近紅外光譜法檢測干草采樣方案

1 前言

目前，很多科研人員推薦過不同版本的標準化干草采樣方案。有些方案是基于科研數據，有些則基于經驗及常識。盡管不同地區的專家所推薦的采樣方案存在少量意見分歧，但采樣方案總體仍然類似。以下采樣方案也跟美國、中國和其他地區所建議的方案接近。如果仔細按照該方案的要求進行采樣，樣品將保持穩定，并具有足夠的代表性。無論按照哪種采樣方案進行采樣，樣品間的少量差異屬正常現象，但是統一的采樣方案可幫助控制采樣差異。

2 實驗部分

2.1 確定干草的批次

這是科學干草采樣的最重要第一步，但經常被忽略。同批次的干草定義為：來自同一次刈割、同一塊牧場及同一個種類的干草，通常少于200噸。采樣人員應確定不同批次的干草，包括正確的農場，牧場，刈割次數，日期及其他重要信息。如果將不同批次的干草混合，即使通過正確的采樣方法從中采樣，也無法使所采樣品具有足夠代表性，因此不同批次的干草必須分開。切忌混合不同刈割次數，不同牧場及種類的干草。如果一批干草數量巨大，該情況很可能不同刈割日或者不同組的干草已混合，應該分開。有時可按照商業或飼喂目的對干草進行分組，但是，仍應該首先分批次采樣，再混合。混合不同批次之后的干草質量應通過權重估測。

2.2 采樣時間

采樣的時間選擇，至關重要，應該向飼喂時間或者銷售時間盡量靠近。干草的營養指標，尤其是干物質的含量，在收割后以及儲存時極易變動。干草收割后不久，其水分仍在繼續流失，該過程稱“排汗”。期間由于微生物的活性，可能導致干草溫度升高，進一步帶走水分。因此，干草的水分含量，隨收割后的時間推移而降低。如果干草在水分較高時打捆，微生物的進一步活動可能導致草捆發霉，甚至自燃(極高水分時打捆)。一般情況，干草的干物質達到90%(含水10%，與環境濕度有關)時，會穩定在這一水平。來樣干物質含量(通常由55度烘箱烘干所得數據)應用于調整總量(噸數，產量)，各營養指標的測量，應以100%干物質為基礎。

2.3 選擇設計合理且鋒利的采樣器

選擇0.95 厘米-1.9厘米直徑的采樣器。切忌采集成片干草樣品或者手抓樣品，因為這樣不可能代表一個批次的干草。數據表明，從草捆中手抓采樣所測品質顯著低于正確采集的樣品品質。頂端直徑極小的采樣器(小于0.95厘米)采集的樣品無法代表干草的實際莖葉比。過粗或者過長的采樣器 (比如長于60厘米)能采集具足夠代表性的樣品，但是20次采樣后，混合的樣品量過大。因此采樣人員可以采樣少于20次，否則實驗室沒辦法粉碎所有樣品(見下文)。采樣器的長度應該允許30-60厘米采樣深度。研究表明，這個范圍的深度采集的樣品，甚至從1噸左右的大型草捆采樣，都足以充分代表干草的特征。81厘米與30厘米長的采樣器無顯著區別。不同頂端設計的采樣器，比如鋸齒狀及非鋸齒狀，都可進行有效的采樣。保持采樣器的頂端鋒利并且避免在切割過程中產生細粉末，對于采樣尤為重要。采樣器必須能利落地穿過橫截面。采樣器有帶動力驅動裝置，手搖驅動，螺旋鉆驅動，以及推進式，這些方式都能在不同情況下使用。只要采樣人員遵循下述原則，大多數(并非所有)采樣器都能成功采集具有代表性的干草：采樣器能比較輕松地插入草捆，所采樣品能較好的代表干草的實際莖葉比，采樣器易磨鋒，采樣器插入深度30-60厘米采樣20次左右，能夠得到共約225克樣品。

2.4 隨機采樣

采樣人員應盡可能圍繞草堆走動，并隨機在不同草捆中采樣，草堆兩頭的草捆要盡量采到。這一點有時會有困難，因為有些草捆可能有一邊靠墻堆放，或者堆得太高。但是，采樣者應該盡最大可能以隨機方式采樣，不可回避或挑選草捆，否則會導致誤差。例如，采樣者可以在圍繞草堆走動時，走15步采樣，再走20步采樣，再走5步采樣。采樣者不能因為草捆看似很好或特別糟就挑選或回避，因為20次采樣后，這些對總的結果影響不大。

2.5 在足夠多的采樣點采樣

我們推薦在一個批次的干草中，至少采集20次樣，混在一起作為一個混合樣品。這一點對大型草捆(比如1噸重)，或者2扎、3扎的小型草捆都適用。這是因為樣品與樣品間(捆與捆之間)，牧草的品質變化很大(比如，酸性洗滌纖維或者粗蛋白的差異可達8%)。在草堆的大量不同采樣點采樣，混合在一起，是確保采集到該批次干草代表性樣品的關鍵。對于下述情況，建議采集多于20次樣(比如，可多達35次)：一是同一批次的干草數量極大(100-200噸)，二是同一批次質量不均勻(比如，含大量脫落的葉子或從雜草較多的田地收割的干草)。對于含大量草捆的同一批次的干草，如果有超過20捆，應隨機地采樣，一個捆一個樣。切忌在草捆表面同一個地方重復采樣，因為大型草捆表面的不同地方，質量變化很大，采樣人員應該密切關注大型草捆的水分含量。如果草捆少于20個，應該在每捆中采集2-3次樣，使最終樣品總數達到或超過20個。對于小草捆的草堆，如果多于20捆，每捆一個樣。對于大草捆(比如1噸捆)，每捆3-4個樣，隨機選擇超過10捆采集。一般來說，樣品數量越多，越利于對質量差異較大的干草進行品質分析。

2.6 采用正確的方法與技巧

從草捆一端的捆繩之間采樣，不要靠近邊緣。采樣器應該以90度角垂直草捆表面插入30-60厘米深。不要在同一個地方重復采樣。不要采用使莖葉比跟實際不符的方法。不要在草捆的側面或頂部采樣，因為這些部位只能代表一片田地的單一區域，且莖葉比不具代表性。對于圓捆，應該以一定的角度向心方向插入采樣。

2.7 采樣量：不要太多，也不要太少

采樣結束后，混合的樣品大約225克左右為宜。樣品太少，不能代表一個干草批次的品質特征;樣品太多(通常是由于使用太長或者太粗的采樣器)，能充分代表某批次的干草，但是在實際操作中存在缺點。由于實驗室無法粉碎過多量的樣品，多數實驗室會在粉碎前對其進行二次采樣，這就使之前通過良好的采樣方法采集的樣品功虧一簣。采樣人員應確保實驗室愿意粉碎所有送至的樣品，這是很重要的。如果發現實驗室并未粉碎所有樣品，需要詢問原因，是否因為你的樣品量過多。應該只與愿意粉碎所有樣品的實驗室合作，但應該首先確保樣品量在一個合理的范圍內，約225克，這樣才便于實驗室處理。如果采樣器無法在20次采樣后獲得225克左右的混合樣，說明采樣器太大或太小，應重新購買更合適的采樣器。