证券简称:海能仪器
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近红外光谱法检测干草采样方案


1 前言

目前,很多科研人员推荐过不同版本的标准化干草采样方案。有些方案是基于科研数据,有些则基于经验及常识。尽管不同地区的专家所推荐的采样方案存在少量意见分歧,但采样方案总体仍然类似。以下采样方案也跟美国、中国和其他地区所建议的方案接近。如果仔细按照该方案的要求进行采样,样品将保持稳定,并具有足够的代表性。无论按照哪种采样方案进行采样,样品间的少量差异属正常现象,但是统一的采样方案可帮助控制采样差异。

2 实验部分

2.1 确定干草的批次

这是科学干草采样的最重要第一步,但经常被忽略。同批次的干草定义为:来自同一次刈割、同一块牧场及同一个种类的干草,通常少于200吨。采样人员应确定不同批次的干草,包括正确的农场,牧场,刈割次数,日期及其他重要信息。如果将不同批次的干草混合,即使通过正确的采样方法从中采样,也无法使所采样品具有足够代表性,因此不同批次的干草必须分开。切忌混合不同刈割次数,不同牧场及种类的干草。如果一批干草数量巨大,该情况很可能不同刈割日或者不同组的干草已混合,应该分开。有时可按照商业或饲喂目的对干草进行分组,但是,仍应该首先分批次采样,再混合。混合不同批次之后的干草质量应通过权重估测。

2.2 采样时间

采样的时间选择,至关重要,应该向饲喂时间或者销售时间尽量靠近。干草的营养指标,尤其是干物质的含量,在收割后以及储存时极易变动。干草收割后不久,其水分仍在继续流失,该过程称“排汗”。期间由于微生物的活性,可能导致干草温度升高,进一步带走水分。因此,干草的水分含量,随收割后的时间推移而降低。如果干草在水分较高时打捆,微生物的进一步活动可能导致草捆发霉,甚至自燃(极高水分时打捆)。一般情况,干草的干物质达到90%(含水10%,与环境湿度有关)时,会稳定在这一水平。来样干物质含量(通常由55度烘箱烘干所得数据)应用于调整总量(吨数,产量),各营养指标的测量,应以100%干物质为基础。

2.3 选择设计合理且锋利的采样器

选择0.95 厘米-1.9厘米直径的采样器。切忌采集成片干草样品或者手抓样品,因为这样不可能代表一个批次的干草。数据表明,从草捆中手抓采样所测品质显著低于正确采集的样品品质。顶端直径极小的采样器(小于0.95厘米)采集的样品无法代表干草的实际茎叶比。过粗或者过长的采样器 (比如长于60厘米)能采集具足够代表性的样品,但是20次采样后,混合的样品量过大。因此采样人员可以采样少于20次,否则实验室没办法粉碎所有样品(见下文)。采样器的长度应该允许30-60厘米采样深度。研究表明,这个范围的深度采集的样品,甚至从1吨左右的大型草捆采样,都足以充分代表干草的特征。81厘米与30厘米长的采样器无显著区别。不同顶端设计的采样器,比如锯齿状及非锯齿状,都可进行有效的采样。保持采样器的顶端锋利并且避免在切割过程中产生细粉末,对于采样尤为重要。采样器必须能利落地穿过横截面。采样器有带动力驱动装置,手摇驱动,螺旋钻驱动,以及推进式,这些方式都能在不同情况下使用。只要采样人员遵循下述原则,大多数(并非所有)采样器都能成功采集具有代表性的干草:采样器能比较轻松地插入草捆,所采样品能较好的代表干草的实际茎叶比,采样器易磨锋,采样器插入深度30-60厘米采样20次左右,能够得到共约225克样品。

2.4 随机采样

采样人员应尽可能围绕草堆走动,并随机在不同草捆中采样,草堆两头的草捆要尽量采到。这一点有时会有困难,因为有些草捆可能有一边靠墙堆放,或者堆得太高。但是,采样者应该尽最大可能以随机方式采样,不可回避或挑选草捆,否则会导致误差。例如,采样者可以在围绕草堆走动时,走15步采样,再走20步采样,再走5步采样。采样者不能因为草捆看似很好或特别糟就挑选或回避,因为20次采样后,这些对总的结果影响不大。

2.5 在足够多的采样点采样

我们推荐在一个批次的干草中,至少采集20次样,混在一起作为一个混合样品。这一点对大型草捆(比如1吨重),或者2扎、3扎的小型草捆都适用。这是因为样品与样品间(捆与捆之间),牧草的品质变化很大(比如,酸性洗涤纤维或者粗蛋白的差异可达8%)。在草堆的大量不同采样点采样,混合在一起,是确保采集到该批次干草代表性样品的关键。对于下述情况,建议采集多于20次样(比如,可多达35次):一是同一批次的干草数量极大(100-200吨),二是同一批次质量不均匀(比如,含大量脱落的叶子或从杂草较多的田地收割的干草)。对于含大量草捆的同一批次的干草,如果有超过20捆,应随机地采样,一个捆一个样。切忌在草捆表面同一个地方重复采样,因为大型草捆表面的不同地方,质量变化很大,采样人员应该密切关注大型草捆的水分含量。如果草捆少于20个,应该在每捆中采集2-3次样,使最终样品总数达到或超过20个。对于小草捆的草堆,如果多于20捆,每捆一个样。对于大草捆(比如1吨捆),每捆3-4个样,随机选择超过10捆采集。一般来说,样品数量越多,越利于对质量差异较大的干草进行品质分析。

2.6 采用正确的方法与技巧

从草捆一端的捆绳之间采样,不要靠近边缘。采样器应该以90度角垂直草捆表面插入30-60厘米深。不要在同一个地方重复采样。不要采用使茎叶比跟实际不符的方法。不要在草捆的侧面或顶部采样,因为这些部位只能代表一片田地的单一区域,且茎叶比不具代表性。对于圆捆,应该以一定的角度向心方向插入采样。

2.7 采样量:不要太多,也不要太少

采样结束后,混合的样品大约225克左右为宜。样品太少,不能代表一个干草批次的品质特征;样品太多(通常是由于使用太长或者太粗的采样器),能充分代表某批次的干草,但是在实际操作中存在缺点。由于实验室无法粉碎过多量的样品,多数实验室会在粉碎前对其进行二次采样,这就使之前通过良好的采样方法采集的样品功亏一篑。采样人员应确保实验室愿意粉碎所有送至的样品,这是很重要的。如果发现实验室并未粉碎所有样品,需要询问原因,是否因为你的样品量过多。应该只与愿意粉碎所有样品的实验室合作,但应该首先确保样品量在一个合理的范围内,约225克,这样才便于实验室处理。如果采样器无法在20次采样后获得225克左右的混合样,说明采样器太大或太小,应重新购买更合适的采样器。

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