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Agricoltura moderna
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È stato ben accettato e stabilito che i produttori di foraggi dovrebbero analizzare i foraggi per determinare i livelli di nutrienti e, in definitiva, la qualità del mangime. Tuttavia, c'è stata molta confusione sul fatto che i foraggi debbano essere analizzati con metodi di chimica umida o spettroscopia di riflettanza nel vicino infrarosso (NIRS).
Molti nutrizionisti sono pronti a spazzare via i NIRS, citando la scarsa accuratezza del metodo. Tuttavia, il NIRS ha fatto molta strada dalla sua introduzione all'analisi del foraggio. La strumentazione è migliorata e il NIRS Forage &Feed Testing Consortium (NIRSC) ha fatto grandi passi avanti per standardizzare e ottimizzare l'uso di NIRS in tutto il settore.
NIRS è un metodo di analisi che utilizza gli stessi principi di molti metodi di chimica umida. I metodi di analisi della chimica umida utilizzano una curva standard per confrontare un campione sconosciuto con concentrazioni note per determinare i valori nutrizionali. NIRS utilizza spettri generati da un rivelatore che misura la riflettanza della luce del vicino infrarosso su un campione.
Una libreria di spettri di campioni con costituenti noti (ad esempio, percentuale di proteine e percentuale di fibre detergenti acide (ADF)) determinati mediante metodi di chimica umida standard del settore viene confrontata con gli spettri di un campione sconosciuto. Sulla base di come gli spettri del campione sconosciuto si confrontano con quelli nella libreria nota, è possibile determinare i valori nutrizionali.
Ci sono diversi vantaggi nell'usare NIRS. In primo luogo, senza input chimici, il tempo del tecnico è l'unico vero costo per un'analisi NIRS. In una sola scansione NIRS, è possibile misurare più costituenti da una porzione di test più grande rispetto all'impostazione di più analisi chimiche a umido utilizzando più porzioni di test. Pertanto, NIRS è un'analisi a basso costo.
In secondo luogo, i campioni devono solo essere asciugati e macinati. Non sono necessarie estrazioni, quindi con una piccola preparazione del campione è un'analisi di inversione di tendenza rapida. Terzo, il metodo non è distruttivo. Ciò consente ai ricercatori di preservare il loro campione e ai produttori di richiedere più analisi della chimica umida, come minerali o nitrati. In quarto luogo, poiché non sono necessarie sostanze chimiche per l'analisi, non vengono prodotti rifiuti pericolosi, il che rende il NIRS una soluzione ecologica.
Infine, poiché il tecnico carica semplicemente la tazza da scansionare sullo strumento, ci sono meno fonti di potenziale errore umano. Un rapporto prodotto con le equazioni del NIRSC, che ha 15 componenti, richiederebbe 179 tecnici che gestiscano gli eventi per la chimica umida. Sono 179 punti in cui potrebbe verificarsi un errore umano rispetto a uno per NIRS!
Ripetibilità comprovata
Il NIRSC ha rispettato i dati per dimostrare che i metodi NIRS migliorano la ripetibilità e la riproducibilità rispetto ai metodi di chimica umida. Sette laboratori membri del NIRSC hanno condiviso i loro dati da 33 campioni di fieno di erba medica che sono stati analizzati dal 2013 al 2019 come partecipazione ai test di competenza condotti dalla National Forage Testing Association (NFTA).
Il grafico mostra i risultati della proteina grezza rispetto alla media del metodo di riferimento (RMA). Il metodo di riferimento per le proteine è l'analisi chimica umida dell'azoto con il metodo di Kjeldahl. L'RMA è il risultato medio riportato da tutti i laboratori utilizzando il metodo specificato. I limiti superiore e inferiore di accettazione sono assegnati dalla NFTA per ogni round di test di competenza.
Quasi tutti i risultati delle proteine grezze riportati dai laboratori NIRS rientrano nelle finestre di accettazione assegnate da NFTA sulla base del metodo della chimica umida. Pertanto, questa è una solida dimostrazione che il NIRS è accurato quanto la chimica umida. Vorremmo sottolineare che le calibrazioni NIRS devono essere basate su una chimica umida precisa, accurata e robusta per questo risultato.
Il rapporto di Horwitz è un indice utilizzato per misurare la precisione di un metodo in tutti i laboratori (riproducibilità). Rapporti più bassi indicano una migliore riproducibilità. Se applicati ai risultati dei test di laboratorio, i rapporti NIRS Horwitz sono complessivamente inferiori rispetto alla chimica umida. Concludiamo che i modelli di calibrazione NIRS sviluppati utilizzando una buona scienza e applicati correttamente, mantengono una migliore precisione interlaboratorio rispetto ai metodi di chimica umida.
Hardware migliore
La strumentazione per l'analisi NIRS è migliorata nel corso degli anni. La nuova tecnologia ha portato a una migliore previsione. Attualmente, secondo David McIntosh del NIRSC Instrument Hub presso l'Università del Tennessee a Knoxville, vi sono meno variazioni da strumento a strumento rispetto a prima.
In conclusione, l'analisi NIRS dei foraggi è un modo accettabile per determinare i valori nutrizionali e la qualità del foraggio. È conveniente, rapido, non distruttivo, ripetibile e rispettoso dell'ambiente. La strumentazione per l'analisi NIRS è migliorata nel corso degli anni e si riflette in risultati accurati. •
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