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以近紅外光譜儀即時監測牧草之營養狀態

2018/11/30 @國際

以近紅外光譜儀即時監測牧草之營養狀態

 草原生態系主要分布於溫帶地區,約占陸域面積的40%,部分地區為放牧業主要的經營場域。由於放養牲畜主要以草本植物為主要進食來源,草原品質與數量將對產乳量及牲畜肉質產生重大影響,為此即時掌控草本植物的生長狀況並改善牧場經營管理方式,以提供經濟效益高且營養價值高的牧草,將是發展永續健全放牧業的重要關鍵之一。英國諾丁漢大學生物科學院(School of Biosciences, University of Nottingham, UK)的研究發現,草原植物的生長高度或許是影響放牧產業的關鍵。

 研究團隊先將草原類型分成6類,每類皆紀錄(1)草原類型、(2)土壤型態、(3)優勢植群組成、(4)施肥狀況及(5)牲畜種類共5種因子。有別於傳統現場採集樣本,送至實驗室以昂貴儀器檢測且曠時廢日的做法,研究團隊改以相對快速且經濟的近紅外光譜儀(near-infrared spectroscopy, NIRS)進行現場採集並即時分析,檢測植物體中影響牲畜健康相當重要的指標,例如粗蛋白(crude protein)、酸洗纖維(acid detergent fiber, ADF)、中洗纖維(neutral detergent fiber, NDF)、水溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate, WSC)、灰分(ash)、可消化有機質(digestible organic matter, DOMD),這些均為反芻動物營養學中影響消化與吸收的重要影響因子。近紅外光譜儀能分析植物體吸收與反射特定波段量多寡的差異,藉此推論植物體內營養組成比例。研究發現植株高及植被覆蓋率是整個草原是否適合放牧的主要因素。研究顯示若株高低於7公分,植物體大多僅剩營養組成比例較低的組織,這將使動物的營養吸收受限。

 該研究於今年11月發表在<Frontiers in Sustainable Food Systems>期刊。這項研究成果與實驗方法可供牧場經營管理參考之用,除確保畜產供應不虞匱乏外,更達到牧場永續經營之目的。

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