5 Ergebnisse zum geburtsnahen Zeitraum

5.1  Abkalbungsereignisse

↓64

Insgesamt flossen 21 Abkalbungen (Tabelle 20) in die Bestimmung der Ergebnisse zur Bewegungsaktivität, Flächennutzung und Wasseraufnahme ein. Aufgrund technischer Gegebenheiten gestaltet sich die Anzahl und Auswahl der ausgewerteten Geburten bei den einzelnen Parametern unterschiedlich. Dieser Aspekt wird in der Ergebnisdarstellung der einzelnen Parameter näher erläutert.

Tabelle 20: Überblick über die Abkalbungen und deren Verlauf

Kuh Nr.

Kalbungsdatum

Uhrzeit

Verlauf

1

30.07.02

01-04 Uhr

Normalgeburt

4

28.07.02

01-04 Uhr

Normalgeburt

7

29.07.02

15:13 Uhr

Normalgeburt

6

24.11.02

12:15 Uhr

Schwergeburt, Kalb lebend geboren

7

08.11.02

01-04 Uhr

Normalgeburt

13

20.11.02

08:40 Uhr*

Schwergeburt, Kalb tot geboren

18

25.12.02

13:00 Uhr

Normalgeburt

20

12.01.03

02-05 Uhr

Normalgeburt

23

14.03.03

07:15 Uhr**

Schwergeburt, Kalb tot geboren

25

24.11.02

11:30 Uhr

Schwergeburt, Kalb lebend geboren

28

12.03.03

17:45 Uhr

Schwergeburt, Kalb tot geboren

34

18.03.03

01-04 Uhr

Normalgeburt

6

15.09.04

20:27 Uhr

Normalgeburt

13

28.03.04

16:34 Uhr

Normalgeburt

18

29.03.04

17:00 Uhr

Normalgeburt

20

12.06.04

14:51 Uhr

Normalgeburt

34

04.04.04

03:12 Uhr

Normalgeburt

43

31.03.04

09:32 Uhr

Normalgeburt

111

02.04.04

12:12 Uhr

Normalgeburt

222

15.04.04

05-06:30 Uhr

Normalgeburt

333

20.04.04

17:43 Uhr

Normalgeburt

* Beginn der Kalbung mit hoher Wahrscheinlichkeit in den frühen Morgenstunden
** Beginn der Kalbung bereits in den Abendstunden des Vortages

Die Bezeichnung der Tiere im Verlauf der Ausführungen setzt sich aus der Kuhnummer und dem Tag der Abkalbung zusammen (z. B. 1 300702).

5.2 Ergebnisse Parameter Bewegungsaktivität

↓65

Der Parameter Bewegungsaktivität definiert sich über die Schrittaktivität (ST) und die Liegezeit. Diese unterteilt sich wiederum in Zeit in Seitenlage (SL) und Zeit in Brustbeinlage (BL). Grundsätzlich wird erwartet, dass die zu beobachtenden Verhaltensänderungen von Mutterkühen, die mit einer Abkalbung einhergehen, technisch messbar sind. Nach den aktuellen Erkenntnissen ist davon auszugehen, dass eine Abkalbung mit einer Erhöhung der gezählten Schrittimpulse und einer Verringerung der allgemeinen Liegezeit verbunden ist. In den folgenden Ausführungen sind die Auswirkungen des Ereignisses Abkalbung auf die Bewegungsaktivität dargestellt. Die Anwendung verschiedener statistischer Ansätze bietet die Möglichkeit, die Aussagequalität der Daten auf verschiedene Weise zu prüfen.

Die Basis der Ergebnisse bilden 20 Abkalbungen. Da die Abkalbung von Kuh 7 am 08.11.02 noch vor dem Messbeginn der Bewegungsaktivität stattfand, hat sie in diesem Fall keine Relevanz. Des Weiteren endet die Messreihe von Kuh 18 mit der Abkalbung am 25.12.02 (3. Tag p. p.) aus technischen Gründen bereits um 17 Uhr statt um 24 Uhr.

5.2.1  Schrittaktivität im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

Die durchschnittliche Anzahl der Schrittimpulse (Schrittaktivität) des gesamten Tages (0-24h) gestaltet sich im untersuchten Zeitraum sichtbar differenziert (Abbildung 16). Bis zum 2. Tag a. p. gibt es im Gruppenmittel im Tageszeitabschnitt 0-24 Uhr kaum Veränderungen. Der Mittelwert liegt zwischen 10.721 und 11.201 Schrittimpulsen. Ein deutlicher Anstieg vollzieht sich am Tag vor der Kalbung (1ap). Hier steigt die Schrittanzahl auf 13.473 an. Am Abkalbungstag erhöht sich die Schrittanzahl nochmals auf 14.191, was im Vergleich zum maximalen Mittelwert der Tage 5ap-2ap eine Steigerung von 26,7% bedeutet. Am Tag nach der Abkalbung sinkt die Schrittanzahl wieder ab und erreicht am 3. Tag p. p. mit 10.717 das Niveau der Tage 5ap-2ap.

↓66

Abbildung 16: Gruppenmittel der Schrittaktivität von 20 Abkalbungen – Anteile der 4-Stunden Tageszeitabschnitte

In Abbildung 16 spiegelt sich das Verhältnis der Schrittaktivität in den 4-Stunden Tageszeitabschnitten untereinander und zum Tageszeitabschnitt 0-24 Uhr wider. Die Menge der gezählten Schrittimpulse ist im abkalbungsunbeeinflussten Zeitraum (5ap-2ap) zwischen 0-4 Uhr am niedrigsten und liegt im Mittel zwischen 723 und 1.026. Am Abkalbungstag steigern sich die Schrittimpulse um mehr als das Doppelte auf 2.334. Die höchste Schrittaktivität vor der Abkalbung wird generell in der Zeit von 16-20 Uhr erreicht und beläuft sich auf 2.719 bis 3.137 Schrittimpulse. Eine deutliche Erhöhung dieses Niveaus konnte am Tag vor der Abkalbung (1ap) mit 3.848 Schrittimpulsen registriert werden. Das entspricht einer Steigerung im Vergleich zum Maximum der anderen Messtage von 22,7%. Ähnlich der Entwicklung der Schrittaktivität für den Tageszeitabschnitt 0-24 Uhr, sinkt diese an den Tagen p. p. wieder ab.

Die Betrachtung der Mittelwerte erfordert immer einen Blick auf die Standardabweichung (s2), um tierindividuelle Unterschiede zu erkennen. Analysiert man beispielsweise den Tageszeitabschnitt 0-24 Uhr, gelangt man zu dem Ergebnis, dass s2 im Minimum 31,9% und im Maximum 53,3% vom Mittelwert beträgt. Die Standardabweichungen aus den 4-Stunden Tageszeitabschnitten liegen zwischen 41,4% und 138,3%. Beide Werte wurden im Tageszeitabschnitt 0-4 Uhr ermittelt.

↓67

Abbildung 17: Gruppenmittel der Schrittaktivität von 20 Abkalbungen – Anteile der 8-Stunden Tageszeitabschnitte

Bei Einteilung der Zeit in 8-Stunden Tageszeitabschnitte ist zu erkennen, dass die Schrittaktivität zwischen 0-8 Uhr den geringsten Anteil an der Gesamtschrittaktivität eines Tages hat (Abbildung 17). Hier bewegt sich die Schrittaktivität vor der Abkalbung (5ap-2ap) zwischen 1.847 und 2.505 gezählten Schrittimpulsen. Somit liegt der Anteil an der Schrittaktivität des gesamten Tages zwischen 17,0% und 22,4%. Ein sichtbarer Anstieg ist für diesen Tageszeitabschnitt am Abkalbungstag mit einer Verdoppelung der Schrittanzahl auf durchschnittlich 4.533 zu verzeichnen. Der Anteil an der Gesamtschrittaktivität dieses Tages steigt ebenfalls auf 31,9%. Nach der Abkalbung sinkt die Schrittanzahl wieder ab, verbleibt aber mit 2.669-3.064 Schritten auf einem etwas höheren Niveau im Vergleich zur Zeit 5ap-2ap. Die Schrittaktivität der Mutterkühe in den Tageszeitabschnitten 8-16 Uhr und 16-24 Uhr bewegt sich durchschnittlich im Bereich von 4.100 und 4.900 Schrittimpulsen, wobei die Werte zwischen 16-24 Uhr leicht über denen von 8-16 Uhr liegen. Der Anteil beider Tageszeitabschnitte an der Gesamtschrittaktivität in 24 Stunden liegt vor der Abkalbung (5ap-2ap) zwischen 37,8% und 43,7%. Im Tageszeitabschnitt von 8-16 Uhr ist am Abkalbungstag eine Erhöhung auf 5.489 Schrittimpulse zu verzeichnen, was einer Steigerung von 28,6% zum Maximalwert des Zeitraumes 5ap-2ap entspricht. Ein ebenfalls deutlicher Anstieg wird im Tageszeitabschnitt 16-24 Uhr am Tag vor der Abkalbung sichtbar. Hier beträgt die Erhöhung im Vergleich zum Maximalwert des Zeitraumes 5ap-2ap 34,5%. Nach der Abkalbung kommt es in beiden Tageszeitabschnitten wieder zu einer Absenkung der Schrittanzahl. Dabei verbleibt die Anzahl der Schrittimpulse zwischen 8-16 Uhr auf einem höheren Niveau als im Zeitraum 5ap-2ap.

Abbildung 18: Gruppenmittel der Schrittaktivität von 20 Abkalbungen – Anteile der 12-Stunden Tageszeitabschnitte

↓68

Die Auflösung des gesamten Tages in 2 Tageszeitabschnitte zeigt, dass die Schrittaktivität in der ersten Tageshälfte im Allgemeinen wesentlich niedriger ist als in der zweiten Tageshälfte (Abbildung 18). Der Anteil zwischen 0-12 Uhr in der Zeit 5ap-2ap liegt zwischen 32,0% und 38,8%, während der Anteil zwischen 12-24 Uhr im gleichen Zeitraum zwischen 61,2% und 68,0% liegt. Offensichtlich ist auch die zeitversetzte Erhöhung der Schrittaktivität beider Tageszeitabschnitte. Die durchschnittliche Schrittaktivität im Tageszeitabschnitt 0-12 Uhr liegt am Abkalbungstag im Minimum um 2.752 Schrittimpulse höher als im Zeitraum 5ap-2ap. Das entspricht einer Zunahme um 63,4%. Im Gegensatz dazu wird die höchste Schrittanzahl im Tageszeitabschnitt 12-24 Uhr bereits am Tag 1ap erreicht. Die Steigerung umfasst 1.907 gezählte Schrittimpulse und damit 25,9% verglichen mit dem Maximum der Vortage. Die Zeitversetzung der maximal erreichten Schrittimpulse am Tag vor der Abkalbung und am Abkalbungstag sind auf die unterschiedlichen Abkalbungszeitpunkte zurückzuführen. Nach der Abkalbung ist auch in den grob aufgelösten Tageszeitabschnitten eine Verringerung der Schrittanzahl zu beobachten. Ähnlich den 8-Stunden Tageszeitabschnitten ist bei den 12- Stunden Tageszeitabschnitten festzustellen, dass die Höhe der Schrittanzahl zwischen 0-12 Uhr p. p. zurückgeht, aber deutlich über dem Niveau der Tage 5ap-2ap bleibt. In der Zeit von 12-24 Uhr hingegen bewegt sich die Schrittaktivität p. p. in einem ähnlichen Bereich, tendenziell aber etwas niedriger als a. p. (1ap exklusive). Diese Entwicklung spiegelt sich ebenfalls in den jeweiligen Anteilen der Tageszeitabschnitte in der Schrittaktivität des gesamten Tages wider. Am Abkalbungstag liegen beide Anteile bei genau 50%. In der Zeit 1pp-3pp liegt der Anteil 0-12 Uhr zwischen 42,6% und 45,1% und der Anteil 12-24 Uhr zwischen 54,9 und 57,4%.

Mit 33,6-65,2% ist die Standardabweichung der 12-Stunden Tageszeitabschnitte ähnlich hoch wie die der 8-Stunden Tageszeitabschnitte.

5.2.2 Mittelwertvergleich der Schrittaktivität ante partum, partus und post partum

Die Gegenüberstellung der einzelnen Zeiträume 5ap-2ap, 1ap-partus und 1pp-3pp bietet die Möglichkeit Verhaltensänderungen, die durch eine Abkalbung hervorgerufen werden können, auf signifikante Unterschiede zu prüfen. Aus den Darstellungen der Ergebnisse der Schrittaktivität im Gruppenmittel über die Zeitachse 5ap-3pp ist erkennbar, dass die Mutterkühe im Durchschnitt mit einem Anstieg der Schrittaktivität auf das Eintreten einer Geburt reagieren. Tabelle 21 kann man entnehmen, dass die Schrittaktivität auch p. p. in einigen Tageszeitabschnitten signifikant höher ist als a. p.. Abgebildet sind nur die Tageszeitintervalle in denen statistisch zu sichernde Unterschiede auftreten. Auffällig erscheint, dass ausschließlich in der ersten Tageshälfte signifikante Differenzen zwischen den Zeiträumen 5ap-2ap und 1pp-3pp festzustellen sind. In allen Fällen ist die Anzahl der gezählten Schrittimpulse p. p. höher als a. p.

↓69

Tabelle 21: Vergleich der Schrittaktivität a. p. und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0-12 Uhr

5ap-2ap

20

3927,7

2055,7

1562

13493

 

 

1pp-3pp

20

5129,1

2343,9

2015

14747

0,000***

 

 

 

 

 

 

 

 

0-8 Uhr

5ap-2ap

20

2192,4

1435,5

513

10312

 

 

1pp-3pp

20

2841,3

1152,9

969

6545

0,000***

 

 

 

 

 

 

 

 

0-4 Uhr

5ap-2ap

20

934,3

1028,3

119

7645

 

 

1pp-3pp

20

1135,6

568,8

196

3085

0,000***

4-8 Uhr

5ap-2ap

20

1258,1

878,3

177

4666

 

 

1pp-3pp

20

1705,7

880,9

295

5030

0,001***

8-12 Uhr

5ap-2ap

20

1735,3

969,7

468

4648

 

 

1pp-3pp

20

2287,8

1490,6

504

8202

0,020*

Die Erhöhungen der Schrittaktivität sind trotz der hohen Standardabweichungen zum Teil hoch signifikant. Dies ist mit Sicherheit auf den Aspekt zurückzuführen, dass die Zunahme in der ersten Tageshälfte sehr deutlich ausgeprägt ist, eine Zeit in der die Mutterkühe normalerweise deutlich ruhiger agieren. Da sich bereits beim Vergleich der Zeiträume a. p. und p. p. signifikante Unterschiede zeigen, ist zu erwarten, dass diese ebenfalls bei einer Gegenüberstellung der Zeiträume a. p. und partus auftreten. In Tabelle 22 sind die Tageszeitabschnitte mit statistisch zu sichernden Unterschieden dargestellt.

Ähnlich wie im vorangegangenen Vergleich sind ebenso im Zeitraum partus besonders in den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte erhöhte Werte in der Schrittaktivität nachzuweisen. Zusätzlich ist zwischen 0-24 Uhr ein signifikanter Unterschied zwischen den Zeiträumen a. p. und partus offensichtlich. Die Differenzen sind mittel bis hoch signifikant.

↓70

Tabelle 22: Vergleich der Schrittaktivität a. p. und partus

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0-24 Uhr

5ap-2ap

20

10988,4

4522,6

4733

26093

 

 

1ap-partus

20

13831,7

6315,6

6741

31272

0,005**

 

 

 

 

 

 

 

 

0-12 Uhr

5ap-2ap

20

3927,7

2055,7

1562

13493

 

 

1ap-partus

20

5643,9

3122,9

1853

12624

0,002**

 

 

 

 

 

 

 

0-8 Uhr

5ap-2ap

20

2192,4

1435,5

513

10312

 

 

1ap-partus

20

3400,2

1996,0

847

7575

0,001***

 

 

 

 

 

 

 

0-4 Uhr

5ap-2ap

20

934,3

1028,3

119

7645

 

 

1ap-partus

20

1676,5

1310,2

123

4613

0,000***

4-8 Uhr

5ap-2ap

20

1258,1

878,3

177

4666

 

 

1ap-partus

20

1723,7

1024,3

239

4129

0,008**

Die Gegenüberstellung der Zeiträume partus und p. p. zeigt bis auf 2 Ausnahmen (4-8 Uhr, 8-12 Uhr), dass die Schrittaktivität p. p. geringer ist als im Zeitraum des partus. Bis auf den Tageszeitabschnitt 12-24 Uhr, dargestellt in Tabelle 23, konnten allerdings keine statistisch zu sichernden Unterschiede festgestellt werden.

Tabelle 23: Vergleich der Schrittaktivität partus und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

12-24 Uhr

1ap-partus

20

8187,8

4676,3

1746

24337

 

 

1pp-3pp

19

6560,4

2954,7

2629

18608

0,029*

↓71

Bei einer vergleichenden Betrachtung der Zeiträume bezüglich der Schrittaktivität muss insgesamt festgestellt werden, dass mehr als 2/3 der untersuchten Tageszeitabschnitte keinen statistisch zu sichernden Unterschied vorweisen. Signifikante Differenzen treten hauptsächlich beim Vergleich der Zeiträume a. p. und p. p sowie a. p und partus auf. Sie befinden sich zu über 80% in den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte.

5.2.3 Einzeltieranalyse der Schrittaktivität mit der Lowessfunktion

Die Beschreibung der Gruppenmittel, sowohl in der Zeitachse 5ap-3pp als auch der Vergleich der Zeiträume 5ap-2ap, 1ap-partus und 1pp-3pp, hat gezeigt, dass es bei Eintritt einer Abkalbung Anzeichen für Veränderungen in der Schrittaktivität gibt. Die genauere Betrachtung der Standardabweichung sollte aber gleichzeitig darauf hinweisen, wie groß die Streuungsbreite und somit die Unterschiede zwischen den Einzeltieren sind. Deshalb erscheint es sinnvoll die Schrittaktivität der Mutterkühe im geburtsnahen Zeitraum mit Methoden der Zeitreihenanalyse tierindividuell zu prüfen.

Die folgenden Einzeltieranalysen mit der Lowessfunktion sollen zeigen, inwieweit sich der Trend in der Schrittaktivität ändern kann, wenn sich die Geburt eines Kalbes auf das Verhalten des Muttertieres auswirkt. Weil es keine Regeln gibt, welche Prozentzahl von Werten eine sinnvolle Nachbarschaftsgewichtung gewährleistet und nicht auf Erfahrungen zurückgegriffen werden kann, wird in den Abbildungen 19-21 näher darauf eingegangen. Da die neu berechneten Werte als Zahlen von SPSS 10.0 nicht zur Verfügung gestellt werden, ist nur eine visuelle Auswertung der Kurve möglich.

↓72

Abbildung 19: Schrittaktivität - Scatterplot der Kuh 4 280702 mit 10%iger Glättung

Abbildung 19 repräsentiert den Verlauf der Schrittaktivität von Kuh 4 280702 unter Anwendung der 10%igen Glättung. 10% bedeutet, dass dieser Anteil aller 2.592 Werte aus den 9 Untersuchungstagen zur Nachbarschaftsgewichtung, bei Neuschätzung eines Vorhersagewertes, einbezogen wird. Dabei handelt es sich um die 10%, die dem neu zu schätzenden Wert am nächsten liegen. Somit fließen 259 Werte aus 21,6 Stunden in die Nachbarschaftsgewichtung eines Wertes ein. Der Kurvenverlauf präsentiert sich noch sehr flach, dennoch ist der Trend zu einer erhöhten Schrittaktivität ab 12 Uhr einen Tag vor der Abkalbung (1ap) erkennbar. Dieser Trend hält bis einen Tag p. p. an, bevor die Schrittaktivität wieder absinkt.

Einen deutlicheren Kurvenverlauf zeigt Abbildung 20. Hier wurde die Anzahl der in die Nachbarschaftsgewichtung einfließenden Werte auf 5% reduziert. Dadurch werden zur Neuberechung eines Vorhersagewertes 130 Werte aus 10,8 Stunden hinzugezogen. Die Folge ist eine differenziertere Trendkurve, mit einer Bestätigung der Tendenz aus Abbildung 19.

↓73

Abbildung 20: Schrittaktivität – Scatterplot der Kuh 4 280702 mit 5%iger Glättung

Bei einer rein visuellen Beurteilung der Lowesskurven stellt sich heraus, dass die 1%ige Glättung in Abbildung 21 das beste Ergebnis erzielt. So werden zur Glättung eines Wertes die nächsten 26 Werte aus 2,2 Stunden berücksichtigt. Die Verwendung der kleinstmöglichen Anzahl von Nachbarwerten ist auch deshalb vorteilhaft, weil sich die Kurve stärker am Rhythmus der Schrittaktivität im Tagesverlauf orientiert.

Der in Abbildung 21 dargestellte Trendverlauf wiederholt nochmals den bereits gewonnen Eindruck einer erhöhten Schrittaktivität ab der zweiten Tageshälfte des Tages 1ap. Bei genauerer Betrachtung kann man z. B. erkennen, dass die Lowesskurve zwischen ca. 11-23 Uhr am Tag vor der Abkalbung nicht mehr unter das Mittelwertniveau sinkt, was an den anderen Tagen nicht der Fall ist. Da die Kurvenverläufe der anderen Tiere bei 1%iger Glättung den ebenfalls besten visuellen Aussagewert aufweisen, beziehen sich alle weiteren Analysen auf diese Form der Glättung.

↓74

Abbildung 21: Schrittaktivität - Scatterplot der Kuh 4 280702 mit 1%iger Glättung

Die Erwartung, dass im unmittelbaren zeitlichen Zusammenhang mit der Abkalbung auch die Schrittaktivität im Vergleich zu den anderen Tagen ansteigt, erfüllt sich bei der Hälfte der untersuchten Geburten. So erreichen 6 Mutterkühe das Maximum der geglätteten Kurve am Abkalbungstag und weitere 4 Mutterkühe am Tag 1ap. In 8 dieser Fälle (4 280702, 7 290702, 6 241102, 13 201102, 18 251202, 20 120103, 34 180303, 333 200404) ist der Trend zu einer erhöhten Schrittaktivität im Zeitraum 1ap-partus sehr deutlich sichtbar. Bei den beiden anderen Tieren (34 040404, 222 150404) ist das Maximum nur gering ausgeprägt. Von den übrigen 10 Mutterkühen verteilen sich die Maxima auf 3 x 5ap, 1 x 4ap, 1 x 3ap, 2 x 2ap und 3 x 1pp. Auch wenn die Auswertung des zeitlichen Trends ergibt, dass die Schrittaktivität nicht immer ein Maximum am Abkalbungstag erreicht, weisen einige Tiere im Kurvenverlauf des abkalbungsnahen Zeitraumes ein über längere Zeit durchgängig höheres Schrittniveau auf, bzw. ändert sich der Trend im Vergleich zu den anderen Tagen. Dieser Aspekt ist z. B. bei Kuh 23 140303 gegeben.

Bereits am Tag 2ap steigt die Schrittaktivität an, wobei ein bestimmtes Niveau, wenn auch ohne deutliche Peaks erreicht wird und im Vergleich zu den anderen Tagen bis in die Morgenstunden des Abkalbungstages durchgängig erhalten bleibt. Das lässt darauf schließen, dass das Tier so gut wie keine Zeit im Liegen verbracht hat. P. p. wird dagegen das Maximum erreicht. Es treten beständig Peaks über dem Mittelwert auf, ohne ein durchgängig vorhandenes Schrittniveau. Aus den Ergebnissen ergibt sich innerhalb der gesamten Tiergruppe kein einheitlicher Trendverlauf der Schrittaktivität.

5.2.4 Einzeltieranalyse der Schrittaktivität mit der Fourieranalyse

↓75

Die Anwendung der Lowessfunktion ergab für einen Großteil der Geburtsereignisse nicht das im optimalen Fall eintretende deutliche Maximum der Schrittaktivität im Zeitraum 1ap-partus. Das Geburtsereignis kann sich dennoch messbar auf das Verhalten der Rinder auswirken. Diesen Nachweis ermöglicht die Fourieranalyse, welche im Gegensatz zur Trendbestimmung auf Erkennung von Störungen in der Tagesperiodik bzw. im Tagesrhythmus ausgerichtet ist.

Mit Hilfe einer angepassten Fourieranalyse wurde deshalb für jede Abkalbung der leistungsbezogene Kopplungsgrad (LKG) und der Harmonische Anteil (Harm. Anteil) jeweils in % berechnet.
Abbildung 22: Schrittaktivität - LKG im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

Zu Beginn der Beschreibung fourieranalysierter Einzeltierzeitreihen, soll eine Mittelwertbetrachtung einen kurzen Überblick über die LKG der gesamten Tiergruppe geben.

↓76

In Abbildung 22 ist zu erkennen, dass die LKG im Gruppenmittel in den überlappenden Zeitabschnitten 5ap-4ap, 4ap-3ap, 3ap-2ap und 2ap-1ap zwischen 81,2% und 90,5% liegen. In den beiden Zeitabschnitten mit einer unmittelbaren Beteiligung des Abkalbungstages sinken die LKG auf 57,3% (1ap-partus) bzw. 55,2% (partus-1pp). In den darauffolgenden Zeitabschnitten mit den zusammengefassten Tagen 1pp-2pp und 2pp-3pp ist die Tendenz erneut steigend und der LKG erreicht 69,6%. Einen weiteren Tag versetzt werden bereits wieder 78,0% erreicht.

Auch hier gestaltet sich die Standardabweichung unterschiedlich. Während diese ohne Einfluss des Abkalbungstages zwischen 15,7-23,4% umfasst, bewegt sie sich in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp zwischen 33,4 und 45,3%. Daraus ist abzulesen, dass die Werte der einzelnen Tiere unter Einfluss der Abkalbung sichtbar mehr streuen als es zuvor der Fall war. In den letzten beiden Zeitabschnitten der Zeitreihe 1pp-2pp und 2pp-3pp sinkt s2 auf 19,6%-36,0%wieder ab.

Jede Mutterkuh reagiert individuell auf die Geburt eines Kalbes. Diesen Aspekt werden die Abbildungen 23-25 näher veranschaulichen. In Abbildung 23 sind 10 Mutterkühe zusammengefasst, bei denen der LKG in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp 60% nicht überschritt. Dass dies die entscheidende Gemeinsamkeit aller Mutterkühe in der Darstellung ist, zeigt der ansonsten sehr unterschiedliche Verlauf der leistungsbezogenen Kopplungsgrade vor und nach der Abkalbung. Selbst innerhalb der LKG eines Tieres liegen große Schwankungen vor.

↓77

Abbildung 23: Schrittaktivität - Mutterkühe mit einem LKG bis 60% in den Zeitabschnitten1ap-partus und partus-1pp

Insgesamt halten sich die LKG in den Zeitabschnitten vor der Abkalbung (5ap-4ap, 4ap-3ap, 3ap-2ap, 2ap-1ap) bei der Mehrzahl der Mutterkühe (6 Tiere) auf einem Niveau von über 60% bzw. bei 5 von 10 Tieren über 70%.

Anschließend sinken die LKG in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp wie bereits erwähnt auf unter 60%. Danach steigen die Werte wieder auf annährend 60% und mehr an. Sie erreichen im letzten relevanten Zeitabschnitt 2pp-3pp mindestens 65,8%. Die Entwicklung der LKG von 3 Mutterkühen ist hier besonders auffällig. Zum einen ist das Kuh 28 120303. Bei ihr sind die LKG bereits in den Zeitabschnitten 5ap-4ap und 4ap-3ap also deutlich vor der Abkalbung unter 60%. Danach kommt es zu einem Anstieg auf über 80%. Anschließend fallen die LKG in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp auf bis zu 28,4% und einen Tag versetzt (1pp-2pp) sogar auf 17,7%. Zum letzten Zeitabschnitt in der Zeitreihe erreicht Kuh 28 wieder einen LKG von über 80%. Dieses Tier hatte eine Schwergeburt in dessen Verlauf trotz tierärztlicher Unterstützung das Kalb tot zur Welt kam und die Kuh nachbehandelt werden musste. Als zweites sehr auffälliges Tier ist Kuh 111 020404 anzusehen. In ihrem Fall kommt es bereits im Zeitabschnitt 3ap-2ap zu einem sehr geringen LKG von 25,3%. Die Werte der nächsten Zeitabschnitte bis partus-1pp bleiben unter einem Niveau von 45%. Ein Anstieg der LKG tritt erst 1pp-2pp ein. Dann werden 60% wieder klar überschritten. Die Geburt des Kalbes verlief bei diesem Tier völlig normal und ohne Komplikationen. Als drittes Tier weist Kuh 6 241102 Besonderheiten im Verlauf der LKG auf. Inklusive des Zeitabschnittes partus-1pp sind die LKG ähnlich denen der anderen Mutterkühe. Im Zeitabschnitt 1pp-2pp konnte dann aber kein LKG errechnet werden, was bedeutet, dass keine signifikant harmonischen Perioden in diesem Zeitabschnitt nachweisbar sind.

↓78

Im Unterschied zur Abbildung 23 sind in Abbildung 24 die Kühe zusammengefasst, deren LKG in einem der beiden Zeitabschnitte 1ap-partus oder partus 1pp unter 60% bzw. in einem Fall bei 63,1% (20 120604) liegt.
Abbildung 24: Schrittaktivität - Mutterkühe mit einem LKG bis 60% im Zeitabschnitt 1ap-partus oder partus-1pp

4 der 6 Mutterkühe haben den geringsten LKG im Zeitabschnitt 1ap-partus. Die beiden anderen Tiere weisen den niedrigsten LKG im Zeitabschnitt partus-1pp auf und zeigen Abweichungen im Vergleich zu den anderen Tieren. Bei Kuh 20 120604 sinken die LKG zwar nicht unter 60%. Die Werte liegen in den Zeitabschnitten ohne Einfluss des Abkalbungstages mit 88,3-100% dennoch sehr hoch, so dass die Verringerung, welche bereits 1ap-partus einsetzt, im Zeitabschnitt partus-1pp sehr stark hervortritt. Für Kuh 222 150404 konnte im Zeitabschnitt partus-1pp kein LKG errechnet werden, wodurch der Einschnitt in der Zeitreihe im Zusammenhang mit dem Abkalbungstag sehr deutlich wird. Insgesamt zeigen sich in Abbildung 24 besonders vor der Abkalbung sichtbare Unterschiede zwischen den einzelnen Tieren.

Die verbleibenden 4 der 20 Abkalbungsereignisse sind in Abbildung 25 dargestellt. Kuh 4 280702 zeigt im Kurvenverlauf zwar eine leicht sinkende Tendenz der LKG, ein klarer Trend im näheren Bereich der Abkalbung ist aber nicht erkennbar. Zudem fallen die LKG in keinem Zeitabschnitt unter 60%.
Abbildung 25: Schrittaktivität - Mutterkühe mit einem LKG über 60% in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp

↓79

Einen ebenfalls leicht sinkenden Verlauf zur Abkalbung hin zeigt Kuh 34 180303. Der niedrigste LKG mit 57,7% wird aber erst nach der Abkalbung im Zeitabschnitt 1pp-2pp erreicht. Analog zu Kuh 34 180303 reagiert Kuh 18 290304 mit dem niedrigsten LKG (56,6%) im Zeitabschnitt 1pp-2pp. Bei diesem Tier tritt im Vergleich zu den anderen Mutterkühen eine Besonderheit auf. Im untersuchten Zeitraum wurde in allen Zeitabschnitten, außer 1pp-2pp, ausnahmslos ein LKG von 100% ermittelt. Einen ebenfalls geringeren LKG im Vergleich zu den vorherigen und nachfolgenden Zeitabschnitten ist bei Kuh 13 280404 im Zeitabschnitt 1ap-partus zu beobachten. Allerdings ist dieser mit 70,2% immer noch sehr hoch.

Die anschließenden Analysen gelten dem Harmonischen Anteil der Schrittaktivität im Rahmen der Fourieranalyse. Grundsätzlich ist festzustellen, dass der Harmonische Anteil der Schrittaktivität prozentual weit unter dem LKG liegt. Im Mittel aller Abkalbungen bewegen sich die Harmonischen Anteile in der Zeitreihe zwischen 16,2% und 24,2%. Wie in Abbildung 26dargestellt sind die niedrigsten Werte in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp zu verzeichnen.

Die Standardabweichung beläuft sich auf 34,5-58,8% vom Mittelwert. Damit ist die Streuung höher als bei den LKG. Die kleinste Streuung in der Zeitreihe tritt im Zeitabschnitt 5ap-4ap auf, während die größte Streuung im Zeitabschnitt 2pp-3pp erreicht wird.
Abbildung 26: Schrittaktivität - Harmonische Anteile im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

↓80

In Abbildung 27 sind zunächst die Mutterkühe mit Harmonischen Anteilen von weniger als 20% und einer sinkenden Tendenz in den abkalbungsrelevanten Zeitabschnitten zusammengefasst. Diese Bedingungen erfüllen 8 Mutterkühe, wobei Kuh 1 300302 den deutlichsten Verlauf zeigt, mit einem Harmonischen Anteil von 34,9-39,6% in den ersten 3 überlappenden Abschnitten der Zeitreihe. Im Zeitabschnitt 2ap-1ap sinkt der Wert bereits auf 25,9%. Das absolute Minimum ist im Zeitabschnitt partus-1pp mit 8,4% erreicht. Danach orientieren sich die Werte wieder nach oben auf über 20%. Die Harmonischen Anteile der anderen Tiere liegen größtenteils dichter beieinander. Obwohl die Entwicklung der Anteile über die Zeitreihe einen ähnlichen Verlauf zeigt, sind sie tierindividuell verschieden ausgeprägt.

Abbildung 27: Schrittaktivität - Mutterkühe mit einem Harmonischen Anteil bis 20% in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp sowie einer absinkenden Tendenz

Bei 5 weiteren Abkalbungsereignissen (Abbildung 28) wurde ein Harmonischer Anteil von unter 20% an einem der Zeitabschnitte 1ap-partus und partus-1pp errechnet bzw. wurde bei 2 Tieren mit einem allgemein geringen Harmonischen Anteil unter 20% eine Tendenz in dieser Zeit sichtbar. Hervorzuheben ist noch einmal, dass bei Kuh 222 150404 im Zeitabschnitt partus-1pp kein Harmonischer Anteil vorliegt.
Abbildung 28: Schrittaktivität - Mutterkühe mit einem Harmonischen Anteil bis 20% im Zeitabschnitt 1ap-partus oder partus-1pp bzw. einer absinkenden Tendenz

↓81

Diese Entwicklung ist nachvollziehbar, da die Berechnung der LKG bereits das gleiche Ergebnis erbrachte. Ein gleichmäßiges Niveau der Harmonischen Anteile vor der Abkalbung ist bei Kuh 7 290702 zu verzeichnen. Die Werte liegen zwischen 23,1% und 25,6%. Der klare Einschnitt beschränkt sich mit 11,4% auf den Zeitabschnitt 1ap-partus. Danach steigen die Harmonischen Anteile wieder deutlich an.

In Abbildung 29 sind die Mutterkühe mit Abkalbungen zusammengefasst, bei deren Analyse keine eindeutige Tendenz im Verlauf der Harmonischen Anteile feststellbar ist. Im Ganzen handelt es sich um 7 Tiere, von denen 2 (4 280702, 34 180303) in der Berechnung ihrer LKG ebenfalls keine Tendenz aufwiesen. Kuh 111 020404 hat zwar sehr niedrige aber dafür gleichmäßige Harmonische Anteile über die gesamte Zeitreihe. Im Gegensatz dazu, war der Verlauf der LKG des Tieres sehr auffällig und in der Gruppe ungewöhnlich.

Abbildung 29: Schrittaktivität - Mutterkühe mit einem Harmonischen Anteil über 20% in den Zeitabschnitten 1ap-partus oder partus-1pp und ohne eindeutige Tendenz

5.2.5 Brustbeinlage im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

↓82

Die Gesamtliegezeit der Mutterkühe im geburtsnahen Zeitraum beträgt über die gesamte Untersuchungszeit zwischen 583-630 Minuten täglich. Demzufolge befinden sich die Tiere umgerechnet durchschnittlich 9,7-10,5 Stunden entweder in der Seitenlage oder in der Brustbeinlage. Die Brustbeinlage umfasst über den gesamten Messzeitraum zwischen 93,4% und 96,8% der Gesamtliegezeit eines Tages. Die durchschnittlichen Werte der Herde befinden sich 5ap-2ap zwischen 589,9-604,3 Minuten, was 9,8-10,1 Stunden entspricht. Am Tag vor der Abkalbung sinkt die Zeit in Brustbeinlage um 45,3 Minuten verglichen mit dem Minimum der Vortage. Das bedeutet eine Verringerung um 7,7%. Am Abkalbungstag liegt das Gruppenmittel mit 548,3 Minuten auf ungefähr gleichem Niveau. In der Zeit von 1pp-3pp ist wieder ein Anstieg der Brustbeinlage mit 571,1-600,6 Minuten zu verzeichnen.

Die Standardabweichung der Brustbeinlage befindet sich weit unter dem Mittelwert. Von 0-24 Uhr umfasst s2 zwischen 15,0-31,1% der täglichen Mittelwerte in der Zeit 5ap-3pp.

Abbildung 30: Gruppenmittel der Zeit in Brustbeinlage von 20 Abkalbungen – Anteile der 4-Stunden Tageszeitabschnitte

↓83

Im Rahmen der 4-Stunden Tageszeitabschnitte ist die Brustbeinlage vor der Abkalbung zwischen 0-4 Uhr, gefolgt von 4-8 Uhr und 20-24 Uhr am stärksten ausgeprägt (Abbildung 30). Hier ist die Brustbeinlage von 5ap-2ap mit mehr als 100 Minuten bestimmend. Zwischen 0-4 Uhr dominiert die Zeit in Brustbeinlage mit 142,8-156,3 Minuten bzw. 2,4-2,6 Stunden. In diesem Tageszeitabschnitt ist auch der mit Abstand deutlichste Zeitrückgang am Abkalbungstag zu beobachten. Im Gruppenmittel wurden nur 89,4 Minuten (1,5 Stunden) Liegezeit registriert, was einer Absenkung zum Minimum der Tage a. p. (inklusive 1ap) von 37,4% entspricht.

Nach der Abkalbung werden von 0-4 Uhr tendenziell 11,1-36,8 Minuten weniger Zeit in Brustbeinlage verbracht als vor der Abkalbung. Eine geringere Liegezeit p. p. ist ebenfalls von 4-8 Uhr nachzuweisen. Die Zeit reduziert sich um 14,3-28,1 Minuten. Generell niedrige Liegezeiten sind für die Tageszeitabschnitte 8-12 Uhr, 12-16 Uhr und 16-20 Uhr festzustellen. Die beiden Letztgenannten haben innerhalb der 4-Stunden Tageszeitintervalle den höchsten Anteil an der Schrittaktivität. Demnach handelt es sich um sehr aktive Phasen im Tagesverlauf der Mutterkühe, weshalb geringe Liegezeiten nicht ungewöhnlich sind. Im Zeitraum 5ap-2ap bewegt sich die Brustbeinlage in den Tageszeitabschnitten 12-16 Uhr und 16-20 Uhr in einem Bereich von 43,8-64,6 Minuten. Das bedeutet a. p. einen Anteil von nur 9,2-10,2% (12-16 Uhr) bzw. 7,3-10,7% (16-20 Uhr)an der ganztägigen Liegezeit in Brustbeinlage. Auch am Tag 1ap gibt es diesbezüglich keine Veränderung. Am Abkalbungstag steigt die Liegezeit an, wobei die Erhöhung zwischen 16-20 Uhr mit 31,4% im Vergleich zum Maximum der Vortage klarer hervortritt. Die Erhöhung der Liegezeit hält in der Zeit p. p. besonders zwischen 12-16 Uhr an. In den 4-Stunden Tageszeitabschnitten liegt die Standardabweichung aller Messtage zwischen 31,9-59,2 Minuten und in jedem Fall unter dem Mittelwert.

Die Auflösung des Tages in 8-Stunden Tageszeitintervalle verstärkt nochmals die bereits gewonnene Erkenntnis über die Verteilung der Liegezeiten (Tabelle 31). So werden vom 5ap-2ap zwischen 0-8 Uhr mit 277,7-286,3 Minuten (4,6-4,8 Stunden) die mit Abstand höchsten Liegezeiten erreicht, während der Anteil von 8-16 Uhr und 16-24 Uhr deutlich geringer ist. Die prozentualen Anteile an der Brustbeinlage des gesamten Tages verteilen sich a. p. (1ap exklusive) folgendermaßen: 46,2-48,1% von 0-8 Uhr, 21,4-25,4% von 8-16 Uhr und 27,4-31,2% von 16-24 Uhr. Diese Verteilung lässt gut nachvollziehen, dass die Mutterkühe bereits in den ersten 8 Stunden des Tagen fast die Hälfte der täglichen Zeit in Brustbeinlage verbringen. Die Unterbrechung der sehr gleichmäßigen Verteilung ist am Abkalbungstag ebenfalls für die Zeit von 0-8 Uhr erkennbar. Zum Einen sinkt der Anteil der Liegezeit an der täglichen Gesamtzeit in Brustbeinlage um mehr als 15% auf 30,7% und zum anderen reduziert sich die Brustbeinlage auf 168,1 Minuten, was eine Verringerung zum Minimum der Tage 5ap-2ap um 39,5% bedeutet. In Abbildung 31 ist ebenfalls zu erkennen, dass die Anteile der 8-Stunden Tageszeitabschnitte in den Tagen nach der Abkalbung untereinander ausgeglichener sind. Das bedeutet eine Verschiebung der Liegezeit zwischen 0-8 Uhr nach unten auf 229,6-243,9 Minuten bzw. 3,8-4,1 Stunden, während die Liegezeiten in den anderen Tageszeitabschnitten tendenziell leicht ansteigen. Prozentual ergibt sich p. p. daraus ein Anteil 39,7-40,8% zwischen 0-8 Uhr, von 26,2-29,5% zwischen 8-16 Uhr und 30,8-33,6% zwischen 16-24 Uhr.

↓84

Abbildung 31: Gruppenmittel der Zeit in Brustbeinlage von 20 Abkalbungen – Anteile der 8-Stunden Tageszeitabschnitte

Die Einteilung in 12-Stunden Tageszeitintervalle (Abbildung 32) zeigt, dass a. p. ein großer Teil der ersten Tageshälfte zum Ruhen genutzt wird und die Rinder viel Zeit in Brustbeinlage verbringen. Im Gegensatz dazu, ist die zweite Tageshälfte durch eine deutlich geringe Liegezeit gekennzeichnet.

Abbildung 32: Gruppenmittel der Zeit in Brustbeinlage von 20 Abkalbungen – Anteile der 12-Stunden Tageszeitabschnitte

↓85

Dieser Aspekt ist nachvollziehbar, berücksichtigt man die klar höhere Schrittaktivität zwischen 12-24 Uhr im Vergleich mit der Zeit von 0-12 Uhr.

Die Zusammensetzung der 12-Stunden Tageszeitabschnitte zur Gesamtzeit der Brustbeinlage in 24 Stunden ist eine Fortsetzung der beschriebenen 8-Stunden Tageszeitabschnitte. Bis 2 Tage a. p. hat die Brustbeinlage in der ersten Tageshälfte einen Anteil von 58,9-62,4%, wodurch der Anteil von 12-24 Uhr nur noch zwischen 37,6-41,1% liegen kann. Das bedeutet ein Verhältnis von 5,9-6,2 Stunden zu 3,7-4,1 Stunden. Während am Tag 1ap dieses Verhältnis ungefähr bestehen bleibt, ändert sich das Liegeverhalten der Mutterkühe am Abkalbungstag und p. p.. Am Abkalbungstag sinkt die Liegezeit zwischen 0-12 Uhr mit 26,4% verglichen mit dem Minimum von 5ap-2ap klar ab und steigt wiederum zwischen 12-24 Uhr mit 15,4% verglichen mit dem Maximum von 5ap-2ap sichtbar an. In den 3 Tagen p. p. schwankt die Brustbeinlage von 0-12 Uhr zwischen 292,1-339,9 Minuten. Etwas konstanter bleibt die Liegezeit zwischen 12-24 Uhr mit einer Spanne von 229,6-243,9 Minuten.

Die Standardabweichung erreicht in den 12-Stunden Tageszeitabschnitten Werte zwischen15,8-49,5%.

5.2.6 Mittelwertvergleich der Brustbeinlage ante partum, partus und post partum

↓86

Der Vergleich der Brustbeinlage a. p. mit der Brustbeinlage p. p. ergab bei 7 von 12 Tageszeitabschnitten p. p. höhere Werte. Aber lediglich im Tageszeitabschnitt 12-16 Uhr war die höhere Zeit p. p. auch signifikant abzusichern. Von den übrigen 5 Tageszeitabschnitten mit einer höheren Brustbeinlage a. p. konnte in 4 Fällen dieser Unterschied auch statistisch gesichert werden. Das bedeutet in der Mehrzahl der Tageszeitabschnitte ein Auftreten der höheren Liegezeit p. p.. Die signifikanten Unterschiede sind jedoch hauptsächlich dann zu verzeichnen, wenn die Liegezeit p. p. geringer ist. Erwähnenswert ist ebenfalls, dass dieser Fall, ähnlich wie bei der Schrittaktivität, in Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte auftritt. Die Tageszeitabschnitte mit signifikanten Differenzen sind in Tabelle 24 dargestellt. Wie daraus erkennbar wird, bewegt sich der statistisch zu sichernde Unterschied auf mittlerem bis hohem Niveau.

Tabelle 24: Vergleich der Zeit in Brustbeinlage a. p. und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0-12 Uhr

5ap-2ap

20

362,4

83,4

8

502

 

 

1pp-3pp

20

323,4

84,1

106

534

0,000***

 

 

 

 

 

 

 

 

0-8 Uhr

5ap-2ap

20

282,5

60,5

0

399

 

 

1pp-3pp

20

238,7

56,9

104

387

0,000***

 

 

 

 

 

 

 

 

0-4 Uhr

5ap-2ap

20

152,2

50,5

0

227

 

 

1pp-3pp

20

128,0

38,3

42

201

0,001***

4-8 Uhr

5ap-2ap

20

130,4

42,3

0

223

 

 

1pp-3pp

20

110,8

41,3

16

210

0,003**

12-16 Uhr

5ap-2ap

20

58,9

39,8

0

184

 

 

1pp-3pp

20

81,1

47,7

0

192

0,004**

Der Vergleich der Zeiträume a. p. und partus zeigt, dass in der Hälfte der Tageszeitabschnitte die Liegezeit in Brustbeinlage im Zeitraum 1ap-partus niedriger ist. Statistisch abzusichern ist diese Information für 5 Tageszeitabschnitte die in Tabelle 25 aufgeführt sind. Der umgekehrte Fall einer höheren Liegezeit im Zeitraum 1ap-partus tritt zwar in den anderen 6 Tageszeitabschnitten auf, ist statistisch aber nicht abzusichern. Wiederum fallen 80% der Tageszeitabschnitte mit signifikanten Unterschieden zwischen a. p. und partus in die erste Tageshälfte. In diesen Fällen ist die statistische Sicherheit dieses Unterschiedes sehr hoch. Des Weiteren ergab sich für den Zeitraum 1ap-partus eine geringere Liegezeit mit einem geringen Signifikanzniveau für den Tageszeitabschnitt 0-24 Uhr.

↓87

Tabelle 25: Vergleich der Zeit in Brustbeinlagelage a. p. und partus

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0-24 Uhr

5ap-2ap

20

598,1

115,2

166

787

 

 

1ap-partus

20

546,5

150,8

186

881

0,036*

 

 

 

 

 

 

 

 

0-12 Uhr

5ap-2ap

20

362,4

83,4

8

502

 

 

1ap-partus

20

301,1

111,7

1

513

0,001***

 

 

 

 

 

 

 

 

0-8 Uhr

5ap-2ap

20

282,5

60,5

0

399

 

 

1ap-partus

20

213,5

93,3

0

405

0,000***

 

 

 

 

 

 

 

 

0-4 Uhr

5ap-2ap

20

152,2

50,5

0

227

 

 

1ap-partus

20

116,5

58,3

0

234

0,001***

4-8 Uhr

5ap-2ap

20

130,4

42,3

0

223

 

 

1ap-partus

20

97,2

54,3

0

228

0,000***

In der Gegenüberstellung der Zeiträume 1ap-partus und 1pp-3pp wird in 10 von 12 Tageszeitabschnitten p. p. mehr Zeit in Brustbeinlage verbracht. Auch wenn hier offensichtlich eine Tendenz zu erkennen ist, konnte für keinen Tageszeitabschnitt eine Differenz statistisch gesichert werden.

5.2.7 Einzeltieranalyse der Brustbeinlage mit der Lowessfunktion

Die Abbildungen 33-35 zeigen die Glättung der Originaldaten aus der Brustbeinlage. Zu Beginn wird ebenfalls darauf eingegangen, welche Prozentzahl von Werten in die Nachbarschaftsgewichtung einfließt, um eine gute Kurveninterpretation zu ermöglichen. Die Auswertung und anschließende Skalierung der Brustbeinlage wurde in Sekunden vorgenommen, um überhaupt einen differenzierbaren Kurvenverlauf darstellen zu können. Daraus ergibt sich ein absolutes Maximum von 300 Sekunden Liegezeit im 5min-Zeitintervall.

↓88

Abbildung 33: Brustbeinlage - Scatterplot der Kuh 4 280702 mit 10%iger Glättung

Als Beispiel wurden wiederum die Scatterplots von Kuh 4 280702 ausgewählt. Berücksichtigt man die bereits gewonnenen Erkenntnisse aus der Schrittaktivität dieses Tieres, stellt die 10%ige Glättung (Abbildung 33) einen Kurvenverlauf dar, der den Erwartungen entspricht. Bei einem Anstieg der Schrittaktivität über einen längeren Zeitraum sinkt äquivalent dazu die Liegezeit. So verringert sich die Liegezeit der Brustbeinlage ab der zweiten Tageshälfte des Tages 1ap unter das Niveau der Vortage. Dieser Rückgang hält bis zum Tag 1pp tendenziell an, bevor ein leichter Anstieg folgt.

Ein ähnlicher, wenn auch differenzierterer Verlauf stellt sich bei 5%iger Glättung ein (Abbildung 34). Die Ausprägung der Peaks tritt deutlicher hervor und der Zeitpunkt des Anstieges der Liegezeit nach der Abkalbung kristallisiert sich klarer heraus. Die Hauptinformation aus dem Plot ist ebenfalls die fehlende Liegezeit in den Nacht- und Morgenstunden zwischen den Tagen 1ap und partus.

↓89

Abbildung 34: Brustbeinlage - Scatterplot der Kuh 4 280702 mit 5%iger Glättung

Bei Betrachtung der Abbildung 35 fällt zunächst auf, dass ein Trend im Kurvenverlauf besonders in der Zeit 5ap-2ap nur noch schwer zu erkennen ist. Dafür tritt der Einschnitt in der Liegezeit an den Tagen 1ap und partus besonders klar hervor. Dass sich die Liegezeit p. p im Vergleich zur Liegezeit a. p. anders verhält kann man dem Plot ebenfalls entnehmen. Die Analyse der anderen Abkalbungsereignisse ergab für die 1%ige Glättung bei vielen Tieren unübersichtliche und wenig strukturierte Kurvenverläufe. Aus diesem Grund beziehen sich alle weiteren Ausführungen auf die Trendverläufe mit 5%iger Glättung, da hier ein Trend und ein Rhythmus in der Liegezeit an allen Messtagen klar erkennbar ist.

Abbildung 35: Brustbeinlage - Scatterplot der Kuh 4 280702 mit 1%iger Glättung

↓90

Wie bereits angesprochen, besteht die Erwartung einer absinkenden Liegezeit im Zeitraum 1ap-partus, wenn davon ausgegangen wird, dass die Schrittaktivität ein deutliches Maximum erreicht oder ein höheres Niveau der Schrittaktivität über einen längeren Zeitraum anhält. Der sehr eindeutige Kurvenverlauf, wie er sich bei Kuh 4 280702 darstellt, ist bei Betrachtung der anderen Trendverläufe nicht die Regel. Die tierindividuellen Unterschiede sind auffällig, was eine Einzelbewertung der Kurven notwendig macht. Die optische Betrachtung eröffnet bei insgesamt 10 Mutterkühen (1 300702, 4 280702, 7 290702, 18 251202, 20 120103, 34 180303, 13 280304, 34 040404, 43 310304, 222 150404) einen tendenziellen Rückgang der Brustbeinlage im Zeitraum 1ap-partus im Vergleich zu 5ap-2ap, wobei der Kurvenverlauf innerhalb der Tiere sehr verschieden aussehen kann. Außergewöhnlich sind die Kurvenverläufe der Kühe 23 140303 und 28 120303 p.p.. Kuh 23 140303 zeigt bereits a. p. (5ap-4ap, 2ap-1ap) sehr große Einschnitte in der Brustbeinlage. Dagegen steigt die Liegezeit am Abkalbungstag auf einen durchgängig sehr hohen Stand. Dieser Zustand hält auch in der Zeit 1pp-3pp an. Der Grund für diesen Verlauf ist mit hoher Wahrscheinlichkeit die schwierige Abkalbung. Wie in Tabelle 20 vermerkt, setzte die Abkalbung vermutlich schon in den Abendstunden des Tages 1ap ein und konnte erst durch das Personal am nächsten Morgen beendet werden. Die hohen Liegezeiten am Abkalbungstag und danach sind daher möglicherweise Folgeerscheinungen der Schwergeburt. Einen ähnlichen Verlauf präsentiert sich bei Kuh 28 120303, wobei die hohen Liegezeiten erst am Ende des Abkalbungstages einsetzen. Die Geburt endete aber auch erst 17:45 Uhr.

5.2.8 Einzeltieranalyse der Brustbeinlage mit der Fourieranalyse

Die Brustbeinlage ist ein fester Bestandteil im Tagesrhythmus von Rindern. Unter Kapitel 5.2.5 wurde festgestellt, dass sie sich im Mittel der untersuchten Mutterkühe auf ca. 10 Stunden des gesamten Tages verteilt. Inwieweit eine Periodik auftritt bzw. diese durch ein Geburtsereignis gestört wird, soll im Folgenden dargestellt werden.

Den Überblick über die mittleren LKG der Brustbeinlage erhält man aus Abbildung 36. Daraus lässt sich erkennen, dass die LKG im Vergleich zur Schrittaktivität (81,2-90,5%) in den ersten 4 Zeitabschnitten der Zeitreihe mit 65,8-71,6% geringer ist. In den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp liegen die LKG im Mittel ebenfalls unter 60%, dennoch hat der Rückgang nicht den Umfang, wie es bei der Schrittaktivität festgestellt wurde.

↓91

Abbildung 36: Brustbeinlage – LKG im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

Der erneute Anstieg ab 1pp-2pp ist zwar zu erkennen, erreicht im Zeitabschnitt 2pp-3pp aber nur 63,5%. Dadurch kommt es zu einem flacheren Kurvenverlauf. Der Einschnitt in den abkalbungsrelevanten Zeitabschnitten ist nicht so stark ausgeprägt.

Die Standardabweichungen aller LKG der Brustbeinlage sind ausnahmslos geringer als bei der Schrittaktivität. Die niedrigsten Werte wurden für die Zeitabschnitte vor der Abkalbung mit 10,5-18,3% errechnet. Der mit 31,3% höchste Wert fällt in den Zeitabschnitt 1pp-2pp.

↓92

Die Ergebnisse der Einzeltieranalyse befinden sich in den Abbildungen 37-39. Die Einzeltierwerte sind nach dem gleichen Prinzip geordnet, wie im Fall der Schrittaktivität. Im Rahmen der Brustbeinlage konnte bei 9 Abkalbungen eine Absenkung der LKG in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp unter 60% festgestellt werden. Aus Abbildung 37 geht neben dieser Information hervor, dass die größten Streuungen innerhalb dieser Tiergruppe in den Zeitabschnitten 2ap-1ap und 1pp-2pp auftreten, also ummittelbar vor und nach den abkalbungsrelevanten Zeitabschnitten. In Bezug auf die geringsten Werte in den abkalbungsrelevanten Zeitabschnitten fallen 3 Tiere auf. Kuh 23 140303 hat ihr Minimum mit 35,4% bereits im Zeitabschnitt 2ap-1ap und bleibt noch 2 weitere Zeitabschnitte unter 60%. Kuh 25 241102 hat vor der Abkalbung ein gleichmäßiges Niveau der LKG von 59,9-70,8%. In den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp fällt der LKG dann auf 44,8% bzw. sogar auf 28,6%. Beide eben beschriebenen Abkalbungen waren Schwergeburten, wobei Kuh 25 241102 im Anschluss an die Geburt einen Gebärmuttervorfall erlitt und tierärztlich behandelt werden musste.

Abbildung 37: Brustbeinlage - Mutterkühe mit einem LKG bis 60% in den Zeitabschnitten1ap-partus und partus-1pp

Der Verlauf von Kuh 20 120103 zeigt ebenfalls LKG von über 60% in den ersten 4 Zeitabschnitten. Ein Rückgang der LKG setzt im Zeitabschnitt 1ap-partus ein und fällt im Zeitabschnitt 1pp-2pp auf 0% . Danach kommt es wieder zu einem Anstieg auf über 60%.

↓93

Abbildung 38 zeigt eine weniger deutliche Entwicklung der LKG in der Zeitreihe. Bei den hier dargestellten Mutterkühen liegen die LKG in nur einem abkalbungsrelevanten Zeitabschnitt unter 60%. 4 der 7 Tiere haben im Zeitabschnitt 1ap-partus einen LKG unter 60% während die anderen 3 Mutterkühe einen Zeitabschnitt später diesen Wert unterschreiten. Generell haben alle hier zusammengefassten Mutterkühe zu den abkalbungsrelevanten Zeiträumen hin eine absinkende Tendenz.

Hervorzuheben aus Abbildung 38 ist Kuh 28 120303, da sich der LKG des Tieres bezüglich der Brustbeinlage im Zeitabschnitt 1pp-2pp auf 33,8% reduziert. Diese Entwicklung fiel bereits im Fall der Schrittaktivität auf. Dort zeigte die Kuh ebenfalls eine deutliche Reduktion des LKG im Vergleich zu den anderen Zeitabschnitten. Wie bereits beschrieben hatte das Tier eine Schwergeburt und musste durch den Tierarzt behandelt werden.

Abbildung 38: Brustbeinlage - Mutterkühe mit einem LKG bis 60% im Zeitabschnitt 1ap-partus oder partus-1pp

↓94

Von 20 Abkalbungen ließ sich bei 4 Mutterkühen keine Absenkung der LKG unter 60% in den abkalbungsrelevanten Zeitabschnitten nachweisen (Abbildung 39). Bei Kuh 18 290304 gab es einen deutlichen Einschnitt im Verlauf der LKG in den Zeitabschnitten 3ap-2ap und 2ap-1ap. Auch Kuh 111 020404 zeigt einen solchen Einschnitt im Zeitabschnitt 3ap-2ap auf 48,9%. Im Bereich der Schrittaktivität wies das Tier bereits im gleichen Zeitabschnitt eine Absenkung des LKG unter 30% auf, wobei diese Tendenz über mehrere Zeitabschnitte anhielt.

Abbildung 39: Brustbeinlage - Mutterkühe mit einem LKG über 60% in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp

Die Analyse der Harmonischen Anteile im Gruppemittel ergab, dass sich diese im Fall der Brustbeinlage deutlich über den Werten der Schrittaktivität bewegen (Abbildung 40). In den Zeitabschnitten 5ap-4ap, 4ap-3ap, 3ap-2ap und 2ap-1ap befinden sich die Anteile in einem Bereich von 50-60%. In den abkalbungsrelevanten Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp kommt es zu einem durchschnittlichen Rückgang der Werte auf 40,3% bzw. 35,7%. Die Zeitabschnitte 1pp-2pp sowie 2pp-3pp ziehen einen leichten Anstieg der Harmonischen Anteile nach sich, wobei der Stand a. p. nicht erreicht wird.

↓95

Ähnlich den Standardabweichungen der LKG sind die der Harmonischen Anteile bei der Brustbeinlage deutlich unter dem Niveau der Schrittaktivität. Am geringsten ist s2 im Zeitabschnitt 4ap-3ap mit 10,4%. Der höchste Wert wurde im Zeitabschnitt partus-1pp mit 35,5% ermittelt. Damit tritt die geringste Streuung unter den Harmonischen Anteilen innerhalb der Bewegungsaktivität bei der Brustbeinlage auf. Da die Harmonischen Anteile der Brustbeinlage im Gegensatz zur Schrittaktivität generell höhere Werte aufweisen, ist auch ein Rückgang auf unter 20% in der abkalbungsrelevanten Zeit in nur wenigen Fällen zu verzeichnen. Die Betrachtung der Einzeltierverläufe zeigt, dass eine Verringerung im Bereich um 40% realistisch ist.

Abbildung 40: Brustbeinlage – Harmonische Anteile im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

In Abbildung 41 sind, die Kurvenverläufe der Harmonischen Anteile mit einem Rückgang in beiden abkalbungsrelevanten Zeitabschnitten auf unter 40% grafisch dargestellt. Die Verläufe der einzelnen Tiere sind zwar sehr unterschiedlich, der Rückgang aber in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp in allen Fällen prägnant.

↓96

Abbildung 41: Brustbeinlage - Mutterkühe mit einem Harmonischen Anteil bis 40% in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp sowie einer absinkenden Tendenz

Auffällig sind zum wiederholten Mal die Verläufe der Tiere 20 120103, 23 140303 und 25 241102. Bei Kuh 23 setzt diese Entwicklung bereits im Zeitabschnitt 2ap-1ap ein und hält bis zum Zeitabschnitt partus-1pp an. Danach steigt der Verlauf wieder an. Bei Kuh 25 241102 erscheint der Einschnitt in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp mit Werten von 16,9% bzw. 15,7% besonders drastisch, berücksichtigt man das Niveau der Harmonischen Anteile in den anderen Zeitabschnitte a. p und p. p. Die mit Abstand niedrigsten Werte wurden bei Kuh 20 120103 für die Zeitabschnitte partus-1pp und 1pp-2pp errechnet. Auch hier ist der Rückgang im Vergleich zu den übrigen Zeitabschnitten überaus groß. Die beschriebenen Tiere zeigten diese Entwicklung bereits in den LKG der Brustbeinlage.

11 weitere Abkalbungen sind in Abbildung 42 dargestellt. Bei allen Tieren gibt es einen sichtbaren Rückgang der Harmonischen Anteile in zumindest einem der abkalbungsrelevanten Zeitabschnitte. In 7 Fällen wurden 40% unterschritten. Bei den übrigen Tieren lagen die Werte in den Zeitabschnitten 1ap-partus oder partus-1pp im Bereich von 41,0-43,8%. Den mit Abstand deutlichsten Rückgang zeigt Kuh 34 180303. Diese Entwicklung war in den Ergebnissen der LKG nicht zu erkennen. Das Tier hatte eine völlig normale Abkalbung und brachte ein gesundes Kalb zur Welt. Im Gegensatz dazu wiederholt sich der Verlauf der LKG von Kuh 28 120303 in den Harmonischen Anteilen. Mit 17,5% wird im Zeitabschnitt 1pp-2pp der niedrigste Wert erreicht, nachdem der Harmonische Anteil im Zeitabschnitt partus-1pp bereits auf 33,2% gesunken ist.

↓97

Abbildung 42: Brustbeinlage - Mutterkühe mit einem Harmonischen Anteil bis 40% im Zeitabschnitt 1ap-partus oder partus-1pp und/ oder einer absinkenden Tendenz

In den Untersuchungen der LKG der Brustbeinlage stellte sich heraus, dass unter anderem die Tiere 18 290304 und 111 020404 keine eindeutige Tendenz, bezogen auf die abkalbungsrelevanten Zeitabschnitte, vorweisen.

Abbildung 43: Mutterkühe mit einem Harmonischen Anteil über 40% in den Zeitabschnitten 1ap-partus oder partus-1pp bzw. keiner eindeutigen Tendenz

↓98

Das gleiche Bild ergab die Auswertung der Harmonischen Anteile. Kuh 18 290304 zeigt einen Rückgang auf 39,4% im Zeitabschnitt 2ap-1ap und bei Kuh 111 020404 sind zwei Einschnitte im Bereich um 40% im Zeitabschnitt 3ap-2ap und partus-1pp zu erkennen.

5.2.9 Seitenlage im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

Die Bedeutung der Seitenlage bezogen auf die Gesamtliegezeit ist als sehr gering einzustufen. Bei einer Betrachtung der Gesamtliegezeit von 0-24 Uhr ist zu erkennen, dass die Seitenlage im Gruppenmittel der Herde von 5ap-2ap 19-27 Minuten, im Zeitraum 1ap und partus 36-38 Minuten und von 1pp-3pp 30-31 Minuten aufweist. Im Verhältnis zur Gesamtliegezeit beträgt der prozentuale Anteil nicht weniger als 3,2% und nicht mehr als 6,6%. Beide Maxima sowohl die Minutenzahl, als auch der Anteil an der Gesamtliegezeit treten am Tag vor der Abkalbung auf. Analysiert man die Verteilung der Seitenlage in den 4-Stunden Tageszeitabschnitten (Abbildung 44), fällt auf, dass im Verlauf der Zeitachse von 5ap-3pp zu keinem Zeitpunkt mehr als 15 Minuten in 4 Stunden in der Seitenlage verbracht wurden. Die Maxima in den einzelnen Tageszeitabschnitten treten entweder 1ap-partus oder 1pp-3pp auf. Eine eindeutige Tendenz kann nicht festgestellt werden, was auf ein sporadisches Auftreten der Seitenlage hindeutet.

Abbildung 44: Gruppenmittel der Zeit in Seitenlage von 20 Abkalbungen – Anteile der 4-Stunden Tageszeitabschnitte

↓99

Die Verteilung der Seitenlage in den 8-Stunden Tageszeitabschnitten offenbart besonders für die Zeit zwischen 8-16 Uhr einen Anstieg mit dem Peak von durchschnittlich 18,8 Minuten am Abkalbungstag (Abbildung 45).

In diesem Zusammenhang muss auf die Standardabweichung hingewiesen werden. Diese liegt zwischen 8-16 Uhr an allen relevanten Messtagen außer am 3. Tag p. p. über dem Mittelwert.

Abbildung 45: Gruppenmittel der Zeit in Seitenlage von 20 Abkalbungen – Anteile der 8-Stunden Tageszeitabschnitte

↓100

Betrachtet man die Entwicklung der Zeit in Seitenlage in den 12-Stunden Tageszeitabschnitten, wird noch einmal deutlich, dass beide eine ansteigende Tendenz zum 1. Tag a. p. mit Peaks von 20,1 Minuten (0-12 Uhr) und 18,3 Minuten (12-24 Uhr) zeigen (Abbildung 46).
Abbildung 46: Gruppenmittel der Zeit in Seitenlage von 20 Abkalbungen – Anteile der 12-Stunden Tageszeitabschnitte

Zudem neigen die Mutterkühe dazu, nach der Abkalbung (1pp-3pp) mehr Zeit in der Seitenlage zu verbringen. Im Zeitraum 5ap-2ap werden in beiden Tageszeitabschnitten zwischen 6,9-15,4 Minuten zur Seitenlage genutzt, während p. p. die Spanne 11,3-18,8 Minuten beträgt. In welchem Tageszeitabschnitt die Tiere generell mehr Zeit in der Seitenlage verbringen, kann über die Messtage nicht eindeutig festgestellt werden.

Wie nach der Beschreibung der 8-Stunden Tageszeitintervalle zu erwarten ist, liegt die Standardabweichung beider 12-Stunden Tageszeitintervalle über dem Mittelwert des jeweiligen Tages. Ausnahme ist lediglich der 3. Tag p. p. zwischen 12-24 Uhr. Hier liegt das Maß der Streuung 2,9 Minuten unter dem Mittelwert. Gerade das Verhältnis von Standardabweichung und Mittelwert sowie der geringe Zeitumfang der Seitenlage an der Gesamtliegezeit machen eine kritische Bewertung dieser Variable der Bewegungsaktivität notwendig.

↓101

Der im Gruppenmittel hervortretende Anstieg unmittelbar vor der Geburt ist unter Umständen auf die aufgetretenen Schwergeburten zurückzuführen. Die Werte von Mutterkühen mit Geburtsproblemen (n=5) betragen z. B. am Abkalbungstag von 0-24 Uhr zwischen 61-241 Minuten, während für Normalgeburten (n=15) zwischen 0-59 Minuten Liegezeit in Seitenlage vorzuweisen sind.

5.2.10 Mittelwertvergleich der Seitenlage ante partum, partus und post partum

Wie bereits festgestellt wurde, hat die Seitenlage mit einem maximalen Anteil von 6,6% bzw. 38 Minuten in 24 Stunden einen äußerst geringen Einfluss, sowohl auf die Gesamtliegezeit, als auch auf den gesamten Tagesrhythmus der Tiere. Aus diesem Grund ist es nicht überraschend, dass im Vergleich der Zeiträume a. p., partus und p. p. untereinander keine signifikanten Unterschiede errechnet werden konnten. Einzige Ausnahme bildet der Tageszeitabschnitt 8-12 Uhr in der Gegenüberstellung der Zeiträume a. p. und p. p. (Tabelle 26). Bei Betrachtung der Mittelwerte wird deutlich, dass den Werten an sich und den Differenzen mit einem geringen Signifikanzniveau, ebenso wie der Seitenlage insgesamt, wenig Bedeutung beigemessen werden kann.

Tabelle 26: Vergleich der Zeit in Seitenlage a. p. und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

8-12 Uhr

5ap-2ap

20

2,2

6,1

0

38

 

 

1pp-3pp

20

3,6

7,8

0

44

0,032*

↓102

Auf die Anwendung der Lowessfunktion wurde verzichtet, da die Glättung zur Ermittlung eines Trends bei der selten vorkommenden Seitenlage als nicht sinnvoll erachtet wird.

5.2.11 Einzeltieranalyse der Seitenlage mit der Fourieranalyse

Da die Seitenlage im Tagesverlauf der Mutterkühe eine äußerst geringe Rolle spielt, ist eine gleichmäßige Verteilung über den gesamten Tagesverlauf nicht zu erwarten. Die Fourieranalyse der Seitenlage bestätigt diese Annahme. Im Vergleich zur Schrittaktivität sind die LKG im Gruppenmittel bereits auffällig gering (Abbildung 47). Zudem liegt die Standardabweichung in jedem Zeitabschnitt über dem Mittelwert. Eine Verringerung der LKG in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus 1pp ist ebenfalls nicht zu erkennen. Die geringen LKG über die gesamte Zeit resultierten aus der Gegebenheit, dass nur bei einem Tier überhaupt für jeden Zeitabschnitt ein LKG berechnet werden konnte. Die meisten Mutterkühe weisen in mehreren Zeitabschnitten LKG von 0% auf. Bei 2 Tieren konnte für insgesamt 4 Zeitabschnitte kein LKG errechnet werden, da in dieser Zeit keine Seitenlage stattfand.

Abbildung 47: Seitenlage - LKG im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

↓103

Für die Harmonischen Anteile der Seitenlage gelten über die gesamte Zeitreihe grundsätzlich die gleichen Aussagen, wie sie für die LKG bereits gemacht wurden. Da die Harmonischen Anteile 0% nicht überschreiten wenn der LKG 0% entspricht, kommt es zu der gleichen Verteilung der Werte. Die Harmonischen Anteile liegen prozentual aber unter den Werten der LKG, was die Erwartungen erfüllt (Abbildung 48).

Abbildung 48: Seitenlage – Harmonischer Anteil im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

Die fourieranalysierten Daten der Seitenlage lassen die eindeutige Aussage zu, dass die Tiere diesbezüglich keinen nachweisbaren Rhythmus bzw. keine Periodik haben. Die Seitenlage wird von den Mutterkühe eher spontan und nur kurzzeitig eingenommen. Des Weiteren ist bei dieser Auswertungsmethode nicht zu erkennen, ob ein Abkalbungsereignis Einfluss auf die verbrachte Zeit in Seitenlage hat. Auch bei den Schwergeburten, die in der Mittelwertbetrachtung eine erhöhte Seitenlage aufwiesen, konnte die Fourieranalyse keine Erkenntnisse bringen.

5.2.12 Beziehungen zwischen den Variablen des Parameters Bewegungsaktivität im geburtsnahen Zeitraum

↓104

Die Tabellen 27-29 zeigen den Zusammenhang der Variablen Schrittaktivität, Brustbeinlage und Seitenlage untereinander im geburtsnahen Zeitraum. Dieser differenziert sich hier wiederum in die Zeiträume ante partum (5ap-2ap), partus (1ap, partus) und post partum (1pp-3pp).

Tabelle 27: Korrelationskoeffizienten zwischen Schrittaktivität und Brustbeinlage im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-2ap

1ap-partus

1pp-3pp

0-24 Uhr

-0,46***

-0,46**

-0,44***

0-12 Uhr

-0,34**

-0,56***

-0,52***

12-24 Uhr

-0,58***

-0,50***

-0,48***

0-8 Uhr

-0,36***

-0,67***

-0,36**

8-16 Uhr

-0,58***

-0,52***

-0,69***

16-24 Uhr

-0,70***

-0,57***

-0,38**

0-4 Uhr

-0,71***

-0,76***

-0,44***

4-8 Uhr

-0,65***

-0,63***

-0,45***

8-12 Uhr

-0,67***

-0,69***

-0,74***

12-16 Uhr

-0,54***

-0,41**

-0,62***

16-20 Uhr

-0,55***

-0,56***

-0,36**

20-24 Uhr

-0,81***

-0,53***

-0,67***

Zwischen Schrittaktivität und Brustbeinlage besteht in allen Zeiträumen und Tageszeitabschnitten durchgängig eine negative Korrelation (Tabelle 27). Demzufolge sinkt mit Zunahme der gezählten Schrittimpulse die Zeit in der Brustbeinlage. Die Korrelationskoeffizienten bewegen sich zwischen -0,34 im Tageszeitabschnitt 0-12 Uhr (5ap-2ap) und -0,81 (5ap-2ap) im Tageszeitabschnitt 20-24 Uhr. Alle errechneten Korrelationen sind mittel bis hoch signifikant. Tendenziell steigt die Korrelation je kleiner die Zeitspanne der gewählten Tageszeitabschnitte ist. Dass sich die Koeffizienten je nach Zeitraum ändern, ist nicht eindeutig festzustellen.

↓105

Das Verhältnis von Schrittanzahl und Seitenlage ist durch eine große Spannweite zwischen den Korrelationskoeffizienten gekennzeichnet. Wie aus Tabelle 28 ersichtlich wird, liegen sie zwischen -0,27 (0-4 Uhr 5ap-2ap) bis 0,42 (0-24 Uhr 1ap-partus) und damit sowohl im negativen als auch positiven Bereich.

Tabelle 28: Korrelationskoeffizienten zwischen Schrittaktivität und Seitenlage im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-2ap

1ap-partus

1pp-3pp

0-24 Uhr

0,05

0,42**

0,22

0-12 Uhr

-0,11

0,20

-0,04

12-24 Uhr

-0,12

0,19

0,19

0-8 Uhr

-0,15

0,15

-0,01

8-16 Uhr

-0,08

0,25

0,20

16-24 Uhr

-0,17

0,12

-0,01

0-4 Uhr

-0,27*

0,10

-0,07

4-8 Uhr

-0,09

0,00

-0,04

8-12 Uhr

-0,18

0,02

-0,19

12-16 Uhr

-0,24*

0,25

0,07

16-20 Uhr

-0,02

-0,14

-0,13

20-24 Uhr

-0,23*

0,08

-0,14

Drei Korrelationskoeffizienten (0-4 Uhr, 12-16 Uhr, 20-24 Uhr 5ap-2ap) zeigen ein niedriges Signifikanzniveau. Auf einem mittleren Signifikanzniveau korreliert die Schrittaktivität mit der Seitenlage in der Zeitspanne 0-24 Uhr 1ap-partus. Der Korrelationskoeffizient von 0,42 zeigt, dass, im unmittelbar durch das Ereignis Geburt beeinflussten Zeitraum, die Seitenlage mit der Schrittanzahl zunimmt. Die anderen errechneten Koeffizienten lassen keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen den Variablen erkennen.

↓106

Zwischen Brustbeinlage und Seitenlage ist die Spannweite der Korrelationskoeffizienten ähnlich hoch wie zwischen Schrittaktivität und Seitenlage. Sie umfassen ebenfalls den negativen Bereich mit -0,16 (0-8 Uhr 1pp-3pp) im Minimum und den positiven Bereich mit 0,40 (8-12 Uhr 1pp-3pp, 20-24 Uhr 1ap-partus) im Maximum. In den 24-, 12- und 8-Stunden Tageszeitabschnitten fallen die Korrelationskoeffizienten so niedrig aus, dass kein Zusammenhang zwischen den Variablen erkennbar ist. Zudem liegen keine Signifikanzen vor.

Die 4-Stunden Tageszeitabschnitte weisen besonders in der zweiten Tageshälfte positive Korrelationen auf. Die beiden Koeffizienten 0,25 (12-16 Uhr 5ap-2ap) und 0,31 (16-20 Uhr 1pp-3pp) liegen ebenfalls niedrig, haben jedoch bereits ein geringes Signifikanzniveau. Zwei Korrelationskoeffizienten mit jeweils 0,40 zeigen Signifikanzen auf mittlerem (16-20 Uhr 1ap- partus) und hohen (8-12 Uhr 1pp-3pp) Niveau.

Tabelle 29: Korrelationskoeffizienten zwischen Brustbeinlage und Seitenlage im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-2ap

1ap, partus

1pp-3pp

0-24 Uhr

-0,06

-0,08

-0,06

0-12 Uhr

-0,01

-0,03

0,07

12-24 Uhr

0,01

0,20

0,00

0-8 Uhr

0,03

0,11

-0,16

8-16 Uhr

0,12

-0,03

-0,10

16-24 Uhr

0,11

0,14

0,09

0-4 Uhr

0,14

0,08

-0,11

4-8 Uhr

-0,03

0,30

0,08

8-12 Uhr

0,20

0,15

0,40***

12-16 Uhr

0,25*

0,09

-0,03

16-20 Uhr

0,21

0,40**

0,31*

20-24 Uhr

0,02

-0,05

0,04

5.3 Diskussion zum Parameter Bewegungsaktivität im geburtsnahen Zeitraum

↓107

Der Parameter Bewegungsaktivität mit den Variablen Schrittaktivität, Brustbeinlage und Seitenlage dient zur Beschreibung des Bewegungs- und Ruheverhaltens von Mutterkühen. Die unmittelbar bevorstehende Geburt eines Kalbes wirkt sich nachweislich auf dieses Verhalten von weiblichen Rindern aus. Allgemein spricht man von einer gesteigerten Unruhe ca. 3-6 Stunden vor der Abkalbung (Süss, Andreae 1984; Straiton 1991), die bis weit nach der Abkalbung anhalten kann. Die peripartale Unruhe mit Auswirkungen auf die Bewegungsaktivität geht z. B. auf die Suche nach einem geeigneten Geburtsort, auf das häufige Aufstehen und Abliegen in kurzen Abständen vor der Abkalbung sowie einer intensiven Interaktion von Mutterkuh und Kalb nach der Abkalbung zurück.

5.3.1  Schrittaktivität

Die beschriebene Unruhe spiegelt sich häufig in der Schrittaktivität, als Variable des Parameters Bewegungsaktivität wider. Wie die Betrachtung der Gruppenmittel zeigt, steigert sich die Anzahl der gezählten Schrittimpulse am Tag 1ap und am Abkalbungstag deutlich im Vergleich zu den übrigen Messtagen. Das trifft nicht nur auf die Schrittaktivität innerhalb von 24 Stunden zu. Die Unterteilung in 4-, 8- und 12-Stunden Tageszeitabschnitte offenbart zu welcher Tageszeit eine Erhöhung der Schrittaktivität vorliegt. Die kleinste Auflösung der 4-Stunden Tageszeitabschnitte erbringt sichtbare Anstiege in der Zeit 16-20 Uhr und 20-24 Uhr am Tag 1ap und 0-4 Uhr am Abkalbungstag. Damit ist eine Veränderung der Schrittaktivität im Zusammenhang mit der Abkalbung besonders in den Abend- und Nachtstunden zu verzeichnen. Der zirkadiane Rhythmus wird durch den Tag-Nacht-Wechsel im Sinne einer Zeitgeberwirkung gesteuert. Bei Rindern, als tagaktive Tiere, setzt nach Einbruch der Dunkelheit eine langanhaltende Ruhephase ein. Hassoun (2002) zufolge entfallen 75% der gesamten Graseaktivität auf die Tageslichtperiode, während sich das Wiederkauen und demzufolge auch die Ruheperiode in den Nachtstunden konzentriert. So vermutete Sambraus bereits 1978, dass insbesondere nachts eine Unruhe im präpartalen Zeitraum erfassbar wäre. Die Bildung der 8-Stunden Tageszeitabschnitte bestätigt die gewonnene Erkenntnis mit stark erhöhten Werten der Schrittaktivität am Tag 1ap zwischen 16-24 Uhr und am Abkalbungstag zwischen 0-8 Uhr. Wann sich die Schrittaktivität im Einzelnen erhöht, hat mit dem Zeitpunkt der Abkalbung zu tun. Bei Mutterkühen, die in den Morgenstunden des Abkalbungstages ihr Kalb auf die Welt brachten (n=10), setzten die physiologischen Vorbereitungen zur Geburt bereits in den Abendstunden des Vortages ein. Zu berücksichtigen sind tierindividuelle Unterschiede und der Status des Tieres.

Diese 10 Tiere sind hauptsächlich für die Steigerung der Schrittaktivität im Gruppenmittel am Tag 1ap verantwortlich. Die anderen 10 Mutterkühe kalbten sehr verstreut über die zweite Hälfte des Abkalbungstages, so dass auch die ersten Anzeichen sehr unterschiedlich im Tagesverlauf einsetzten. Der Anstieg in der Schrittaktivität beschränkt sich am Abkalbungstag auf die erste Tageshälfte. Er ist zum einen auf die Mutterkühe zurückzuführen, deren Abkalbung noch bevorsteht. Zum anderen ist es möglich, dass die bereits abgekalbten Tiere nach wie vor eine erhöhte Schrittaktivität aufweisen, die wahrscheinlich mit einer erhöhten Aufmerksamkeit und Nervosität zusammenhängt. Im postpartalen Zeitraum (1pp-3pp) bleibt eine leichte Erhöhung der Schrittaktivität gegenüber dem präpartalen Zeitraum (5ap-2ap) besonders in der Zeit von 0-12 Uhr erhalten. Dagegen nähert sich die Schrittaktivität p. p. in der Zeit von 12-24 Uhr wieder stark dem Niveau a. p. an. Dass diese Unterschiede trotz zum Teil hoher Standardabweichungen Signifikanzen aufweisen, zeigen die Mittelwertvergleiche. Ein Vergleich der Zeiträume 5ap-2ap mit 1pp-3pp und 5ap-2ap mit 1ap-partus erbrachte signifikante Differenzen in den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte, wobei die gezählten Schrittimpulse im Abkalbungszeitraum und p. p. immer über den Werten a. p. lagen. Gering signifikant war in der zweiten Tageshälfte nur der Unterschied zwischen 1ap-partus und 1pp-3pp im Tageszeitintervall 12-24 Uhr mit weniger gezählten Schrittimpulsen p. p.. Dass die signifikanten Differenzen hauptsächlich in den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte auftraten, ist unter anderen mit dem allgemein niedrigen Aktivitätsniveau der Tiere zu dieser Tageszeit erklärbar. Die eintretende Unruhe im Zuge einer bevorstehenden Kalbung bzw. die erhöhte Aufmerksamkeit der Mutterkuh p. p. lässt die Schrittaktivität im Vergleich so stark ansteigen, dass der Unterschied selbst bei einer hohen Streuung statistisch zu sichern ist. Im Tagesrhythmus liegt die durchschnittliche Schrittaktivität unter normalen Bedingungen in der zweiten Tageshälfte mindestens 2.500 gezählte Schrittimpulse über dem Niveau der ersten Tageshälfte. Das bedeutet eine höhere Aktivität der Tiere zwischen 12-24 Uhr. Diese Ergebnisse bestätigt auch Schmidt (2004) mit Auswertungen zur Schrittaktivität von 6 Mutterkühen die im Untersuchungszeitraum nicht kalbten oder bereits ein älteres Kalb führten. Eine Steigerung der Schrittaktivität im Zusammenhang mit einem Geburtsereignis ist deshalb hier nicht unbedingt auffällig, obwohl auch bei Tieren mit einer Geburt am späten Nachmittag und Abend das spezifische Verhaltensmuster in Vorbereitung auf die Abkalbung zu beobachten war.

↓108

Im Allgemeinen ließe sich vermuten, dass sich z. B. äußere Einflüsse wie klimatische Bedingungen (Jahreszeiten) auf die Schrittaktivität auswirken und die Ergebnisse der Untersuchungen mitbestimmen. Eigene zusätzliche Berechnungen ergaben aber diesbezüglich für die Schrittaktivität in 24 Stunden keine signifikanten Unterschiede zwischen Abkalbungen im Winter und Abkalbungen im Frühjahr/ Sommer. Aus der Arbeit von Schmidt (2004) geht ebenfalls hervor, dass die Schrittaktivität der Mutterkühe durch einen Anstieg der Tagestemperatur von durchschnittlich ca. 18 °C auf durchschnittlich ca. 25 °C mit einem Tagesmaximum von fast 30 °C nicht wie vermutet zu einer Verringerung der Schrittaktivität an solchen Tagen führt, sondern konstant bleibt bzw. auch höher sein kann.

Da sich Rinder in der Herde bewegen und diesen Verband unter normalen Umständen nicht verlassen, wirkt sich der Herdenrhythmus, z. B. bei der Erschließung neuer Nahrungsgründe, entscheidender auf die Schrittaktivität der Individuen aus, als das vorherrschende Wetter. Dementsprechend kann die Streuung der registrierten Schrittimpulse zwischen den Tagen bei einem einzelnen Tier größer sein als die Streuung zwischen allen Tieren an einem Tag (Schmidt 2004). Nicht außer Acht zu lassen sind die verhaltensspezifischen Differenzen zwischen den einzelnen Rindern, welche sich auch im geburtsnahen Zeitraum sehr deutlich zeigen. Nach Zerbe (1997) stellt das individuelle Aktivitätsmuster von Mutterkühen eine gewisse Problematik dar. Sein Langzeitmonitoring mit dem Telemetriesystem ETHOSYS beinhaltete auch Abkalbungen. Dabei reagierten im Rahmen einer Abkalbung nicht alle Tiere mit einer sichtbaren Aktivitätserhöhung. Andere Faktoren könnten außerdem zu einer Aktivitätszunahme beigetragen haben. Diese Erkenntnisse lassen sich in ähnlicher Weise aus den vorliegenden Ergebnissen dieser Arbeit ableiten. Zwar liegt hier keine Langzeitstudie vor, aber grundsätzlich bestätigt die Trendanalyse der Originaldaten mit der Lowessfunktion die Ergebnisse von Zerbe (1997). Herzfrequenzmessungen von Lehr (1997) haben gezeigt, dass es ab 48 Stunden vor einer Abkalbung zu einer kontinuierlichen Erhöhung der Herzfrequenz kommen kann. Diese könnte als ein deutliches Anzeichen von Nervosität, infolge des bevorstehenden Ereignisses gewertet werden. Über die Zusammenhänge zwischen Herzfrequenz und Schrittaktivität im geburtsnahen Zeitraum sind aber kaum Erkenntnisse vorhanden. Im abkalbungsrelevanten Zeitraum der vorliegenden Untersuchungen trat nur bei 40% der Ereignisse ein visuell deutlich identifizierbares Maximum der Schrittaktivität auf. Die Konzentration auf die Betrachtung der Maxima in diesem Bereich erscheint deshalb einseitig. Z. B. zeigen die Kühe 20 120604 und 43 310304 unmittelbar vor der Abkalbung keine dauerhaften Extremwerte, die sich durch die Anwendung der Lowessfunktion herauskristallisieren. Eine genaue Betrachtung offenbart dagegen einen Rückgang der Schrittaktivität in der Zeit von 12-24 Uhr am Abkalbungstag. Erst am Tag 1pp tritt das Maximum aller Messtage in der Schrittaktivität auf. Grundsätzlich ist eine Änderung des Verhaltens im Zusammenhang mit einer Geburt zu erkennen, dennoch resultiert daraus nicht unweigerlich die erwartete Steigerung der Schrittaktivität besonders vor der Abkalbung. Messungen zum Aktivitätsniveau von Tieren im geburtsnahen Zeitraum sind bisher selten. Lidfors et al. (1994) verweist bei Rindern ebenfalls auf eine Aktivitätssteigerung vor und während der Abkalbung. Langbein, Scheibe, Eichhorn (1998) stellten bei 5 freilebenden Mufflonschafen hingegen signifikant geringere Aktivitätsniveaus an 2-3 Tagen im Zeitraum des Ablammens fest.

Der Kurvenverlauf einiger Mutterkühe zeigte neben dem Zeitraum 1ap-partus auch an anderen Tagen Trendänderungen. Bei den Tieren 1 300702, 25 241102, 28 120303, 13 280304, 111 020404 und 6 150904 sind die Peaks an den Tagen 3ap, 5ap, 4ap bzw. 2ap deutlicher ausgeprägt als unmittelbar vor und während der Abkalbung. Eine zweifelsfreie Erklärung anhand der Protokolle mit den Verhaltensaufzeichnungen ist an dieser Stelle nicht möglich.

↓109

Prinzipiell wäre jedoch denkbar, dass die bevorstehende Geburt erste Unruheerscheinungen hervorruft, worauf die Tiere mit vermehrtem Gehen/ Laufen reagieren, z. B. wenn sich dass Kalb bewegt (Einnahme der Geburtsposition) und dadurch eventuell Schmerzen hervorruft. Lidfors et al. (1994) fanden heraus, dass bereits mehrfach gekalbte Kühe am Tag 5ap ca. 18% der Beobachtungszeit mit Gehen/ Laufen verbrachten. Dieses Niveau wurde dann erst wieder am Tag 1ap mit ca. 21% erreicht. Lidfors et al. (1994) konnten aber keine signifikanten Unterschiede im beobachteten Verhalten zwischen den einzelnen der 5 einbezogenen Tage vor der Abkalbung identifizieren. Phillips (2002) beschreibt eine steigende Ruhelosigkeit 1-2 Wochen vor der Kalbung, die sich in den letzten Tagen vor dem Ereignis intensiviert.

Die Anwendung der Lowessfunktion als ein Mittel der Zeitreihenanalyse eignet sich sehr gut zur Darstellung der Schrittaktivität im Trendverlauf. Bisher ist die Verwendung dieser mathematischen Funktion im Rahmen von verhaltensanalytischen Maßnahmen in der Nutztierhaltung nicht bekannt. Da sie keine Ansprüche an den Funktionstyp stellt, kann sie problemlos zum Glätten jedes zweidimensionalen Scatterplots genutzt werden. Im Fall der vorliegenden Untersuchungen wurde dementsprechend aus den Originalwerten (Anzahl: 2.592) ein visuell bewertbarer Kurvenverlauf erzeugt, der gerade durch die Wahl kleiner Zeitintervalle (5min) in der Datenerfassung, sehr genau ist. So stellten beispielsweise Hirata et al. (2002) fest, dass kleine Aufzeichnungsintervalle von 1-5 Minuten das Grase-, Wiederkau- und Ruheverhalten zuverlässiger widerspiegeln als Aufzeichnungsintervalle von 10-30 Minuten. Die Nachbarschafts- und Robustheitsgewichtung sorgt für eine Abdämpfung von potenziellen Ausreißern, so dass keine Zyklen hervorgerufen werden, die in der ursprünglichen Zeitreihe nicht vorhanden waren. Anhand dieser Methode wäre es auch möglich, die bevorstehende Geburt bereits einige Stunden vor der Abkalbung zu erkennen. Das gilt hier zumindest für 40% der Tiere mit einer visuell deutlich erkennbaren Erhöhung der Schrittaktivität vor und während der Geburt. Die Lowessfunktion hat den Trend aller Einzeltiere durch Glättung erzeugt. Die Methode offenbart, dass eine Abkalbung eine deutliche und einzigartige Steigerung der Aktivität zur Folge haben kann. Wie bereits beschrieben, ist es aber auch möglich, dass im Trendverlauf keine Peaks oder Extremwerte auffallen, sondern sich der Kurvenverlauf am Abkalbungstag eher umgekehrt entwickelt. Die Interpretation der sehr individuellen Ausprägungen in der Schrittaktivität einzelner Tiere kann durch den Einsatz der Fourieranalyse ergänzt bzw. stark verbessert werden. Denn der methodische Ansatz hat nicht die bestmögliche Darstellung einer Kurve durch Glättung zum Ziel, sondern das Auffinden auffälliger Veränderungen in der Tagesperiodik im Verlauf einer Zeitreihe. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass Mutterkühe ohne Störungen einen ausgeprägten Tagesrhythmus aufweisen. Es ist bekannt, dass dieser hauptsächlich durch den Hell-Dunkel-Wechsel der Tageszeiten bestimmt wird. Ebenfalls ist bekannt, dass sich periodisches Verhalten von Rindern dabei hauptsächlich aus dem regelmäßigen Wechsel zwischen aktiven Phasen, zumeist in Verbindung mit der Futteraufnahme und Ruhephasen in Verbindung mit dem Wiederkauen zusammensetzt (Porzig, Sambraus 1991; Sambraus 1991).

Das Vorhandensein sich innerhalb von 24 Stunden regelmäßig wiederholender Verhaltensweisen ist die Grundlage für das Auffinden von Störungen in der Periodik, verursacht z. B. von einer Abkalbung. Allgemein betrachtet, findet sich der periodische Aufstieg und Abfall der Schrittaktivität in den Abbildungen der Lowessfunktion bei allen Mutterkühen unterschiedlich ausgeprägt wieder. Erkenntnisse wie harmonisch sich der Tagesrhythmus der einzelnen Tiere gestaltet und wie hoch die Störung durch das Eintreten einer Geburt ist, kann durch den leistungsbezogenen Kopplungsgrade (LKG) und die Harmonischen Anteile der fourieranalysierten Originalwerten noch genauer bestimmt werden. Die Mittelwertbetrachtung der LKG aller Geburtsereignisse vermittelt ein sehr klares Ergebnis. Die LKG der Gruppe befinden sich in den Zeitabschnitten vor der Abkalbung zwischen 80-100%. Damit sprechen die Werte für einen hohen Anteil signifikant harmonischer Perioden im Verhältnis zu allen signifikanten Perioden. Unmittelbar unter Einfluss des Abkalbungstages sinken die LKG im Gruppenmittel auf unter 60% und steigen p. p. langsam wieder an. Die Abkalbung stört den Tagesrhythmus erheblich, was mit Hilfe der Fourieranalyse auch rechnerisch nachzuweisen ist. Die Entwicklung der Methode geht von der Forschungsgruppe Evolutionäre Ökologie des Institutes für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin aus. Sie untersuchten mit Hilfe des Telemetriesystems ETHOSYS störende Einflüsse in der Tagesperiodik verschiedener Herbivoren. Dass die Geburt bei Alpacas die LKG, bezüglich der Aktivität, auf 60,1% und darunter signifikant abfallen lässt, konnte dabei ebenso nachgewiesen werden, wie die signifikant geringeren LKG bei einer Verletzung (Scheibe et al. 1999). Ergebnisse in ähnlicher Dimension erbrachten Untersuchungen mit Mufflons. Deren LKG war das ganze Jahr über zwischen 70- 100%. Nur im peripartalen Zeitraum sanken sie darunter. Die geringsten Werte wurden in der Woche des Ablammens ermittelt. Da das Muttertier zum Ablammen die Herde verließ, resultieren die Ergebnisse hauptsächlich aus einer generellen Änderung der zeitlichen Struktur innerhalb der Aktivität aufgrund der sozialen Isolation von Mutter und Lamm. Die LKG erhöhten sich wieder nachdem Mutter und Lamm in die Herde zurückkehrten (Scheibe et al. 1999; Berger et al. 2003). Die Analysen der einzelnen Rinder ergab bei 15 von 20 Abkalbungsereignissen LKG von unter 60% in den unmittelbar von der Geburt beeinflussten Zeitabschnitten 1ap-partus und/ oder partus-1pp. In 3 der 15 Fälle lagen die LKG bereits in den Zeitabschnitten vor der Abkalbung unter 60%. Das betrifft die Tiere 28 120303, 111 020404 und 6 150904. Diese Einschnitte im LKG entfielen bei den einzelnen Tieren genau auf die Tage mit einem Maximum der Schrittaktivität, ermittelt durch die Lowessfunktion. Ein weiteres Tier hatte im Zeitabschnitt 1ap-partus einen LKG von 63,1%, der sich im Vergleich zum Zeitraum vor der Abkalbung deutlich abhebt. Die Berechnung der LKG brachte für die Mehrzahl der Tiere also einen klaren Zusammenhang zwischen dem Geburtsereignis und einer Störung der Tagesperiodik in dieser Zeit. Gleichzeitig muss aber erwähnt werden, dass der einbezogene Zeitraum von 5ap-3pp sehr kurz ist. Die Auswertungen von Scheibe et al. (1999) und Berger et al. (2003) basieren auf Daten mehrerer Wochen. Trotzdem zeigen die vorliegenden Ergebnisse, dass sich die Geburt eines Kalbes auf die LKG der Schrittaktivität zum Teil drastisch auswirken kann.

↓110

Die Einfluss des Geburtsereignisses auf die Harmonischen Anteile tritt im Vergleich zu den LKG bei weitem nicht so stark hervor. Die Auswertungen der durchschnittlichen Harmonischen Anteile der Schrittaktivität ergab, dass die Werte deutlich unter dem prozentualen Niveau der LKG liegen. In der Mittelwertbetrachtung wurden Harmonische Anteile zwischen 15-25% erreicht, wobei die niedrigsten Werte auf die Zeitabschnitte 1ap-partus und partus-1pp entfallen. Ähnlich den LKG ist mit einer Reduktion der prozentualen Werte zu rechnen, wenn eine Störung in der Tagesperiodik vorliegt. Die Auswertungen offenbaren aber , dass die Interpretation der Harmonischen Anteile schwieriger ist, weil sich die Werte der Tage ohne Einfluss der Abkalbung auf den ersten Blick nicht drastisch von den Tagen mit Abkalbungseinfluss abheben. Nach den Erfahrungen der Forschungsgruppe Evolutionäre Ökologie wären ein Harmonische Anteile über 20% als normal zu bezeichnen. Sinken die Werte unter diese Marke ist eine Störung der Tagesperiodik in Betracht zu ziehen (Scheibe 2006). Für die Gruppenmittel der Harmonischen Anteile bezüglich des geburtsnahen Zeitraumes, wäre diese Aussage zutreffend. Differenziert zu betrachten sind hingegen die Ergebnisse der Einzeltiere. Bei 8 von 20 Abkalbungen wurden in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp ein Harmonische Anteile unter 20% ermittelt. Da bei 87,5% dieser Tiere bereits vorher Werte unter 20% registriert wurden, ist die Berücksichtigung der Tendenz von Bedeutung. Die 8 angesprochenen Tiere haben im Kurvenverlauf eine abfallende Entwicklung zum Abkalbungstag hin. P. p. steigen die Harmonischen Anteile zwar wieder an, doch zeigen sich hier ganz individuelle Ausprägungen. 5 weitere Tiere weisen entweder im Zeitabschnitt 1ap-partus oder im Zeitabschnitt partus-1pp einen geringeren Harmonischen Anteil als vorher auf. Zudem liegen bei 2 Tieren die Werte a. p. fast komplett unter 20%. Bei den übrigen Rindern ist ein Vergleich kaum möglich, da sie individuell sehr verschieden sind und bezüglich des Geburtsereignisses keine Tendenz erkennen lassen. Dass die Untersuchung der Harmonischen Anteile zur Identifizierung einer Störungseinflusses herangezogen werden kann, beweisen Untersuchungen von Berger et al. (2003). Ein Abfall der Harmonischen Anteile von über 50% auf unter 20%, verursacht durch eine parasitäre Infektion, konnte beispielsweise bei einem Schaf nachgewiesen werden. Die Entwicklung verlief am Beginn der Infektion parallel zu den abfallenden LKG des Schafes. Der zeitliche Verlauf zeigte aber, dass die LKG bis zum Tod des Tieres zwischenzeitlich unauffällig blieben (70-100%), während sich die Harmonischen Anteile kontinuierlich weiter verringerten. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass bei einem hohen LKG der harmonische Anteil nicht automatisch auch hoch und damit unauffällig sein muss. Als Beispiel aus den eigenen Auswertungen bestätigt Tier 18 290304 den erwähnten Effekt. Der LKG war inklusive des Zeitabschnittes partus-1pp stets 100%, während der Harmonische Anteil bereits im Zeitabschnitt 2ap-1ap von vorher deutlich über 20% auf unter 20% sank und erst im Zeitabschnitt 2pp-3pp den Wert wieder überschritt. Umgekehrt bedingt das eindeutige Ergebnis eines absinkenden LKG im Zeitfenster der Geburt nicht automatisch einen klar absinkenden Harmonischen Anteil in der gleichen Zeit (z. B. Tier 6 241102 ).

Aus diesen Ergebnissen lässt sich die Erkenntnis gewinnen, dass die Berechnung von LKG und Harmonischen Anteilen nicht zwangsläufig zu übereinstimmenden Ergebnissen führt. Insgesamt sind aber anhand der Fourieranalyse für die Mehrzahl der Tiere durch die Geburt ausgelöste Störungen in der Tagesperiodik nachweisen.

5.3.2 Brustbeinlage

Die Anwendung der ALT-Pedometer ermöglichte neben der Erfassung der Schrittaktivität gleichzeitig die Ermittlung der Liegezeit. Die bereits mehrfach erwähnte Unruhe der Tiere, im Zuge der Abkalbung, legt die Annahme nahe, dass sich die Liegezeit kurz vor, während und nach der Geburt verglichen mit den geburtsunbeeinflussten Tagen verändert. Berücksichtigt man die Erkenntnis einer in vielen Fällen ansteigenden Schrittaktivität vor und während der Geburt, ist von einer Reduzierung der Brustbeinlage auszugehen. Die Berechnung der Mittelwerte im Zeitraum 5ap-2ap aller 20 Abkalbungen ergab innerhalb von 24 Stunden eine Liegezeit in Brustbeinlage von 9,8-10,1 Stunden. Sambraus (1991) gibt für Kühe auf der Weide ebenfalls 10 Stunden Liegedauer an. Mit 10,1 Stunden mittlere Liegezeit bei 5 Mutterkühen ohne Abkalbung bestätigt Schmidt (2004) die in dieser Arbeit vorliegenden Werte sehr genau. Grundsätzlich muss aber darauf hingewiesen werden, dass sich die Tageslänge, das Klima, die Art des Weidesystems, die Futterverfügbarkeit und die Tierdichte den Faktor Liegezeit auswirken (Kiley-Worthington, De La Plain 1983; Süss, Andreae 1984; Sambraus 1991; Ebel 2002). An den unmittelbar von der Abkalbung beeinflussten Tagen 1ap und partus sinkt die Zeit in Brustbeinlage um 45,3 und 41,6 Minuten ab, während die Werte p. p. bezogen auf 24 Stunden insgesamt wieder ansteigen. Da Mutterkühe tagsüber aktiver agieren als nachts (Barow, Gerken 1996), sind Abweichungen in der Liegezeit besonders in den Abend und Nachtstunden zu vermuten. Die Auflösungen in verschieden große Tageszeitabschnitte haben gezeigt, dass bei den kleinsten Tageszeitabschnitten die Liegezeit von 0-4 Uhr am höchsten war, gefolgt von 4-8 Uhr und 20-24 Uhr. Dementsprechend tritt der Rückgang der Brustbeinlage am Abkalbungstag zwischen 0-4 Uhr mit 37,4% gegenüber dem Minimum der Vortage auch sehr deutlich hervor. Die nächstgrößere Einteilung in 8-Stunden Tageszeitabschnitte offenbart die Entwicklung der Brustbeinlage im geburtsnahen Zeitraum noch übersichtlicher. Die Liegezeit ist von 0-8 Uhr, bezogen auf den gesamten Tag, dominierend. Der Rückgang am Abkalbungstag umfasst 39,5% im Vergleich zum Minimum im Zeitraum 5ap-2ap. Das ist der höchste errechnete Rückgang aller Tageszeitabschnitte. Im gleichen Tageszeitabschnitt ist bereits 1ap eine rückläufige Liegezeit erkennbar, was auch für den Tageszeitabschnitt 16-24 Uhr gilt. Dieser leichte Rückgang in der Brustbeinlage am Tag 1ap ist auf die Abkalbungen in den frühen Morgenstunden des Abkalbungstages zurückzuführen. Insgesamt sind die Veränderungen bei der Brustbeinlage hier nicht so ausgeprägt wie bei der Schrittaktivität im gleichen Zeitraum.

↓111

Da der stärkste Rückgang für die Zeit 0-8 Uhr am Abkalbungstag ermittelt wurde, liegt die Annahme nahe, dass die Abweichungen in der Liegezeit hauptsächlich auf die Aktivitäten der Kuh unmittelbar nach der Geburt zurückgehen. Dann gilt die Aufmerksamkeit der Kuh in der Regel absolut dem neugeborenen Kalb. Sie beriecht und beleckt es. Das dauert an bis das Kalb stehen kann und mit der Eutersuche beginnt. Bis der erste Saugakt des Kalbes erfolgreich war und darüber hinaus legen sich die Kühe normalerweise kaum hin. P. p. kann dass verglichen mit a. p. zu einer geringeren Liegezeit führen (Lehr 1997). Außerdem verbringen die Kühe kurz nach der Geburt weniger Zeit mit Fressen, Wiederkauen und Gehen/ Laufen. Dagegen stehen sie sehr viel, typischerweise über ihrem Kalb (Kiley-Worthington, De La Plain (1983). Auffällig ist, dass die Brustbeinlage p. p. gegenüber a. p. im Zeitabschnitt 0-8 Uhr auf einem geringeren Niveau verbleibt. Im Gegensatz dazu ergibt sich, verglichen mit den Vortagen, für den Tageszeitabschnitt 16-24 Uhr bereits eine erhöhte Liegezeit am Abkalbungstag mit einer anhaltend höheren Tendenz p. p.. Der Anstieg der Liegezeit in der zweiten Tageshälfte ab dem Abkalbungstag ist ebenfalls bei der Darstellung im Tageszeitabschnitt 12-24 Uhr sichtbar. Wann und in welchem Ausmaß sich die Brustbeinlage durch eine Abkalbung ändert ist genau wie bei der Schrittaktivität abhängig vom Zeitpunkt der Geburt. Insgesamt kalbten 14 Mutterkühe bis 13 Uhr ab (10 Tiere bis 10 Uhr). Unterstellt man die Annahme, dass sich Mutterkühe erst einige Stunden nach der Geburt für eine längere Phase hinlegten, erklärt sich der Einschnitt in der Zeit von 0-8 Uhr, der ganz leichte Anstieg von 8-16 Uhr und die deutlich erhöhten Werte in der Zeit 16-24 Uhr. Dass die Anwesenheit des Kalbes das Ruheverhalten bis zum 3. Tag p. p. beeinflusst, wird besonders in der Darstellung der 12-Stunden Tageszeitabschnitte deutlich. Während bis zum Tag 1ap die Brustbeinlage von 0-12 Uhr anteilig ca. 2 Stunden über der Liegezeit von 12-24 Uhr liegt, nähert sich das Verhältnis in den beiden Tageszeitintervallen ab dem Abkalbungstag sichtbar an. P. p. verhält sich die Liegezeit in Brustbeinlage zwischen 0-12 Uhr und damit in der Tendenz proportional entgegengesetzt zur Schrittaktivität. Dass die durchschnittliche Liegezeit der Mutterkühe über mehrere Tage nach der Geburt verringert bleiben kann, zeigten auch die Untersuchungen von Kiley-Worthington, De La Plain (1983). In der ersten Woche p. p. wurde eine durchschnittliche Liegezeit von ca. 5 Minuten je Stunde festgestellt, der deutlich niedrigste Wert in 6 Monaten Untersuchungszeit. Danach wurden mindestens 15 Minuten je Stunde registriert. Selbst in den ersten 3 Stunden p. p. wurden ca. 11 Minuten je Stunde Liegezeit ermittelt. Sämtliche Werte gehen auf Beobachtungen zwischen 8-13 Uhr zurück und sind in einem 5min-Zeitintervall erfasst worden. Damit sind die Angaben sehr genau und spiegeln die Ergebnisse für den Tageszeitabschnitt 0-12 Uhr in der vorliegenden Arbeit wider. Für die zweite Tageshälfte liegen aus der Studie von Kiley-Worthington, De La Plain (1983) keine Beobachtungen vor. Der Vergleich von Mutterkühen mit und ohne Abkalbung innerhalb einer Herde erbrachte für diese Zeit eine um 22% längere Liegezeit bei den Kühen mit Abkalbung, was umgerechnet einen Differenz von 1,8 Stunden bedeutet (Schmidt 2004). Die Unterschiede in der Brustbeinlage zwischen dem Zeitraum 5ap-2ap und 1pp-3pp sind im Gruppenmittel besonders in den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte mit stets höheren Werten a. p. signifikant.

Im einzigen Zeitabschnitt der zweiten Tageshälfte wurde zwischen 12-16 Uhr eine signifikant geringere Brustbeinlage a. p. im Vergleich zu p. p. festgestellt. Im Mittelwertvergleich der Zeiträume 5ap-2ap und 1ap-partus sind ähnliche Ergebnisse berechnet worden. In den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte verbringen die Mutterkühe von 5ap-2ap, mit einer hohen statistischen Sicherheit, mehr Zeit in der Brustbeinlage als von 1ap-partus. Die gleiche Aussage trifft für die Brustbeinlage von 0-24 Uhr zu. Kein signifikanter Unterschied besteht in der Brustbeinlage zwischen den Zeiträumen 1ap-partus und 1pp-3pp. Wie bereits bei der Schrittaktivität nachgewiesen, sind auch bei der Brustbeinlage die Stunden zwischen 0-12 Uhr entscheidend, um Abweichungen im Verhalten aufzudecken, die in Verbindung zur Abkalbung stehen. Die im Tagesverlauf geringere Aktivität in dieser Zeit ist gekoppelt mit einer höheren Liegezeit. Die hier auftreten Einschnitte fallen, daraus resultierend, deutlicher ins Gewicht, als zu einer Tageszeit mit einer vermehrten Aktivität (12-24 Uhr). Die Steigerungen der Brustbeinlage in der zweiten Tageshälfte p. p. sind, verglichen mit a. p. und dem Abkalbungszeitraum 1ap-partus, nicht ausgeprägt genug, um trotz einer Tendenz die Ergebnisse statistisch zu sichern. Eine genaue zeitliche Analyse der Brustbeinlage im geburtsnahen Zeitraum von Rindern liegt aus anderen Untersuchungen bisher nicht vor, was den Vergleich der erzielten Ergebnisse erschwert. Ebenso wie bei der Schrittaktivität ist aber davon auszugehen, dass das Ruheverhalten repräsentiert durch die Liegezeit tierindividuelle Ausprägungen hat.

Auch hier wurde die Lowessfunktion angewandt, um eine einzeltierbezogene Zeitreihenanalyse vorzunehmen. Im Gegensatz zur Schrittaktivität ist die Wahl nicht auf die 1%ige Glättung, sondern auf die 5%ige Glättung, gefallen. Die Begründung liegt in der Auswertbarkeit des Kurvenverlaufs. Die 5%ige Glättung ermöglicht weitaus besser die visuelle Interpretation eines Trends. Zu berücksichtigen ist dennoch, dass der einbezogene Zeitraum zur Nachbarschaftsgewichtung 10,8 statt 2,2 Stunden bei der gewählten Glättung von 5% gegenüber 1% beträgt. Die visuelle Bewertung der Kurvenverläufe erbrachte bei 10 Mutterkühen eine sichtbare Änderung des Trends, der mit einem Rückgang der Brustbeinlage besonders in den Nachtstunden der Tage 1ap-partus verbunden ist. Dabei entwickeln sich die Trends der einzelnen Mutterkühe sehr verschieden, wodurch eine einheitliche Beurteilung aller Kurven nicht problemlos möglich ist. Die Gegenüberstellung der Scatterplots von Schrittaktivität und Brustbeinlage der Einzeltiere ergibt zudem, dass sich eine Veränderung in der Schrittaktivität nicht unbedingt auf die Brustbeinlage auswirkt und umgekehrt. Von 20 Abkalbungen geht bei nur 5 Tieren eine Erhöhung der Schrittaktivität mit einer Verringerung der Brustbeinlage einher. 2 weitere Tiere zeigen eine Trendänderung zu einer niedrigeren Schrittaktivität am Abkalbungstag. Gleichzeitig sinkt aber auch die Brustbeinlage in der Nacht vor der Abkalbung. Bei 3 Tieren ist eine Verringerung der Brustbeinlage deutlich ausgeprägt, während die Schrittaktivität nicht eindeutig zu bewerten ist. Umgekehrt ist bei 2 Tieren die Schrittaktivität 1ap-partus erhöht und die Brustbeinlage dagegen unauffällig. Weitere 2 Tiere zeigen weder in der Schrittaktivität, noch in der Brustbeinlage Auffälligkeiten.

↓112

Die Trendverläufe der übrigen 5 Tiere sind so differenziert, dass sie in die vorher genannten Gruppen nicht eingeordnet werden können. Die visuelle Identifizierung einer Auffälligkeit im Trendverlauf gelingt am häufigsten (n=10) für die Zeit um 0 Uhr, da die Liegezeit hier normalerweise am höchsten ist. In der Regel liegt die Brustbeinlage zu dieser Uhrzeit deutlich über dem Mittelwert. Die Veränderung im Trendverlauf beginnt, wenn vorhanden, bereits vor dem Geburtsereignis. Da die Nachbarschaftsgewichtung aber 10,8 Stunden um einen Wert herum umfasst, erscheinen die Vorhersagemöglichkeiten beispielsweise eingeschränkter als bei der Schrittaktivität mit einem zeitlichen Umfang von 2,2 Stunden in der Nachbarschaftsgewichtung.

Weil die Ruhephasen von Rindern in ihrer Tagesperiodik einer Abwechslung mit den aktiven Phasen unterliegen, sollten mit Hilfe der Fourieranalyse auch hier vorhandene Störungen in der Periodik herausgefiltert werden. Wie der durchschnittliche Verlauf der LKG im geburtsnahen Zeitraum zeigt, sind diese bei ca. 70% angesiedelt, womit sie deutlich unter dem Niveau der LKG der Schrittaktivität liegen. Die erwartete Verringerung der Werte auf unter 60% in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus 1pp ist gegeben, doch fällt der Unterschied nicht so gravierend aus. Insgesamt sinken die LKG bei 16 von 20 Abkalbungen in mindestens einem Zeitabschnitt (1ap-partus oder partus-1pp) unter 60%. Bei 12 dieser Abkalbungen hebt sich die Verringerung der LKG deutlich von den Werten der vorangegangenen Zeitabschnitte ab. Bei 4 Abkalbungen war hingegen keine Tendenz erkennbar. Der Vergleich von Brustbeinlage und Schrittaktivität bezüglich der berechneten LKG zeigt insgesamt ähnliche Ergebnisse. Denn auch bei der Schrittaktivität wurden bei 16 Abkalbungen LKG von weniger als 60% (n=15) bzw. knapp darüber (n=1) in den abkalbungsrelevanten Zeitabschnitten festgestellt. Grundsätzlich kann also davon ausgegangen werden, dass im Bereich der Brustbeinlage Störungen in der Tagesperiodik auftreten, wenn eine Abkalbung vorliegt. Die Entwicklung der LKG p. p. ist von Tier zu Tier sehr verschieden. Nicht jedes Tier kehrt nach der Abkalbung zu seinem normalen Ruheverhalten zurück, was auch die Durchschnittsanalysen und Mittelwertvergleiche der Brustbeinlage bestätigen.

Im Gegensatz zum LKG zeigt der durchschnittliche Verlauf der Harmonischen Anteile ein höheres Niveau als bei der Schrittaktivität. Der prozentuale Anteil a. p. beträgt zwischen 50-60% und sinkt in den Zeitabschnitten 1ap-partus und partus-1pp auf 30-40%. Die Werte weisen auf weniger verrauschte Powerspektren bei der Brustbeinlage hin. Insgesamt ist bei 18 von 20 Abkalbungen eine absinkende Tendenz der Harmonischen Anteile an mindestens einem der beiden abkalbungsrelevanten Zeitabschnitte erkennbar, so dass nur bei 2 Abkalbungen keine Tendenz festzustellen war. Die Entwicklung der Harmonischen Anteile differenziert sich dementsprechend deutlich von der Schrittaktivität.

5.3.3 Seitenlage

↓113

Die Seitenlage wird von adulten Rindern nur gelegentlich als Ruheposition gewählt, weil dadurch die regelmäßig notwendige Abgabe von Gasen aus dem Pansen verhindert wird (Phillips 2002). Die Untersuchungen der vorliegenden Arbeit beweisen, dass im geburtsnahen Zeitraum nur ca. 3-6% der täglichen Liegezeit in der Seitenlage verbracht werden. Insgesamt verbrachten die Mutterkühe in der Zeit von 5ap-2ap durchschnittlich weniger als 30 Minuten je Tag in der Seitenlage. Die Verteilung innerhalb der einzelnen Tageszeitabschnitte lässt eine eindeutige Tendenz a. p. nicht erkennen. Auffällig ist hingegen der Anstieg der Seitenlage an den Tagen 1ap und partus. Auch wenn dieser Unterschied statistisch nicht gesichert werden konnte, ist für die Entwicklung ein Grund zu nennen. Die deutlich erhöhte Seitenlage ist hauptsächlich auf 5 Tiere mit einer Schwergeburt zurückzuführen.

Die Anwendung der Lowessfunktion zur Glättung der Originaldaten ist im Fall der Seitenlage als nicht sinnvoll anzusehen, weil das sporadische Auftreten für nur wenig verwertbare Daten sorgt. Probeberechnungen haben bestätigt, dass aufgrund zu geringer Datendichte eine 5%ige Glättung nicht möglich ist. Das trifft genauso für kleinere Prozentanteile zu. Die Seitenlage eignet sich auch deshalb nicht für eine Trendanalyse, weil es keine Regelmäßigkeit bei diesem Liegeverhalten gibt. Gleiches lässt sich mit Hilfe der Fourieranalyse nachweisen. Nur bei einem Tier gelang es überhaupt für jeden Zeitabschnitt einen LKG und Harmonischen Anteil zu berechnen. Eine Tendenz im Verlauf ist nicht vorhanden. 3 Tiere weisen in allen Zeitabschnitten keine LKG und demzufolge auch keine Harmonischen Anteile auf. Bei den anderen Tieren erscheinen sowohl das Auftreten als auch die Höhe der Werte zufällig.

Die Aussagefähigkeit der Seitenlage ist grundsätzlich eingeschränkt. Sie spielt im Verhalten der Tiere eine sehr untergeordnete Rolle und ihre Informationen zum geburtsnahen Zeitraum sind gering. Offen bleibt, die Seitenlage als Hinweismöglichkeit für problembehaftete Geburten zu nutzen. Denn in diesem Punkt wurde ein starker Anstieg der Seitenlage festgestellt, der statistisch jedoch nicht zu sichern war.

5.3.4 Beziehungen zwischen den Variablen des Parameters Bewegungsaktivität

↓114

Der Zusammenhang zwischen Schrittaktivität, Brustbeinlage und Seitenlage wird durch die Korrelationskoeffizienten untereinander reflektiert. Die nachweislich negative Korrelation zwischen Schrittaktivität und Brustbeinlage ist nachvollziehbar. Ein liegendes Tier weist nicht gleichzeitig eine Schrittaktivität auf und umgekehrt. Die Korrelationskoeffizienten befinden sich überwiegend im mittleren Bereich und überschreiten nur selten –0,70. Eine hohe Schrittaktivität schließt grundsätzlich eine hohe Liegezeit in Brustbeinlage nicht aus. Rinder haben kein festgelegtes Kontingent an Schritten, welches sie unabhängig von den Umweltbedingungen innerhalb einer bestimmten Zeit stets nutzen. Trotz eines nachgewiesenen Tagesrhythmus reagieren sie flexibel, wodurch sich die Dimensionen der Schrittaktivität und Brustbeinlage unabhängig voneinander verschieben können.

Die Berechnung der Korrelationskoeffizienten von Schrittaktivität und Seitenlage erbrachte sowohl negative als auch positive Werte. Mit Ausnahme eines Wertes haben die Koeffizienten eine Spannweite von -0,27-0,25. Von einem Zusammenhang kann deshalb nicht gesprochen werden. Den negativen Koeffizienten mit einer geringen statistischen Sicherheit im Zeitraum 5ap-2ap wird keine Bedeutung beigemessen, weil die Seitenlage an sich mit einer hohen Zufälligkeit behaftet ist. Der Ausnahmewert von 0,42 mit einer mittleren statistischen Sicherheit wurde im Zeitraum 1ap-partus im Tageszeitabschnitt 0-24 Uhr ermittelt. Die positive Korrelation ist mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die mehrfach erwähnten Schwergeburten zurückzuführen. Hier steht eine erhöhte Schrittaktivität einer ebenfalls erhöhten Seitenlage gegenüber.

Die Verbindung von Brustbeinlage und Seitenlage erbrachte im Ansatz ähnliche Ergebnisse. Die Spannweite zwischen den Korrelationskoeffizienten beträgt -0,16-0,40. Zumeist liegen keine signifikanten Werte vor, weshalb im Allgemeinen auch von keinem eindeutigen Zusammenhang ausgegangen werden kann. Geringe bis hohe Signifikanzen wurden für die Zeiträume 5ap-2ap, 1ap-partus und 1pp-3pp innerhalb der 4-Stunden Zeitintervalle berechnet. Es besteht eine positive Korrelation im mittleren Bereich. Auffällig ist das Auftreten der signifikant positiven Korrelationen in Tageszeitabschnitten mit sehr aktiven Phasen der Mutterkühe. Der positive Zusammenhang kann aus dem kurzzeitigen Wechsel von der Brustbeinlage in die Seitenlage resultieren.

5.3.5 Bewertung des Parameters Bewegungsaktivität und der angewandten statistischen Analysemethoden

↓115

Von den Variablen des Parameters Bewegungsaktivität erbringen die Schrittaktivität und die Brustbeinlage die ausführlichsten Ergebnisse. Die folgenden Erläuterungen werden sich aus diesem Grund auf die Schrittaktivität und die Brustbeinlage sowie deren statistische Aufarbeitung konzentrieren. Die Untersuchungen an 20 Abkalbungen zeigten im Durchschnitt aller Mutterkühe bei beiden Variablen eine nachvollziehbare Veränderung zum Zeitpunkt einer Geburt. Signifikante Unterschiede waren dabei hauptsächlich in den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte nachweisbar. Diese Erkenntnisse machen grundlegend deutlich, dass sich die Schrittaktivität und die Brustbeinlage während der Geburt messbar ändern. Die Berechnung von Mittelwerten und der Mittelwertvergleich sind als Orientierung sinnvoll, aber als Maßstab für die Bewertung der Effizienz des Parameters nicht generell ausreichend. Denn die Geburt eines Kalbes ist keine Angelegenheit der gesamten Herde, sondern verläuft individuell. Eine genaue Kenntnis, wie sich Geburt und Verhalten der einzelnen Mutterkühe im Zeitverlauf spezifisch darstellen, ist hierbei grundlegend für die weitere Verarbeitung der Informationen. Die Verwendung kleiner Zeitintervalle ist dabei sehr sinnvoll, weil das Bewegungs- bzw. Ruheverhalten der Tiere zeitgenau abgebildet wird. Mit der Lowessfunktion und der Fourieranalyse als zwei unterschiedliche methodische Ansätze der Zeitreihenanalyse wurden zwei verschiedene Darstellungsvarianten erzeugt. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass für ein Großteil der Tiere, durch die Geburt, eine Veränderung im Trendverlauf oder in der Tagesperiodik zu verzeichnen ist. Diese Änderungen können darüber hinaus anhalten.

Mit der Entwicklung eines Bewertungsmodells für die Ergebnisse aus Schrittaktivität und Brustbeinlage beider statistischer Methoden wäre die Aussagefähigkeit für die Einzeltiere mit Sicherheit zu verbessern. Zusätzlich würde eine Verknüpfung von Lowessfunktion und Fourieranalyse die Aussagebasis erweitern, denn die Qualität der Aussage entscheidet über die weitere Anwendbarkeit der gewählten Methoden. Die im Anschluss vorgestellten Bewertungsmodelle von Lowessfunktion und Fourieranalyse sind Vorschläge, die auf den Ergebnissen zur Bewegungsaktivität basieren. Sie sind ein diskussionswürdiger Versuch, die zum Teil sehr individuellen Kurvenverläufe zu beurteilen. Ziel ist die Einschätzung der Effizienz des Parameter Bewegungsaktivität in der Erkennung von Abkalbungen.

Da es im Bereich der Lowessfunktion keine bisher bekannten Studien gibt, müssen eigene Ideen eingebracht werden. Die Schwierigkeit in den Untersuchungen liegt in der vorerst nur visuellen Bewertbarkeit der Trendverläufe. Zur Fourieranalyse sind im Bereich des Bewegungsverhaltens Untersuchungen vorhanden, deren Ergebnisse Berücksichtigung finden. Für das Ruheverhalten, hier mit der Liegezeit beschrieben, fehlen wiederum Vergleichsmöglichkeiten. Deshalb werden eigene Vorschläge eingebracht. Für die Bewertung der Kurvenverläufe wird die Vergabe von numerischen Werten vorgeschlagen.

↓116

Sie umfassen im Bereich der Lowessfunktion die Werte 0, 0,5 und 1 und im Bereich der Fourieranalyse die Werte 0 und 1. Den numerischen Werten liegen Anwendungsvoraussetzungen zu Grunde. Sowohl bei Lowessfunktion als auch bei Fourieranalyse sind andere Anwendungsvoraussetzungen zu erfüllen. Berücksichtigung findet nur der Zeitraum 5ap bis partus. Die Tage p. p. spielen im Hinblick auf ein zeitgenaues Erkennen der Abkalbung keine Rolle mehr. Bei der Fourieranalyse wird der Zeitabschnitt partus-1pp deshalb nicht miteinbezogen.

Die in Tabelle 30 bestimmten Regeln gelten für die Beurteilung der Trendverläufe (Lowessfunktion). Die rein visuelle Beurteilung wird mit der Nichtverfügbarkeit der geglätteten Zahlenwerte begründet, da sie von SPSS 10.0 nicht zur Verfügung gestellt werden.

Tabelle 30: Merkmale zur Bewertung der Trendverläufe (Lowessfunktion)

Merkmal

numerischer Wert

Schrittaktivität - keine erkennbare Tendenz
Brustbeinlage keine erkennbare Tendenz

0

Schrittaktivität - steigende Tendenz
Schrittaktivität - über längere Zeit permanent erhöht
Schrittaktivität - im gesamten Tagesverlauf deutlich verringert
Brustbeinlage - sinkende Tendenz besonders um 0 Uhr

0,5

Schrittaktivität - deutlich steigende Tendenz
Brustbeinlage - deutlich absinkende Tendenz besonders um 0 Uhr

1

↓117

Die Bewertung der fourieranalysierten Einzeltierdaten basiert dagegen auf Prozentsätzen, die als Grenzwerte, nach oben bzw. unten, dienen (Tabelle 31). Die Grenzwerte für die Schrittaktivität orientieren sich nach den Erfahrungen und Veröffentlichungen der Forschungsgruppe Evolutionäre Ökologie um Dr. Scheibe vom Institut für Zoo- und Wildtierforschung. Die Grenzwerte zur Brustbeinlage sind selbstgewählt und orientieren sich an den eigenen Ergebnissen dieser Arbeit.

Tabelle 31: Merkmale zur Bewertung von LKG und Harmonischen Anteilen (Fourieranalyse)

Merkmal

numerischer Wert

Schrittaktivität LKG > 60%
Schrittaktivität HA > 20%

0

Schrittaktivität LKG < 60%
Schrittaktivität HA < 20%

1

Brustbeinlage LKG > 60%
Brustbeinlage HA > 45%

0

Brustbeinlage LKG < 60%
Brustbeinlage HA < 45%

1

Die für eine zusammenfassende Einschätzung wichtigen Effizienzparameter Sensitivität, Fehlerrate, Spezifität und Genauigkeit sind nach Franke 2004 folgendermaßen definiert:

↓118

Sensitivität (%)

= wahr positiv / (wahr positiv + falsch negativ) * 100

Fehlerrate (%)

= falsch positiv / (falsch positiv + wahr positiv) * 100

Spezifität (%)

= wahr negativ / (wahr negativ + falsch positiv) * 100

Genauigkeit (%)

= wahr positiv / (wahr positiv + falsch positiv) * 100.

In Tabelle 32 ist zunächst die Bewertung der Trendverläufe (Lowessfunktion) nach den obigen Regeln dargestellt. Aus der Beurteilung der Trendverläufe von Schrittaktivität und Brustbeinlage geht aufsummiert ein Wert für den Zeitraum 5ap-2ap und ein Wert für die Zeitraum 1ap-partus hervor. Als Grenzwert für beide Zeiträume wird 1,5 vorgeschlagen. Erreichen die errechneten Werte diesen oder gehen darüber hinaus, wird das Ereignis Abkalbung als erkannt gewertet. Wird der Grenzwert nicht erreicht, gilt die Abkalbung als nicht erkannt.

Tabelle 32: Bewertung der Trendverläufe (Lowessfunktion) mit Hilfe der festgelegten numerischen Werte

LOWESS

Schrittaktivität

Brustbeinlage

Ergebnis Summe

Kuh

5ap-2ap

1ap-partus

5ap-2ap

1ap-partus

5ap-2ap

1ap-partus

1 300702

1

0,5

0

1*

1

1,5

4 280702

0

1*

0

1*

0

2

7 290702

0,5

1*

0,5

1*

1

2

6 241102

0

1*

1

0

1

1

13 201102

0

1*

0,5

0,5

1

2

18 251202

0,5

1*

0,5

1*

1

2

20 120103

0

1*

0,5

1*

0,5

2

23 140303

0

0,5*

1

1

1

1,5

25 241102

1

0,5

0

0

1

0,5

28 120303

1

0,5*

1

0

2

0,5

34 180303

0,5

1*

0

1*

0,5

2

6 150904

0,5

0

0

0

0,5

0

13 280304

0,5

0,5

0

1*

0,5

1,5

18 290304

0

0

0

0

0

0

20 120604

0

0

0

0

0

0

34 040404

0

0

0

1*

0

1

43 310304

0

0,5

0,5

1*

0,5

1,5

111 020404

1

0,5*

1

0

2

0,5

222 150404

0

0,5*

0

1*

0

1,5

333 200404

0

1*

0

0,5

0

1,5

*Trendänderung vor Abkalbung sichtbar – Prognosemöglichkeit

↓119

Die Beurteilung der Trendverläufe führt im vorgestellten Modell zu

12 richtig positiven,

2 falsch positiven,

↓120

8 falsch negativen und

18 richtig negativen Abkalbungsereignissen.

Dementsprechend liegt eine Sensitivität von 60%, verbunden mit einer Fehlerrate von 14,3%, vor. In der Spezifität werden 90% und in der Genauigkeit 85,7% erreicht. Die Sensitivität ist bezüglich der Erkennung einer Abkalbung einer der wichtigsten Effizienzparameter.

↓121

Der Wert von 60% ist zu gering, selbst wenn die Fehlerrate ebenfalls sehr gering ist. Eine falsch positiv erkannte Abkalbung, lässt immer noch die Möglichkeit offen, dass die Geburt zu einem späteren Zeitpunkt nochmals richtig erkannt wird. Aus diesem Grund sollte eine höhere Sensitivität höher gewichtet werden, als eine extrem kleine Fehlerrate. Die mit Sternchen versehenen Werte in der Tabelle weisen auf das Einsetzen der Trendänderung bereits vor der Abkalbung hin. Bei 11 richtig erkannten Abkalbungen wäre nach den eigenen Bemessungskriterien eine Vorhersagemöglichkeit (Prognose) gegeben.

Tabelle 33: Bewertung von LKG und Harmonischen Anteilen (Fourieranalyse) mit Hilfe der festgelegten numerischen Werte

FOURIER

Schrittaktivität (ST)
LKG

Schrittaktivität (SL)
Harm. Anteil

Brustbeinlage (BL)
LKG

Brustbeinlage (BL)
Harm. Anteil

Kuh

5ap/4ap- 2ap/1ap

1ap/ partus

5ap/2ap- 2ap/1ap

1ap/ partus

5ap/2ap- 2ap/1ap

1ap/ partus

5ap/2ap- 2ap/1ap

1ap/ partus

1 300702

0

1

0

1

0

0

0

1

4 280702

0

0

0

0

0

1

0

1

7 290702

1

1

0

1

1

0

1

1

6 241102

0

1

1

1

1

1

0

1

13 201102

0

1

1

1

0

1

0

1

18 251202

0

1

1

1

0

1

0

1

20 120103

0

1

1

1

0

1

0

1

23 140303

0

1

1

1

1

1

1

1

25 241102

0

1

1

1

1

1

0

1

28 120303

1

1

1

0

1

0

0

0

34 180303

0

0

1

0

0

1

0

1

6 150904

1

1

1

1

1

1

0

1

13 280304

0

0

1

1

0

0

0

1

18 290304

0

0

1

1

1

0

1

0

20 120604

0

0

0

0

0

1

0

1

34 040404

0

1

1

1

1

1

0

1

43 310304

0

1

1

1

0

1

0

1

111 020404

1

1

1

1

1

0

1

0

222 150404

0

0

1

1

1

1

0

1

333 200404

0

1

1

0

1

1

0

1

Fortsetzung Tabelle 33:

↓122

FOURIER

Summe (ST + BL)
LKG

Summe (ST + BL)
Harm. Anteil

Summe LKG + Harm. Anteil5ap/4ap - 2ap/1ap

Summe
LKG + Harm.
Anteil1ap/partus

Kuh

5ap/4ap- 2ap/1ap

1ap/partus

5ap/4ap- 2ap/1ap

1ap/partus

  

1 300702

0

1

0

2

0

3

4 280702

0

1

0

1

0

2

7 290702

2

1

1

2

3

3

6 241102

1

2

1

2

2

4

13 201102

0

2

1

2

1

4

18 251202

0

2

1

2

1

4

20 120103

0

2

1

2

1

4

23 140303

1

2

2

2

3

4

25 241102

1

2

1

2

2

4

28 120303

2

1

1

0

3

1

34 180303

0

1

1

1

1

2

6 150904

2

2

1

2

3

4

13 280304

0

0

1

2

1

2

18 290304

1

0

2

1

3

1

20 120604

0

1

0

1

0

2

34 040404

1

2

1

2

2

4

43 310304

0

2

1

2

1

4

111 020404

2

1

2

1

4

2

222 150404

1

1

1

2

2

3

333 200404

0

1

1

0

1

1

Tabelle 33 beinhaltet die Bewertung nach den Regeln für fourieranalysierten Einzeltierergebnisse. Innerhalb von Schrittaktivität und Brustbeinlage werden LKG und Harmonischen Anteile gemäß der festgelegten Prozentsätze mit 0 oder 1 bewertet. Die Aufsummierung der numerischen Werte ist in der Fortsetzung von Tabelle 33 dargestellt. Als Ergebnis erhält man einen Summenwert aus LKG und Harmonischen Anteilen von Schrittaktivität und Brustbeinlage in den Zeitabschnitten 5ap/4ap – 2ap/1ap und 1ap-partus.

Als Grenzwert für beide Zeiträume wird in diesem Fall 2 vorgeschlagen. Erreichen die errechneten Werte den Grenzwert oder gehen darüber hinaus, wird das Ereignis Abkalbung als erkannt gewertet. Wird der Grenzwert nicht erreicht, gilt die Abkalbung als nicht erkannt. Die Auswertung dieses Bewertungsmodells erbrachte

↓123

17 richtig positive,

10 falsch positive,

3 falsch negative und

↓124

10 richtig negative Ereignisse.

Die Sensitivität liegt demnach bei 85% mit einer Fehlerrate von 37%. Die Spezifität beträgt 50% und die Genauigkeit 63%. Grundsätzlich ist die Sensitivität höher als bei den Trendverläufen der Lowessfunktion, aber auch die Fehlerrate ist angestiegen. Die Spezifität verringert sich dagegen auf 50%. Für die Veränderung ist hauptsächlich die hohe Anzahl falsch positiv erkannter Ereignisse verantwortlich. Auch wenn sich dadurch alle Werte außer der Sensitivität verschlechtern, ist zu bedenken, dass 8, im Vorfeld, falsch positiv erkannte Abkalbungen zum richtigen Zeitpunkt nochmals erkannt wurden. Deshalb könnten die falsch positiven Ereignisse auch als Anzeichen für eine unmittelbar bevorstehende Abkalbung gewertet werden. Insofern ist zu überlegen, ob eine hohe Sensitivität nicht die Einbußen in der Spezifität, Fehlerrate und Genauigkeit aufwiegt.

Trotz einer nicht exakten zeitlichen Übereinstimmung der bewerteten Zeiträume bzw. Zeitabschnitte wurden die Bewertungsergebnisse der Lowessfunktion und Fourieranalyse über Summenbildung miteinander verknüpft. Die Grenzwertfestlegung erfolgte ebenso über die Aufsummierung beider Grenzwerte (Lowessfunktion + Fourieranalyse) und entspricht folglich einem Wert von 3,5.

↓125

Die rechnerische Verbindung beider Methoden (Tabelle 34) ergab insgesamt

15 richtig positive,

5 falsch positive,

↓126

5 falsch negative,

15 richtig negative Ereignissen.

Diese Maßnahme erbringt eine Sensitivität von 75%, eine Fehlerrate von 25%, eine Spezifität und Genauigkeit von 75% Im Vergleich zur alleinigen Fourieranalyse verschlechtert sich die Sensitivität. Dafür erreichen die anderen Effizienzparameter wesentlich bessere Werte. Gegenüber der alleinigen Bewertung der Lowessfunktion gleicht die um 15% höhere Sensitivität die Verschlechterungen in den übrigen Bereichen gut aus.

↓127

Tabelle 34: Verknüpfung von Lowessfunktion und Fourieranalyse zu einem Bewertungsmodell

Kuh

Lowess
5ap/4ap - 2ap/1ap

Lowess
1ap/partus

Fourier
5ap/4ap - 2ap/1ap

Fourier
1ap/partus

Lowess + Fourier
5ap/4ap - 2ap/1ap

Lowess + Fourier
1ap/partus

1 300702

1

1,5

0

3

1

4,5

4 280702

0

2

0

2

0

4

7 290702

1

2

3

3

4

5

6 241102

1

1

2

4

3

5

13 201102

1

2

1

4

2

6

18 251202

1

2

1

4

2

6

20 120103

0,5

2

1

4

1,5

6

23 140303

1

1,5

3

4

4

5,5

25 241102

1

0,5

2

4

3

4,5

28 120303

2

0,5

3

1

5

1,5

34 180303

0,5

2

1

2

1,5

4

6 150904

0,5

0

3

4

3,5

4

13 280304

0,5

1,5

1

2

1,5

3,5

18 290304

0

0

3

1

3

1

20 120604

0

0

0

2

0

2

34 040404

0

1

2

4

2

5

43 310304

0,5

1,5

1

4

1,5

5,5

111 020404

2

0,5

4

2

6

2,5

222 150404

0

1,5

2

3

2

4,5

333 200404

0

1,5

1

1

1

2,5

Fasst man die Ergebnisse der Bewertung von Lowessfuntion und Fourieranalyse ohne rechnerische Verknüpfung zusammen, kann die Erkennungsrate auf 18 Tiere erhöht werden. Die Anzahl falsch positiver oder falsch negativer Ereignisse aus der Fourieranalyse ändert sich dadurch nicht. In Folge dessen stellt sich die Kombination der beiden Methoden, ohne rechnerische Verknüpfung, als eine Variante mit einer bestmöglichen Sensitivität heraus.

Denn insgesamt werden

↓128

18 richtig positive,

10 falsch positive,

2 falsch negative sowie

↓129

10 richtig negative Ereignisse erreicht.

Daraus ergibt sich eine Sensitivität von 90%, eine Fehlerrate von 35,7%, eine Spezifität von 50% und eine Genauigkeit von 64,3%. Gegenüber der alleinigen Fourieranalyse und der rechnerischen Verknüpfung von Lowessfunktion und Fourieranalyse verbessert sich vor allem die Sensitivität.

Tabelle 35: Zusammenfassung der Effizienzparameter aller vorgestellten Bewertungsmodelle

Effizienzparameter

Lowessfunktion in %

Fourieranalyse in %

Lowess + Fourier in %

Lowess / Fourier in %

Sensitivität

60,0

85,0

75,0

90,0

Fehlerrate

14,3

37,0

25,0

35,7

Spezifität

90,0

50,0

75,0

50,0

Genauigkeit

85,7

63,0

75,0

64,3

↓130

In Bezug auf die Erkennung von Abkalbungen ermöglicht der Entwurf von Bewertungsmodellen eine Zusammenfassung und einen Überblick über die Aussagefähigkeit des Parameters Bewegungsaktivität. Zur Bewertung eignet sich sowohl die Lowessfunktion als auch die Fourieranalyse. Aus der Anwendung beider statistischer Methoden resultiert die Einschätzung, dass sich die Messung der Bewegungsaktivität zur Erkennung von Abkalbungsereignissen nutzen lässt. Der Vorteil der Lowessfunktion liegt dabei hauptsächlich in der Befähigung zur Vorhersage aufgrund der Übereinstimmung von Messzeitpunkt des Originalwertes und Zeitpunkt des neugeschätzten (geglätteten) Wertes. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit war der Nachteil die Nichtverfügbarkeit der geglätteten Zahlenwerte. Das ist technisch grundsätzlich lösbar. Die Fourieranalyse erwies sich als vorteilhaft, weil sie eine sehr hohe Erkennungsrate von 85% aufwies und die Festlegung der Grenzwerte nach objektiven Zahlenwerten erfolgen konnte. Nachteilig ist, dass ganze Tage zur Auswertung hinzugezogen werden müssen. Damit verringert sich die Möglichkeit für eine sehr zeitnahe Vorhersage. Allerdings sind vor der Abkalbung 10 falsch positive Erkennungen angezeigt worden, die an sich auch als Hinweis für eine bevorstehende Kalbung gewertet werden könnten. In 8 der 10 Fälle wurde die Abkalbung anschließend richtig erkannt. Die dargestellten Ergebnisse und Bewertungskriterien sind als Ansatz zu verstehen. Inwieweit sie zu optimieren sind, würde die Anwendung über eine längere Zeitperiode als der hier vorgestellten Messzeit von 9 Messtagen klären.

5.4 Ergebnisse Parameter Flächennutzung

Der Untersuchung des Parameters Flächennutzung liegt die Annahme zugrunde, dass sich das Verhalten der Mutterkühe unmittelbar nach der Abkalbung ändert. Um in der Nähe des neugeboren Kalbes zu bleiben, schränken sie die Nutzung der Weidefläche für einen bestimmten Zeitraum ein. Der Flächeninhalt der Minimum Convex Polygone gilt in diesen Untersuchungen als Maß für die in definierten Zeitspannen genutzte Weidefläche, da die technischen Voraussetzungen zur Feststellung der tatsächlich genutzten Fläche jedes einzelnen Tieres nicht gegeben waren.

5.4.1  Größe der Minimum Convex Polygone im Gruppenmittel von 8 Abkalbungen in der Zeit 5ap-3pp

Aus den unter Kapitel 4.2.1.2 genannten Gründen ist die Anzahl der in die Berechnung der Gruppenmittel einfließenden Tiere auf 8 Mutterkühe beschränkt (1 300702, 4 280702, 7 290702, 20 120604, 34 040404, 43 310304, 111 020404, 222 150404). Bei keiner dieser Tiere gab es Geburtskomplikationen. Ein Eingreifen von menschlicher Seite war demzufolge nicht notwendig. Abbildung 49 zeigt die Mittelwerte der Minimum Convex Polygone am Vormittag, am Nachmittag und in der täglichen Messzeit (tägl. Messzeit ges.) gesamt in der Zeit 5ap-3pp.

↓131

Abbildung 49: Gruppenmittel der Minimum Convex Polygone am Vormittag, am Nachmittag und in der tägl. Messzeit ges. - 8 Abkalbungsereignisse im Messzeitraum

Die Entwicklung der Flächennutzung a. p. vollzieht in den Messzeiten am Vormittag und in der täglichen Messzeit gesamt einen stetigen Anstieg bis hin zum Abkalbungstag. Diese Tendenz ist für die Messzeit am Nachmittag nicht so deutlich zu erkennen. Verglichen mit den Vortagen kommt es am Abkalbungstag zu einem starken Einschnitt in der Flächennutzung. Der Abbildung 49 ist zu entnehmen, dass die Polygone vom Nachmittag und der täglichen Messzeit gesamt am Abkalbungstag ein deutliches Minimum aufweisen. Dies gilt besonders im Vergleich mit den Messtagen a. p.. Gegenüber den Tagen p. p. ist der Flächeninhalt der Polygone ebenfalls im Minimum, doch der Kontrast ist hier nicht mehr so klar ausgeprägt. Das bedeutet, die Flächennutzung p. p. bleibt im Gruppenmittel unter dem Niveau der Flächennutzung a. p.. Bei den Minimum Convex Polygonen am Vormittag stellt sich am Abkalbungstag im Vergleich zur Zeit a. p. kein Minimum ein. Das ist auf 3 Geburten zurückzuführen, die nach 12 Uhr stattfanden, so dass hier für den Vormittag des Abkalbungstages eine Änderung der Flächennutzung noch nicht zu verzeichnen war. Bemerkenswert ist die geringere Flächennutzung p. p. am Nachmittag verglichen mit dem Vormittag, da sich das Verhältnis a. p. genau umgekehrt darstellt. Auffällig ist der erneute kontinuierliche und gleichmäßige Anstieg der Flächennutzung p. p. in allen 3 Messzeiten.

Betrachtet man die Standardabweichungen wird bewusst, dass die Streuung zwischen den Einzeltieren groß ist. Am Vormittag bewegt sich s2 zwischen 52,8-142,5% des Mittelwertes. Im Gegensatz zum Vormittag liegt die Standardabweichung der Minimum Convex Polygone am Nachmittag mit 42,5-84,2% an allen Tagen des Untersuchungszeitraumes unter dem Mittelwert. Einzige Ausnahme ist der Abkalbungstag mit 157,4%. Für die tägliche Messzeit gesamt wurde eine Standardabweichung von 47,4-89,9% errechnet.

5.4.2 Mittelwertergleich der Flächennutzung ante partum, partus und post partum

↓132

Mit der Gegenüberstellung der Flächennutzung in den Zeiträumen 5ap-1ap, partus und 1pp-3pp werden auftretende Änderungen infolge einer Abkalbung auf signifikante Unterschiede geprüft. Der in Tabelle 36 aufgeführte Mittelwertvergleich stellt die Zeiträume a. p. und p. p. gegenüber. Dabei ergab die Überprüfung der Minimum Convex Polygone am Vormittag eine geringere Flächennutzung in der Zeit 5ap-1ap. Dieser Unterschied ist statistisch nicht signifikant. Gegensätzlich zum Vormittag verhält sich die Flächennutzung am Nachmittag. Die Polygone a. p. sind am Nachmittag größer als p. p.. Diese Veränderung innerhalb der Zeiträume ist statistisch auf mittlerem Niveau abzusichern. Eine analoge Tendenz zeigt die Flächennutzung für die tägliche Messzeit gesamt. Allerdings ist der Unterschied in diesem Fall nicht signifikant.

Tabelle 36: Vergleich der Minimum Convex Polygone in m2 a. p. und p. p.

Vormittag

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

5ap-1ap

8

9602

9472

574

37569

 

1pp-3pp

8

11318

8574

310

32412

0,179

 

 

Nachmittag

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

5ap-1ap

8

13517

6864

2488

29954

 

1pp-3pp

8

8136

5775

737

22439

0,003**

 

 

tägl. Messzeit ges.

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

5ap-1ap

8

24169

13385

3186

53474

 

1pp-3pp

8

17675

9203

4994

36532

0,074

Im Vergleich der Zeiträume 5ap-1ap und partus ist der Flächeninhalt der Polygone am Vormittag, am Nachmittag und in der täglichen Messzeit gesamt am Abkalbungstag geringer als a. p. (Tabelle 37). Während für den Vormittag die Differenz zwischen den Zeiträumen statistisch nicht gesichert ist, kann für die ermittelten Polygone am Nachmittag einen Unterschied mit hoher Signifikanz nachgewiesen werden. Auf geringer Stufe ebenfalls signifikant ist die Differenz der Polygone in der täglichen Messzeit gesamt.

↓133

Tabelle 37: Vergleich der Minimum Convex Polygone in m2 a. p. und partus

Vormittag

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

5ap-1ap

8

9602

9472

574

37569

 

partus

8

7762

10349

159

32905

0,201

 

 

Nachmittag

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

5ap-1ap

8

13517

6864

2488

29954

 

partus

8

4685

6900

66

21834

0,001***

 

 

tägl. Messzeit ges.

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

5ap-1ap

8

24169

13385

3186

53474

 

partus

8

13750

11558

360

33122

0,032*

Dass die Mutterkühe am Abkalbungstag die geringste Flächennutzung im Gruppenmittel aufweisen, bestätigt auch die Gegenüberstellung der Zeiträume partus und 1pp-3pp in Tabelle 38. Am Vormittag, am Nachmittag und in der täglichen Messzeit gesamt wurden am Abkalbungstag niedrigere Mittelwerte der Polygonflächeninhalte ermittelt. Gleichwohl ist dieser Unterschied nur für die Polygone am Nachmittag statistisch gering signifikant.

Tabelle 38: Vergleich der Minimum Convex Polygone in m2 partus und p. p.

Vormittag

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

partus

8

7762

10349

159

32905

 

1pp-3pp

8

11318

8574

310

32412

0,188

 

 

Nachmittag

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

partus

8

4685

6900

66

21834

 

1pp-3pp

8

8136

5775

737

22439

0,046*

 

 

tägl. Messzeit ges.

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

partus

8

13750

11558

360

33122

 

1pp-3pp

8

17675

9203

4994

36532

0,237

5.4.3 Beziehungen zwischen Bewegungsaktivität und Flächennutzung im geburtsnahen Zeitraum

↓134

Am Ende der Ergebnisdarstellungen zur Flächennutzung soll zusätzlich von Interesse sein, ob zwischen den Parametern Bewegungsaktivität und Flächennutzung nachweisbare Zusammenhänge existieren. Es ist grundsätzlich denkbar, dass sich z. B. mit einer steigenden Schrittaktivität auch die genutzte Fläche vergrößert und umgekehrt. Für diese Untersuchungen wurden die errechneten Minimum Convex Polygone aller Messzeiten der Schrittaktivität, Seitenlage und Brustbeinlage gegenübergestellt.

In Tabelle 39 sind die Ergebnisse aus den Korrelationsberechnungen zwischen Schrittaktivität und Minimum Convex Polygonen dargestellt. Den Zahlen ist vorerst eine zu jeder Zeit (a. p., partus und p. p.) positive Tendenz zu entnehmen. Die Korrelationen bewegen sich im niedrigen bis mittleren Bereich. Der höchste Korrelationskoeffizient wurde für den Abkalbungstag am Vormittag ermittelt, wobei nur eine geringe statistische Sicherheit vorliegt.

Tabelle 39: Korrelationskoeffizienten zwischen Schrittaktivität und Flächennutzung im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-1ap

partus

1pp-3pp

Vormittag

0,22*

0,49*

0,25

Nachmittag

0,43***

0,41

0,16

tägl. Messzeit ges.

0,27**

0,30

0,19

↓135

Eine hohe statistische Sicherheit ließ sich für den Zeitraum 5ap-1ap am Nachmittag nachweisen. Zwar bestätigt der Korrelationskoeffizient eine positive Verknüpfung, doch liegt er ebenfalls im mittleren Bereich. Daraus ergibt sich kein ausgesprochen fester Zusammenhang. Für den Zeitraum p. p. wurden durchgängig niedrige Koeffizienten berechnet, die keine Signifikanzen aufweisen.

Sehr unterschiedlich stellt sich die Beziehung zwischen Brustbeinlage und Minimum Convex Polygonen dar (Tabelle 40). Besonders bemerkenswert ist die durchweg positive Tendenz im Zeitraum 5ap-1ap mit Koeffizienten von 0,52 und 0,65 am Nachmittag und für die tägliche Messzeit gesamt. Diese unvermutet hohen Werte weisen zudem eine hohe Signifikanz auf. Die Flächennutzung a. p. steigt bzw. sinkt folglich mit der Liegzeit in Brustbeinlage. Entgegengesetzt gestalten sich die Werte am Abkalbungstag. Die negativen Korrelationskoeffizienten zeigen eher eine abnehmende Flächennutzung mit steigender Brustbeinlage, wobei keine statistische Sicherheit berechnet wurde. P. p. liegen die Koeffizienten zwischen 0,00 und 0,22, womit zwar wiederum eine positive Tendenz erkennbar ist, ein statistischer Beweis jedoch nicht erbracht werden kann.

Tabelle 40: Korrelationskoeffizienten zwischen Brustbeinlage und Flächennutzung im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-1ap

partus

1pp-3pp

Vormittag

0,23*

-0,32

0,00

Nachmittag

0,52***

-0,12

0,22

tägl. Messzeit ges.

0,65***

-0,16

0,17

↓136

Ebenfalls ein sehr differenziertes Bild bietet die Ermittlung der Korrelationskoeffizienten von Seitenlage und Minimum Convex Polygonen (Tabelle 41). Im Zeitraum 5ap-1ap sind die Koeffizienten durchweg positiv. Diese Tendenz wird maximal dadurch bestätigt, dass die Werte für den Vormittag und die tägliche Messzeit gesamt in einem geringen bzw. mittleren Maß statistisch zu sichern sind. Am Abkalbungstag und im Zeitraum 1pp-3pp liegen die Korrelationskoeffizienten zwischen 0,05 und -0,18. Damit ist für diese Zeiträume kein Zusammenhang nachweisbar.

Tabelle 41: Korrelationskoeffizienten zwischen Seitenlage und Flächennutzung im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-1ap

partus

1pp-3pp

Vormittag

0,24*

-0,08

-0,18

Nachmittag

0,17

0,01

0,05

tägl. Messzeit ges.

0,30**

-0,14

-0,02

Insgesamt gesehen, kann ein Zusammenhang von Flächennutzung und Bewegungsaktivität nicht eindeutig nachgewiesen werden. Es ist dennoch zu erkennen, dass die Koeffizienten im Zeitraum 5ap-1ap mit Ausnahme eines Wertes statistisch zu sichern waren. Sie zeigen sowohl bezüglich der Schrittaktivität als auch bezüglich der Seiten- und Brustbeinlage eine positive Tendenz.

5.5 Diskussion zum Parameter Flächennutzung im geburtsnahen Zeitraum

↓137

Im Gegensatz zum Parameter Bewegungsaktivität ist davon auszugehen, dass im Flächennutzungsverhalten erst eine Veränderung messbar wird, wenn die Geburt bereits abgeschlossen ist. Das vorgeburtliche unruhige Verhalten wirkt sich nicht unbedingt auf den Umfang der genutzten Fläche aus. Da sich die Flächennutzung in der vorliegenden Arbeit über den Flächeninhalt definierte, konnte z. B. die Suche nach einem geeigneten Geburtsort und eine eventuelle Isolation von der Herde technisch nicht berücksichtigt werden. Dagegen kann ein neugeborenes immobiles Kalb die Flächennutzung der Mutterkuh, nach der hier vorgegebenen Definition sehr wohl beeinflussen. Diese Annahme begründet sich mit dem Verhalten der Kuh unmittelbar nach der Abkalbung. Sofern die Geburt ohne Komplikationen beendet wird, erhebt sich die Kuh augenblicklich nach der Austreibungsphase und wendet sich dem Kalb zu (Kiley-Worthington, De La Plain 1983). Im so genannten Nachgeburtsstadiumkümmert sie sich intensiv um ihr Kalb und baut eine andauernde enge Bindung auf (Sambraus 1991; Haßbacher, Sambraus 2002). In den ersten 3 Stunden p. p. beschränkt sich die Hauptaktivität der Kuh auf das Stehen, zumeist über dem Kalb. Laufen und Fressen kommen hingegen nur minimal vor (Kiley-Worthington, De La Plain 1983). Der beschriebene Zustand sorgt für eine messbare Einschränkung der Flächennutzung in den Stunden nach der Abkalbung. Die Berechnung der Flächennutzung im Gruppenmittel der 8 ausgewählten Mutterkühe bestätigt diese Annahme. Betrachtet man zu Beginn die Flächennutzung in den Messzeiten, sind vormittags kleinere Convex Polygone festgestellt worden als nachmittags. Im Zusammenhang mit der Schrittaktivität, ist dieser Aspekt auf die größere Aktivität der Tiere am Nachmittag zurückzuführen. Eigene Beobachtungen bestätigen, dass die Ausdehnung der Flächennutzung am Nachmittag die des Vormittag übertrifft. Die Polygonfläche der gesamten Messzeit ist erwartungsgemäß am größten. Eine Veränderung der Flächennutzung tritt am Abkalbungstag ein. Besonders hervorzuheben sind die verringerten Polygonflächen vom Nachmittag und der täglichen Messzeit gesamt. Der Mittelwertvergleich von a. p. und partus ergab für die Messzeit am Nachmittag eine hoch signifikant geringere Flächennutzung am Abkalbungstag. Die tägliche Messzeit gesamt wies noch einen statistisch gering zu sichernden Unterschied auf. Für den Vormittag konnte keine Signifikanz berechnet werden. Erstaunlich ist die Änderung des Verhältnisses der genutzten Fläche zwischen dem Vormittag und dem Nachmittag ab dem Abkalbungstag. Am Tag der Geburt und danach ist die Flächennutzung am Vormittag größer als am Nachmittag. Demzufolge kommt es in der sehr aktiven Phase der zweiten Tageshälfte zu einer länger andauernden Einschränkung in Flächennutzung. Dieses Verhalten dürfte auf die Anwesenheit des neugeborenen Kalbes zurückzuführen sein. Die Erhöhung der Flächennutzung, verglichen mit Abkalbungstag, ist in den Tagen p. p. nachvollziehbar. Gering signifikant ist die Entwicklung aber nur für die Messzeit am Nachmittag. Eine Annäherung an die Werte vor der Abkalbung stellt sich demnach nicht sofort sondern langsam ein.

Über die Flächennutzung von Rindern im geburtsnahen Zeitraum ist bisher kaum etwas bekannt. Der Umfang der genutzten Fläche wird unter normalen Gegebenheiten besonders vom Weideverhalten und von der Futteraufnahme bestimmt. Erste Analysen von Turner et al. (2002) mit GPS-Empfänger im Halsband einer Kuh zeigten, dass die Flächennutzung einer grasenden Kuh, innerhalb einer begrenzten Weidefläche, weit streut. Abhängig von der Futtergrundlage und der Grasezeit kann sich die Fläche weiter ausdehnen oder enger begrenzen. Eine ruhende Kuh, unabhängig ob liegend oder stehend, hat eine kleine Flächennutzung, welche sich häufig auf die Wasserstelle oder bevorzugte Ruheplätze beschränkt. Je nach Beschaffenheit des Territoriums können sich stark frequentierte und weniger frequentierte Flächen herausbilden (Udal et al. 1998). Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass das Bewegungs- und Ruheverhalten eine Verbindung zur Flächennutzung hat und mit dem Umfang der genutzten Fläche steigt und sinkt. Die berechneten Korrelationskoeffizienten zwischen Schrittaktivität und Flächennutzung bestätigen einen Zusammenhang. Im Zeitraum vor der Abkalbung liegen die Werte zwar nur im geringen bis mittleren positiven Bereich, waren aber zu jeder Messzeit statistisch zu sichern. Mit 0,43 fällt hier der höchste Koeffizient auf die Messzeit am Nachmittag. Wie aus den Analysen der Schrittaktivität bekannt ist, handelt es sich um die aktivere Tageszeit der Tiere. Etwas höhere Korrelationen wurden für den Abkalbungstag ermittelt und dadurch der Zusammenhang zwischen Schrittaktivität und Flächennutzung bestätigt. Eine durch die Abkalbung ausgelöste Veränderung ist nicht nachvollziehbar. Allerdings ist nur der Wert von der Messzeit am Vormittag gering signifikant. Die Koeffizienten aus der Zeit p. p. sind zwar ebenfalls positiv, liegen aber unter denen der anderen Zeiträume und sind ohne statistische Sicherheit, so dass maximal von einer positiven Tendenz gesprochen werden kann. Die Flächennutzung der Mutterkühe ist zu allen Messzeiten nach der Geburt nicht mehr so ausgeprägt wie vorher. Die Schrittaktivität ist p. p. in der ersten Tageshälfte signifikant höher als a. p., während es in der zweiten Tageshälfte keinen signifikanten Unterschied gibt. Deshalb ist es möglich, dass diese Veränderungen den Zusammenhang zwischen Flächennutzung und Schrittaktivität fast aufheben.

Die Betrachtung des Zusammenhanges von Flächennutzung und Brustbeinlage offenbarte erstaunlicherweise besonders für den Zeitraum vor der Abkalbung einen positiven Zusammenhang mit hohen Signifikanzen am Nachmittag sowieder täglichen Messzeit gesamt und eine geringe Signifikanz am Vormittag. Der Zusammenhang ist enger als der zwischen Flächennutzung und Schrittaktivität im gleichen Zeitraum. Die Ergebnisse von Udal et al.(1998) und Turner et al. (2004) ließen bei einer steigenden Liegezeit eine geringere Flächennutzung, folglich einen negativen Zusammenhang, vermuten. Da die Messungen aus technischen Gründen nur in der Tageslichtperiode stattfanden, fiel die Zeit der längsten Ruhephase in den Nacht und frühen Morgenstunden aus den Korrelationsberechnungen heraus. In dieser Zeit wäre auch eine geringe Flächennutzung zu erwarten, so dass hier ein negativer Zusammenhang möglich ist. Die Korrelationen beschränken sich auf die aktive Zeit der Rinder.

↓138

Hier treten zwar Liegezeiten auf, aber die Futteraufnahme nimmt ebenfalls einen großen Teil der Zeit in Anspruch. Ein bestimmtes Maß an Liegezeit schließt aber die umfangreiche Nutzung der Weidefläche nicht zwangsläufig aus. Für weitere Erklärungen fehlt die Grundlage. Das betrifft ebenfalls die errechneten Signifikanzen. Die Koeffizienten am Tag der Abkalbung entsprechen eher der Erwartung einer negativen Tendenz im Zusammenhang zwischen Flächennutzung und Brustbeinlage. Da die Werte jedoch in einem niedrigen bis mittleren Bereich liegen und nicht signifikant sind, ist ein Zusammenhang in diesem Zeitraum nicht nachzuweisen. Das gilt ebenso für die Korrelationsberechnungen im Zeitraum p. p.. Die Werte bewegen sich zwischen 0,00 und 0,22 und sind nicht signifikant. Demzufolge ist die Entwicklung der Brustbeinlage in dieser Zeit unabhängig von der Flächennutzung zu sehen.

Die ermittelten Korrelationskoeffizienten zwischen Flächennutzung und Seitenlage sind a. p am Vormittag und in der täglichen Messzeit gesamt gering bzw. mittel signifikant. Die Werte überschreiten 0,30 nicht, weshalb ein enger Zusammenhang ausgeschlossen werden kann. Diese Aussage lässt sich durch die Korrelationsberechnungen aus den Zeiträumen partus und p. p. bestätigen. Hier ist kein Wert statistisch zu sichern und ihr Schwankungsbereich von –0,18 bis 0,05 schließt einen Zusammenhang ebenfalls aus. Grundsätzlich sind die Beziehungen dieser Konstellation nicht von großer Bedeutung, da die Seitenlage nur ein äüßerst kleines Zeitfenster umfasst.

Die vorliegende Analyse hat gezeigt, dass Mutterkühe als Reaktion auf eine Abkalbung ihr Verhalten in der Flächennutzung ändern können. Die Anzahl der hinzugezogenen Freiheitsgrade sind insgesamt sehr gering. Deshalb ist diesbezüglich die vorsichtige Befürwortung der Messbarkeit von Veränderungen im geburtsnahen Zeitraum, einer verallgemeinernden Aussage vorzuziehen. Die Einschränkung der Flächennutzung ist eine Reaktion des Muttertieres, die nach dem abgeschlossenen Geburtsvorgang (Abgang der Nachgeburt exklusive) einsetzt. Der Einsatz des Parameters für eine zeitnahe Erkennung erscheint noch möglich. Die Verwendung zur Prognose ist nach der angewandten Methode dagegen ausgeschlossen.

5.6 Ergebnisse Parameter Wasseraufnahme

↓139

Die Untersuchung des Parameters Wasseraufnahme unterteilt sich in Analysen der Variablen Tränkebesuche (BES), Tränkekontakte (KON) und aufgenommene Wassermenge (MEN). Damit steht nicht ausschließlich die Auswirkung einer Abkalbung auf den physiologischen Wasserbedarf im Mittelpunkt, sondern zusätzlich die Auswirkung auf das Wasseraufnahmeverhaltens.

Als Grundlage für die Ergebnisse dienen insgesamt 18 Abkalbungen. Die Geburten der Kühe 1 300702, 4 280702 und 7 290702 fanden in einem Landwirtschaftsbetrieb ohne technische Ausstattung zur Messung einzeltierbezogener Wasseraufnahmedaten statt. Deshalb fielen sie aus der Analyse des Parameters heraus. In die Auswertung miteinbezogen, wurde Kuh 7 081102 (siehe Tabelle 20). Aus technischen Gründen konnte der Parameter Wasseraufnahme für Kuh 111 020404 erst ab Tag 9ap fehlerfrei erfasst werden.

5.6.1  Tränkebesuche im Gruppenmittel der 18 Abkalbungen in der Zeit 14ap-14pp

Für jedes Tier steht am Beginn der Wasseraufnahme die Motivation eine Wasserstelle bzw. Tränke aufzusuchen, um ein physiologisches Bedürfnis zu befriedigen. Die durchgeführten Untersuchungen erbrachten eine durchschnittliche Besuchsfrequenz der Tiere von 3-5 Besuchen in 24 Stunden. Der in Abbildung 50 dargestellte Kurvenverlauf für 0-24 Uhr zeigt keine Gleichmäßigkeit, aber eine ansteigende Tendenz im Zeitraum 1pp-14pp. Tatsächlich variiert im Zeitraum 14ap-2ap die Anzahl der Tränkebesuche im Gruppenmittel zwischen 3,0-4,4 pro Tag. P. p. liegen die Mittelwerte zwischen 3,5 und 4,7 Tränkebesuchen. Einen weiteren Hinweis auf tendenziell ansteigende Tränkebesuche p. p. liefert ein Vergleich der Maxima von 14ap-2ap und 1pp-14pp. Von insgesamt 13 relevanten Tagen a. p. besuchte mindestens eine Kuh an 3 Tagen im Maximum 10-11-mal die Tränke. P. p. wurden an jedem der 14 Tage Maximalwerte von 10-14 Tränkebesuche gezählt. Am Abkalbungstag frequentierten die Mutterkühe im Mittel 3,0-mal die Tränke, am Tag zuvor 3,6-mal. Der Wert des Abkalbungstages entspricht dem kleinsten verzeichneten Mittelwert, doch wurden 3,0 Tränkebesuche auch für den Tag 11ap errechnet. Die Erfassung der Minimumwerte über alle Untersuchungstage ergab zudem, dass an 14 von 29 Tagen die Tränke von mindestens einem Tier in 24 Stunden überhaupt nicht genutzt wurde. Folglich suchen, trotz einer ständigen Wasserverfügbarkeit, nicht alle Tiere die Tränke täglich auf.

↓140

Die Standardabweichung an allen 29 Untersuchungstagen schwankt zwischen 35,7% im Minimum am Tag 6ap und 91,4% im Maximum am Tag 3pp.

Abbildung 50: Gruppenmittel der Tränkebesuche von 18 Abkalbungen – Anteile der 4-Stunden Tageszeitabschnitte

Die Unterteilung des gesamten Tages in 4-Stunden Tageszeitabschnitte, soll einen Überblick über die Verteilung der Tränkebesuche ermöglichen. Aus Abbildung 50 ist ersichtlich, dass in den Tagesanschnitten 0-4 Uhr, 4-8 Uhr und 20-24 Uhr die Anzahl der Tränkebesuche a. p. am geringsten ist. Auffällig ist der Peak am Abkalbungstag im Tageszeitabschnitt 20-24 Uhr mit einem Gruppenmittel von 0,9 Besuchen. Das ist die höchste Besuchsfrequenz dieses Tageszeitabschnittes an allen 29 Untersuchungstagen. Den Kurvenverläufen der angesprochenen Tageszeitabschnitte ist eine ansteigende Tendenz nach der Abkalbung zu entnehmen, wobei die Entwicklung vom Tageszeitabschnitt 0-4 Uhr am deutlichsten hervortritt. Im Vergleich weisen die Mutterkühe im Zeitraum 14ap-2ap im Mittel eine Besuchsanzahl von 0,1-0,4 auf und im Zeitraum 1pp-14pp eine Besuchsanzahl von 0,4-0,9. Am häufigsten wurde die Tränke vor der Abkalbung in der Zeit von 12-16 Uhr mit 1,0-1,4 Mal frequentiert. Der kleinste Mittelwert ergab sich mit 0,8 für den Abkalbungstag und den 2. Tag p. p.. Danach liegt das Gruppenmittel p. p. zwischen 1,0-1,4. Einen deutlichen Rückgang der durchschnittlichen Besuchsfrequenz tritt am Abkalbungstag im Tageszeitabschnitt 8-12 Uhr auf. Besonders im Vergleich zu den Tagen 14ap-2ap, mit einem kleinsten Mittel von 0,6, liegt die Anzahl der Besuche am Abkalbungstag mit 0,2 klar darunter. Auffällig ist ebenfalls, dass die drei Tageszeitabschnitte mit der höchsten Besuchsfrequenz a. p. (8-12 Uhr, 12-16 Uhr, 16-20 Uhr) auf ungefähr dem gleichen Niveau p. p. verbleiben.

↓141

Die kleinste Standardabweichung aller Untersuchungstage der 4-Stunden Tageszeitabschnitte liegt bei 61,8%. In der Mehrzahl aller ermittelten Werte erreicht s2 mindestens 100% oder geht darüber hinaus.

Bei Einteilung des Tages in 8-Stunden Tageszeitabschnitte ergibt sich erwartungsgemäß die höchste Besuchsanzahl für den Tageszeitabschnitt 8-16 Uhr (Abbildung 51). Dieses Verhalten ist bis auf eine Ausnahme am Abkalbungstag über den gesamten Untersuchungszeitraum vorhanden. Der Rückgang am Abkalbungstag, auf durchschnittlich 0,9 Besuche, ist im Vergleich zum Zeitraum 14ap-2ap sehr stark ausgeprägt und wiederholt sich in keinem anderen Tageszeitabschnitt. Die Besuchsfrequenz beläuft sich vor der Abkalbung auf 1,7-2,7 und p. p. auf 1,4-2,1. Während sich die Besuche im Tageszeitabschnitt 16-24 Uhr über den Untersuchungszeitraum kaum verändern, ist im Tageszeitabschnitt 0-8 Uhr besonders p. p. ein deutlich ansteigender Verlauf zu erkennen. Vor der Abkalbung liegt die Frequenz im Bereich von 0,2-0,8 und p. p. im Bereich von 0,8-1,3 Besuchen. Im Zeitraum 1ap-partus ist keine Tendenz für den Tageszeitabschnitt 0-8 Uhr erkennbar.

Abbildung 51: Gruppenmittel der Tränkebesuche von 18 Abkalbungen – Anteile der 8-Stunden Tageszeitintervalle

↓142

Mit 43,7% wurde die geringste Standardabweichung der 3 Tageszeitintervalle am Tag 12ap im Tageszeitabschnitt 8-16 Uhr ermittelt. Die größte Standardabweichung fällt hier mit 168,3% auf den Abkalbungstag. In der Zeit von 0-8 Uhr liegt s2 bis auf 7 Tage im gesamten Untersuchungszeitraum auf dem Niveau des Mittelwertes oder darüber. Im Tageszeitabschnitt 16-24 Uhr bewegt sich s2 zwischen 52,5-114,8%.

Die Unterteilung des Tages in 12-Stunden Tageszeitabschnitte in Abbildung 52 zeigt, dass die Anzahl der Tränkebesuche in der zweiten Tageshälfte im Untersuchungszeitraum überwiegt. Einen sichtbaren Einschnitt am Abkalbungstag ist wiederum für den Tageszeitabschnitt 0-12 Uhr erkennbar.
Abbildung 52: Gruppenmittel der Tränkebesuche von 18 Abkalbungen – Anteile der 12-Stunden Tageszeitintervalle

Durch den Anstieg der Besuchsfrequenz in der ersten Tageshälfte und das gleichbleibende Niveau in der zweiten Tageshälfte rücken die Kurvenverläufe beider Tageszeitabschnitte p. p. tendenziell enger zusammen. Diese Entwicklung ist ebenso bei den 8-Stunden Tageszeitabschnitte ausgeprägt. Insgesamt wurden im Gruppenmittel in der ersten Tageshälfte vor der Abkalbung zwischen 1,0-1,7 Besuche registriert. Am Tag vor der Abkalbung sind es 1,6 Besuche und am Abkalbungstag sinkt der Wert auf 0,8. P. p. liegen die Besuche bei durchschnittlich 1,2-2,2. In der zweiten Tageshälfte wurde die Tränke im Durchschnitt zwischen 1,9 und 2,9-mal besucht.

↓143

Die Standardabweichung bewegt sich im Tageszeitabschnitt 0-12 Uhr von 56,9-133,2% und im Tageszeitabschnitt 12-24 Uhr von 46,5-101,9%.

5.6.2 Mittelwertvergleich der Tränkebesuche ante partum, partus und post partum

Mit der Gegenüberstellung der Zeiträume 14ap-2ap, 1ap-partus und 1pp-14pp sollen auch beim Parameter Wasseraufnahme mögliche, durch eine Abkalbung hervorgerufene Änderungen auf signifikante Unterschiede geprüft werden. Beginnend mit den Tränkebesuchen ist der Vergleich zwischen den Zeiträumen a. p. und p. p dargestellt. Berücksichtigt sind nur Tageszeitabschnitte mit signifikanten Unterschieden (Tabelle 42). In 6 von 12 Tageszeitabschnitten ist ein Unterschied statistisch zu sichern. Als hoch signifikant verschieden erweisen sich Tageszeitabschnitte der ersten Tageshälfte (0-8 Uhr, 0-4 Uhr und 4-8 Uhr), wobei p. p. eine höhere Anzahl Tränkebesuche registriert wurde.

In den Tageszeitabschnitten mit einem statistisch gering zu sichernden Unterschied (8-16 Uhr, 8-12 Uhr) liegt die Besuchsfrequenz a. p. geringfügig höher.

↓144

Tabelle 42: Vergleich der Tränkebesuche a. p. und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

1,3

1,2

0,0

7,0

 

 

1pp-14pp

18

1,8

1,7

0,0

11,0

0,002**

 

 

 

 

 

 

 

0 bis 8 Uhr

14ap-2ap

18

0,5

0,7

0,0

3,0

 

 

1pp-14pp

18

1,1

1,2

0,0

9,0

0,000***

8 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

2,0

1,4

0,0

7,0

 

 

1pp-14pp

18

1,9

1,6

0,0

7,0

0,036*

 

 

 

 

 

 

 

 

0 bis 4 Uhr

14ap-2ap

18

0,3

0,5

0,0

2,0

 

 

1pp-14pp

18

0,7

0,9

0,0

5,0

0,000***

4 bis 8 Uhr

14ap-2ap

18

0,2

0,5

0,0

2,0

 

 

1pp-14pp

18

0,5

0,7

0,0

4,0

0,000***

8 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

0,8

0,9

0,0

5,0

 

 

1pp-14pp

18

0,7

0,9

0,0

5,0

0,033*

Der Vergleich der Zeiträume 14ap-2ap und 1ap-partus erbringt, bezüglich der Tränkebesuche, in nur 3 von 12 Tageszeitabschnitten signifikante Differenzen (Tabelle 43). In den Tageszeitabschnitten 8-16 Uhr und 8-12 Uhr sind die Unterschiede auf mittlerem Niveau statistisch zu sichern sowie in der Zeit von 12-16 Uhr auf geringem Niveau. In allen 3 Fällen ist die mittlere Anzahl der Tränkebesuche im Zeitraum 1ap-partus geringer als im Zeitraum 14ap-2ap.

Tabelle 43: Vergleich der Tränkebesuche a. p. und partus

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

8 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

2,0

1,4

0,0

7,0

 

 

1ap-partus

18

1,3

1,4

0,0

4,0

0,002**

 

 

 

 

 

 

 

 

8 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

0,8

0,9

0,0

5,0

 

 

1ap-partus

18

0,4

0,6

0,0

2,0

0,002**

12 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

1,2

0,9

0,0

4,0

 

 

1ap-partus

18

0,9

1,1

0,0

4,0

0,023*

↓145

Bei Gegenüberstellung der Zeiträume 1ap-partus und 1pp-14pp fällt auf, dass in 2 von 12 Tageszeitabschnitten zwar signifikante Unterschiede auftreten, diese aber nur gering statistisch zu sichern sind (Tabelle 44). In beiden Tageszeitabschnitten wurde p. p. eine höhere Besuchsfrequenz registriert.

Tabelle 44: Vergleich der Tränkebesuche partus und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0 bis 12 Uhr

1ap-partus

18

1,2

1,3

0,0

5,0

 

 

1pp-14pp

18

1,8

1,7

0,0

11,0

0,017*

 

 

 

 

 

 

 

8 bis 16 Uhr

1ap-partus

18

1,3

1,4

0,0

4,0

 

 

1pp-14pp

18

1,9

1,6

0,0

7,0

0,045*

5.6.3 Einzeltieranalyse der Tränkebesuche mit der Lowessfunktion

Für die Einzeltieranalyse mittels Lowessfunktion ist zu Beginn wie bei der Bewegungsaktivität die beste Form der Glättung ermittelt worden. Die Berechnungen basieren auf stündlichen Daten. Die Abbildungen 53-55 zeigen, dass die kleinstmögliche Prozentzahl, den besten Trendverlauf hervorbringt und im Fall von Kuh 7 081102 einen Anstieg der Besuchsfrequenz p. p. erkennen lässt. Bei diesem Tier liegt die kleinstmögliche zugelassene Prozentzahl bei 1,5%.

↓146

Abbildung 53: Tränkebesuche – Scatterplot der Kuh 7 081102 mit 10%iger Glättung

Abbildung 54: Tränkebesuche – Scatterplot der Kuh 7 081102 mit 5%iger Glättung

Abbildung 55: Tränkebesuche – Scatterplot der Kuh 7 081102 mit 1,5%iger Glättung

↓147

Die Auswertung der anderen Mutterkühe ergab im Bereich der Tränkebesuche keinen eindeutigen Trend. So weist z. B. Kuh 6 241102 eine erhöhte Besuchsfrequenz kurz nach der Abkalbung auf, während Kuh 28 120303 keine Veränderungen zeigt.

5.6.4 Einzeltieranalyse der Tränkebesuche mit der Fourieranalyse

Die Fourieranalyse der Tränkebesuche, dargestellt in Abbildung 56 und 57, ergibt im Überblick kaum Periodizitäten in der Besuchsfrequenz. LKG konnten nur vereinzelt berechnet werden. An 13 von 29 Tagen wurden für keines der Tiere LKG ermittelt. Aufgrund dieser Einzeltierergebnisse sind die Mittelwerte (Abbildung 56) sehr klein bzw. konnten an mehreren Tagen nicht berechnet werden.

Abbildung 56: Tränkebesuche – LKG im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 14ap-14pp

↓148

Einen ähnlicher Verlauf ist bei Betrachtung der Harmonischen Anteile zu erkennen. Für die Tage ohne festgestellten LKG konnte auch kein Harmonischer Anteil berechnet werden. An den übrigen Tagen sind die niedrigen Mittelwerte unter 2% als gegenstandslos anzusehen. Demzufolge ist weder bei den LKG noch bei den Harmonischen Anteilen im Zeitverlauf eine Tendenz zu erkennen, da sich die Mutterkühe in ihrer Besuchsfrequenz nicht periodisch verhalten und keinen nachweisbaren Rhythmus zeigen.
Abbildung 57: Tränkebesuche – Harmonischer Anteil im Gruppenmittel der 20 Abkalbungen in der Zeit 14ap-14pp

Da Tränkebesuche Voraussetzung für Tränkekontakte und Wasseraufnahme sind, ist davon auszugehen, dass auch hier keine Periodizitäten auftreten. Deshalb wurde die Fourieranalyse bei Tränkekontakten und aufgenommener Wassermenge nicht angewandt.

5.6.5 Tränkekontakte im Gruppenmittel der 18 Abkalbungen in der Zeit 14ap-14pp

Die Anzahl der Anmeldungskontakte (Tränkekontakte) liegt in der Regel über den Tränkebesuchen, weil sich die Tiere während eines Besuches oft mehrmals an der Tränke mit dem im Halsband befindlichen Sensor anmeldeten.

↓149

Der in Abbildung 58 dargestellte Kurvenverlauf für die Zeit 0-24 Uhr zeigt zwischen 14ap-2ap eine große Spannweite mit durchschnittlich 8,4-14,2 Tränkekontakten. Während am Tag vor der Abkalbung mit einer Anzahl von 9,7 Kontakten noch keine Veränderung zu den vorherigen Tagen absehbar ist, sinken die Tränkekontakte am Abkalbungstag auf 6,9 und damit auf das absolute Minimum des gesamten Untersuchungszeitraumes. Im Zeitraum 1pp-14pp ergibt sich, verglichen mit a. p, ungefähr die gleiche Spannweite mit 9,1-15,0 Tränkekontakten. Bei der Auswertung der Tränkebesuche wurde bereits festgestellt, dass an 14 Tagen p. p. von mindestens einem Tier kein Tränkebesuch registriert wurde. Gleiches gilt für die Tränkekontakte.

Abbildung 58: Gruppenmittel der Tränkekontakte von 18 Abkalbungen – Anteile der 4-Stunden Tageszeitabschnitte

Für die Zeitspanne von 0-24 Uhr wurden Standardabweichungen zwischen 52,5-107,6% berechnet. Dabei entfällt das Maximum auf den Abkalbungstag.

↓150

In Abbildung 58 sind ebenfalls die 4-Stunden Tageszeitabschnitte dargestellt. Zwischen 0-4 Uhr, 4-8 Uhr und 20-24 Uhr kommt es im Zeitraum 14ap-2ap zur durchschnittlich geringsten Anzahl an Tränkekontakten. Den Kurvenverläufen ist keine auffällige Veränderung am Abkalbungstag zu entnehmen. P. p. ergibt sich aber eine ansteigende Tendenz, wobei die Entwicklung vom Tageszeitabschnitt 0-4 Uhr am deutlichsten hervortritt. Die Anzahl der Tränkekontakte in den Tageszeitabschnitten 0-4 Uhr und 4-8 Uhr bewegt sich a. p. zwischen 0,0 und 1,2. Ein analoger Verlauf ist für den Tageszeitabschnitt 20-24 Uhr nachvollziehbar, ausgenommen der Tage 4ap und 3ap mit durchschnittlich 3,1 bzw. 2,8 Kontakten. Die häufigsten Tränkekontakte wurden vor der Abkalbung zumeist in der Zeit von 12-16 Uhr mit 2,5-4,8-mal registriert. Für diesen Tageszeitabschnitt sinkt der Mittelwert am Tag 1ap im Vergleich zu den Vortagen auf 1,9 Tränkekontakte und erreicht am Tag 2pp mit 1,3 den kleinsten Wert. Danach nehmen die Tränkekontakte wieder leicht zu, aber verbleiben auf einem niedrigeren Niveau als a. p.. Einen deutlichen Rückgang der Tränkekontakte tritt am Abkalbungstag, wie schon bei den Tränkebesuchen, im Tageszeitabschnitt 8-12 Uhr auf. Im Vergleich zu den Tagen 14ap-2ap mit einem kleinsten Mittel von 1,5 liegen die Tränkekontakte am Abkalbungstag mit 0,7 klar darunter.

Die kleinste ermittelte Standardabweichung aus allen 4-Stunden Tageszeitabschnitten liegt bei 81,0%. In der Regel überschreitet s2 100% und reicht bis 424,3%.

Abbildung 59: Gruppenmittel der Tränkekontakte von 18 Abkalbungen – Anteile der 8-Stunden Tageszeitabschnitte

↓151

Bei einer Einteilung des Tages in 8-Stunden Tageszeitabschnitte wurden in der Regel zwischen 8-16 Uhr die meisten Tränkekontakte ermittelt (Abbildung 59). Der Rückgang am Abkalbungstag ist im Vergleich zum Zeitraum 14ap-2ap sehr stark ausgeprägt. Mit durchschnittlich 2,6 Kontakten wurde hier die kleinste Anzahl festgestellt. Tendenziell bleiben die Tränkekontakte p. p. unter dem Niveau von a. p. Ein ansteigender Kurvenverlauf wird für den Tageszeitabschnitt 0-8 Uhr verzeichnet. Die Anzahl der Tränkekontakte liegt a. p. zwischen 0,5 und 2,0. Nachdem am Tag 1ap und am Abkalbungstag Mittelwerte von 3,0 und 1,3 berechnet wurden, bewegen sie sich p. p. zwischen 2,6 und 4,1. Die Kurvenverläufe zeigen in ihrer Entwicklung auch, dass sich die Anzahl der Kontakte p. p. in den Tageszeitabschnitten ausgleicht und keine deutliche Verteilung auf verschiedene Tageszeiten zu beobachten ist.

Die geringste Standardabweichung ergab sich mit 64,1% im Tageszeitabschnitt 8-16 Uhr am Tag 6ap. Die höchste Standardabweichung wurde für den Abkalbungstag mit 236,9% ebenfalls im Tageszeitabschnitt 8-16 Uhr berechnet.

Die Darstellung der 12-Stunden Tageszeitabschnitte in Abbildung 60 zeigt eine erwartungsgemäß wenige Tränkekontakte in der ersten Tageshälfte im Zeitraum 14ap-2ap. Die Annäherung beider Kurven p. p. ist so ausgeprägt, dass die Tränke von den Mutterkühen, sowohl von 0-12 Uhr als auch von 12-24 Uhr, tendenziell genauso häufig kontaktiert wurde. Im Zeitraum 14ap-2ap wurden zwischen 0-12 Uhr durchschnittlich 2,3-5,2 Kontakte und zwischen 12-24 Uhr durchschnittlich 5,4-8,8 Kontakte gezählt.

↓152

Abbildung 60: Gruppenmittel der Tränkekontakte von 18 Abkalbungen – Anteile der 12-Stunden Tageszeitabschnitte

Im Zeitraum 1pp-14pp liegen die Werte, verglichen mit a. p., in der ersten Tageshälfte mit 4,0-7,5 höher und in der zweiten Tageshälfte mit 3,7-7,9 niedriger. Weniger Tränkekontakte am Abkalbungstag wurden in der Zeit von 0-12 Uhr mit einem Mittelwert von 2,0 registriert.

Die Standardabweichung variiert im Tageszeitabschnitt 0-12 Uhr von 69,0-164,9%. Etwas geringer fällt s2 im Tageszeitabschnitt 12-24 Uhr aus. Hier streuen die Werte von 58,2-118,4%.

5.6.6 Mittelwertvergleich der Tränkekontakte ante partum, partus und post partum

↓153

Der Vergleich zwischen den Zeiträumen 14ap-2ap und 1pp-14pp ergibt, bezüglich der registrierten Tränkekontakte, signifikante Unterschiede in 7 von 12 Tageszeitabschnitten (Tabelle 45). In den Tageszeitabschnitten 0-12 Uhr, 0-8 Uhr, 0-4 Uhr und 4-8 Uhr liegen die ermittelten Tränkekontakte p. p. höher, wobei der Unterschied zwischen 0-12 Uhr nur eine geringe Signifikanz aufweist. In den Tageszeitabschnitten 8-16 Uhr, 8-12 Uhr und 12-16 Uhr wurden p. p. signifikant weniger Tränkekontakte registriert.

Tabelle 45: Vergleich der Tränkekontakte a. p. und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

3,5

3,6

0,0

23,0

 

 

1pp-14pp

18

5,2

5,6

0,0

28,0

0,011*

 

 

 

 

 

 

 

0 bis 8 Uhr

14ap-2ap

18

1,2

2,0

0,0

9,0

 

 

1pp-14pp

18

3,2

4,4

0,0

25,0

0,000***

8 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

5,9

5,3

0,0

37,0

 

 

1pp-14pp

18

4,6

4,7

0,0

26,0

0,000***

 

 

 

 

 

 

 

 

0 bis 4 Uhr

14ap-2ap

18

0,7

1,4

0,0

8,0

 

 

1pp-14pp

18

2,0

3,7

0,0

25,0

0,000***

4 bis 8 Uhr

14ap-2ap

18

0,6

1,4

0,0

8,0

 

 

1pp-14pp

18

1,1

2,2

0,0

15,0

0,000***

8 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

2,3

2,9

0,0

23,0

 

 

1pp-14pp

18

2,0

3,2

0,0

15,0

0,012*

12 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

3,6

4,0

0,0

29,0

 

 

1pp-14pp

18

2,5

3,0

0,0

15,0

0,001***

Zu signifikant weniger Tränkekontakte kam es im Zeitraum 1ap-partus, verglichen mit dem Zeitraum 1ap-14ap, in 5 von 12 untersuchten Tageszeitabschnitten (Tabelle 46). Zwischen 0-24 Uhr und 0-12 Uhr wurde dabei nur einen gering signifikanter Unterschied ermittelt. Dagegen ist die Differenz der kleineren Tageszeitabschnitte 8-16 Uhr, 8-12 Uhr und 12-16 Uhr mittel bis hoch signifikant.

↓154

Tabelle 46: Vergleich der Tränkekontakte a. p. und partus

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0 bis 24 Uhr

14ap-2ap

18

10,5

7,9

0,0

54,0

 

 

1ap-partus

18

8,3

7,2

0,0

26,0

0,040*

 

 

 

 

 

 

 

12 bis 24 Uhr

14ap-2ap

18

6,9

6,2

0,0

41,0

 

 

1ap-partus

18

5,1

5,2

0,0

23,0

0,040*

 

 

 

 

 

 

 

8 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

5,9

5,3

0,0

37,0

 

 

1ap-partus

18

3,1

4,7

0,0

24,0

0,000***

 

 

 

 

 

 

 

 

8 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

2,3

2,9

0,0

23,0

 

 

1ap-partus

18

1,0

2,3

0,0

12,0

0,001***

12 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

3,6

4,0

0,0

29,0

 

 

1ap-partus

18

2,1

3,0

0,0

12,0

0,004**

In exakt den gleichen Tageszeitabschnitten, wie bei den Tränkebesuchen, wurde auch bei den Tränkekontakten, zwischen den Zeiträumen 1ap-partus und 1pp-14pp, geringe signifikante Unterschiede festgestellt (Tabelle 47). Wie auch die Anzahl der Besuche liegt die Anzahl der Tränkekontakte p. p. in den signifikanten Tageszeitabschnitten höher.

Tabelle 47: Vergleich der Tränkekontakte partus und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0 bis 12 Uhr

1ap-partus

18

3,2

4,4

0,0

18,0

 

 

1pp-14pp

18

5,2

5,6

0,0

28,0

0,013*

 

 

 

 

 

 

 

8 bis 16 Uhr

1ap-partus

18

3,1

4,7

0,0

24,0

 

 

1pp-14pp

18

4,6

4,7

0,0

26,0

0,016*

↓155

5.6.7 Einzeltieranalyse der Tränkekontakte mit der Lowessfunktion

Auch bei Anwendung der Lowessfunktion bezüglich der Tränkekontakte erbrachte die kleinstmögliche Prozentzahl die aussagefähigsten Glättungskurven (Abbildung 61). Der Scatterplot von Kuh 7 081102 bestätigt die bereits gewonnene Erkenntnis, dass die Anzahl der Tränkekontakte in der Regel über den Tränkebesuchen liegt. Im unten aufgeführten Beispiel sind nach der Abkalbung tendenziell mehr Tränkekontakte zu erkennen, doch ist das Verhalten dieser Kuh nicht stellvertretend für die gesamte Tiergruppe. Von 18 untersuchten Abkalbungen ist visuell nur bei zwei weiteren Tieren (25 241102, 6 150904) ein Anstieg der Tränkekontakte p. p. klar festzustellen. Die Anzahl der Tränkekontakte unterscheidet sich tierindividuell. Einen eindeutigen Trend über alle Tiere hinweg gibt es nicht.

Abbildung 61: Tränkekontakte – Scatterplot der Kuh 7 081102 mit 1%iger Glättung

5.6.8 Aufgenommene Wassermenge im Gruppenmittel der 18 Abkalbungen in der Zeit 14ap-14pp

↓156

Die aufgenommene Wassermenge pro Tier und Tag liegt im Untersuchungszeitraum zwischen 13,5l und 28,9l (Abbildung 62). Bei Betrachtung der gering erscheinenden Wassermengen muss erwähnt werden, dass an 14 Tagen im gesamten Untersuchungszeitraum mindestens 1 Tier die Tränke nicht aufgesucht hat, was den Gruppenmittelwert dieser Tage nach unten verschiebt. Sehr deutlich ist der Einschnitt in der Wassermenge mit 13,5l am Abkalbungstag. Ebenfalls nachzuvollziehen, ist die leicht steigende Tendenz in der Wasseraufnahme nach der Abkalbung. Die Wassermenge im Zeitraum 14ap-2ap beträgt durchschnittlich 18,4-26,4l und im Zeitraum 1pp-14pp 18,2-28,9l.

Mit Standardabweichungen, die 41,0-98,4% erreichen, ist die Streuung, verglichen mit den Tränkebesuchen und Tränkekontakten, geringer. Die höchste Standardabweichung wurde für den Abkalbungstag ermittelt.

Abbildung 62: Gruppenmittel der aufgenommenen Wassermenge von 18 Abkalbungen – Anteile der 4-Stunden Tageszeitabschnitte

↓157

Bei der Aufteilung in 4-Stunden Tageszeitabschnitte wurde vor der Abkalbung die größte Wassermenge mit 5,8-8,4l im Tageszeitabschnitt 12-16 Uhr aufgenommen. Am Abkalbungstag ist die Wassermenge mit 3,7l, über den gesamten Untersuchungszeitraum, am geringsten. Ab dem 5. Tag p. p. wurde in der Zeit von 12-16 Uhr wieder die höchste Wasseraufnahme registriert. Die am Abkalbungstag mit Abstand geringste Wasseraufnahme war, mit durchschnittlich 0,6l, im Tageszeitabschnitt 8-12 Uhr zu verzeichnen. Zu einer allgemein geringen Wasseraufnahme kam es im Zeitraum 14ap-2ap in den Tageszeitabschnitten 0-4 Uhr und 4-8 Uhr.

Die Werte bewegen sich hier zwischen 0,0-2,6l. 0,0l bedeutet, dass am 12. Tag a. p. die Tränke von keinem Tier im Tageszeitabschnitt 4-8 Uhr aufgesucht wurde. Ein leicht ansteigender Verlauf ist besonders beim Tageszeitabschnitt 0-4 Uhr p. p. erkennbar. Hier steigen die Werte auf 1,2-3,0l an.

Die Streuung der aufgenommenen Wassermenge variiert bezogen auf alle 4-Stunden Zeitintervalle zwischen 71,3% und 424,3%.

↓158

Abbildung 63: Gruppenmittel der aufgenommenen Wassermenge von 18 Abkalbungen – Anteile der 8-Stunden Tageszeitabschnitte

Wie in Abbildung 63 dargestellt, ist auch die aufgenommene Wassermenge bei Einteilung in 8-Stunden Tageszeitabschnitte von 8-16 Uhr, sowohl vor als auch nach der Abkalbung, am höchsten. Im Zeitraum 14ap-2ap nahmen die Mutterkühe im Durchschnitt 11,2-15,7l auf. Im Zeitraum 1pp-14pp liegt die Wasseraufnahme mit 7,2-13,2l tendenziell etwas niedriger. Für den Abkalbungstag wurde mit 4,2l die niedrigste Wasseraufnahme des Tageszeitabschnittes festgestellt. Die wiederum im gesamten Untersuchungszeitraum geringste Wasseraufnahme erfolgte im Tageszeitabschnitt 0-8 Uhr. Der Kurvenverlauf zeigt aber fast durchgängig eine ansteigende Tendenz. Die aufgenommene Wassermenge betrug im Zeitraum 14ap-2ap durchschnittlich 1,9-4,1l. P. p. wurden zwischen 4,4-8,4l aufgenommen. Die Werte der Tage 1ap und partus entsprechen mit 5,3l sowie 3,6l dem Kurvenverlauf ohne Auffälligkeit. Ähnlich wie bei den Tränkebesuchen und Tränkekontakten nähern sich die Kurvenverläufe nach der Abkalbung einander an. Dies wird insbesondere durch den Anstieg zwischen 0-8 Uhr hervorgerufen. In der Zeit von 16-24 Uhr verhält sich die Wasseraufnahme ohne besondere Auffälligkeiten. Die aufgenommene Wassermenge liegt fast ausschließlich zwischen den Werten der Tageszeitabschnitte 0-8 Uhr und 8-16 Uhr.

Die Standardabweichungen des Tageszeitabschnittes 0-8 Uhr betragen 77,0-225,7%. Der Tageszeitabschnitt 8-16 Uhr zeigt über den gesamten Untersuchungszeitraum eine Streuung von 57,1-173,9%, wobei die größte Streuungsbreite am Abkalbungstag auftritt. Zwischen 64,7% und 146,3% bewegt sich s2 im Tageszeitabschnitt 16-24 Uhr.

↓159

Abbildung 64: Gruppenmittel der aufgenommenen Wassermenge von 18 Abkalbungen – Anteile der 12-Stunden Tageszeitabschnitte

Die Unterteilung des Tages in 12-Stunden Tageszeitintervalle erbringt eine eindeutige Verteilung der aufgenommenen Wassermenge mit einem größeren Anteil in der zweiten Tageshälfte (Abbildung 64). Von 0-12 Uhr wurden von den Mutterkühen a. p. durchschnittlich 6,6-11,4l Wasser zur Bedarfsdeckung benötigt. Dabei kam es nur am Tag 5ap zur Überschreitung von 10l. Im Gegensatz dazu, nahmen die Tiere im gleichen Zeitraum in der zweiten Tageshälfte durchschnittlich 12,8-17,3l Wasser auf. Am Abkalbungstag kam es in beiden Tageszeitabschnitten zu einem Rückgang der Wasseraufnahme auf 4,1l (0-12 Uhr) und 9,4l (12-24 Uhr). Dass in der ersten Tageshälfte weniger Wasser aufgenommen wurde als in der zweiten, bleibt auch p. p. bestehen. Einen leichten Anstieg gibt es mit 7,6-12,2l von 0-12 Uhr, wobei an 8 Tagen die 10l überschritten werden. In der Zeit von 12-24 Uhr bewegt sich die Wasseraufnahme zwischen 8,9l und 20,1l, wobei die 8,9l auf den 1. Tag p. p. fielen.

Die Standardabweichungen im Tageszeitabschnitt 0-12 Uhr umfassen 61,8-139,3%. Die Streuung zwischen 12-24 Uhr ist mit 41,8-108,4%etwas geringer.

5.6.9 Mittelwertvergleich der aufgenommenen Wassermenge ante partum, partus und post partum

↓160

Die Analyse der aufgenommenen Wassermenge zwischen den Zeiträumen 14ap-2ap und 1pp-14pp zeigt, dass analog zu den Tränkebesuchen auch bei der Wassermenge signifikante Unterschiede in den gleichen Tageszeitabschnitten auftreten (Tabelle 48). Ebenfalls mit den Tränkebesuchen identisch sind die Ergebnisse der aufgenommenen Wassermenge in den Tageszeitabschnitten 8-16 Uhr und 8-12 Uhr. Denn im Gegensatz zu den anderen Tageszeitabschnitten ist die aufgenommene Wassermenge hier p. p. niedriger als a. p.. Der Unterschied ist aber nur gering statistisch zu sichern. In den übrigen Tageszeitabschnitten ist p. p. eine höhere Wasseraufnahme als a. p. zu verzeichnen, mit einer hoch signifikanten Differenz.

Tabelle 48: Vergleich der aufgenommenen Wassermenge a. p. und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

7,7

7,4

0,0

36,5

 

 

1pp-14pp

18

10,2

8,5

0,0

42,0

0,001***

 

 

 

 

 

 

 

0 bis 8 Uhr

14ap-2ap

18

2,8

4,8

0,0

25,5

 

 

1pp-14pp

18

6,0

6,5

0,0

28,5

0,000***

8 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

12,4

8,6

0,0

41,5

 

 

1pp-14pp

18

11,0

9,7

0,0

58,5

0,027*

 

 

 

 

 

 

 

 

0 bis 4 Uhr

14ap-2ap

18

1,6

3,4

0,0

23,5

 

 

1pp-14pp

18

3,7

5,2

0,0

26,0

0,000***

4 bis 8 Uhr

14ap-2ap

18

1,2

3,3

0,0

25,5

 

 

1pp-14pp

18

2,3

4,2

0,0

28,5

0,000***

8 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

5,0

5,5

0,0

27,0

 

 

1pp-14pp

18

4,1

5,7

0,0

26,5

0,022*

Der Vergleich der Zeiträume 14ap-2ap mit 1ap-partus erbrachte in 6 Tageszeitabschnitten signifikante Unterschiede (Tabelle 49). In 5 dieser 6 Zeitabschnitte lag die Wasseraufnahme im Zeitraum 1ap-partus unter den Werten des Zeitraumes 14ap-2ap. Lediglich zwischen 4-8 Uhr ist das Verhältnis umgekehrt. Zudem besteht für das Ergebnis nur eine geringe statistische Sicherheit. Eine hoch signifikant geringere Wasseraufnahme im Zeitraum 1ap-partus wurde im Zeitabschnitt 8-16 Uhr festgestellt.

↓161

Tabelle 49: Vergleich der aufgenommenen Wassermenge a. p. und partus

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0 bis 24 Uhr

14ap-2ap

18

22,3

12,0

0,0

59,0

 

 

1ap-partus

18

17,8

11,9

0,0

45,5

0,032*

 

 

 

 

 

 

 

12 bis 24 Uhr

14ap-2ap

18

14,6

8,6

0,0

38,5

 

 

1ap-partus

18

11,3

9,5

0,0

38,0

0,016*

 

 

 

 

 

 

 

8 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

12,4

8,6

0,0

41,5

 

 

1ap-partus

18

6,7

7,0

0,0

21,0

0,000***

 

 

 

 

 

 

 

 

4 bis 8 Uhr

14ap-2ap

18

1,2

3,3

0,0

25,5

 

 

1ap-partus

18

2,9

4,8

0,0

13,5

0,042*

8 bis 12 Uhr

14ap-2ap

18

5,0

5,5

0,0

27,0

 

 

1ap-partus

18

2,1

3,2

0,0

9,0

0,002**

12 bis 16 Uhr

14ap-2ap

18

7,4

6,2

0,0

27,5

 

 

1ap-partus

18

4,6

5,6

0,0

21,0

0,005**

Die Gegenüberstellung der Zeiträume 1ap-partus und 1pp-14pp ergibt für die Wasseraufnahme p. p signifikant höhere Werte in den Tageszeitabschnitten 0-24 Uhr, 0-12 Uhr und 0-8 Uhr (Tabelle 50). Die Unterschiede sind auf einem geringen bis mittleren Niveau statistisch zu sichern.

Tabelle 50: Vergleich der aufgenommenen Wassermenge partus und p. p.

TAGESZEIT

ZEITRAUM

n

MW

STABW

MIN

MAX

SIGNIFIKANZ

0 bis 24 Uhr

1ap-partus

18

17,8

11,9

0,0

45,5

 

 

1pp-14pp

18

25,0

15,5

0,0

87,0

0,008**

 

 

 

 

 

 

 

0 bis 12 Uhr

1ap-partus

18

6,6

6,8

0,0

21,5

 

 

1pp-14pp

18

10,2

8,5

0,0

42,0

0,012*

 

 

 

 

 

 

 

8 bis 16 Uhr

1ap-partus

18

6,7

7,0

0,0

21,0

 

 

1pp-14pp

18

11,0

9,7

0,0

58,5

0,009**

↓162

5.6.10 Einzeltieranalyse der aufgenommenen Wassermenge mit der Lowessfunktion

Die Originaldaten der aufgenommenen Wassermenge zeigen im Scatterplot zunächst eine große Streuungsbreite. Auch hier erwies sich die kleinstmögliche Prozentzahl zur Glättung als am besten geeignet. Die Kurvenverläufe der geglätteten Originalwerte ergeben ebenfalls kein einheitliches Bild und bestätigen die Ergebnisse zu den Tränkebesuchen und Tränkekontakten. Wie in Abbildung 65 erkennbar, gibt es eine steigende Tendenz in der aufgenommen Wassermenge vom 1. Tag p. p. bis 6. Tag p. p.. Dieser Zustand ist nicht anhaltend, so dass anschließend kein Trend mehr zu verzeichnen ist. Der Scatterplott von Kuh 7 081102 spiegelt nicht die Wasseraufnahme der gesamten Herde wider. In der Betrachtung aller Einzeltiere ist ein Trend in der aufgenommenen Wassermenge nicht zu erkennen.

Abbildung 65: Aufgenommene Wassermenge – Scatterplot der Kuh 7 081102 mit 1,5%iger Glättung

5.6.11 Beziehungen zwischen den Variablen des Parameters Wasseraufnahme im geburtsnahen Zeitraum

↓163

In den bisher dargestellten Ergebnissen zur Wasseraufnahme ist schon mehrfach ein Zusammenhang zwischen den Variablen angedeutet worden. Wie eng sich diese Beziehungen gestalten soll im Folgenden erläutert werden.

Tabelle 51 ist zu entnehmen, dass zwischen den Variablen Tränkebesuche und Tränkekontakte in jedem Zeitraum und Tageszeitabschnitt ein enger positiver Zusammenhang besteht. Im Zeitraum 5ap-2ap, liegen die Korrelationskoeffizienten zwischen 0,69 und 0,99, im Zeitraum 1ap-partus zwischen 0,82 und 0,98 und im Zeitraum 1pp-3pp zwischen 0,76 und 0,98. Für jeden Korrelationskoeffizienten gibt es eine hohe statistische Sicherheit.

Tabelle 51: Korrelationskoeffizienten zwischen Tränkebesuchen und Tränkekontakten im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-2ap

1ap-partus

1pp-3pp

0-24h

0,69***

0,85***

0,77***

0-12h

0,84***

0,93***

0,84***

12-24h

0,72***

0,82***

0,76***

0-8h

0,97***

0,97***

0,89***

8-16h

0,76***

0,96***

0,86***

16-24h

0,80***

0,91***

0,83***

0-4h

0,99***

0,98***

0,96***

4-8h

0,99***

0,98***

0,98***

8-12h

0,89***

0,98***

0,95***

12-16h

0,80***

0,92***

0,87***

16-20h

0,92***

0,94***

0,89***

20-24h

0,96***

0,98***

0,97***

↓164

Dass mit der Anzahl der Besuche auch die aufgenommene Wassermenge steigt bzw. sinkt, bestätigen die errechneten Korrelationskoeffizienten der Tabelle 52. Die Werte bewegen sich in der Zeit 5ap-2ap von 0,60-0,99, in der Zeit 1ap-partus von 0,73-0,99 und in der Zeit 1pp-3pp von 0,70-0,97. Dieser ebenfalls enge positive Zusammenhang weist eine hohe statistische Signifikanz in allen Tageszeitabschnitten auf.

Tabelle 52: Korrelationskoeffizienten zwischen Wassermenge und Tränkebesuchen im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-2ap

1ap-partus

1pp-3pp

0-24h

0,60***

0,81***

0,70***

0-12h

0,82***

0,93***

0,81***

12-24h

0,63***

0,73***

0,73***

0-8h

0,97***

0,95***

0,88***

8-16h

0,71***

0,93***

0,79***

16-24h

0,79***

0,81***

0,81***

0-4h

0,99***

0,98***

0,95***

4-8h

0,99***

0,99***

0,97***

8-12h

0,89***

0,96***

0,95***

12-16h

0,77***

0,91***

0,84***

16-20h

0,90***

0,86***

0,90***

20-24h

0,96***

0,97***

0,96***

Eine etwas größere Spannweite zeigt sich zwischen den Korrelationskoeffizienten zwischen aufgenommener Wassermenge und Anzahl der Tränkekontakte (Tabelle 53). Dass ein positiver Zusammenhang besteht, ist in allen Tageszeitabschnitten nachvollziehbar, dennoch liegen die Werte der großen Tageszeitabschnitte 0-24 Uhr, 0-12 Uhr und 12-24 Uhr im Vergleich zu den 8-Stunden und 4-Stunden Zeitabschnitten tendenziell etwas niedriger. Im Überblick reichen die Koeffizienten im Zeitraum 5ap-2ap von 0,52-0,99, im Zeitraum 1ap-partus von 0,70-0,99 und im Zeitraum 1pp-3pp von 0,57-0,96. Wiederum waren alle Korrelationskoeffizienten statistisch signifikant.

↓165

Tabelle 53: Korrelationskoeffizienten zwischen Wassermenge und Tränkekontakten im geburtsnahen Zeitraum

Tageszeit

5ap-2ap

1ap-partus

1pp-3pp

0-24h

0,52***

0,73***

0,57***

0-12h

0,80***

0,88***

0,77***

12-24h

0,57***

0,70***

0,57***

0-8h

0,96***

0,94***

0,85***

8-16h

0,67***

0,94***

0,74***

16-24h

0,76***

0,81***

0,74***

0-4h

0,98***

0,99***

0,94***

4-8h

0,99***

0,96***

0,96***

8-12h

0,87***

0,96***

0,94***

12-16h

0,74***

0,91***

0,79***

16-20h

0,87***

0,89***

0,85***

20-24h

0,96***

0,97***

0,96***

Differenzen in den Korrelationskoeffizienten zwischen den Zeiträumen 14ap-2ap, 1ap-partus und 1pp-14pp, die ihre Ursache in der Abkalbung haben, konnten in keinem Fall herausgestellt werden.

5.6.11.1  Kontakte je Besuch, Menge je Besuch und Menge je Kontakt im Gruppenmittel der 18 Abkalbungen in der Zeit 14ap-14p

Da die Zusammenhänge zwischen den Variablen des Parameters sehr eng sind, besteht durchaus die Möglichkeit einen Einfluss der Abkalbung auf das Wasseraufnahmeverhalten aufzuzeigen, indem die einzelnen Variablen miteinander verknüpft werden. Zu Beginn ist in Abbildung 66 die durchschnittliche Anzahl der Tränkekontakte je Besuch in 24 Stunden aufgeführt. Daraus ist erkennbar, dass pro Tag und Tränkebesuch zwischen 2,2 und 3,4 Tränkekontakte registriert wurden. Ausnahmen stellen der Abkalbungstag und der 1. Tag p. p. dar. An beiden Tagen wurden mit 1,9 die wenigsten Kontakte je Besuch ermittelt.

↓166

Abbildung 66: Gruppenmittel der Kontakte je Besuch in 24 Stunden bei 18 Abkalbungen

Im Zeitraum 14ap-2ap wurde je Besuch eine aufgenommene Wassermenge von 5,4-7,3l festgestellt (Abbildung 67). Ein deutlicher Einschnitt ist mit durchschnittlich 4,5l am Abkalbungstag erkennbar. P. p ist die Wasseraufnahme mit 6,1-7,5l leicht höher. Den Abkalbungstag ausgenommen wurden an jedem anderen Tag durchschnittlich mehr als 6l je Besuch aufgenommen.

Abbildung 67: Gruppenmittel der aufgenommenen Wassermenge je Besuch in 24 Stunden bei 18 Abkalbungen

↓167

Am Tag 14ap wurde mit 43,8% die kleinste Standardabweichung ermittelt. Die größte Streuung trat mit 114,0% am Tag nach der Abkalbung auf.

Die aufgenommene Wassermenge je Tränkekontakt (Abbildung 68) ergibt eine leicht ansteigende Tendenz nach der Abkalbung, ohne dass am Abkalbungstag oder am Tag 1ap selbst Auffälligkeiten zu sehen sind. Im Zeitraum 14ap-2ap wurden je Kontakt zwischen 2,4-3,5l aufgenommen. Nach der Abkalbung nahmen die Tiere zwischen 2,4-4,5l auf, wobei an 6 Tagen mehr als 4l je Kontakt registriert wurden.

Die ermittelten Standardabweichungen bewegen sich zwischen 56,2-158,2%.

↓168

Abbildung 68: Gruppenmittel der aufgenommenen Wassermenge je Kontakt in 24 Stunden bei 18 Abkalbungen

5.7 Diskussion zum Parameter Wasseraufnahme im geburtsnahen Zeitraum

Der Parameter Wasseraufnahme beinhaltet neben der aufgenommenen Wassermenge, als messbare Variablen, sowohl Tränkebesuche als auch Tränkekontakte.. Wasser ist eine physiologische Notwendigkeit, weshalb der Wasseraufnahme auch bei Rindern eine gewisse Regelmäßigkeit zu Grunde liegen muss. Die Reihe an beeinflussenden Faktoren ist lang, wobei zu den wichtigsten die Art der Fütterung, das Klima und der physiologische Zustand des Tieres gehören. Dass die Abkalbung einen Einfluss auf die Wasseraufnahme hat, ist nachvollziehbar. Bisher sind jedoch kaum Informationen darüber vorhanden. Zur Wasseraufnahme von Mutterkühen ist insgesamt wenig bekannt, da in extensiven Weidesystemen die Voraussetzungen einer technischen Datenerfassung nicht automatisch gegeben sind und einen hohen Aufwand erfordern.

5.7.1  Tränkebesuche

Rinder als tagaktive Individuen besuchen auch die Tränke in der Regel tagsüber, zumeist nach der Nahrungsaufnahme (Süss, Andreae 1984). Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit offenbaren als Hauptzeiten der Tränkebesuche 12-16 Uhr, gefolgt von 8-12 Uhr und 16-20 Uhr. Phillips (2002) gibt ebenfalls die frühen Nachmittagstunden als Hauptzeit der Wasseraufnahme an. Analysen von Mahlkow-Nerge (2004) in einer Milchviehhaltung ergaben einen Besuchszeitraum von 6-22 Uhr, mit Spitzen der Tränkebesuche kurz nach dem Melken. Eine generell hohe Frequenz wurde zwischen 7-12 Uhr und 17-22 erreicht. In den Nachtstunden war die Besuchshäufigkeit dagegen sehr gering. Im täglichen Durchschnitt suchten die Mutterkühe 3-5 Mal die Tränke auf. Diese Resultate decken sich ebenfalls mit Angaben von Süss, Andreae (1984) sowie Phillips (2002), deren Werte von 1-4-mal bzw. 2-5-mal täglich reichen. Messungen in der Milchviehhaltung ergaben bei mehrfach gekalbten Kühe einen Durchschnitt von 14 Tränkebesuchen (Dado, Allen 1994). Durchschnittlich 9 Tränkebesuche errechnete Mahlkow-Nerge (2004) ebenfalls bei Milchkühen. Die Betrachtung der Minima und Maxima der Tränkebesuche a. p. zeigt, dass die Besuche zwischen 0 und 11 in 24 Stunden schwanken. Das bedeutet, nicht alle Tiere suchen die Tränke täglich auf, während andere dies sehr häufig tun. Die geringe Besuchsfrequenz am Abkalbungstag geht maßgeblich auf den Rückgang der Besuche zwischen 8-16 Uhr zurück, die eigentliche Hauptzeit der Wasseraufnahme. 12 von 18 Mutterkühen verzichteten am Abkalbungstag in der Zeit von 8-16 Uhr vollständig auf einen Tränkebesuch, aber nur 3 Tiere frequentierten die Tränke am Abkalbungstag gar nicht. Die durchschnittliche Besuchshäufigkeit in der Zeit von 16-24 Uhr änderte sich, im Vergleich zu den Vortagen, unwesentlich, während in der Zeit von 0-8 Uhr bereits vor dem Abkalbungstag ein leichter Anstieg zu verzeichnen war.

↓169

Einen Tag p. p. vermieden zur Hauptzeit immer noch 6 Tiere die Tränke. 4 dieser Mutterkühe wichen auf die Nebenzeiten aus und 2 Tiere gingen nicht zur Tränke. Tendenziell steigt die Anzahl der Besuche nach der Abkalbung an. Entscheidend dafür ist die Frequentierung in der eigentlichen Nebenzeit von 0-8 Uhr. Dieses Verhalten gilt auch für den kleineren Tageszeitabschnitt 0-4 Uhr. Die Mutterkühe unterbrechen zur Wasseraufnahme demnach eine ausgeprägte Ruheperiode p. p. häufiger als a. p.. Betrachtet man die 12-Stunden Tageszeitabschnitte erscheint der Anstieg der Besuchsfrequenz in der ersten Tageshälfte p. p. gegenüber a. p. fast sprunghaft. Im Mittelwertvergleich der Zeiträume 14ap-2ap und 1pp-14pp ist der Anstieg in den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte mittel bis hoch signifikant. Innerhalb von 24 Stunden ist die Besuchsanzahl p. p. ebenfalls höher als a. p. aber statistisch nicht zu sichern. Die steigende Tendenz in der Besuchsfrequenz kann trotzdem ein erster Hinweis auf den erhöhten Wasserbedarf nach der Abkalbung gewertet werden. Die Einzeltiertränke ist vermutlich der Hauptgrund dafür, dass die Besuchsfrequenz besonders in den ersten Tagen p. p. (bis 6pp) fast gleichmäßig auf beide Tageshälften verteilt wird. Die Herde frequentiert die Tränke hauptsächlich in der zweiten Tageshälfte, was eine hohe Belegungszeit zur Folge hat, da nur eine Tränke zur Verfügung steht. Wann welches Herdenmitglied an die Tränke kann, entscheidet zum großen Teil die Rangordnung. Untersuchungen im Stall ergaben, dass rangniedere Kühe unter Umständen auf die Wasseraufnahme verzichten, wenn ranghöhere Kühe die Tränke blockieren (Mahlkow-Nerge 2004). Die vorliegenden Ergebnisse legen die Vermutung nahe, dass Mutterkühe, mit einem erhöhten Bedarf aufgrund der Abkalbung und der einsetzenden Milchleistung, vermehrt auf die erste Tageshälfte ausweichen, um ungestört und mit weniger Rangauseinandersetzungen Wasser aufzunehmen. Beobachtet wurde beispielsweise, dass Kuh 222 150404 regelmäßig die grasende Herde verließ und allein die Tränke im Stall aufsuchte. Da sie in der Rangordnung weit unten angesiedelt war, folgte ihr zumeist kein Herdenmitglied. Das wurde gezielt für eine unbedrängte Wasseraufnahme genutzt.

Die Kurvenverläufe der einzelnen Tageszeitintervalle zeigen insgesamt hohe Schwankungen zwischen den Tagen. Das ist zum einen ein Anzeichen für eine täglich stark variierende Wasseraufnahme und zum anderen, bei Berücksichtigung der sehr hohen Standardabweichungen, ein Anzeichen für große Differenzen zwischen den einzelnen Mutterkühen. Dafür sprechen auch die täglich individuellen Unterschiede von 5-26 Tränkebesuchen in der Studie von Mahlkow-Nerge (2004), die als sehr groß gewertet wurden.

Die Einzeltieranalyse mit Hilfe der Lowessfunktion ist zwar möglich, führte aber zu keinen aussagefähigen Ergebnissen. Allgemein wurde der beste Trendverlauf mit der kleinstmöglichen Glättung erreicht. Aber nicht immer lag der kleinstmögliche Prozentsatz bei 1,0. Über die Akzeptanz der gewählten Prozente entschied die Software. Nach mehrmaliger Überprüfung konnte ein Fehler in der Datenbasis ausgeschlossen werden. Es wird angenommen, dass die Datendichte (Werte über 0) und die Datenverteilung einen Einfluss auf die mathematische Berechnung der Schätzwerte hat. Das Ergebnis aus dem Glättungsverfahren ist ein für jedes Tier anderer Trendverlauf bezüglich der Besuchsfrequenz.

↓170

Eine Trendänderung, die mit einer Abkalbung in Verbindung gebracht werden kann, ist nur bei 2 Tieren im Ansatz erkennbar. Das Hauptproblem für die statistische Auswertung liegt bei vielen Tieren in der geringen Datendichte pro Tag mit durchschnittlich 3-5 Besuchen und im Tagesverlauf zu unregelmäßig verteilten Werten. Hinzu kommen tägliche Unterschiede in der Besuchsanzahl. Insgesamt unterliegen die Tränkebesuche keiner Regelmäßigkeit mit einer bestimmten Anzahl pro Tag, die sich auf feste Uhrzeiten verteilen. Außerdem ist es nicht selten, dass die Tränke 1-2 Tage hintereinander gar nicht aufgesucht wird. 8 von 18 Mutterkühen blieben im Untersuchungszeitraum mindestens 1 Tag der Tränke fern. 6 der 8 Mutterkühe hatten ihre Abkalbung im Frühjahr/ Sommer. Auf die Begründung wird später noch genauer eingegangen. Ähnliche Angaben machen Brunsch und Scholz (2003) mit Untersuchungen zum Wasseraufnahmeverhalten in einer Mutterkuhherde. Das Besuchsverhalten einer ausgewählten Mutterkuh schwankte zwischen keinem Besuch in 2 und 2-14 Registrierungen an weiteren Tagen in einem ausgewählten Zeitraum von 16 Tagen.

Die beschriebenen Schwankungen innerhalb und zwischen den Tagen spiegeln sich auch in den Ergebnissen der Fourieranalyse wider. So konnte für 13 von 28 Zeitabschnitten kein durchschnittlicher LKG der Herde ermittelt werden, da in diesen Berechnungszeiträumen kein Tier einen LKG aufwies. Entsprechend verhält es sich bei den Harmonischen Anteilen. Von 499 Zeitabschnitten (Summe aller Tiere) war nur in 15 Fällen ein LKG nachzuweisen. Dass die Werte 14-mal bei 100% lagen, ist damit zu erklären, dass die Tiere an 2 aufeinander folgenden Tagen (ein Zeitabschnitt) zur selben Stunde die Tränke aufsuchten. Das seltene Auftreten von LKG und Harmonischen Anteilen ist der Beweis für eine fehlende Tagesperiodik bzw. Tagesrhythmus in den Tränkebesuchen. Der Einfluss einer Abkalbung auf das Wasseraufnahmeverhalten ist deshalb mit der Fourieranalyse nicht nachzuweisen.

5.7.2 Tränkekontakte

Beobachtungen vor und während der Untersuchungen zu dieser Arbeit haben dazu geführt, nicht jeden Anmeldungskontakt als Tränkebesuch zu werten. Es fiel auf, dass es innerhalb eines eigentlichen Tränkevorganges zu mehrmaligen Anmeldungskontakten kam, weil die Kuh aus verschiedenen Gründen den Empfangsbereich des Sensors an der Tränke verließ und sich Sekunden später wieder im Empfangsbereich des Sensors befand, wodurch eine erneute Anmeldung auslöst wurde. Ein Tränkebesuch setzt sich deshalb aus den Anmeldungskontakten innerhalb von 15 Minuten zusammen. Aus diesem Grund liegt die Zahl der Tränkekontakte je Tag auch deutlich über den Werten der Tränkebesuche. Im Gruppenmittel wurden a. p. zwischen 8,4 und 14,2 Tränkekontakte registriert. Die Spannweite reicht dabei von 0-54 Tränkekontakten je Tag. Ebenso wie bei den Tränkebesuchen ist damit die Information verbunden, dass nicht alle Tiere die Tränke vor der Abkalbung jeden Tag aufsuchten. Eine weitere zu erwartende Übereinstimmung ergibt sich aus den Analysen der Kontaktzeiten.

↓171

Die Mehrzahl der Anmeldungskontakte wurde im Zeitraum 14ap-2ap in den Tageszeitabschnitten 8-12 Uhr, 12-16 Uhr und 16-20 Uhr registriert. Innerhalb der 8-Stunden Zeitintervalle, stellt sich auch hier der Tageszeitabschnitt von 8-16 Uhr als derjenige mit den meisten Tränkekontakten heraus, gefolgt von dem Tageszeitabschnitt 16-24 Uhr. Im Gruppenmittel gleichmäßig wenig Tränkekontakte gab es zwischen 0-8 Uhr. Ebenso wenig überraschend, wie der Anstieg p. p, ist der Rückgang der Tränkekontakte am Abkalbungstag im Tageszeitabschnitt 8-16 Uhr. Im Vergleich zu den Tränkebesuchen liegen die Kurvenverläufe p. p. noch enger zusammen. Der Blick auf die 12-Stunden Zeitintervalle zeigt, dass es in der Anzahl der Tränkekontakte keinen Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Tageshälfte gibt. Argumentativ ist das ähnlich zu begründen, wie bei der Diskussion der Tränkebesuche bereits geschehen. Die Neigung zu mehr Tränkekontakten p. p., ist neben den ansteigenden Tränkebesuchen eventuell auch auf die Anwesenheit des neugeborenen Kalbes zurückzuführen. Es wurde beispielsweise öfter beobachtet, dass Mutterkühe die Tränke aufsuchten und während des Besuches mehrmals aus dem Empfangsbereich des Sensors heraustraten, das typische Lockbrummen äußerten und nach ihrem Kalb schauten, um sich dann wieder anzumelden. Das Verhalten trat besonders dann auf, wenn sich viele Kühe im Stall aufhielten und wurde durch die Funktionsweise der Tränke gefördert. Da die Tränkevorrichtung das Wasser nur 0,5l-weise in das Tränkebecken entließ, mussten die Kühe warten, während das Wasser nachlief. Das z. B. wurde als Anlass genommen, Kontakt zum Kalb aufzunehmen und dabei den Sensorbereich der Tränke zu verlassen.

Insgesamt gingen mit der Mittelwertbildung auch sehr hohe Standardabweichungen einher. Das spricht, ähnlich wie bei den Tränkebesuchen, für hohe tierindividuelle Unterschiede. Die Betrachtung der Einzeltierwerte erscheint deshalb sinnvoll. Die Anwendung der Lowessfunktion zeigte aber keine verwertbaren Ergebnisse. Das war nach Analyse der Tränkebesuche auch nicht zu erwarten. Die besten Trendverläufe wurden mit dem kleinsten Prozentsatz der Glättung erreicht. Dennoch sind die Ergebnisse kaum aussagekräftig. Die Begründung hierfür ist der Kapitel 5.7.1 zu entnehmen.

Aufgrund der Ergebnisse aus der Fourieranalyse der Tränkebesuche, ist auf die Durchführung dieser Methode bei den Tränkekontakten von vornherein verzichtet worden. Da bei den Tränkebesuchen keine Periodik vorlag ist davon auszugehen, dass auch bei den Tränkekontakten keinerlei Rhythmus im Tagesverlauf nachweisbar ist.

5.7.3 Aufgenommene Wassermenge

↓172

Wie bereits angesprochen, ist das Bedürfnis an täglichen Tränkebesuchen unterschiedlich ausgeprägt. Mit den Tränkebesuchen variieren nicht nur die Tränkekontakte sondern auch die aufgenommene Wassermenge. Die Angaben zum Wasserbedarf und zur aufgenommenen Wassermenge orientieren sich in den meisten vorangegangenen Studien an Milchkühen. Grundsätzlich ist deren Wasserbedarf mit dem einer Mutterkuh wenig vergleichbar, weil die weitaus höhere Milchleistung und die hohe Stoffwechselbelastung von Milchkühen einen hohen Wasserbedarf zur Folge hat. Holter und Urban (1992) ermittelten beispielsweise zwischen Milchleistung und Wasseraufnahme mit 0,72 eine hohe positive Korrelation. Zu gleichen Ergebnissen gelangen Meyer et al. (2004). Ihre Regressionsanalyse zeigte, dass jedes kg produzierte Milch einen zusätzlichen Wasserbedarf von 1,3 kg erfordert. Die Angaben zur Wasseraufnahme bei Mutterkühen belaufen sich auf 34-40l bei graviden Mutterkühen und bis zu 102l bei Tieren mit einer Milchleistung von 10l täglich (Terörde 1997). Diese Werte konnten innerhalb dieser Arbeit nicht bestätigt werden. Im Zeitraum 14ap-2ap erreichten die Mutterkühe im Gruppenmittel zwischen 18,4-26,4l und im Zeitraum 1pp-14pp 18,2-28,9l täglich. Die Werte erscheinen für die Bedarfsdeckung zu niedrig, aber keine der Mutterkühe zeigte Anzeichen von Wassermangel und die Kälberentwicklung ließ nicht auf eine niedrige Milchleistung aufgrund zu geringer Wasseraufnahme schließen. Ein großer Einflussfaktor ist die Futtergrundlage, was im Rahmen dieser Arbeit nicht vordergründig behandelt werden kann, aber dennoch nicht unerwähnt bleiben soll. Die Abkalbungen fanden, sowohl im Winter als auch im Sommer/ Frühjahr, statt und die Jahreszeit hat Einfluss auf das zur Verfügung stehende Futter sowie seine Beschaffenheit. Der Wassergehalt im Winterfutter (Heu, Silage) ist deutlich niedriger als der des Weidefutters im Sommer. Ein Großteil des Wasserbedarfs lässt sich in der Vegetationsperiode über das Weidefutter decken, so dass z. B. ein Tag ohne Wasseraufnahme überbrückbar ist. Eigene zusätzliche Berechnungen der Wasseraufnahme zwischen 0-24 Uhr, bewiesen eine signifikant höhere Wasseraufnahme der Tiere mit Winterabkalbungen im Vergleich zu den Tieren mit einer Abkalbung im Frühjahr/ Sommer. Signifikante Unterschiede wurden für den Zeitraum 14ap-2ap und 1pp-14pp ermittelt. In der abkalbungsrelevanten Zeit von 1ap-partus konnte kein Unterschied statistisch gesichert werden.Den saisonalen Effekt auf die Wasseraufnahme erkannten auch Holter und Urban (1992). Aber umgekehrt zu den Ergebnissen aus der Mutterkuhhaltung stieg die Wasseraufnahme im Juni auf den höchsten Punkt und erreichte das Minimum im Dezember. Diese Analysen stammen aus der Milchviehhaltung mit einer ganzjährig gleichen Futtergrundlage. Dadurch wirken sich hier insbesondere die klimatischen Bedingungen mit hohen Temperaturen im Sommer und niedrigen Temperaturen im Winter aus. Meyer et al. (2004) wiesen für jedes Grad steigender Umgebungstemperatur eine steigende Wasseraufnahme von 1,52 kg nach. Vergleicht man diese Ergebnisse mit denen der vorliegenden Arbeit, liegt nahe, dass der Wassergehalt des Futters mehr über das Ausmaß der Wasseraufnahme entscheidet, als die äußeren klimatischen Bedingungen. Die geringen Werte im Gruppenmittel resultieren unter anderem aus großen Schwankungen zwischen den Untersuchungstagen und den einzelnen Tieren. Die Minima und Maxima in 24-Stunden offenbaren eine Spannweite von 0-59l im Zeitraum 14ap-2ap und 0-87l im Zeitraum 1pp-14pp. Auch wenn die Standardabweichung hoch ist, kann die Differenz zwischen den Zeiträumen a. p. und p. p besonders in den Tageszeitabschnitten der ersten Tageshälfte statistisch gesichert werden. Ebenfalls signifikant ist die geringere Wasseraufnahme im Zeitraum 1ap-partus verglichen mit 14ap-2ap.

Die Verteilung der aufgenommenen Wassermenge auf die unterschiedlichen Tageszeitabschnitte ist dieselbe wie bei Tränkebesuchen und Tränkekontakten über alle Messtage hinweg. Die Wasseraufnahme erreicht am Abkalbungstag den mit Abstand niedrigsten Wert des gesamten Untersuchungszeitraumes. Da die Hauptzeit für die Wasseraufnahme zwischen 8-16 Uhr liegt, ist hier auch der Rückgang am Abkalbungstag besonders deutlich. Im Durchschnitt der Gruppe geht die Wasseraufnahme bedingt durch eine Abkalbung zurück. Der Versuch diese Erkenntnis auf die Einzeltiere zu übertragen, bringt aber nicht den gewünschten Erfolg.

Die Lowessfunktion und Fourieranalyse der einzeltierbezogenen Wasseraufnahme bestätigt die Erfahrungen aus Tränkebesuchen und Tränkekontakten. Die Trendverläufe der Wasseraufnahme sind ebenfalls am deutlichsten bei Einbeziehung der kleinstmöglichen Prozentzahl von Werten in der Nachbarschaftsgewichtung. Darüber hinaus sind die Trendverläufe der einzelnen Mutterkühe so verschieden und bezüglich des Einflusses der Abkalbung auf die Wasseraufnahme fast ohne Aussage. Die Fourieranalyse wurde aus bereits bekannten Gründen nicht durchgeführt.

5.7.4 Beziehung zwischen den Variablen des Parameters Wasseraufnahme

↓173

In den Kapiteln 5.6.10 und 5.6.11 bestätigte sich bereits, dass zwischen den Variablen des Parameters Wasseraufnahme enge Zusammenhänge bestehen müssen. Die Berechnung der Korrelationskoeffizienten ergab enge Beziehungen zwischen der Anzahl von Tränkebesuchen und Tränkekontakten, zwischen aufgenommener Wassermenge und Anzahl der Tränkebesuche sowie zwischen aufgenommener Wassermenge und Anzahl der Tränkekontakte. Jeder Zusammenhang wies hohe positive Korrelationskoeffizienten auf, die statistisch mittel bis hoch zu sichern waren. Die kleinsten Werte wurden mit 0,52 und 0,57 zwischen Wassermenge und Tränkekontakten ermittelt, allerdings nur in den Tageszeitabschnitten 0-24 Uhr und 12-24 Uhr. Tendenziell erhöhen sich die Korrelationskoeffizienten, wenn die Tageszeitabschnitte kleiner werden. Die Korrelationen zwischen den Variablen bleiben vor, während und nach der Abkalbung ungefähr gleich. Entgegen den vorliegenden sehr deutlichen Ergebnisse stellte Mahlkow-Nerge (2004) keine Beziehung zwischen Häufigkeit der Tränkebesuche und der Höhe der Wasseraufnahme fest. Dado und Allen (1994) registrierten mit 0,85 vor allem einen starken Zusammenhang zwischen der Dauer des Tränkebesuches und der aufgenommenen Wassermenge. Die in den eigenen Analysen herausgearbeiteten engen Beziehungen zwischen den einzelnen Variablen ließen es sinnvoll erscheinen, die Auswirkungen einer Abkalbung auf die Entwicklung von Tränkekontakten je Tränkebesuch, aufgenommener Wassermenge je Tränkebesuch und aufgenommener Wassermenge je Tränkekontakt im Messzeitraum näher zu analysieren.Die Betrachtung der Tränkekontakte je Tränkebesuch, bewies im Gruppenmittel sehr ausgeglichene Werte vor und nach der Abkalbung.

Pro Tag und Besuch wurden zwischen 2,2 und 3,4 Tränkekontakte registriert. Ausgenommen davon sind der Abkalbungstag und der 1. Tag p. p. mit jeweils 1,9 Kontakten je Besuch. Daraus ergibt sich ein weiterer Hinweis auf den Einfluss einer Abkalbung bezüglich des Wasseraufnahmeverhaltens. Aus den Ergebnissen zu Tränkebesuchen und Tränkekontakten ist die Erhöhung p. p. nachzuvollziehen. Da in beiden Fällen die Werte tendenziell ansteigen, ändert sich das Verhältnis von Kontakten zu Besuchen im Vergleich zu a. p. nicht. Auf diese Weise wird der enge Zusammenhang zwischen diesen Variablen nochmals bestätigt. In gleicher Weise stellt sich das Verhältnis von aufgenommener Wassermenge je Tränkebesuch dar. Der Unterschied zwischen den Zeiträumen 14ap-2ap und 1pp-14pp ist minimal und beschränkt sich auf den Aspekt einer täglichen Wasseraufnahme von über 6l je Besuch. Der Tag 1ap ist in dem Vergleich absolut unauffällig, während der Abkalbungstag mit 4,5l je Tränkebesuch den mit Abstand kleinsten Wert aller Messtage aufweist. Die Erläuterung zu diesen Ergebnissen kann ohne Abweichung vom vorher beschriebenen Verhältnis von Tränkekontakten je Tränkebesuch übernommen werden. Leichte Differenzen zum Vorangegangenen zeigen sich in der Verbindung von aufgenommener Wassermenge je Tränkekontakt. Im Vergleich zum Zeitraum vor der Abkalbung steigt die Wasseraufnahme je Kontakt in den 14 Tagen nach der Abkalbung tendenziell an. Besonderheiten am Abkalbungstag fallen dagegen nicht auf. Grundsätzlich ist es eine logische Konsequenz, dass ein erhöhter Wasserbedarf p. p. mit einer Steigerung der Wassermenge je Tränkekontakt einhergeht. Bei dem Verhältnis von Wassermenge je Tränkebesuch war diese Entwicklung aber nicht festzustellen. Die Erhöhung der Tränkekontakte ist p. p. nicht so deutlich ausgeprägt, wie die der aufgenommen Wassermenge.

5.7.5 Bewertung des Parameters Wasseraufnahme und der angewandten statistischen Analysemethoden

Die Mittelwertberechnungen zu den einzelnen Variablen lassen den Rückschluss zu, dass die Abkalbung einen Einfluss sowohl auf das Wasseraufnahmeverhalten (Besuche, Kontakte) als auch auf die aufgenommene Wassermenge hat. Die weiteren Ergebnisse zeigen auch, dass die Einzeltierauswertung unter Anwendung der Lowessfunktion und Fourieranalyse weder eine zeitgenaue Erkennung noch eine Prognose zulässt. Die Hauptproblematik des Parameters Wasseraufnahme liegt dabei maßgeblich an dem geringen Zeitumfang, den die Wasseraufnahme mit ca. 9-12 Minuten (Ebel 2002) im Tagesverlauf in Anspruch nimmt sowie an der ungenügenden Regelmäßigkeit von täglichen Tränkebesuchen der einzelnen Individuen, selbst wenn die Tränkeeinrichtung komplikationslos ohne lange Wegstrecken zu erreichen ist. Da Tränkekontakte und aufgenommene Wassermenge an die Tränkebesuche geknüpft sind, können die Erkenntnisse der Tränkebesuche auf die beiden anderen Variablen übertragen werden.


© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
DiML DTD Version 4.0Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML-Version erstellt am:
09.05.2007