Association of cow, feeding, and environmental conditions with milk performance in organic dairies, rumen-protected amino acids supplementation in mid-lactation cows, and feeding practices management in Brazilian dairies

Abstract

Our objectives with this study were 1) evaluate the effects of lactation number, somatic cells count (SCC), season, production system, and breed on milk yield (MY), and fat and protein milk concentrations of cows in organic herds, 2) evaluate the effects of supplementing methionine (Met) and lysine (Lys) as rumen-protected AA on milk yield and composition of mid-lactating Holstein cows in a commercial dairy feeding a low-forage diet, and 3) gather information of feeding practices in Brazilian dairies and identify whether those practices are associated with herd milk production level. In the first study, a Wood model was used to fit an average lactation curve for MY and milk fat and protein from a data set containing individual monthly cow’s milk test days from 14 organic dairies collected between 2012 to 2015. Overall, MY and milk fat and protein were affected by lactation number, breed, feed condition, season, and somatic cell count. Greater milk yield was found for cows in the fourth lactation, for Holstein cows, in the winter and spring season, and for cows under grazing feed conditions, and for cows with low SCC. In the second study, a total of 314 multiparous cows were randomly assigned to control [CON; 107 g of dry distillers grains (DDG)] or rumen protected Met and Lys (RPML; 107 g DDG + 107 g of RPML). Throughout 42 d of study, cows were grouped in a single dry lot pen and fed the same TMR diet twice daily. Milk components from a.m. and p.m. milkings were determined from samples collected at d 0, 14, 28, and 42 of the study. Treatments effects were evaluated at the cow-level considering milk yield and composition taken at baseline (1 wk before the experiment) as a covariate in the models. Clinical mastitis risk was assessed by Poisson regression. Plasma Met increased (26.9 vs. 36.0 µmol/L), and Lys tended to increase (102.5 vs. 121.1 µmol/L) with RPML supplementation. Cows supplemented with RPML had higher milk yield (46.0 vs. 45.4 kg/d); however, milk components yield and concentration were not affected by RPML supplementation. Although somatic cell count was not affected by RPML supplementation, the risk of clinical mastitis was 0.39 times lower for RPML than CON cows (95% CI: 0.17-0.90). Results suggest that RPML supplementation increased milk yield and decreased the risk of clinical mastitis in mid-lactation cows. In the third study, an online survey was performed to assess Brazillian dairy farmers' most common feeding practices in confined systems. The survey consisted of 38 questions divided into 4 sections to assess feeding practices performed in high milk- production pens. The questionnaire was mailed to 500 dairy producers, and 135 responses (27.6%) were returned. After data screening, the remaining 82 responses were analyzed. From the 82 responses, 56 (68%) and 26 (32%) were answered by the dairy manager and nutritionists, respectively. Dairies were categorized according to their 305-day milk production (kg) as low production (LP; <7,000; n = 27), medium production (MP; 7,000 to 10,000; n = 35), and high production (HP; >10,000; n = 20). Overall, herd size averaged 175 lactating dairy cows containing Holstein (n = 52; 63%), Holstein × Gyr (n = 22; 27%), and Jersey (n = 8; 10%) herds. High production cows were housed on compost barn (n = 42; 51%), dry lot (n = 24; 29%), and free- stall (n = 16; 20%). The HP and MP herds had a greater risk ratio to have a trough wash protocol than LP herds. The HP herds had a greater risk ratio to evaluate TMR physically effective fiber NDF (peNDF) than LP herds. The MP herds had a greater risk ratio to measure feed efficiency, check forage dry matter (DM), and evaluate corn processing compared to LP herds. The risk ratio was not different among the 3 herds groups regarding the use of mixer wagon, evaluating TMR DM, evaluating particle size distribution, calibration of the wagon scale, use of TMR stabilizers, feedstuffs composition analysis, feed after milk time, feed push-ups, feed bunk cleaned-up, and feed for refusals, have employee´s training protocol, group primiparous separately from multiparous, and have a colling system. Althougt most of risk ratio were similar between herds, the HP and MP herds had greater frequencies on the most feeding practices compated LP herds. In summary, survey results can be used to develop and disseminate target information on feeding practices and feed bunk in Brazilian dairies. Keywords: Organic milk production. Rumen-protected amino acids. Feed bunk practices.

Objetivou-se com este estudo 1) avaliar os efeitos do número de lactações, contagem de células somáticas (CCS), estação do ano, sistema de alimentação e raça na produção de leite e no conteúdo de gordura e proteína do leite de vacas em rebanhos orgânicos; 2) avaliar o efeito da suplementação de metionina (MET) e lisina (LIS) protegidos da degradação ruminal sobre a produção e composição do leite de vacas holandesas no terço médio de lactação, e 3) coletar informações sobre as práticas alimentares em laticínios brasileiros e identificar se essas práticas estão associadas ao nível de produção de leite dos rebanhos. No primeiro estudo o modelo de Wood foi usado para ajustar uma curva de lactação média para produção de leite e gordura e proteína do leite de um conjunto de dados contendo teste individuais mensais de vacas de 14 laticínios orgânicos coletados entre 2012 a 2015. No geral, produção de leite, gordura e proteína do leite foram afetados pelo número de lactação, raça, condição alimentar, estação do ano e CSS. Maior produção de leite foi observada para vacas Holandesas, para vacas na quarta lactação, nas estações de inverno e primavera, para vacas em regime de pastejo e para vacas com baixo CCS. Para o segundo estudo, 314 vacas multíparas foram aleatoriamente designadas para controle [CON; 107 g de grãos secos de destilaria (DDG)] ou MET e LIS protegidas no rúmen (RPML; 107 g DDG + 107 g de RPML). Ao longo de 42 dias de estudo vacas foram agrupadas em uma única baia de dry lot e foram alimentadas com dieta total duas vezes ao dia. A produção de leite e os casos clínicos de mastite foram registrados diariamente. Componentes de ambas foram determinadas a partir de amostras coletadas nos dias 0, 14, 28 e 42 do estudo. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados no nível das vacas, considerando a produção e a composição do leite tomadas na linha de base (uma semana antes do experimento) como uma covariável nos modelos. O risco de mastite clínica foi avaliado por regressão de Poisson. Plasma MET aumentou (26,9 vs. 36,0 µmol/L), e LIS tendeu a aumentar (102,5 vs. 121,1 µmol/L) com a suplementação de RPML. Vacas suplementadas com RPML tiveram maior produção de leite (45,4 vs. 46,0 kg/d); entretanto, a produção e concentração dos componentes do leite não foram afetados pela suplementação de RPML. Embora a contagem de células somáticas não tenha sido afetada pela suplementação de RPML, o risco de mastite clínica foi 0,39 vezes menor para RPML do que para vacas CON (IC 95%: 0,17-0,90). Os resultados do segundo estudo sugerem que a suplementação de RPML aumenta a produção de leite e diminui o risco de mastite clínica em vacas no terço médio de lactação. No terceiro estudo foi realizada uma survey para avaliar as práticas alimentares mais comuns utilizadas pelos produtores de leite brasileiros em sistemas de produção de confinamento. A pesquisa consistiu em 38 questões divididas em 4 seções para avaliar as práticas alimentares realizadas em baias de alta produção de leite. O questionário foi enviado a 500 produtores de leite e 135 respostas (27,6%) foram recebidas. Após a triagem de dados, as 82 respostas restantes foram analisadas. Das 82 respostas, 56 (68%) e 26 (32%) foram respondidas pelo gerente de fazenda e nutricionista, respectivamente. Os rebanhos foram categorizados de acordo com a produção de leite corrigida para 305 dias (kg) como: baixa produção (LP; <7.000; n = 27), produção média (MP; 7.000 a 10.000; n = 35) e alta produção (HP;> 10.000; n = 20) nível de produção de leite do rebanho. No geral, o tamanho dos rebanhos foi de 175 vacas em lactação, sendo 52, 22 e 8 rebanhos da raça Holstein, Girolando e Jersey, respectivamente. As vacas foram alojadas em compost barn (n = 42; 51%), dry lot (n = 24; 29%) e free-stall (n = 16; 20%). Os rebanhos HP e MP apresentaram maior risk ratio para lavagem de bebedouros que rebanhos de LP. Os rebanhos de alta produção tiveram maior risk ratio para avaliar FDN fisicamente efetiva (peNDF) da TMR em comparação com a LP rebanhos. Rebanhos de MP apresentaram maior risk ratio para mensurar a eficiência alimentar, verificar a MS da forragem e avaliar o processamento do milho em comparação aos LP rebanhos. Por outro lado, risk ratio não diferiu entre os três grupos de rebanhos para uso de vagão misturador, avaliação da MS da TMR, avaliação da distribuição de partículas da dieta, calibração da balança do vagão, uso de estabilizadores de TMR, análise de composição de alimentos, fornecimento da dieta após a ordenha, push-up a dieta, limpeza de cocho, alimentar para sobras, ter protocolo de treinamento de funcionários, agrupar primíparas separadamente de multíparas. Independentemente do nível de produção de leite, os rebanhos tiveram metas de sobras de 5% e frequências de avaliação da eficiência alimentar (mensal), limpeza de cocho (7 × sem) e avaliação peNDF da TMR (mensal). A maior parte dos produtores de alta produção reportaram fornecer dieta três vezes ao dia, enquanto os produtores de MP e LP alimentam as vacas duas vezes ao dia. Quarenta e um por cento dos produtores de HP relataram flexão de ração cinco ou mais vezes por dia, enquanto apenas 15 e 31% dos MP e LP produtores relataram mesma frequência, respectivamente. Quarenta e quatro por cento dos produtores de HP relataram lavar bebedouro sete vezes por semana, enquanto apenas 26 e 17% dos produtores de MP e LP relataram a mesma frequência. Maior frequência de análise da composição da dieta foi relatada para a maioria dos MP (55%; mensal) produtores, seguido por HP (44%; mensal e <1 × mês) e LP (50%; ≤ 1x mês) produtores, respectivamente. Independentemente do nível de produção de leite, os rebanhos relataram avaliar a MS da forragem mensalmente e quando um novo silo é aberto. A maioria dos produtores de MP (38%) relatou avaliar o processo de grãos de milho em todos os vagões, enquanto a maioria da HP (54%) e LP (50%) relataram avaliá-lo apenas em alguns vagões. Em conclusão, os resultados da survey demonstraram que os produtores de rebanhos de HP e MP apresentaram maior frequência de práticas de manejo alimentar do que produtos de rebanhos de LP. No entanto, o risk ratio foi similar entre os grupos de rebanhos de diferentes níveis de produção. Resumidamente, estes resultados podem ser usados para desenvolver e disseminar informações-alvo sobre práticas de alimentação e de cocho beliches em fazendas brasileiros. Palavras-chave: Leite orgânico. Aminoácidos protegidos. Manejo alimentar.