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Vol.23 No.5
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ACTA AGRESTIA SINICA
2015$ 9%
Sep. 2015
犱狅犻:10.11733/j.issn.10070435.2015.05.027
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狅犳犖犲犪狉犐狀犳狉犪狉犲犱犚犲犳犾犲犮狋犪狀犮犲
GAOYanli1,SUNYan2
(1.InstituteofAnimalScience,CAAS,Beijing100193,China;
2.InstituteofGrasslandScience,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thecontentsofcrudeprotein(CP),neutraldetergentfiber(NDF),aciddetergentfiber(ADF)
areusedasimportantfactorstoevaluatethehayqualityofharvestedalfalfa.Relativefeedvalue(RFV)is
usedtoevaluatethequalityoffeedinAmerica,butforagegradingindex(GI)isusedinChina.Thequali
typarametersofalfalfahayincludingCP,NDF,ADF,RFV,GIwerepredictedusingfouriertransform
nearinfraredreflectancespectroscopywithPLSregressioninthistest.Thenfivemodelswerevalidatedby
crossvalidationandexternalvalidation.ResultsindicatedthattheFTNIRmodelsofalfalfahayquality
hadconsiderableaccuracyandprecision.ThecorrelationcoefficientofcrossvalidationofCPwas0.9129.
Thecorrelationcoefficientofexternalvalidationis0.901.Therefore,FTNIRcanbeusedtodetermine
thequalityofalfalfahayrapidlyandaccuratelywithoutanychemicalreagent.
犓犲狔狑狅狉犱狊:Nearinfraredreflectancespectroscopy;Alfalfahay;Crudeprotein;Relativefeedvalue;For
agegradingindex
EFGH
:20150506;IJGH:20150611
KLMN
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”(201403048);A?()ú)\AðæIJ±(CARS35)´ µ
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:
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(1987),Ë,Ü3Ï2»,ƽ,NLG,NYù´8TY,Email:gaoyanli.025@163.com;ÇÈÅÆAuthor
forcorrespondence,Email:ctsoffice@163.com
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(780~2500nm),#as±B¾D±
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ADF=NDFBjk¼½VanSoestòóPIz{
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Table1 Alfalfavarietiesusedinthestudy
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Alfalfavarieties
UGY
Alfalfavarieties
UGY
Alfalfavarieties
UGY
Alfalfavarieties
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DMI(%BW)-RFV=120/NDF(%DM);
DDM(%DM)-RFV =88.9-0.779×ADF
(%DM);
GI=ME(MJ·kg-1)×DMI(kg·d-1)× CP
(%DM)/NDF(%DM);
ME(MJ·kg-1)-GI=4.2014+0.0236×ADF
(%DM)+0.1794×CP(%DM);
DMI(kg · d-1)-GIh°,N = 51.26/NDF
(%DM);
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(Antaris
FTNIRAnalyzer),Ë*ÂzÁ=Y2
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Ø4.8cm),&ÀÁz{¿G
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G8cm-1,2[ñ(Gain),p½ÂGlog(1/R)。
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Table2 Thechemicalanalysesofalfalfahaysamples DM%
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Component
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No.ofsamples
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Minimum/%DM
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Maximum/%DM
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SD/%DM
CP/%DM
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Calibration71
VP§16
Validation16
16.39
16.27
10.21
11.21
20.52
19.86
2.66
2.60
ADF/%DM
k¤71
Calibration71
VP§16
Validation16
33.90
33.11
27.57
28.81
41.98
33.11
3.09
2.52
NDF/%DM
RFV
GI
k¤71
Calibration71
VP§16
Validation16
k¤71
Calibration71
VP§16
Validation16
k¤71
Calibration71
VP§16
Validation16
47.16
43.37
124.91
125.21
7.32
7.09
37.28
31.21
88.89
103.37
3.24
4.38
58.81
56.36
168.22
148.95
13.13
11.76
4.89
4.71
16.73
14.39
2.19
1.93
2.2 ×o]^Y³
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NDF,RFV,GIàzk¬§B87eÜN&G;iH
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Table3 Thecalibrationmodelsofthecomponentsofalfalfahaysamples
àz
Component
ðép
Mainparameters
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犚2cal
k¬¬»0D
RMSEC
öJVPkAp
犚2cv
öJVP¬»0D
RMSECV
CP/%DM SG;6;1 0.9852 0.400 0.9129 0.954
ADF/%DM NO;6;1 0.9523 1.08 0.9243 1.12
NDF/%DM SG;7;1 0.9708 1.27 0.9441 1.31
RFV NO;3;2 0.9052 4.06 0.9013 5.31
GI SG;5;1 0.9524 0.69 0.8195 0.73
ò:p+:SG:SavitzkyGolayÅ~Ó;NO:W^X;!2eõGE7p;!3eG±p½Â,1:ð×N ;2:Ûð×N
Note:SG:SavitzkyGolayfilter;NO:Noprocessing;thesecondparameterisfactors;thethirdparameterisdataformat,1:Fistderivative
filter;2:Secondderivativefilter
2.3 ×o0_
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Table4 TheresultsofpredictingalfalfahaysamplesbyPLSmodels
àz
Component
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No.ofsamples
Cjõ
ANL/%DM
=jõ
LAB/%DM
CjkAp
犚2p
Cj¬»0
RMSEP
s¤VPKz{0D
RPD
CP/%DM 16 16.44 16.27 0.901 0.84 3.06
ADF/%DM 16 32.36 33.11 0.919 0.89 2.84
NDF/%DM 16 42.95 43.37 0.912 1.58 2.98
RFV 16 126.61 125.21 0.902 5.13 2.83
GI 16 7.13 7.09 0.892 0.76 2.53
ò:ANLGéQCjLõ;LABG=Vºz{Lõ;RPDGVP§&G¬»D(SD)8RMSEPBÈõ
Notes:ANLaverageanalyzedvaluebyNIRS;LABaverageanalyzedvaluebychemicalmethodinlaboratory;RPD=SD/RMSEP
:1 ×o犆犘[f-Yf-0|63
Fig.1 Relationshipbetweenpredicteddata
andchemicalanalysisofCP
:2 ×o犃犇犉[f-Yf-0|63
Fig.2 Relationshipbetweenpredicted
andchemicalanalysisofADF
:3 ×o犖犇犉[f-Yf-0|63
Fig.3 Relationshipbetweenpredicteddata
andchemicalanalysisofNDF
:4 ×o犚犉犞[f-Yf-0|63
Fig.4 Relationshipbetweenpredicted
andcalculateddataofRFV
:5 ×o犌犐[f-Yf-0|63
Fig.5 Relationshipbetweenpredicted
andcalculateddataofGI
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[1] Ñù=,QX,,.Ç,!.A?#as±z{[M].
4¥
:
+¬j<¡¢
,2000
[2] UUÝ,0,ɬ3,!.#as±z{Ã8¥
[M].4¥:.)¡¢,2005
[3] ShafferJA.Estimationofbotanicalcompositioninalfalfa/
ryegrassmixturesbynearinfraredspectroscopy[J].Agrono
myJournal,1990,82(4):669673
[4] WachendorfM,IngwersenB,TaubeF.Predictionoftheclo
vercontentofredcloverandwhiteclovergrassmixtruresby
nearinfraredreflectancespectroscopy[J].GrassandForage
Science,1999,54(1):8790
[5] SmartAJ,SchachtW H,MoserLE,犲狋犪犾.Predictionof
leaf/stemratiousingnearinfraredreflectancespectroscopy
(NIRS)[J].AgronomyJournal,2004,96(1):316318.
[6] É[[,@{%,;Z¬,!.#as±5dY7Pç
jk+B¥
[J].as8ÞÕ~+w,2008,27(2):56
90
[7] ÷z,@{%,nß,!.WXÌKëcn5dY7PçB#
as±z{
[J].as,2010,31(7):3944
[8] ÍRN,Éð¬,,!.#as±Ij,Nqì4F+
B¥
[J].±+8±z{,2010,30(5):12431247
[9] RohwederDA,BarnesRF,JorgensenN.Proposedhaygrad
ingstandardsbasedonlaboratoryanalysesforevaluatingquali
ty[J].JournalofAnimalScience,1978,47(3):747759
[10]Hà,¼Gÿ,YðZ,!.èóGù¥k«pBAh
Ò;k
[J].N)°+,2004,21(9):5561
[11]f%.óz{óùëIj[M].4¥:4¥()*
+¡¢
,1993
[12]DunhamJR.Relativefeedvalue measuresforagequality
[C]//Foragefacts.KATATEAES,CES,1998:#41
[13]JeranyamaP.Understandingrelativefeedvalue(RFV)and
relativeforagequality(RFQ)[M].SDSU,CooperativeExten
sionService,2004
[14]NorrisKH,BarnesRF,MooreJE,犲狋犪犾.PredictingForage
QualitybyInfraredReplectanceSpectroscopy[J].Journalof
AnimalScience,1976,43(4):889897
[15]Z¬.#as±ÓCj-o4¥
:
+¬()*+
,2009
[16]Z¬,Éð¬,,!.FTNIR±Ójk-oB6²Gù«¬[J].±+8±z{,2007,27(7):1308
1311
[17]Z¬,Éð¬,,!.#as±ÓjkIázB
[J].±+8±z{,2008,28(5):1045
1048
[18]Z¬,Éð¬,,!.#as±Ójk[J].±+8±z{,2008,28(2):317320
[19]g,H%+,Öá,!.-oéQBð
[J].±+8±z{,2009,29(12):32503253
[20]¹,Éð¬,Z¬,!.#as*±ÓCj-o4801
!5# ì5d!:*¥#as±z{Cj-oNDZáâôõ
[J].±+8±z{,2008,28(12):2826
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[21]¶3â.#as±¥k-o
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,2006
[22]¶3â,âªË,Éð¬,!.#as±Ójk-o
[J].±+8±z{,2007,27(7):1304
1307
[23]Ç~,Éð¬,Hã2,!.#as±-o
[J].±+8±z{,2009,29(2):386388
[24]KalenbachRL,RobertsCA,TeuberLR,犲狋犪犾.Estimation
offaldormancyinalfalfabynearinfraredreflectancespectros
copy[J].CropScience,2001,41(3):774777
[25];a¨,áS,¼åj.¦#as±8ÉüLë
B[J].±+8±z{,2011,31
(6):15101513
[26]¦§¨.#as±ÕáâGù=JþÕGù¥
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[D].´=µR:c()*+,2008
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