傅立叶变换红外光谱模型揭示水牛草细胞壁组成和营养品质

一个研究团队开发了基于傅立叶变换红外光谱（FTIR）的偏最小二乘回归（PLSR）模型来评估水牛草（Cenchrus spp）材料，发现细胞壁组成与中性洗涤纤维（NDF）和难消化NDF（iNDF）等消化率指标之间存在显著相关性

这些模型在预测不同年份的组织特异性性状和环境条件影响方面的成功应用，突出了它们在加强育种策略和农业实践方面的潜力。这种方法有望显著提高选择和育种具有理想农艺性状的水牛草的效率

水牛草于20世纪初被引入澳大利亚，因其对干旱和盐度的抵抗力以及高生物量产量而备受赞誉，这使它们非常适合放牧和环境恢复

然而，它们的稳健性也会带来生态挑战，因为它们可能会入侵非农业地区。目前，对水牛草的研究主要是通过研究不同环境条件下瘤胃消化率来提高饲料质量。由于能力限制，传统方法限制了这些研究

2024年1月17日发表在《格拉斯研究》上的一项研究使用化学计量回归模型分析了Cenchrus材料的不同集合。它侧重于了解细胞壁组成、消化率和植物结构之间的关系，以加强放牧管理和饲料质量评估

利用FTIR光谱和PLSR，这项研究开发了评估水牛草细胞壁成分的模型，实现了0.80以上的交叉验证R2值和低RMSE，表明了强大的预测能力。这些模型成功地区分了草中的组织类型和地层水平，确定了特定的细胞壁成分，如与叶组织相比，茎组织中的木质素和碳水化合物含量更高

2019年和2021年的收成差异显著，反映了环境对植物生物化学的影响。值得注意的是，NDF和iNDF值在茎组织中始终较高，特别是在下层，与预期的生物量组成一致

模型还显示出显著的逐年变化，表明环境和方法对植物性状的影响

根据该研究的首席研究员Christopher W.Brown的说法，“这项研究成功地证明了一种强大的工具，能够熟练地表征不同组织和垂直冠层中水牛的细胞壁组成，从而更好地了解其消化率。”

这项研究提供了一种快速、有效的方法来分析植物材料，增强对饲料质量的了解，并支持更好的牧场管理决策