisse sind für die Flächennutzung andere Tageszeitabschnitte gewählt worden.

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  1. Tageszeitabschnitt von 5 Uhr/ 7 Uhr bis 12 Uhr (am Vormittag)
  2. Tageszeitabschnitt von 13 Uhr/ 14 Uhr bis 17 Uhr/ 18 Uhr/ 21 Uhr (am Nachmittag)
  3. Tageszeitabschnitt 5 Uhr/ 7 Uhr bis 17 Uhr/ 18 Uhr/ 21 Uhr (tägl. Messzeit ges.)

Die unterschiedlichen Anfangs- und Endzeiten resultieren hauptsächlich aus der jahreszeitlich bedingten Tageslichtverfügbarkeit.

Aufgrund der Annahme, dass die erwartete Einschränkung der Flächennutzung im Zusammenhang mit einer Abkalbung erst nach der Geburt des Kalbes einsetzt, umfasst der auszuwertende Gesamtzeitraum zwar ebenfalls 5 Tage ante partum (ap) bis 3 Tage post partum (pp), allerdings verändert sich die Einteilung der Teilzeiträume in die Zeit ante partum (5ap-1ap), die Zeit des partus (partus) und die Zeit post partum (1pp-3pp), so dass sich folgende Zeitachse ergibt.

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Abbildung 12: Einteilung Zeitachse für den Parameter Flächennutzung im geburtsnahen Zeitraum

In den weiteren Punkten unterliegt die statistische Analyse der Flächennutzung demselben Auswertungsschema wie bei der Bewegungsaktivität angewandt. Da im Vorfeld der Untersuchungen nicht abzusehen war, ob das Brunstgeschehen eine Auswirkung auf die Flächennutzung hat und wenn ja, in welchem Ausmaß, wurde die Einteilung der Zeiträume während der Brunst verglichen mit der Bewegungsaktivität nicht verändert.

Die statistische Auswertung der Flächennutzungsdaten ist ähnlich der Bewegungsaktivität mit Ausnahme der Korrelationsberechnungen und Zeitreihenanalyse. Mit den Korrelationsberechnungen soll ermittelt werden, ob ein Zusammenhang zwischen Bewegungsaktivität und Flächennutzung existiert. Dafür wurden alle 20 Abkalbungen und 10 Brunstereignisse einbezogen und die Schrittaktivität, Seitenlage und Brustbeinlage den Convex Polygonen aus der Flächennutzung gegenübergestellt.

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Da pro Tag und Polygon (am Vormittag, am Nachmittag, in der tägl. Messzeit ges.) nur ein Wert in die Auswertung einging, wurde auf die Zeitreihenanalyse verzichtet.

4.4.5 Erfassung der Wasseraufnahme

Für die tierindividuelle Analyse der Wasseraufnahme war die Nutzung einer Einzeltiertränke notwendig. Die Art der Konstruktion und Positionierung im Stall stellte sicher, dass jeweils nur ein Tier Zugang zur Tränke hatte. Die Identifikation der Kühe erfolgte über einen Halsrescounter. Die automatische Erfassung und Speicherung der Daten sicherte ein Computer. Die Fliessgeschwindigkeit der Tränke betrug 5 l/ min. In Untersuchungen von Mahlkow-Nerge (2004) wurde eine durchschnittliche Wasseraufnahme von 5 l/ min ermittelt. Somit konnten die physiologischen Ansprüche der Kühe durch die Tränke sichergestellt werden. Zu keinem Zeitpunkt der Untersuchungen wurde das Tier-Tränke-Verhältnis von maximal 15:1 überschritten. Das Verhältnis entspricht Empfehlungen von Looper und Waldner (2002) nachdem für 15 bis 20 Kühe eine Tränkeeinrichtung zur Verfügung stehen sollte.

Abbildung 13: Einzeltiertränke in Blumberg

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Zur Auswertung standen je Tier das Datum, die Uhrzeit, die Anzahl der Anmeldungskontakte (Tränkekontakte) und die aufgenommene Wassermenge in Liter zur Verfügung. Aus Datum, Uhrzeit und Anmeldungskontakten ergab sich die Besuchsfrequenz (Tränkebesuche) je Tier und Tag. Alle Anmeldungskontakte innerhalb von 15 Minuten wurden als ein Tränkebesuch gewertet. Die Erfassungsgenauigkeit des Systems betrug 0,5 l.

Für die Analyse standen 18 Abkalbungen und 10 Brunstereignisse zur Verfügung.

4.4.6 Statistische Analyse der Wasseraufnahme

Der Gesamtparameter Wasseraufnahme ist innerhalb der Auswertung in die Variablen Tränkebesuche des Tieres (BES), Tränkekontakte (KON) und aufgenommene Wassermenge (MEN) gegliedert. Diese wurden einzeln statistisch betrachtet. Der auszuwertende Zeitraum beläuft sich für die Geburten auf 14 Tage ante partum (ap) bis 14 Tage post partum (pp) mit folgender Zeitachse.

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Abbildung 14: Einteilung Zeitachse für den Parameter Wasseraufnahme im geburtsnahen Zeitraum

Die Zusammenfassung der Zeiträume ergibt demnach

14 Tage a. p. bis 2 Tage a. p., 1 Tag a. p. bis partus und 1Tag p. p. bis 14 Tage p. p.. Die eingeteilten Tageszeitabschnitte sind gleich denen in der Analyse zur Bewegungsaktivität.

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Für die Brunst wurde die Zeitachse ebenfalls auf 14 Tage pro bis 14 Tage post oestrus ausgedehnt, so dass die Zeiträume in 14 Tage pro bis 2 Tage pro ostrus, 1 Tag pro oestrus, oestrus, 1 Tag post oestrus und 2 Tage post bis 14 Tage post oestrus gegliedert sind.

Abbildung 15: Einteilung Zeitachse für den Parameter Wasseraufnahme im brunstnahen Zeitraum

Bis auf die Erweiterung des auszuwertenden Zeitraumes ist die statistische Analyse des Parameters Wasseraufnahme grundsätzlich wie bereits beim Parameter Bewegungsaktivität beschrieben. Die Datengrundlage für die Zeitreihenanalyse bilden stündlich ermittelte Werte, so dass pro Tag und Tier 24 Werte jeweils für Besuche, Kontakte und Wassermenge in die Auswertung eingingen.

4.5 Zusammenfassung der statistischen Methoden

↓63

Einen zusammenfassenden Überblick über die statistischen Maßnahmen bezüglich aller Parameter befindet sich in Tabelle 19.

Tabelle 19: Zusammenfassung der statistischen Maßnahmen innerhalb der Parameter

Statistik

Bewegungsaktivität

Flächennutzung

Wasseraufnahme

 

ST

SL

BL

Convex Polygone

BES

KON

MEN

Deskriptive Statistik

+

+

+

+

+

+

+

Test auf Normalverteilung

+

+

+

+

+

+

+

Mittelwertvergleich

+

+

+

+

+

+

+

Korrelationen

+

+

+

+

+

+

+

Lowessfunktion

+

-

+

-

+

+

+

Fourieranalyse

+

+

+

-

+

-

-

+ durchgeführt
- nicht durchgeführt

4.6 Tierbeobachtungen in den Untersuchungszeiträumen

Da die Erfassung der Flächennutzung die Anwesenheit einer Person erforderte, wurden parallel zur sensorgestützten Datenerfassung kontinuierlich Tierbeobachtungen durchgeführt. Sie dienten in erster Linie der genauen zeitlichen Erfassung der Abkalbungen und Brunstereignisse sowie dem Kenntnisgewinn über Herdenstruktur, Rangordnung und tierindividuelle Unterschiede innerhalb der Herde. Die minimal aufgewandte Zeit lag bei täglich 10 Stunden im Versuchszeitraum und orientierte sich an den Lichtverhältnissen der jeweiligen Jahreszeit. Insgesamt umfassten die Tierbeobachtungen 1.860 Stunden.


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09.05.2007