青贮玉米饲料中碳水化合物组分及常规营养成分快速分析技术的研究

摘要

本论文通过三个试验，研究了利用人工瘤胃产气法、SAS分析软件和对数数学模型来估测饲料中碳水化合物组分含量及其瘤胃降解速度，以及利用近红外光谱法预测青贮玉米饲料中各种营养成分含量的快速分析技术。 试验一利用人工瘤胃产气量法对小麦、麦麸、玉米、玉米青贮、小麦秸、羊草、豆饼、棉粕和花生粕九种饲料进行96小时体外发酵，所得到的产气量数据，采用对数数学模型，经过SAS分析软件进行分析，将各种饲料碳水化合物组分剖分为快速降解部分和慢速降解部分，并得到其相应的降解速度。结果表明，利用对数数学模型和相应的SAS软件分析程序对产气量数据进行拟合，其拟合程度非常高，各种饲料分析拟合后的决定系数均在0.99以上，同时组分含量的剖分结果和相应降解速度的分析结果也符合一定的生物学意义。本试验结果进一步表明，利用人工瘤胃产气法、SAS分析软件和对数数学模型来估测饲料中碳水化合物组分含量及其瘤胃降解速度这一方法是可行的。 试验二应用近红外漫反射光谱(NIRS)技术，采用偏最小二乘回归法(PLS)，在国内首次建立了适合不同品种、适配范围广的近红外漫反射光谱测定青贮玉米中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量的稳定的校正模型。本试验选取132种青贮玉米样品，采用中心化+一阶导数+多元散射校正预处理方法，谱区为950～1650nm，建立了青贮玉米NDF、ADF、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分校正模型。其交叉验证决定系数(R2val)分别为0.9745、0.9806、0.9023、0.9083、0.9172，交叉验证误差(SECV)分别为1.55、1.03、0.69、0.49、0.37。因此，此模型可以用来快速准确的测定青贮玉米饲料中NDF、ADF、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分的含量。 试验三通过将马氏距离阈值分别设定为3(固定值)、2倍马氏距离平均值和马氏距离平均值+2倍马氏距离标准差三种不同值，分别判别和剔出青贮玉米饲料NDF近红外分析建模过程中的异常光谱，比较不同的阈值设定对模型效果的影响。结果表明，当马氏距离阈值设为3(固定值)时，异常光谱剔出不收敛，可靠性不高。当马氏距离阈值设为2倍马氏距离平均值时，剔出后模型的相关系数、标准差、决定系数及综合得分均低于剔出前，可靠性不高。只有当马氏距离阈值设定为马氏距离平均值+2倍马氏距离标准差时，预测模型的最高相关系数R达到0.97，标准差为2.456，模型预测效果最佳。因此，将马氏距离阈值设定为马氏距离平均值+2倍马氏距离标准差对近红外光谱分析青贮玉米NDF中异常光谱判别的可行性较高，在这种情况下剔出异常光谱后模型效果最佳。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一部分文献综述

第二部分试验研究

第三部分论文总体结论和有待继续探索的问题

参考文献

致谢

附录

个人简历