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。