Comparison between data mining methods to assess calving difficulty in cattle / Comparación entre métodos de minería de datos para evaluar la dificultad al parto en ganado / Comparação entre métodos de mineração de dados para avaliar a dificuldade no parto em bovinos

Abstract Background: Dystocia in cattle results in adverse consequences (increased calf morbidity and mortality, decreased fertility, and milk production, lower cow survival and reduced welfare) leading to considerable economic losses. Objective: To classify calvings in dairy cattle according to their difficulty using selected data mining methods (classification and regression trees (CART), chi-square automatic interaction detection trees (CHAID) and quick, unbiased, efficient, statistical trees (QUEST)), and to identify the most significant factors affecting calving difficulty. The results of data mining methods were compared with those of a more traditional generalized linear model (GLM). Methods: A total of 1,342 calving records of Polish Holstein- Friesian black-and-white heifers from four farms were used. Calving difficulty was divided into three categories (easy, moderate and difficult). Results: The percentages of calvings correctly classified by CART, CHAID, QUEST, and GLM were as follows: 35.14, 18.92, 19.82, and 43.24% (easy), 68.70, 73.91, 81.74, and 41.74% (moderate), and 77.27, 85.45, 73.64, and 81.82% (difficult), respectively. The most important factors affecting calving difficulty were bull's rank (based on the mean calving difficulty score of its daughters), calving age, farm category (based on its mean milk yield) and calving season. Conclusion: All classification models were satisfactory and could predict the class of calving difficulty.

Resumen Antecedentes: La distocia en el ganado resulta en consecuencias adversas (elevadas morbilidad y mortalidad de terneros, reducida fertilidad y producción de leche, menor supervivencia y bienestar de las vacas) que conllevan a pérdidas económicas considerables. Objetivo: Clasificar los partos del ganado lechero en función de su grado de dificultad a través de métodos seleccionados de minería de datos (árboles de clasificación y de regresión (CART), detección automática de interacción chi-cuadrado (CHAID) y árboles estadísticos no sesgados y eficientes (QUEST)) e identificar los factores más característicos de dificultad al parto. Los resultados de los métodos de minería de datos se compararon con los del modelo lineal generalizado tradicional (GLM). Métodos: Se utilizaron 1.342 registros de parto de novillas de raza polaca Holstein-Friesian blanca y negra de cuatro explotaciones lecheras. La dificultad de parto del ganado se dividió en tres categorías (fácil, moderado y difícil). Resultados: El porcentaje de partos correctamente clasificados por CART, CHAID, QUEST y GLM fue 35,14, 18,92, 19,82 y 43,24% (fácil), 68,70, 73,91, 81,74 y 41,74% (moderado), y 77,27, 85,45, 73,64 y 81,82% (difícil), respectivamente. Los factores más importantes de dificultad de parto fueron el rango de toro (determinado sobre la base de dificultad media de los partos de sus hijas), la edad al parto, la categoría de las fincas (sobre la base del rendimiento medio de leche) y la temporada de parto. Conclusión: Todos los modelos de clasificación se caracterizaron como satisfactorios y podrían predecir la clase de dificultad al parto.

Resumo Antecedentes: A distócia em bovinos resulta em consequências adversas (aumento da morbidade e mortalidade dos bezerros, diminuição da fertilidade e da produção de leite, baixa sobrevivência da vaca e redução do bem-estar) levando a consideráveis perdas econômicas. Objetivo: Classificar os partos do gado leiteiro segundo o seu grau de dificuldade através dos métodos selecionados de data mining (árvores de classificação e regressão (CART), detecção automática de interação chi-quadrado (CHAID) e ârvores estatísticas eficientes e rápidas e imparciais (QUEST)) e identificar os fatores mais importantes para a dificuldade nos partos. Os resultados dos métodos de data mining foram comparados com os resultados do modelo lineal generalizado (GLM) mais convencional. Métodos: Foram utilizados 1.342 registos de partos de novilhas da raça polaca Holstein-Frísia branca e preta de quatro fazendas. A dificuldade em um parto foi dividida em três categorias (fácil, média, difícil). Resultados: A percentagem de partos corretamente classificados através de CART, CHAID, QUEST e GLM foram de 35,14, 18,92, 19,82 e 43,24% (fácil), 68,70, 73,91, 81,74 e 41,74% (média) e 77,27, 85,45, 73,64 e 81,82% (difícil), respetivamente. Os fatores mais importantes de dificuldade no parto foram a classificação do touro (determinada com base na dificuldade média nos partos de suas filhas), a idade no momento de parto, a categoria de exploração leiteira (com base no rendimento médio de leite) e a temporada de parto. Conclusão: Todos os modelos de classificação destacaram-se por sua qualidade satisfatória e foram capazes de prever a categoria de dificuldade de um parto.

Valor nutritivo da cana-de-açúcar adicionada com óxido de cálcio para novilhas Holandês x Zebu / Nutritive value of sugarcane added with calcium oxide in Holstein-Zebu heifers

Foram avaliados os consumos e as digestibilidades aparentes da matéria seca (MS), matéria orgânica, proteína bruta e os consumos da matéria seca digestível e dos nutrientes digestíveis totais (NDT), em 18 novilhas Holandês x Zebu, distribuídas em blocos ao acaso, alimentadas com cana-de-açúcar acrescida ou não a 1 por cento de óxido de cálcio - na matéria natural - após 24 horas de hidrólise, com diferentes tempos de administração da mistura de ureia e sulfato de amônio - zero e 24 horas antes do fornecimento aos animais. As diferenças entre as médias foram avaliadas por contrastes ortogonais, a 1 por cento de significância. Houve efeito negativo (P<0,01) da adição do óxido de cálcio no consumo de NDT, na digestibilidade aparente da matéria orgânica e na eficiência da utilização do nitrogênio. A administração de ureia no momento da hidrólise causou diminuição no consumo e na digestibilidade aparente da PB. Não houve benefício tanto da inclusão de óxido de cálcio quanto da adição de ureia 24 horas antes do fornecimento aos animais.

We evaluated the intake and apparent digestibility of dry matter, organic matter, crude protein, and intakes of digestible dry matter and total digestible nutrients (TDN) in 18 Holstein-Zebu heifers divided into blocks, fed with diets of sugarcane treated or not with 1 percent in the natural matter of calcium oxide (CaO), after 24 hours of hydrolysis, at different times of administration of the mixture of urea and ammonium sulfate (zero and 24 hours). Differences between means were evaluated by orthogonal contrasts at 1 percent significance. There was a negative effect (P<0.01) to the addition of calcium oxide in TDN intake, apparent digestibility of organic matter and the efficiency of nitrogen utilization. The administration of a mixture of urea and ammonium sulfate at the time of hydrolysis caused a decrease in consumption and apparent digestibility of crude protein. There was no benefit in the inclusion of calcium oxide nor the addition of urea 24 hours before the animal feeding.

Parâmetros digestivos e produção de proteína microbiana em novilhas em crescimento compensatório / Digestive parameters and protein microbial production in heifers under compensatory growth

Avaliaram-se o manejo para crescimento compensatório e o efeito da suplementação com ionóforo na dieta sobre os parâmetros digestivos e sobre a produção de proteína microbiana de novilhas leiteiras. Foram utilizadas 20 animais puros da raça Pardo-Suíça, com média de peso inicial de 200kg aos cinco meses de idade. Os tratamentos foram arranjados em um esquema fatorial 2x2x2, e os animais foram alocados, aleatoriamente, em cada uma das combinações. O fator 1 consistiu dos sistemas de alimentação (convencional e crescimento compensatório), o fator 2, da utilização (200mg de monensina/animal/dia) ou não de ionóforo e o fator 3, dos períodos de alimentação (P1 e P2). A inclusão de ionóforo na dieta aumentou os coeficientes de digestibilidade total da matéria seca, da matéria orgânica, dos carboidratos totais e da fibra em detergente neutro. Não houve efeito do sistema de alimentação, da adição de ionóforo à dieta e do período sobre a produção microbiana. A eficiência microbiana (g PB microbiana/kg de NDT consumido) no período de restrição foi maior que no período de realimentação.

The effects of compensatory growth and ionophore supplementation of diet of dairy heifer on digestive parameters and protein microbial production were evaluated. Twenty five-month-old Brown-Swiss heifers averaging 200kg b.w. were used. The treatments were arranged in a factorial design (2x2x2) with the animals randomly allocated to each of the combinations. Factor 1 was based on the feeding systems (conventional and compensatory growth), factor 2 on ionophore supplementation option (200mg of monensin/animal/day or not) and factor 3, on the feeding periods (P1 and P2). The diet supplemented with ionophore increased the total digestibility coefficients of dry matter, organic matter, total carbohydrates, and neutral detergent fiber. No effect of feeding systems, ionophore supplementation, or feeding periods based on microbial production was oberved. The microbial efficiency (g of microbial crude protein/kg of NDT intake) during the restriction period was higher than the re-feeding period.