基于近紅外光譜的青貯飼料快速分析方法與模型研究.pdf

1、青貯飼料是草食家畜粗飼料的主要來源之一，其化學(xué)品質(zhì)的快速檢測(cè)對(duì)于畜牧業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。本研究廣泛采集了142個(gè)不同地區(qū)、不同品種和不同調(diào)制處理的青貯飼料代表性樣品，研究比較了基于干燥粉碎樣品、新鮮樣品和浸提液樣品化學(xué)成分含量、pH值與發(fā)酵產(chǎn)物含量以及消化率的近紅外光譜定量分析方法與模型。 1.利用近紅外漫反射光譜(NIRS)對(duì)青貯飼料干燥粉碎和新鮮樣品的干物質(zhì)(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(A

2、DF)、酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)、粗灰分(CA)、半纖維素(Hem)和可溶性碳水化合物(WSC)含量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，采用偏最小二乘(PLS)法的定量分析結(jié)果優(yōu)于多元線性回歸(MLR)和主成分回歸(PCR)法。光譜預(yù)處理方法和數(shù)據(jù)規(guī)范化處理方法因樣品狀態(tài)和化學(xué)成分的不同而不同。對(duì)于干燥粉碎樣品，光譜范圍均采用10000～4000cm-1，對(duì)于新鮮樣品，適當(dāng)去除水分的強(qiáng)烈吸收譜區(qū)對(duì)DM、CP、NDF和WSC含量的定量分析結(jié)果均有所優(yōu)化

3、。研究發(fā)現(xiàn)，NIRS能夠快速測(cè)定青貯飼料干燥粉碎和新鮮樣品的DM、CP、NDF、ADF、ADL、CA、Hem和WSC含量，對(duì)其建立的NIRS定量分析模型，干燥粉碎樣品的交互驗(yàn)證決定系數(shù)R2cv分別為0.9125、0.9121、0.8935、0.8668、0.6940、0.9155、0.7712和0.8007，新鮮樣品的R2cv分別為0.9549、0.7916、0.8672、0.8777、0.7653、0.9011、0.7294和0.64

4、48。 2.分別利用NIRS和近紅外透射光譜(NITS)對(duì)青貯飼料干燥粉碎樣品、新鮮樣品和浸提液樣品的pH值與乳酸、乙酸、丙酸、丁酸和氨態(tài)氮含量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，PLS法的定量分析結(jié)果均優(yōu)于MLR和PCR法。對(duì)于干燥粉碎樣品，光譜范圍均采用10000～4000cm-1，對(duì)于新鮮樣品，適當(dāng)去除水分的強(qiáng)烈吸收譜區(qū)對(duì)pH值、乙酸和氨態(tài)氮的定量分析結(jié)果均有所優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn)，NIRS和NITS均可以測(cè)定青貯飼料干燥粉碎樣品、新鮮樣品和

5、浸提液樣品的pH值、乳酸、乙酸、丁酸和氨態(tài)氮含量，并分別建立了其近紅外光譜定量分析模型。對(duì)于干燥粉碎樣品，NIRS模型的R2cv分別為0.8968、0.7026、0.7301、0.7635和0.6799，對(duì)于新鮮樣品，NIRS模型的R2cv分別為0.8959、0.7041、0.6741、0.7525和0.6116，對(duì)于浸提液樣品，NITS模型的R2cv分別為0.7966、0.6385、0.8248、0.6420和0.6767。近紅外光譜

6、很難對(duì)丙酸含量進(jìn)行定量分析。 3.利用NIRS對(duì)干燥粉碎和新鮮青貯飼料的DM消化率、CP消化率、NDF消化率和OM消化率進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，PLS法的定量分析結(jié)果均優(yōu)于MLR和PCR法。對(duì)于新鮮樣品，適當(dāng)去除水分的強(qiáng)烈吸收譜區(qū)對(duì)CP消化率和OM消化率的定量分析結(jié)果均有所優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn)，NIRS可以測(cè)定干燥粉碎和新鮮青貯飼料的DM消化率、CP消化率和NDF消化率，對(duì)OM消化率的預(yù)測(cè)效果不理想。分別建立了DM消化率、CP消化率和N