Estimation of growth in intact grazing Holstein steers

Abstract

Summary Background: animal growth does not follow a linear pattern. Accordingly, fitted non-linear models are used to analyze the relationship between growth rate and age. Objective: to assess the ability of several mathematical models (Gompertz, Brody, and von Bertalanffy) to describe growth and development patterns of grazing Holstein males (Bos taurus). Methods: twenty eight intact Holstein steers (average weight 203.8 ± 37.5 kg) were used in the study. The animals grazed on Kikuyu grass pastures (Pennisetum clandestinum) and were supplemented with 1 kg dry matter of reconstituted grain silage until weight reached 301.9 ± 47.9 kg. Animals were weighed at the beginning of the experiment and monthly thereafter from 14 to 21 months of age. The Marquardt's iterative algorithm of PROC NLIN procedure for non-linear models available in the SAS software was used to fit the data to each model and estimate the parameters. Results: Brody model reached the highest estimated value for adult weight (1,097.6 kg) while the Gompertz model displayed the lowest value (795 kg). Bertalanffy model indicated the lowest estimate for maturity index (0.0028) while the highest estimate was obtained by Gompertz (0.0047), being statistically different (p < 0.05). Conclusions: Gompertz model best described growth of intact Holstein steers under rotational grazing and feed supplementation. Key words: Brody, dairy steers, Gompertz, mathematical models, von Bertalanffy. Resumen Antecedentes: los animales en crecimiento no siguen un patrón lineal; así que para describir este patrón se necesitan modelos no lineales ajustados, que analicen la relación entre la velocidad de crecimiento y la edad del animal. Objetivo: evaluar los modelos matemáticos Gompertz, Brody y von Bertalanffy de acuerdo con su capacidad para describir el patrón de crecimiento y desarrollo de los machos Holstein (Bos taurus) en pastoreo. Métodos: el estudio experimental se realizó con 28 novillos enteros de raza Holstein, con peso vivo promedio de 203,8 ± 37,5 Kg. Los animales permanecieron en pastoreo rotacional de pasto kikuyo (Pennisetum clandestinum) y fueron suplementados con 1 Kg de materia seca de silo de grano reconstituido hasta alcanzar un peso promedio de 301,9 Kg. ± 47,9 Kg. Los animales fueron pesados al inicio del experimento y luego con intervalos de 30 días, obteniendo información desde los 14 hasta los 21 meses de vida. El ajuste de los datos a cada modelo y las estimativas de los parámetros se realizaron por medio iterativo del algoritmo Marquardt del procedimiento para modelos no lineales PROC NLIN de SAS. Resultados: el modelo Brody alcanzó el mayor valor estimado para el parámetro "peso maduro" (1097, 6 Kg) y el modelo Gompertz obtuvo el menor valor (795 Kg). El modelo de Bertalanffy presentó el menor estimativo del parámetro "índice de madurez" (0,0028), mientras que el mayor estimativo lo presentó el modelo de Gompertz (0,0047), mostrando diferencia significativa (p < 0,05). Conclusiones: el modelo de Gompertz fue el que mejor describió el patrón de crecimiento de los machos Holstein en pastoreo rotacional con suplementación. Palabras clave: Brody, Gompertz, modelos matemáticos, novillos de lechería, von Bertalanffy. Resumo Antecedentes: os animais no seu crescimento não seguem um patrão lineal, pelo qual são necessários modelos matemáticos não lineais, que estudem a relação entre a taxa de crescimento e a idade do animal. Objetivo: avaliar os modelos Gompertz, Brody e von Bertalanffy na sua capacidade para descrever o crescimento de machos inteiros da raça holandês em condições de pastejo. Métodos: o estudo foi realizado com 28 animais não castrados da raça holandês, cujo peso vivo ao inicio do experimento foi de 203,8 ± 37,5 Kg. Os animais foram mantidos em um sistema de pastejo rotacionado com capim kikuyu (Pennisetum clandestinum) e suplementados com 1 Kg de matéria seca de silagem de grão reconstituído até atingir um peso médio de 301,9 ± 47,9 Kg. Todos os animais foram pesados ao inicio do experimento e depois a intervalos de 30 dias, obtendo informação entre os 14 e 21 meses de vida. O ajuste dos dados a cada modelo e as estimativas dos parâmetros foram realizadas com o procedimento PROC NLIN do SAS. Resultados: o modelo Brody atingiu o maior valor estimado para o parâmetro "peso à maturidade" (1097,6 Kg) e o modelo Gompertz obteve o menor valor (795 Kg). O modelo von Bertalanffy apresentou a menor estimativa do parâmetro "índice de maturidade" (0,0028) entanto que o maior valor foi encontrado no modelo Gompertz (0,0047) (p < 0,05). Conclusões: o modelo Gompertz foi o que melhor descreveu o crescimento de machos da raça Holandês mantidos em condições de pastejo rotacionado com suplementação. Palabras chave: Brody, Gompertz, modelos matemáticos, novilhos de origem leiteira, von Bertalanffy.