Development and evaluation of a model to predict sheep nutrient requirements and feed utilisation

Antonello Cannas, Alberto Stanislao Atzori
2005 Italian Journal of Animal Science  
Development and evaluation of a model to predict sheep nutrient requirements and feed utilisation ABSTRACT A new feeding system for sheep, called MIPAF, was developed by integrating previously published equations with new ones to predict energy and protein requirements as well as feed utilization of sheep. Special emphasis was given to dairy sheep, whose specific needs are not considered by most sheep feeding systems, and to some of the environmental factors that affect requirements. Original
more » ... uations were added to predict fluxes in body energy reserves from body weight (BW) and body condition score. The prediction of supply of nutrients was based on the discount system of Van Soest. Thus, the MIPAF system predicts feed value as a function of the specific feeding level of the sheep that receive the ration. The ability of the MIPAF model to predict BW variations was evaluated using data from six studies with adult sheep (13 treatments with lactating ewes and 15 with dry ewes or wethers). The model predicted the variations of BW in sheep with no bias, but with high rooted mean squared prediction error (RMSPE) (mean bias = -0.1 g/d; P > 0.1; RMSPE = 44.9 g/d; n = 28). Three extreme outliers were discarded because the treatment diets, made only of wheat straw and supplied to mature wethers, had very low CP concentrations (less than 3.25%, DM basis). After the outliers were removed, the prediction error improved but the mean bias became significantly different from zero (mean bias = -12.3 g/d; P < 0.05; RMSPE = 29.6 g/d; n = 25). Prediction accuracy was different between lactating and non lactating sheep. Variations of BW in lactating ewes were predicted with high accuracy (mean bias = 6.8 g/d; P > 0.1; RMSPE = 18.7 g/d; n = 13), while for dry ewes the model was less accurate, under predicting the variations in BW (mean bias = -33.0 g/d, P < 0.001; RMSPE = 38.1 g/d; n = 12). The evaluations included published experiments with sheep of diverse body sizes and physiological stages fed diverse diets at various levels of nutrition. This suggests that the MIPAF model can be used to evaluate diets and animal performance in a variety of production settings with good accuracy. RIASSUNTO SVILUPPO E VALIDAZIONE DI UN MODELLO DI STIMA DEI FABBISOGNI NUTRITIVI E DELLA UTILIZZAZIONE DEGLI ALIMENTI NEGLI OVINI Un nuovo sistema di alimentazione per ovini, chiamato MIPAF, è stato sviluppato, integrando nuove equazioni con equazioni già pubblicate nella letteratura scientifica, al fine di stimare i fabbisogni energetici e proteici e il valore nutritivo degli alimenti. Particolare enfasi è stata data alle pecore da latte, non considerate da molti dei sistemi di alimentazione esistenti, ed agli effetti delle condizioni ambientali sui fabbisogni energetici. Il modello MIPAF comprende equazioni originali appositamente sviluppate per migliorare la stima del flusso di riserve corporee e la relazione tra peso corporeo e stato ITAL.J.ANIM.SCI. VOL. 4 (SUPPL. 1), 15-33, 2005 di ingrassamento. La stima del valore energetico e proteico è stata basata sul sistema dei discount di Van Soest, che tiene conto del livello nutritivo col quale sono alimentati gli animali per determinare l'apporto di energia e proteine derivante dalla razione alimentare. La capacità del modello MIPAF di stimare le variazioni di peso e di riserve corporee in ovini è stata valutata utilizzando dati derivanti da sei pubblicazioni scientifiche nelle quali erano riportati esperimenti condotti su ovini adulti (13 trattamenti su pecore in lattazione e 15 su pecore in asciutta o su montoni). Il modello MIPAF ha stimato senza bias ma con un elevato errore di predizione (RMPSE = radice dell'errore quadratico medio di predizione) le variazioni di peso (bias medio = -0.1 g/d; P > 0.1; RMSPE 44.9 g/d; n = 28). Tre trattamenti su montoni sono stati esclusi dallo studio perché l'analisi statistica li ha evidenziati come outliers. Questi animali utilizzavano diete molto povere di proteina (meno del 3.25% della SS), costituite solamente da paglia di grano. In seguito alla rimozione di questi dati, l'errore di predizione è diminuito ma il bias medio è cresciuto (bias medio = -12.3 g/d; P < 0.05; RMSPE = 29.6 g/d; n = 25). La capacità di predizione del modello è risultata diversa tra pecore in lattazione e pecore in asciutta. Le variazioni di peso delle pecore in lattazione sono state stimate in maniera accurata (bias medio = 6.8 g/d; P > 0.1; RMSPE 18.7 g/d; n = 13), mentre quelle delle pecore in asciutta sono state sottostimate (bias medio = -33.0 g/d, P < 0.001; RMSPE = 38.1 g/d; n = 12). La validazione del modello MIPAF è stata condotta utilizzando pubblicazioni che consideravano ovini di diverso peso corporeo e stadio fisiologico, alimentati con razioni molto diverse somministrate a diversi livelli nutritivi. Ciò suggerisce che il modello proposto possa essere utilizzato per valutare con buona capacità previsionale le razioni e le prestazioni produttive degli ovini in condizioni ambientali e di allevamento molto diverse.
doi:10.4081/ijas.2005.1s.15 fatcat:bcqa7pl72rbqbg3ncbwleb6jiy