近红外光谱法田间快速估测新鲜紫花苜蓿品质-论文.pdf

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1、第33卷，第11期光谱学与光谱分析Vo1．33，No．11，pp3010—30132013年11月SpectroscopyandSpectralAnalysisNovember。2013近红外光谱法田间快速估测新鲜紫花苜蓿品质许瑞轩，李东宁，杨东海，林建海，项敏，张英俊i．中国农业大学草地研究所，北京1001932．宁夏农垦茂盛草业有限公司，宁夏银川750023摘要田间快速估测苜蓿品质对于适时刈割具有重要意义。试验共采集来自不同地域、不同品种、不同生育期和不同茬次的新鲜紫花苜蓿样170份，经便携式近红外光谱仪(11OO～180

2、0nm)扫描得到近红外光谱，利用偏最小二乘法(PLs)在国内首次建立基于紫花苜蓿新鲜样品的干物质(DM)、粗蛋白(cP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸睦洗涤纤维(ADF)化学分析值的近红外校正模型，探讨利用近红外漫反射光谱技术(NIRS)在田间快速估测紫花苜蓿品质的可行性，摸索设备选择和制样方法。四项指标所建模型的交互验证决定系数(尺v)分别为0．8314，0．5979，0．8036和0．7861；交互验证均方根误差(RMSECV)为1．2411，0．2614，0．9903和0．8306；外部验证决定系数(瞄)为0．8150，0

3、．4011，0．7849和0．7521，外部预测均方根误差(RMSEP)分别为1．06，0．31，0．95和0．80。对于苜蓿鲜样来说，DM，NDF和ADF的近红外模型可以进行粗略的定量分析，CP的建模效果较差，但因苜蓿中的粗蛋白含量一般都能满足家畜需求，DM，NDF和ADF是在适时刈割中最关键的估测指标，DM，NDF和ADF模型可以满足田间快速估测苜蓿品质的要求。关键词近红外漫反射光谱(NIRS)；新鲜紫花苜蓿；田间快速估测；品质；适时收获中图分类号：$371文献标识码：ADOI：10．3964~．issn．1000—059

4、3(2013)11—3010—04黑麦草l4_6]等的营养成分。陈鹏飞利用NIRS成功的测定了引言新鲜苜蓿青贮的营养成分。但国内还未有新鲜苜蓿的NIRS研究。Castro[7]总结了其基于干燥和新鲜禾草青贮的研究结近年来，国内奶牛养殖业正在由原来秸秆加精饲料的饲果，Petisco[8于2006年做了有关新鲜苜蓿叶片中蛋白含量养模式转向用优质饲草的方向发展。被誉为“饲草之王”的紫的研究。然而，应用NIRS对紫花苜蓿田间品质进行快速估花苜蓿(Medicagosativa)成为优质饲草的首选。然而，我国测的研究很鲜见。因此，本试验在

5、国内首次探索田间快速估国产苜蓿品质普遍不高，不能适时收获是限制苜蓿品质的一测紫花苜蓿营养成分的含量进而快速、便捷地判断收获时间个关键因素。在实际生产中，生产者常常根据日期或成熟度的可行性，为苜蓿生产者提供适时收获的依据。确定苜蓿的最佳收获时间口]，但这种判断标准是不可靠的，研究指出，按照相同日期在不同年份收获的苜蓿，其中性洗1实验部分涤纤维(NDF)含量相差高达1O_2]。采用常规化学分析来确定营养成分以判断收获期的方法繁琐耗时，难以满足生产实1．1材料采集与制备践中快速预测苜蓿草品质以判断收获时间的要求。因此，一试验所用材料

6、来自宁夏茂盛草业公司和内蒙古赛乌素绿种简便准确可行的估测苜蓿品质的方法是必要的。洲草业公司的试验地和大田，涵盖了目前在西北苜蓿生产区近红外光谱技术(NIRS)具有分析速度快、样品制备简主要种植的和较有推广前景的14个苜蓿品种。取样时间：第单、成本低等优点，可以为田间紫花苜蓿品质快速估测提供一茬在5月下旬和6月上旬取样，第二茬为6月下旬和7月可行方法_3j。近几年，国内牧草相关的NIRS发展迅速，大上旬，第三茬在8月中旬取样，包括了营养期、现蕾期、开量研究利用NIRS技术成功测定了燕麦干草、玉米青贮、和花期和结荚期等不同生育时期

7、，样品共计170份。样品在田收稿日期：2013—03—12，修订日期：2013—06-05基金项目：国家牧草产业体系项目(CARS-35)，公益性农业行业专项(200906030)资助作者简介：许瑞轩，女，1989年生，中国农业大学草地研究所硕士研究生e-mail：hsuruixuan520@foxmail．com*通讯联系人e-mail：zhang~@cau．edu．cn第l1期光谱学与光谱分析3O11间直接剪碎至0．5em，混合均匀后放人便携式近红外仪的检测盒进行光谱扫描。扫描并称重后放人烘箱烘干(60℃，482结果与讨论

8、h)，粉碎过1．0Illln筛后装入自封袋用于化学测定。1．2测定指标与方法2．1紫花苜蓿样品营养成分的化学测定结果样品含水量按照ASAEE9]的方法测定，DM由鲜重减去校正集和验证集样品的化学分析结果如表1所示。所有含水量，CP含量按AOAC[]方法测定，NDF和ADF的含