Vergleich von Lebensleistung und Leistungseffizienz zwischen extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen und deren zeitgleichen Herdengefährtinnen

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1 Züchtungskunde, 84, (2) S , 2012, ISSN Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart Original Article Vergleich von Lebensleistung und Leistungseffizienz zwischen extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen und deren zeitgleichen Herdengefährtinnen Kristin Abfalter 1, W. Brade 1 und O. Distl 1 Zusammenfassung Ziel der vorliegenden Arbeit ist der Vergleich von Deutschen Holstein Kühen mit extremer Langlebigkeit mit ihren zeitgleichen Herdengefährtinnen hinsichtlich Nutzungsdauer, Langlebigkeit, Lebensleistung, mittlerer Laktationsleistung sowie Milchleistung und Gewinn pro Futter- und Lebenstag. Die Untersuchung erfolgte an Kühen, die aus 447 Betrieben stammten, und zwischen 1986 und 1997 geboren wurden. Es wurden nur solche Betriebe ausgewählt, die mindestens eine Kuh mit acht abgeschlossenen Laktationen und/oder einer Lebensleistung von mindestens kg Milch in den Jahren hatten. In diesen Betrieben konnten Extremtiere und zeitgleiche Herdengefährtinnen gefunden werden. Nach Korrektur auf systematische Umwelteffekte, die Herde und den Vater der Kuh blieben die Extremtiere ihren zeitgleichen Herdengefährtinnen in allen Leistungsparametern mit Ausnahme der Milchleistung pro Futtertag deutlich überlegen. Der Gewinn pro Kuh und Lebenstag steigt bis zu einer Nutzungsdauer von zwölf Laktationen an, während der Gewinn pro Kuh und Nutzungstag von der Laktationsnummer kaum beeinflusst wird. Die Residualkorrelationen zwischen der Milchleistung pro Lebenstag mit Nutzungsdauer und Lebensdauer liegen für alle Tiere bei r e = 0,84, während für die Extremtiere die Residualkorrelationen mit r e =0,27 0,31 deutlich niedriger sind. Die Lebenseffektivität stellt somit keinen zuverlässigen Parameter für Nutzungs- und Lebensdauer dar. Eine Häufung von Extremtieren in den Nachkommenschaften von Bullen mit sehr hohen Töchterzahlen war nicht nachzuweisen. Extrem langlebige Deutsche Holstein Kühe besitzen daher vermutlich seltene Haplotypund Allelkombinationen, die diese extreme Leistung ermöglichen. Schlüsselwörter: Extremtiere, Nutzungsdauer, Langlebigkeit, Lebensleistung, Lebenseffektivität Summary Comparison of lifetime performance and efficiency of cows with exceptional long lifetime with their contemporary herdmates The objective of the present study was to compare German Holstein cows with exceptional long lifetime with their contemporary herdmates in regard to length of productive life, 1 Institut für Tierzucht und Vererbungsforschung, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Bünteweg 17p, Hannover, ottmar.distl@tiho-hannover.de

2 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen 141 longevity, lifetime performance, mean lactational milk performance, milk production and profit per cow and day of productive life and lifetime. The data included 65,269 cows born between 1986 and 1997 and kept in 447 dairy herds. The herds chosen for the study had at least one cow in with at least eight lactations completed and/or a lifetime performance of 90,000 kg milk. We identified 1,561 exceptional cows and 63,708 contemporary herdmates. After correcting for environmental effects, herd and sire of the cow, the exceptional cows significantly outperformed their contemporary herdmates in all performance characteristics with exception of the milk performance per day of productive life. The profit per cow and day of lifetime increased up to the twelvth lactation number, whereas lactation number had only a small effect on the profit per cow and feeding day. The residual correlations of milk production per cow and day of life with length of productive life and longevity were for all cows at r e = 0.84 and for the exceptional cows at r e = 0,27 0,31. Lifetime efficiency did not appear as a reliable parameter for length of productive life and longevity. An accumulation of exceptional cows in progeny of bulls with large daughter groups was not obvious. Hence, German Holstein cows with an exceptional long lifespan probably possess rare haplotype and allele combinations that facilitate such exceptional performance. Keywords: Exceptional cows, productive life, longevity, lifetime performance, lifetime efficiency 1 Einleitung Für die Deutschen Holsteins wird im Zuchtziel eine gesunde, leistungsstarke, wirtschaftliche und langlebige Leistungskuh im milchbetonten Typ angestrebt. Die Kuh soll eine Lebensleistung von kg Milch und ein Leistungspotenzial für eine Laktationsleistung von kg Milch aufweisen (DHV, 2009). Die mittlere Nutzungsdauer der Deutschen Holstein Kühe liegt bei ca. 2 3 Laktationen (ADR, 2010). Somit kann ein großer Anteil der Kühe das Leistungsmaximum in der Laktationsnummer nicht mehr erreichen. Bei zu kurzer Nutzungsdauer sinken die Selektionsmöglichkeiten für die Remontierung in den Betrieben wie auch für zukünftige Väter und Bullenmütter. Für den Milchviehbetrieb entstehen Mehrkosten infolge erhöhter Remontierungsraten und für das Zuchtprogramm infolge zusätzlicher Kosten für Embryotransfer und weiterer biotechnologischer Verfahren. Das Durchhaltevermögen von Milchkühen wird anhand der Lebensleistung charakterisiert. Diese umfasst die insgesamt im Leben produzierte Milch-, Fett- und Eiweißmenge. Die Effizienz der Milchproduktion dagegen beurteilt die Milchleistung pro Zeiteinheit. Dafür wurden die Milchleistung pro Nutzungstag und die Milchleistung pro Lebenstag vorgeschlagen. Diese Parameter differenzieren nicht nach der Dauer der Laktationsphase einer Kuh. Die Milchleistung pro Lebenstag, auch als Lebenseffektivität bezeichnet, steigt, wenn das Erstkalbealter absinkt. Dies wiederum ist von wirtschaftlichem Interesse, da durch ein kürzeres Erstkalbealter geringere Aufzuchtkosten entstehen (Nilforooshan und Edriss, 2004). Aus diesem Grund wird die Lebenseffektivität als Maß für die Wirtschaftlichkeit der Milcherzeugung angesehen (Wangler et al., 2009). Das Ziel der vorliegenden Studie ist die vergleichende Untersuchung von Kühen mit extremer Lebensleistung im Vergleich zu ihren Herdengefährtinnen aus den identischen Geburtsjahren. Dies ermöglicht auch Vergleiche zwischen tatsächlicher Lebensdauer, Lebensleistung und Lebenseffektivität und somit eine Beurteilung der Lebenseffektivität für eine extreme Nutzungsdauer und Lebensleistung.

3 142 Kristin Abfalter, W. Brade und O. Distl 2 Material und Methoden 2.1 Material Als Grundlage für diese Untersuchung dienten die Daten von den der Milchleistungsprüfung (MLP) angeschlossenen Betrieben in Niedersachsen mit Deutschen Holstein Kühen, die in den Jahren 2007 und 2008 mindestens eine Kuh mit acht abgeschlossenen Laktationen und/oder kg Milch Lebensleistung hatten. Insgesamt umfasste dieses Datenmaterial 447 MLP-Betriebe mit Kühen, die zwischen 1986 und 1997 geboren wurden. Tiere mit einem Erstkalbealter unter 500 Tagen oder über Tagen wurden aus dem Datensatz entfernt sowie die Kühe, bei denen die aus dem Lebensalter der Kuh erwartete Anzahl der Kalbungen mit der Anzahl der angegebenen Abkalbungen um mehr als eine Laktationsnummer differierte. Als Extremtiere (EX) wurden die Kühe definiert, die mehr als 9 Laktationen abgeschlossen hatten, und als Herdengefährtinnen (HGF) die Kühe, die auf denselben Betrieben diese Nutzungsdauer nicht erreichten. Insgesamt enthielt der Datensatz Extremtiere und zeitgleiche Herdengefährtinnen der Rasse Deutsche Holsteins (Tab. 1). Die geringere Anzahl an Extremtieren in den Geburtsjahrgängen ab 1995 erklärt sich daraus, dass nicht alle Kühe aus diesen Geburtsjahren wegen Zwischenkalbezeiten mit mehr als 365 Tagen die Chance hatten, neun Laktationen abzuschließen. Aus der Verteilung der Laktationsnummern ist zu ersehen, dass der Anteil der Kühe bis zur vierten Laktationsnummer relativ gleichmäßig ca. 18% je Laktationsnummer beträgt, zwischen der sechsten und siebten Laktationsnummer auf unter 10% abfällt, und der Anteil der Extremtiere nur 2,4% ausmacht (Abb. 1). Tab. 1. Verteilung der Deutschen Holstein Kühe nach Geburtsjahr und Extremtieren (EX) und zeitgleichen Herdengefährtinnen (HGF) Distribution of the German Holstein cows by birth year and exceptional cows (EX) and contemporary herdmates (HGF) Geburtsjahr Anzahl Tiere EX HGF Gesamt Gesamt

4 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen 143 Abb. 1. Prozentuale Verteilung der Anzahl der Laktationen innerhalb der Extremtiere (n = 1.561) und zeitgleichen Herdengefährtinnen (n = ) Percentage distribution of the lactation numbers within the exceptional cows (n = 1,561) and contemporary herd mates (n = 63,708) Folgende Auswertungsmerkmale wurden unterschieden: Nutzungsdauer: Tage von der ersten Abkalbung bis zum Abgang (Abb. 2) Bei Kühen, bei denen aufgrund der langen Nutzungsdauer noch kein Abgangsdatum vorlag, wurde der letzte Zeitpunkt der Datenerfassung ( ) zur Berechnung der Nutzungsdauer verwendet. Lebensdauer: Tage zwischen Geburtsdatum und Abgangsdatum Bei fehlendem Abgangsdatum wurde wie bei der Nutzungsdauer verfahren. Lebensleistung in Milch-kg, Fett-kg und Eiweiß-kg: Insgesamt in allen Laktationen über die gesamte Laktationsdauer erbrachte Milch-, Fett- und Eiweißleistung mittlere Laktationsleistung (Milchleistung pro Laktation): Lebensleistung dividiert durch die Anzahl der Laktationsnummern Milchleistung pro Futtertag: Lebensleistung dividiert durch die Anzahl der Futtertage seit der ersten Kalbung Milchleistung pro Lebenstag: Lebensleistung dividiert durch die Anzahl der Lebenstage Zusätzlich wurde ein Näherungswert für den durchschnittlichen Gewinn pro Kuh und Lebenstag in ermittelt: [Erlöse aus der Milch für die gesamte Nutzungsdauer in (Futterkosten + Aufzuchtkosten in )]/Lebenstag. Erlöse aus der Milch: Lebensleistung in Milch-kg aktueller Verkaufspreis von 0,3162 (Landesvereinigung der Milchwirtschaft Niedersachsen e. V., 2011) Abzüge und Zuschläge für Unter-/Überschreitungen des Fett- und Eiweißgehaltes von 4,0% bzw. 3,4% wurden mit 0,025 pro 0,01% Fettgehalt und 0,05 pro 0,01% Ei-

5 144 Kristin Abfalter, W. Brade und O. Distl Abb. 2. Verteilung der Nutzungsdauer für die Extremtiere (n = 1.561) und die zeitgleichen Herdengefährtinnen (n = ) Distribution of length of productive life for exceptional cows (n = 1,561) and contemporary herdmates (n = 63,708) weißgehalt berücksichtigt (Landesvereinigung der Milchwirtschaft Niedersachsen e. V., 2011). Die Futterkosten wurden anhand der energiekorrigierten Milchmenge (ECM) aus der Lebensleistung wie folgt berechnet: ECM für die Lebensleistung = Lebensleistung Milch-kg * [(0,38 * Fett-% + 0,21* Eiweiß-% + 1,05)/3,28] Futterkosten = 0,116 * Lebensleistung-ECM (Arbeitsgruppe Auswertung BZA-Milchvieh, 2011) Aufzuchtkosten = Futterkosten pro Aufzuchttag von 0,99 * Erstkalbealter (Landwirtschaftskammer Niedersachsen, 2010) Die mittlere Laktationsleistung für Milch-, Fett- und Eiweiß-kg wurde für jede Herde und jedes Geburtsjahr berechnet. Anschließend erfolgte eine Einteilung der Kühe in fünf Klassen: < 80%, 80 94%, %, % und > 120% Abweichung der jeweiligen Kuh vom Betriebsdurchschnitt. Das Herdenniveau wurde sowohl für die 305-Tage- Milch-kg-Leistung der ersten Laktation als auch für die mittlere Laktationsleistung in drei Klassen eingeteilt: < kg, kg und > kg Milch. Die Extremtiere stammten von insgesamt 400 Betrieben, wobei ein Betrieb im Mittel 3,90 Extremtiere vorweisen konnte. Maximal befanden sich auf einem Betrieb 18 Extremtiere. Die Extremtiere waren auf 747 Väter zurückzuführen. Dabei hatte ein Vater im Mittel eine Tochter mit einem Maximum von 27 Töchtern. Die zeitgleichen Herdengefährtinnen stammten von insgesamt 447 Betrieben. Durchschnittlich befanden sich

6 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen ,5 zeitgleiche Herdengefährtinnen auf einem Betrieb mit einem Maximum von 913 Kühen. Die zeitgleichen Herdengefährtinnen stammten von insgesamt Bullen ab. Durchschnittlich hatte ein Vater 9,7 Töchter. Die höchste Anzahl an Töchtern betrug für einen Bullen 795. Die Extremtiere erreichten im Mittel 11 Laktationen und ein Alter von 14,2 Jahren, während die zeitgleichen Herdengefährtinnen nur 3,7 Laktationen und ein Alter von 6,2 Jahren aufwiesen (Tab. 2). In der Lebensleistung bestand eine Differenz von ca kg Milch zugunsten der Extremtiere, während die Differenz in der mittleren Laktationsleistung nur bei ca. 900 kg Milch ebenfalls zugunsten der Extremtiere lag. Die mittlere Laktationsleistung lag meist zwischen kg Milch (Tab. 3, Abb. 3). Das Erstkalbealter lag bei beiden Gruppen bei etwa 2,5 Jahren. Die Lebenseffektivität, ausgedrückt als die Milch-kg-Lebensleistung pro Lebenstag, betrug bei den Extremtieren 17,4 kg Milch und war somit um 6,1 kg Milch höher als bei den zeitgleichen Herdengefährtinnen. Der Gewinn pro Lebenstag war bei den Extremtieren um 1,47 höher als bei den zeitgleichen Herdengefährtinnen. In der Verteilung der Milch-kg-Leistung pro Futtertag sind keine Unterschiede zwischen den beiden Kategorien Extremtiere und Herdengefährtinnen zu erkennen (Abb. 4), während die Verteilung der Milch-kg-Leistung pro Lebenstag bei den Herdengefährtinnen Tab. 2. Übersicht über die ausgewerteten Merkmale Nutzungsdauer, Lebensleistung und Produktionsparameter der Kühe nach Extremtieren (EX) und zeitgleichen Herdengefährtinnen (HGF) Overview of the traits analyzed including length of productive life, lifetime performance and production parameters of exceptional cows (EX) and contemporary herdmates (HGF) Merkmal EX HGF Gesamt Anzahl Tiere Anzahl Laktationen 10,99 ± 1,21 3,73 ± 2,15 3,90 ± 2,41 Nutzungsdauer in Tagen ± ± ± 993 Alter beim Abgang in Jahren 14,17 ± 1,75 6,22 ± 2,46 6,41 ± 2,73 Erstkalbealter in Monate 29,6 ± 3,6 30,2 ± 4,0 30,2 ± 4,0 Lebensleistung in Milch-kg ± ± ± Lebensleistung in Fett-kg ± ± ± 980 Lebensleistung in Eiweiß-kg ± ± ± 774 mittlere Laktationsleistung in Milch-kg ± ± ± mittlere Laktationsleistung in Fett-kg 348 ± ± ± 116 mittlere Laktationsleistung in Eiweiß-kg 273 ± ± ± 93 Milch-kg-Leistung pro Futtertag 21,4 ± 3,9 21,4 ± 4,4 21,4 ± 4,4 Fett-kg-Leistung pro Futtertag 0,91 ± 0,16 0,91 ± 0,19 0,91 ± 0,19 Eiweiß-kg-Leistung pro Futtertag 0,71 ± 0,13 0,72 ± 0,15 0,72 ± 0,15 Milch-kg-Leistung pro Lebenstag 17,4 ± 3,2 11,4 ± 5,1 11,6 ± 5,1 Fett-kg-Leistung pro Lebenstag 0,74 ± 0,14 0,49 ± 0,22 0,49 ± 0,22 Eiweiß-kg-Leistung pro Lebenstag 0,58 ± 0,11 0,38 ± 0,17 0,39 ± 0,17 Gewinn pro Kuh und Lebenstag in 3,33 ± 0,66 1,86 ± 1,21 1,89 ± 1,22

7 146 Kristin Abfalter, W. Brade und O. Distl Tab. 3. Einteilung der Kühe in Klassen in Abhängigkeit von der Milchmenge pro Laktation und der Kategorien Extremtier oder Herdenzeitgefährtin Classification of cows by lactation yield and the category exceptional cow or contemporary herdmate Mittlere Laktationsleistung in Milch-kg > Extremtiere Anteil in % 2,05 6,85 17,49 22,29 21,08 12,94 14,35 2,95 Herdengefährtinnen Anteil in % 17,22 11,22 15,68 17,09 14,32 10,06 9,96 4,45 Gesamt Anteil in % 16,85 11,13 15,72 17,22 14,48 10,12 10,07 4,41 Abb. 3. Prozentuale Verteilung der Milchmenge pro Laktation nach Extremtieren (n = 1.561) und zeitgleichen Herdengefährtinnen (n = ) Percentage distribution of milk yield per lactation for the exceptional cows (n = 1,561) and contemporary herdmates (n = 63,708) eine deutliche Linksverschiebung aufweist (Abb. 5). In ähnlicher Weise unterscheidet sich die Verteilung für den durchschnittlichen Gewinn pro Kuh und Lebenstag zwischen den beiden Kategorien (Abb. 6).

8 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen 147 Abb. 4. Prozentuale Verteilung der Milch-kg-Leistung pro Futtertag nach Extremtieren (n = 1.561) und zeitgleichen Herdengefährtinnen (n = ) Percentage distribution of milk per kg per feeding day for the exceptional cows (n = 1,561) and contemporary herdmates (n = 63,708) Abb. 5. Prozentuale Verteilung der Milch-kg-Leistung pro Lebenstag nach Extremtieren (n = 1.561) und zeitgleichen Herdengefährtinnen (n = ) Percentage distribution of milk yield per kg per day of life for the exceptional cows (n = 1,561) and contemporary herdmates (n = 63,708)

9 148 Kristin Abfalter, W. Brade und O. Distl Abb. 6. Prozentuale Verteilung des Gewinns pro Kuh und Lebenstag in nach Extremtieren (n = 1.561) und zeitgleichen Herdengefährtinnen (n = ) Percentage distribution of profit per cow per day of life in for the exceptional cows (n = 1,561) and contemporary herdmates (n = 63,708) 2.2 Methoden Die Auswertung der Merkmale Nutzungsdauer, Lebensdauer, Lebensleistung, Laktationsleistung, Leistung pro Futtertag und Lebenstag in Milch-kg, Fett-kg und Eiweiß-kg sowie Gewinn pro Kuh und Lebenstag in (Y ijklmno oder Y ijklmnop ) erfolgte mit den nachfolgenden linearen gemischten Modellen: Modell 1: Y ijklmno = μ +KAT i +GEB j +HNIV k +b 1 EKA l +betrieb m +vater n +e ijklmno μ = Modellkonstante KAT i = fixer Effekt der i-ten Kategorie Extremtier oder Herdenzeitgefährtin (i = 1 2) GEB j = fixer Effekt des j-ten Geburtsjahres (j = 1 12) HNIV k = fixer Effekt des l-ten Herdenniveaus als gemittelte Milch-kg-Menge pro Betrieb und Jahr über alle Laktationen (k = 1 3) EKA l = Erstkalbealter b 1 = linearer Regressionskoeffizient betrieb m = zufälliger Effekt des Betriebes (m = 1 447) vater n = zufälliger Effekt des n-ten Vaters (n = 1 227) e ijklmno = zufälliger Restfehler

10 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen 149 Modell 2: Y ijklmnop RMKG m b 2 = μ +KAT i +GEB j +HNIV k +KAT * GEB ij +KAT * HNIV ik +b 1 EKA(KAT) il +b 2 RMKG(KAT) im + betrieb n +vater o +e ijklmnop = relative mittlere Laktationsleistung in Milch-kg innerhalb Herde und Geburtsjahrgang = linearer Regressionskoeffizient Vater und Betrieb wurden als zufällige Effekte parametrisiert. Alle Väter mit weniger als 50 Töchtern wurden zu einem Pseudovater zusammengefasst. Modell 2 wurde um die lineare Regression der relativen mittleren Laktationsleistung für Milch-kg innerhalb Kategorie und die Zweifach-Interaktionseffekte der Kategorie mit allen übrigen fixen Effekten und der Kovariablen Erstkalbealter erweitert. Die Auswertung der Daten erfolgte unter Verwendung von SAS, Version 9.2. (Statistical Analysis System Institute, Cary, NC, USA, 2011). Die Analysen erfolgten mit der SAS-Prozedur MIXED. Für die Residuen der Auswertungsmerkmale aus den Modellen 1 und 2 wurden die Korrelationen mit der SAS-Prozedur CORR berechnet. 3Ergebnisse In der Varianzanalyse waren alle Modelleffekte in Modell 1 signifikant. Eine Ausnahme war nur das Erstkalbealter für die mittlere Laktationsleistung in Milch-kg. Für Modell 2 waren ebenfalls die meisten Modelleffekte signifikant. Die Kategorie war für die Milchund Eiweiß-kg-Leistung pro Futtertag nicht signifikant und die Fett-kg-Leistung pro Futtertag lag knapp unter der 5% Schwelle der Irrtumswahrscheinlichkeit. Für die mittlere Laktationsleistung in Milch- und Fett-kg war die Interaktion zwischen Kategorie und Geburtsjahr nicht signifikant, gleiches gilt für die Interaktion zwischen Kategorie und Herdenniveau der mittleren Laktationsleistung in Fett- und Eiweiß-kg. Die Milchleistung pro Futtertag wies keine signifikanten Interaktionen zwischen Kategorie und Herdenniveau sowie zwischen Kategorie und Geburtsjahr auf. Die Milchleistung pro Lebenstag zeigte keine signifikanten Interaktionen zwischen Kategorie und Geburtsjahr. Für Nutzungsdauer, Lebensdauer und Gewinn pro Kuh und Lebenstag waren keine signifikanten Interaktionen zwischen Kategorie und Herdenniveau zu ermitteln. Die Least-Square Mittelwerte (LSM) für die Extremtiere und zeitgleichen Herdengefährtinnen wiesen im Vergleich zu den Rohmittelwerten nahezu identische und signifikante Unterschiede auf (Tab. 4 und 5). In Modell 2 wurde zusätzlich eine Regression für die relative mittlere Laktationsleistung eingeführt. Trotz dieser Korrektur blieben die Differenzen zwischen Extremtieren und Herdenzeitgefährtinnen in nahezu derselben Größe erhalten. Die Extremtiere erreichten eine Nutzungsdauer von 10,8 (Modell 1) bzw. 10,5 (Modell 2) Laktationen, eine Lebensdauer von (Modell 1) bzw (Modell 2) Tagen und eine Milch-kg-Lebensleistung von (Modell 1) bzw (Modell 2) bei einer mittleren Laktationsleistung von (Modell 1) bzw (Modell 2) Milch-kg. In der mittleren Laktationsleistung waren die Extremtiere den Herdenzeitgefährtinnen leicht überlegen. Die Milchleistung pro Futtertag war zwischen Extremtieren und zeitgleichen Herdenzeitgefährtinnen nahezu identisch, während die Milchleistung pro Lebenstag bei den Extremtieren signifikant höher war als bei den Herdenzeitgefährtinnen. Im Gewinn pro Lebenstag ergaben sich deutliche Vorteile für die Extremtiere.

11 150 Kristin Abfalter, W. Brade und O. Distl Tab. 4. Least-Square-Mittelwerte (LSM) und deren Standardfehler (SE) nachmodell 1 für die Extremtiere (EX) und die zeitgleichen Herdengefährtinnen (HGF) Least square means (LSM) and their standard errors (SE) from model 1 for exceptional cows (EX) and contemporary herdmates (HGF) Merkmal EX HGF P-Wert Anzahl Laktationen 10,81 ± 0,06 3,97 ± 0,04 < 0,001 Nutzungsdauer in Tagen ± ± 15 < 0,001 Lebensdauer in Jahren 14,12 ± 0,07 6,55 ± 0,04 < 0,001 Lebensleistung in kg Milch ± ± 330 < 0,001 Lebensleistung in kg Fett ± ± 14 < 0,001 Lebensleistung in kg Eiweiß ± ± 11 < 0,001 mittlere Laktationsleistung in Milch-kg ± ± 47 < 0,001 mittlere Laktationsleistung in Fett-kg 372 ± ± 2 < 0,001 mittlere Laktationsleistung in Eiweiß-kg 295 ± ± 2 < 0,001 Milch-kg-Leistung pro Futtertag 22,6 ± 0,15 21,4 ± 0,13 < 0,001 Fett-kg-Leistung pro Futtertag 0,95 ± 0,01 0,91 ± 0,01 < 0,001 Eiweiß-kg-Leistung pro Futtertag 0,75 ± 0,01 0,72 ± 0,004 < 0,001 Milch-kg-Leistung pro Lebenstag 17,9 ± 0,14 12,1 ± 0,08 < 0,001 Fett-kg-Leistung pro Lebenstag 0,76 ± 0,01 0,51 ± 0,003 < 0,001 Eiweiß-kg-Leistung pro Lebenstag 0,60 ± 0,005 0,41 ± 0,003 < 0,001 Gewinn pro Kuh und Lebenstag in 3,44 ± 0,03 2,01 ± 0,02 < 0,001 Zwischen den verschiedenen Geburtsjahren variierten die LSM für die Anzahl der abgeschlossenen Laktationen von 9,51 bis 11,04 mit einem Maximum im Geburtsjahr Die längste Nutzungsdauer erreichten die Kühe aus dem Geburtsjahr 1991 mit Tagen und die geringste mit Tagen aus dem Geburtsjahr 1996 (Tab. 6). Die LSM für die Lebensdauer betrugen 11,68 bis 14,38 Jahre mit einem Maximum im Geburtsjahr Die Lebensleistung in Milch-kg war im Geburtsjahr 1992 mit kg Milch am höchsten. Die Regressionskoeffizienten für das Erstkalbealter sind mit Ausnahme der Lebensdauer negativ, wohingegen die Regressionskoeffizienten für die relative Milchleistung stets positiv sind (Tab. 7). Bei einer Zunahme des Erstkalbealters um eine Standardabweichung (ca. 4 Monate) sinkt die Nutzungsdauer um 27 Tage, die Lebensleistungen in Milch-, Fett- und Eiweiß-kg verringern sich um kg Milch, 72,68 kg Fett und 60,54 kg Eiweiß, während die Lebensdauer um 0,25 Jahre zunimmt. Für die relative Milchleistung sind die Regressionskoeffizienten positiv, so dass mit einer Erhöhung der relativen Laktationsleistung um 29,3% (entspricht einer Standardabweichung) die Nutzungsdauer um 195 Tage ansteigt und die Lebensleistung sich um Milch-, 427 Fett- und 393 Eiweiß-kg erhöht. Die Nutzungs- und Lebensdauer werden nur geringfügig vom Herdenniveau beeinflusst (Tab. 8). Nur die Differenzen zwischen dem niedrigsten Herdenniveau < kg Milch und dem mittleren Herdenniveau (6.000 bis kg Milch) waren signifikant. Die Lebensleistungen nahmen mit steigendem Herdenniveau signifikant zu. In der

12 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen 151 Tab. 5. Least-Square-Mittelwerte (LSM) und deren Standardfehler (SE) nach Modell 2 für die Extremtiere (EX) und zeitgleichen Herdengefährtinnen (HGF) Least square means (LSM) and their standard errors (SE) from model 2 for exceptional cows (EX) and contemporary herdmates (HGF) Merkmal EX HGF P-Wert Anzahl Laktationen 10,46 ± 0,09 3,99 ± 0,01 < 0,001 Nutzungsdauer in Tagen ± ± 15 < 0,001 Lebensdauer in Jahren 13,41 ± 0,09 6,58 ± 0,10 < 0,001 Lebensleistung in kg Milch ± ± 0 < 0,001 Lebensleistung in kg Fett ± ± 0 < 0,001 Lebensleistung in kg Eiweiß ± ± 9,60 < 0,001 mittlere Laktationsleistung in Milch-kg ± ± 21 < 0,001 mittlere Laktationsleistung in Fett-kg 340 ± 3, ± 0,98 < 0,001 mittlere Laktationsleistung in Eiweiß-kg 268 ± 2, ± 1,41 < 0,001 Milch-kg-Leistung pro Futtertag 21,6 ± 0,17 21,4 ± 0,11 0,0619 Fett-kg-Leistung pro Futtertag 0,92 ± 0,01 0,91 ± 0 0,0318 Eiweiß-kg-Leistung pro Futtertag 0,72 ± 0,01 0,72 ± 0 0,0628 Milch-kg-Leistung pro Lebenstag 16,8 ± 0,15 12,1 ± 0,02 < 0,001 Fett-kg-Leistung pro Lebenstag 0,72 ± 0,01 0,51 ± 0 < 0,001 Eiweiß-kg-Leistung pro Lebenstag 0,56 ± 0,01 0,41 ± 0 < 0,001 Gewinn pro Kuh und Lebenstag in 3,21 ± 0,04 2,01 ± 0,01 < 0,001 Milch-kg-Leistung betrug diese Differenz zwischen dem niedrigsten und höchsten Herdenniveau kg Milch. Die Residualkorrelationen nach Modell 1 wurden zuerst für alle Tiere und danach für die Extremtiere allein berechnet (Tab. 9 und 10). Alle Residualkorrelationen waren signifikant und positiv, außer dem Erstkalbealter, das für alle Tiere Werte von Null aufwies. Besonders hohe Residualkorrelationen zeigten sich zwischen der Milchleistung pro Lebenstag und der Nutzungsdauer, Lebensdauer und den Lebensleistungen (Tab. 9). Die mittleren Laktationsleistungen hatten mittlere Residualkorrelationen (r e = 0,5 0,6) zu den Lebensleistungsmerkmalen. Die höchsten Residualkorrelationen wies der Gewinn pro Kuh und Lebenstag für alle Parameter der Lebensleistung mit Werten von r e = 0,85 0,91 auf. Die Residualkorrelation zwischen den Merkmalen Nutzungsdauer, Lebensdauer und Lebensleistung für alle Kühe liegen bei r e = 0,95 und 0,99. Die Residualkorrelationen für die Extremtiere sind deutlich niedriger. So erreichen die Residualkorrelationen für die Lebensleistung pro Lebenstag nur mehr Werte von r e = 0,27 0,31 für die Nutzungs- und Lebensdauer. Für die Lebensmilchleistung sind die Residualkorrelationen höher und erreichen Werte von r e = 0,63 0,80 (Tab. 10). Die Verteilung für die vorausgesagten Werte für den Gewinn pro Futter- und pro Lebenstag zeigt, dass die Extremtiere eine signifikant höhere Lebenseffizienz aufweisen, während der Gewinn pro Futtertag bei beiden Tiergruppen ähnlich hoch ist (Abb. 7). Die Väter mit den höchsten Töchterzahlen hatten nicht die höchste Anzahl an Extremtieren (Abb. 8). Väter mit bis zu 15 Töchtern unter den Extremtieren waren unabhängig von der

13 152 Kristin Abfalter, W. Brade und O. Distl Tab. 6. Least-Square-Mittelwerte (LSM) und deren Standardfehler (SE) nach Modell 2 für Lebensdauer, Nutzungsdauer, Anzahl der Laktationen und Lebensleistung in Milch-kg der Extremtiere für die Interaktion Kategorie Geburtsjahr Least square means (LSM) and their standard errors (SE) from model 2 for longevity, length of productive life, number of lactations and lifetime performance milk yield of exceptional cows using the interaction category by birth year Merkmal Nutzungsdauer in Tagen ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 214 Lebensdauer in Jahren 13,39 ± 0,21 13,31 ± ,44 ± ,84 ± 0,19 13,94 ± 0,18 14,38 ± 0,16 14,28 ± 0,15 13,97 ± 0,16 13,51 ± 0,17 12,87 ± 0,20 12,32 ± 0,27 11,68 ± 0,58 Anzahl Laktationen 10,44 ± 0,19 10,40 ± 0,18 10,61 ± 0,19 10,75 ± 0,17 10,69 ± 0,16 11,04 ± 0,15 10,99 ± 0,14 10,95 ± 0,14 10,40 ± 0,16 9,96 ± 0,18 9,77 ± 0,24 9,51 ± 0,54 Lebensleistung Milch-kg ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Fett-kg ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 206 Eiweiß-kg ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± 161

14 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen 153 Tab. 7. Regressionkoeffizienten (b) und Standardfehler (SE) für Erstkalbealter und relative Milchkg-Leistung nach Modell 2 für die Extremtiere (EX) Regression coefficients (b) and their standard errors (SE) for age at first calving and relative milk yield from model 2 for exceptional cows (EX) Erstkalbealter in Tagen relative Milchleistung Standardabweichung 122,56 0,293 Merkmal b 1 SE b 2 SE Nutzungsdauer in Tagen 0,223 0, *** 87,71 Lebensdauer in Jahren 0,002*** 0,0005 1,83*** 0,240 Lebensleistung in Milch-kg 12,019* 3, *** Lebensleistung in Fett-kg 0,593*** 0, *** 84,73 Lebensleistung in Eiweiß-kg 0,494*** 0, *** 65,88 * P < 0,05 *** P < 0,001 Tab. 8. Least-Square-Mittelwerte (LSM) und deren Standardfehler (SE) nach Modell 2 für Lebensdauer, Nutzungsdauer und Lebensleistung in Milch-kg für die Extremtiere nach Herdenniveau Least square means (LSM) and their standard errors (SE) from model 2 for longevity, length of productive life and lifetime performance for milk yield of exceptional cows by herd production level Merkmal Herdenniveau in kg Milch Signifikanz < (1) kg (2) >8.000 (3) Nutzungsdauer in Tagen Lebensdauer in Jahren ± ± ± 82 < 0,001 0,0102 0, ,04 ± 0,11 13,54 ± 0,09 13,64 ± 0,22 < 0,001 0,0099 0,6502 Lebensleistung Milch-kg ± ± ± < 0,001 < 0,001 < 0,001 Fett-kg ± ± ± 77 < 0,001 < 0,001 < 0,001 Eiweiß-kg ± ± ± 61 < 0,001 < 0,001 < 0,001 Anzahl der übrigen Nachkommen verteilt. Väter mit mehr als 15 Extremtieren waren ebenfalls bei kleineren und größeren Nachkommengruppen vertreten. 4 Diskussion Die extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühe zeigten im Vergleich zu ihren zeitgleichen Herdengefährtinnen infolge der längeren Nutzungsdauer und leicht überdurch-

15 154 Kristin Abfalter, W. Brade und O. Distl Tab. 9. Residualkorrelation zwischen Parametern der Lebensleistung, Laktationsleistung und Lebenseffektivität nach Modell 1 Correlations of the residuals between parameters for lifetime record, lactational production and lifetime efficiency using model 1 Merkmal Nutzungsdauer Lebensleistung Lebensdauer Milch-kg Fett-kg Eiweiß-kg Mittlere Laktationsleistung Milch-kg 0,522 0,529 0,611 0,590 0,608 Fett-kg 0,512 0,518 0,574 0,602 0,587 Eiweiß-kg 0,515 0,522 0,592 0,587 0,602 Leistung pro Futtertag Milch-kg 0,223 0,219 0,382 0,333 0,363 Fett-kg 0,205 0,201 0,313 0,362 0,327 Eiweiß-kg 0,257 0,255 0,400 0,384 0,408 Leistung pro Lebenstag Milch-kg 0,838 0,838 0,910 0,887 0,905 Fett-kg 0,838 0,838 0,885 0,909 0,895 Eiweiß-kg 0,839 0,838 0,900 0,894 0,908 Gewinn pro Kuh und 0,864 0,865 0,906 0,906 0,913 Lebenstag Erstkalbealter 0,005 0,004 0,001 0,001 < 0,001 Mit Ausnahme des Erstkalbealters sind alle Korrelationen bei p < 0,001 signifikant von Null verschieden. schnittlichen mittleren Laktationsleistung eine wesentlich höhere Lebensleistung sowie Lebenseffektivität. Die Lebenseffektivität kann nur über die Lebensleistung und weder durch die Lebensleistung pro Nutzungstag oder Lebenstag adäquat erfasst werden. Die moderaten Residualkorrelationen zwischen den auf Nutzungs- oder Lebenstag bezogenen Lebensleistungen zeigen, dass diese Parameter keine zuverlässigen Kennzahlen für Nutzungs- und Lebensdauer sowie Lebensleistung darstellen. Der Gewinn pro Kuh und Lebenstag stellt zudem den besser geeigneten ökonomischen Parameter für die Bewertung der Lebensleistung dar als die Lebensleistung pro Lebenstag. Die hohe Beziehung zwischen der Lebensleistung pro Lebenstag und den direkten Parametern für Lebensleistung bei allen untersuchten Kühen entsteht durch die Mehrzahl der Kühe mit kurzer Nutzungsdauer und dem dadurch verbundenen Korrektureffekt auf deren Lebensleistung. Jedoch ist die Lebensleistung pro Lebenstag kein geeigneter Parameter, um extrem langlebige Kühe zu charakterisieren. Es kann also nicht davon ausgegangen werden, dass eine Steigerung der Nutzungsdauer mit steigender Lebenseffektivität eng zusammenhängt wie von Wangler et al. (2009) postuliert wurde. Auch hat die Analyse der Parameter für Lebensdauer und Lebensleistung gezeigt, dass die Einflüsse von Erstkalbealter, Milchleistungsniveau des

16 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen 155 Tab. 10. Residualkorrelation zwischen Lebensdauer- und Leistungsparametern aus Modell 1 nur für die Extremtiere Correlations of the residuals between parameters for lifetime records, lactational production and lifetime efficiency using model 1 only for exceptional cows Merkmal Nutzungsdauer Lebensleistung Lebensdauer Milch-kg Fett-kg Eiweiß-kg Mittlere Laktationsleistung Milch-kg 0,431 0,431 0,792 0,668 0,759 Fett-kg 0,402 0,403 0,651 0,770 0,700 Eiweiß-kg 0,418 0,418 0,739 0,698 0,771 Leistung pro Futtertag Milch-kg 0,129 0,128 0,613 0,445 0,556 Fett-kg 0,063 0,063 0,369 0,562 0,434 Eiweiß-kg 0,101 0,100 0,562 0,484 0,568 Leistung pro Lebenstag Milch-kg 0,311 0,310 0,804 0,671 0,772 Fett-kg 0,272 0,272 0,630 0,789 0,695 Eiweiß-kg 0,292 0,292 0,747 0,713 0,793 Gewinn pro Kuh und 0,341 0,340 0,748 0,757 0,795 Lebenstag Erstkalbealter 0,057 0,057 0,071 0,059 0,060 Bis auf alle Korrelationen mit dem Erstkalbealter sowie die Korrelationen von Fettleistung pro Futtertag zu Nutzungs- und Lebensdauer sind alle Korrelationen bei p < 0,001 signifikant von Null verschieden. Betriebes, relative individuelle mittlere Laktationsleistung der Kuh, Betrieb und Vater von signifikanter Bedeutung sind, jedoch die sehr große Überlegenheit der Extremtiere in den auf das Leben insgesamt bezogenen Parameter nicht verändert. Daher ist auch anzunehmen, dass weder Sonderbehandlungen noch spezifische Herdeneffekte die Ursache für die extremen Leistungen sind, sondern dass diese Kühe seltene, aber äußerst günstige Allel- und/oder Haplotypkombinationen besitzen, die diese extreme Leistung ermöglichen. Ein weiterer Hinweis darauf ergibt sich aus der Verteilung der Extremtiere nach der Zahl der Nachkommen ihrer Väter in dieser Untersuchung. 5 Schlussfolgerung Die Lebenseffektivität kann nur über die Lebensleistung definiert werden, während die Lebensleistung pro Nutzungstag gänzlich ungeeignet und die Lebensleistung pro Lebenstag nur sehr eingeschränkt dafür geeignet ist. Extrem langlebige Deutsche Holstein Kühe besitzen vermutlich seltene Haplotyp- und Allelkombinationen, die diese extreme Leistung

17 156 Kristin Abfalter, W. Brade und O. Distl Abb. 7. Verteilung der aus Modell 1 geschätzten Least-Square-Mittelwerte (LSM) für den Gewinn pro Kuh und Lebenstag sowie den Gewinn pro Kuh und Futtertag in Abhängigkeit von der Laktationsnummer Distribution of the least square means (LSM) from model 1 for the profit per cow and day of life as well as the profit per cow and feeding day by lactation number Abb. 8. Verteilung der Extremtiere und zeitgleichen Herdengefährtinnen nach Vätern (n = 6.641) Distribution of exceptional cows and contemporary herdmates by sires (n = 6,641)

18 Lebensleistung und Leistungseffizienz bei extrem langlebigen Deutschen Holstein Kühen 157 ermöglichen. Daher verdienen diese Kühe für Zuchtprogramme eine herausragende Aufmerksamkeit und Beachtung für die Erzeugung der nächsten Zuchttiergeneration. Danksagung Dem vit/verden sei für die Bereitstellung der Daten herzlich gedankt. Ebenso bedanken sich die Autoren bei den Betriebsleitern für die Unterstützung des Projekts und die Hilfe bei der Datenerfassung. Literatur Arbeitsgemeinschaft Deutscher Rinderzüchter (ADR), (2010): Rinderproduktion in Deutschland. Bonn. Jahresbericht Arbeitsgruppe Auswertung BZA-Milchvieh, (2011): Betriebszweigauswertung Milchvieh 2009/10. Gutes Management Erfolgsgarant bei schlechten Preisen. [Internet: URL: Deutscher Holstein Verband e.v. (DHV), (2011): Landesvereinigung der Milchwirtschaft Niedersachsen e. V., (2011): Milchmarktbericht Niedersachsen Februar Landwirtschaftskammer Niedersachsen, (2010): Richtwert-Deckungsbeiträge 2009 der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, 80. Nilforooshan, M.A. and M.A. Edriss, (2004): Effect of age at first calving on some productive and longevity traits in Iranian Holstein of the Isfahan province. J. Dairy Sci. 67, Wangler, A., E. Blum, I. Böttcher und P. Sanftleben, (2009): Lebensleistung und Nutzungsdauer von Milchkühen aus der Sicht einer effizienten Milchproduktion. Züchtungskunde 81,