Prediction of enteric methane production, yield, and intensity in dairy cattle using an intercontinental database

Verfasser / Beitragende:
[Mutian Niu, Ermias Kebreab, Alexander N. Hristov, Joonpyo Oh, Claudia Arndt, André Bannink, Ali R. Bayat, André F. Brito, Tommy Boland, David Casper, Les A. Crompton, Jan Dijkstra, Maguy Eugène, Phil C. Garnsworthy, Najmul Haque, Anne L.F. Hellwing, Pekka J. Huhtanen, Michael Kreuzer, Björn Kuhla, Peter Lund, Jørgen Madsen, Cécile Martin, Shelby C. McClelland, Mark McGee, Peter J. Moate, Stefan Muetzel, Camila Muñoz, Padraig O'Kiely, Nico Peiren, Christopher K. Reynolds, Angela; id_orcid 0000-0002-5750-2111 Schwarm, Kevin J. Shingfield, Tonje M. Storlien, Martin R. Weisbjerg, David R. Yáñez Ruiz, Zhongtang Yu]
Ort, Verlag, Jahr:
2018
Enthalten in:
Global Change Biology, 24 (8), pp. 3368-3389
Format:
Artikel (online)
ID: 52878188X
LEADER naa a22 4500
001 52878188X
005 20180924065512.0
007 cr unu---uuuuu
008 180924e201808 xx s 000 0 eng
024 7 0 |a 10.3929/ethz-b-000275147  |2 doi 
024 7 0 |a 10.1111/gcb.14094  |2 doi 
035 |a (ETHRESEARCH)oai:www.research-collecti.ethz.ch:20.500.11850/275147 
245 0 0 |a Prediction of enteric methane production, yield, and intensity in dairy cattle using an intercontinental database  |h [Elektronische Daten]  |c [Mutian Niu, Ermias Kebreab, Alexander N. Hristov, Joonpyo Oh, Claudia Arndt, André Bannink, Ali R. Bayat, André F. Brito, Tommy Boland, David Casper, Les A. Crompton, Jan Dijkstra, Maguy Eugène, Phil C. Garnsworthy, Najmul Haque, Anne L.F. Hellwing, Pekka J. Huhtanen, Michael Kreuzer, Björn Kuhla, Peter Lund, Jørgen Madsen, Cécile Martin, Shelby C. McClelland, Mark McGee, Peter J. Moate, Stefan Muetzel, Camila Muñoz, Padraig O'Kiely, Nico Peiren, Christopher K. Reynolds, Angela; id_orcid 0000-0002-5750-2111 Schwarm, Kevin J. Shingfield, Tonje M. Storlien, Martin R. Weisbjerg, David R. Yáñez Ruiz, Zhongtang Yu] 
246 0 |a Glob. chang. biol. 
506 |a Open access  |2 ethresearch 
520 3 |a Enteric methane (CH4) production from cattle contributes to global greenhouse gas emissions. Measurement of enteric CH4 is complex, expensive, and impractical at large scales; therefore, models are commonly used to predict CH4 production. However, building robust prediction models requires extensive data from animals under different management systems worldwide. The objectives of this study were to (1) collate a global database of enteric CH4 production from individual lactating dairy cattle; (2) determine the availability of key variables for predicting enteric CH4 production (g/day per cow), yield [g/kg dry matter intake (DMI)], and intensity (g/kg energy corrected milk) and their respective relationships; (3) develop intercontinental and regional models and cross‐validate their performance; and (4) assess the trade‐off between availability of on‐farm inputs and CH4 prediction accuracy. The intercontinental database covered Europe (EU), the United States (US), and Australia (AU). A sequential approach was taken by incrementally adding key variables to develop models with increasing complexity. Methane emissions were predicted by fitting linear mixed models. Within model categories, an intercontinental model with the most available independent variables performed best with root mean square prediction error (RMSPE) as a percentage of mean observed value of 16.6%, 14.7%, and 19.8% for intercontinental, EU, and United States regions, respectively. Less complex models requiring only DMI had predictive ability comparable to complex models. Enteric CH4 production, yield, and intensity prediction models developed on an intercontinental basis had similar performance across regions, however, intercepts and slopes were different with implications for prediction. Revised CH4 emission conversion factors for specific regions are required to improve CH4 production estimates in national inventories. In conclusion, information on DMI is required for good prediction, and other factors such as dietary neutral detergent fiber (NDF) concentration, improve the prediction. For enteric CH4 yield and intensity prediction, information on milk yield and composition is required for better estimation. 
540 |a Creative Commons Attribution 4.0 International  |u http://creativecommons.org/licenses/by/4.0  |2 ethresearch 
690 7 |a dairy cows  |2 ethresearch 
690 7 |a Dry matter intake  |2 ethresearch 
690 7 |a enteric methane emissions  |2 ethresearch 
690 7 |a methane intensity  |2 ethresearch 
690 7 |a methane yield  |2 ethresearch 
690 7 |a prediction models  |2 ethresearch 
700 1 |a Niu  |D Mutian  |e joint author 
700 1 |a Kebreab  |D Ermias  |e joint author 
700 1 |a Hristov  |D Alexander N.  |e joint author 
700 1 |a Oh  |D Joonpyo  |e joint author 
700 1 |a Arndt  |D Claudia  |e joint author 
700 1 |a Bannink  |D André  |e joint author 
700 1 |a Bayat  |D Ali R.  |e joint author 
700 1 |a Brito  |D André F.  |e joint author 
700 1 |a Boland  |D Tommy  |e joint author 
700 1 |a Casper  |D David  |e joint author 
700 1 |a Crompton  |D Les A.  |e joint author 
700 1 |a Dijkstra  |D Jan  |e joint author 
700 1 |a Eugène  |D Maguy  |e joint author 
700 1 |a Garnsworthy  |D Phil C.  |e joint author 
700 1 |a Haque  |D Najmul  |e joint author 
700 1 |a Hellwing  |D Anne L.F.  |e joint author 
700 1 |a Huhtanen  |D Pekka J.  |e joint author 
700 1 |a Kreuzer  |D Michael  |e joint author 
700 1 |a Kuhla  |D Björn  |e joint author 
700 1 |a Lund  |D Peter  |e joint author 
700 1 |a Madsen  |D Jørgen  |e joint author 
700 1 |a Martin  |D Cécile  |e joint author 
700 1 |a McClelland  |D Shelby C.  |e joint author 
700 1 |a McGee  |D Mark  |e joint author 
700 1 |a Moate  |D Peter J.  |e joint author 
700 1 |a Muetzel  |D Stefan  |e joint author 
700 1 |a Muñoz  |D Camila  |e joint author 
700 1 |a O'Kiely  |D Padraig  |e joint author 
700 1 |a Peiren  |D Nico  |e joint author 
700 1 |a Reynolds  |D Christopher K.  |e joint author 
700 1 |a Schwarm  |D Angela; id_orcid 0000-0002-5750-2111  |e joint author 
700 1 |a Shingfield  |D Kevin J.  |e joint author 
700 1 |a Storlien  |D Tonje M.  |e joint author 
700 1 |a Weisbjerg  |D Martin R.  |e joint author 
700 1 |a Yáñez Ruiz  |D David R.  |e joint author 
700 1 |a Yu  |D Zhongtang  |e joint author 
773 0 |t Global Change Biology  |d Oxford : Wiley  |g 24 (8), pp. 3368-3389  |x 1354-1013 
856 4 0 |u http://hdl.handle.net/20.500.11850/275147  |q text/html  |z WWW-Backlink auf das Repository (Open access) 
908 |D 1  |a Journal Article  |2 ethresearch 
950 |B ETHRESEARCH  |P 856  |E 40  |u http://hdl.handle.net/20.500.11850/275147  |q text/html  |z WWW-Backlink auf das Repository (Open access) 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Niu  |D Mutian  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Kebreab  |D Ermias  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Hristov  |D Alexander N.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Oh  |D Joonpyo  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Arndt  |D Claudia  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Bannink  |D André  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Bayat  |D Ali R.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Brito  |D André F.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Boland  |D Tommy  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Casper  |D David  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Crompton  |D Les A.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Dijkstra  |D Jan  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Eugène  |D Maguy  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Garnsworthy  |D Phil C.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Haque  |D Najmul  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Hellwing  |D Anne L.F.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Huhtanen  |D Pekka J.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Kreuzer  |D Michael  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Kuhla  |D Björn  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Lund  |D Peter  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Madsen  |D Jørgen  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Martin  |D Cécile  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a McClelland  |D Shelby C.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a McGee  |D Mark  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Moate  |D Peter J.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Muetzel  |D Stefan  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Muñoz  |D Camila  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a O'Kiely  |D Padraig  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Peiren  |D Nico  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Reynolds  |D Christopher K.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Schwarm  |D Angela; id_orcid 0000-0002-5750-2111  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Shingfield  |D Kevin J.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Storlien  |D Tonje M.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Weisbjerg  |D Martin R.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Yáñez Ruiz  |D David R.  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 700  |E 1-  |a Yu  |D Zhongtang  |e joint author 
950 |B ETHRESEARCH  |P 773  |E 0-  |t Global Change Biology  |d Oxford : Wiley  |g 24 (8), pp. 3368-3389  |x 1354-1013 
898 |a BK010053  |b XK010053  |c XK010000 
949 |B ETHRESEARCH  |F ETHRESEARCH  |b ETHRESEARCH  |j Journal Article  |c Open access