Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

During the last centuries dairy cow breeding has strived to increase milk yield resulting in a dairy cow that produces large quantities of milk. However, high milk yield has been shown to be correlated with decreased reproductive performance (Nebel & McGilliard; 1993). The problem with low fertility among dairy cows has become one of the more costly problems for the dairy industry as of today.

Low fertility causes a number of problems that affect herd profitability. Replacement and calving interval are two measures used to describe dairy herd performance. The maximum milk yield and net farm income is associated with a calving interval of 12 – 13 months (Hollman. 1984). The replacement rate also affects the economic result of the dairy herd. Jagannatha et al (1999) calculate the optimal replacement rate to 20%. However, low fertility tends to increase the calving interval and the number of cows culled increases due to infertility.

The activity meter system provides a management tool that facilitates the detection of cows in heat and provides information that helps to determine the most suitable time of insemination. The objective of this thesis is to evaluate the economic impact of an automated estrus detection system on the dairy farm. The study analyses the impact of improved pregnancy rate on replacement, milk yield, feed costs, breeding costs and the number of calves born. These parameters in combination affect net farm income associated with the introduction of activity metering.

In order to evaluate the consequences of activity metering a simulation model has been developed. The model is a modified waiting line simulation model where pregnancy rate determines the time each cow has to wait for a subsequent insemination ultimately leading to pregnancy. The pregnancy rate is a stochastic parameter with a uniform distribution. If a cow does not become pregnant after a number of inseminations she is culled due to infertility. Based on the pregnancy rate the model calculates the calving interval for each cow and creates an average herd calving interval. Based on the individual calving interval an average daily milk yield is calculated for the herd. Daily average herd milk yield is matched with the corresponding cost of the feed mix.

Based on farm visits and international dairy statistics two case farms have been identified. The first farm is situated in Northern Italy. It is managed as a typical Western European dairy farm. The production is highly specialized and cows do not graze on pasture. Herd size is 400 cows. The other farm is situated in Southwest Great Britain. This farm is characterized as a less intensive operation with a smaller herd, 150 cows. These cows produce a lower annual milk yield compared to the Italian herd. The herd is fed on pasture only to a small extent.

The simulation is carried out by comparing the net revenues of the farm, based on the parameters mentioned, before and after the introduction of the activity metering system. The difference in net revenue between the two cases is the annual net revenue of the activity meter investment. The simulation reveals a positive net revenue in all cases when activity metering is used. The net revenue per cow and year of the investment ranges from 70 to 251 € for the Italian farm and 8 to 178 € for the U.K. farm. The economic impact of the system is more pronounced for the Italian farm. The result change as the initial reproductive performance of the diary herd is improved. If management is characterized by good skills, resulting in a relatively high pregnancy rate prior to introducing the system, the economic impact of the system is not as high, compared to a situation with less skilled management. However, in all cases the simulations display a positive gain in net revenue from using automated estrus detection.

Milk yield, feed cost and replacement rate have the most pronounced impacts on the result. Changes in these parameters account for the larger share of the net revenue of the system. Consequently, initial reproductive performance and the ability of the system to facilitate improvements in reproductive management are of critical importance to the result.

De senaste decenniernas avelsarbete inom mjölkproduktionen har bland annat syftat till att öka mjölkavkastningen, vilket har resulterat i en mjölkko som producerar stora mängder mjölk. Hög mjölkavkastning har dock visat sig korrelera med försämrad fertilitet (Nebel & McGilliard; 1993). Låg fertilitet har därför blivit ett av de mer kostsamma problemen i modern mjölkproduktion.
Infertilitet förorsakar en rad problem med negativ effekt på lönsamheten. Kalvningsintervall och utslagning är viktiga parametrar som påverkar mjölkproduktionen i en besättning. Mjölkavkastningen och det ekonomiska resultatet påverkas av kalvningsintervallet vilket innebär att det bästa resultatet erhålles vid ett intervall på 12 till 13 månader. (Hollman; 1984). Utslagsprocenten har även stor påverkan på resultatet. Jagannatha m fl (1999) beräknar den optimala utslagsprocenten till 20%. Låg fertilitet tenderar dock att öka både kalvningsintervallets längd och utslagsprocenten då kor som inte blir dräktiga måste slås ut.
Aktivitetsmätarsystemet är ett exempel på ett informationssystem som syftar till att effektivisera mjölkproduktionen. Systemet upptäcker brunster och ger ett beslutsunderlag avseende lämplig tidpunkt för inseminering av en enskild ko. Syftet med denna uppsats är att utvärdera de ekonomiska konsekvenserna av att introducera ett aktivitetsmätarsystem på mjölkgårdar. Studien avser att analysera hur ökad effektivitet i reproduktionsarbetet påverkar utslagsprocent, mjölkavkastning, foderkostnad, reproduktionskostnader och antalet kalvar. Genom en förändring i dessa parametrar analyseras förändring i mjölkföretagets årliga vinst till följd av introduktion av aktivitetsmätarsystemet.
En stokastisk simuleringsmodell har utvecklats. Modellen kan betraktas som en modifierad kösimuleringsmodell där reproduktionseffektiviteten avgör hur lång tid det dröjer innan varje ko blir dräktig. Om kon inte blir dräktig inom en viss tid slås kon ut på grund av infertilitet. Dräktighetsutfallet i modellen följer en uniform fördelningsfunktion. Beroende på effektiviteten i reproduktionen beräknas kalvningsintervallet för varje ko. Kalvningsintervallen summeras för att beräkna besättningens genomsnittliga kalvningsintervall. Kalvningsintervallet ligger sedan till grund för beräkning av mjölkavkastning, mjölkintäkt och foderkostnad.
Genom besök på gårdar och internationell statistik har två fallgårdar skapats. Den ena gården är belägen i norra Italien. Gården karaktäriseras av en hög av grad av specialisering, utan betesdrift med högt avkastande kor. Besättningen består av 400 kor. Gården är typisk för större västeuropeiska och nordamerikanska mjölkgårdar. Den andra gården är belägen i sydvästra England. Gården drivs mer extensivt med en mindre besättning, 150 kor. Korna har något lägre avkastning och betar i viss utsträckning.
Modellen simulerar det ekonomiska resultatet i en situation med eller utan aktivitetsmätare. Skillnaden i resultat utgör vinsten hänförlig till aktivitetsmätaren. En introduktion av aktivitetsmätare visar att gårdarnas resultat förändras med 70 € till 251 € för den italienska gården och från 8 € till 178 € för den brittiska gården. Betydelsen av den nya tekniken varierar men är som störst för den italienska gården. Resultatet påverkas starkt av gårdens reproduktionsstatus när systemet introduceras. Det ekonomiska resultatet för en gård med sämre initial reproduktiv effektivitet påverkas därmed relativt sett mer jämfört med en gård med en initialt högre gard av effektivitet.