專利名稱：：用于實(shí)時表征反芻動物飼料組分的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于關(guān)于植物淀粉和/或纖維消化特征篩選農(nóng)作物植物的系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明是這樣的系統(tǒng)，其通過近紅外分光光度計("NIRS")分析精確預(yù)測農(nóng)作物植物的淀粉和纖維消化特征，并且保留所述農(nóng)作物植物的性質(zhì)，以建立導(dǎo)致反芻動物的最佳生產(chǎn)力的詞料配方。
背景技術(shù)：
：淀粉是反芻動物日常飼料的主要組分，通常包括基于干物質(zhì)("DM")占大于30%的泌乳奶牛日常飼料和占大于60%的用于牛飼養(yǎng)場精加工日常飼料的日常飼料。在反芻動物中，淀粉可以在瘤胃中發(fā)酵成揮發(fā)性的脂肪酸，在小腸中消化成葡萄糖，或者在大腸中發(fā)酵成揮發(fā)性脂肪酸。日常飲食淀粉的降解性影響消化的位置和整個消化道的消化力。消化的位置又影響發(fā)酵酸產(chǎn)生、瘤胃的pH、微生物產(chǎn)量、和微生物蛋白質(zhì)生產(chǎn)的效率。所有這樣的因素可以影響反芻動物的生產(chǎn)力。許多因素影響淀粉在反芻動物中的消化位置，其包括DM攝入、日常飼料的草料含量、加工和保存方法。谷物加工是高成本的，但是通常證明經(jīng)濟(jì)性地增加淀粉的降解性。高濕度的玉米谷物通常比干玉米谷物具有更高的淀粉降解性。這部分是因?yàn)橛衩着呷榈牟Ａз|(zhì)性在收獲時隨著成熟性而增加(Philippeau和Michalet-Doreau,1997)。另外，青貯的玉米增加淀粉的降解性(Philippeau和Michalet-Doreau，1999)。Stock等(1991)報道在高濕度玉米中胚乳蛋白質(zhì)的溶解性與濕度水平高度相關(guān)，并且溶解性隨著存儲的時間增加。胚乳蛋白質(zhì)似乎降低淀粉顆粒對淀粉水解酶的接近。5胚乳類型也影響淀粉的降解性，并且公知玻璃質(zhì)和粉狀胚乳的比例隨著玉米雜種而不同。Dado和Briggs(1996)報道7種具有粉狀胚乳的玉米雜種的體外淀粉可消化性("IVSD")比一種黃色馬齒形雜種(denthybrid)的可消化性高得多。Philippeau等(1996)報道了與在堅糊熟期和成熟期收獲的硬質(zhì)玉米(分別為300gkg"和450gkg"總植物DM)相比較，馬齒形玉米的原位瘤胃淀粉降解性要高得多。谷物(谷物廣義是指收獲的農(nóng)產(chǎn)品)加工使粉狀胚乳中的淀粉可用性的增加比在玻璃質(zhì)胚乳中的淀粉可用性的增加大得多(Huntington,1997)。在加工時，在粉狀胚乳中的細(xì)胞完全被破壞，釋放出游離的淀粉顆粒(Watson和Ramstad,1987)。相反，在加工過程中，對于玻璃質(zhì)胚乳幾乎沒有淀粉顆粒的釋放，這是因?yàn)榈鞍谆|(zhì)更厚且更強(qiáng)。通常認(rèn)為具有更高比例的粉狀胚乳的玉米可能具有更大的淀粉可消化性并且對加工的反應(yīng)更靈敏。來自草料的中性洗滌纖維("NDF')是許多反芻動物日常飲食中的重要組分。需要草料NDF刺激咀嚼和分泌唾液緩沖液，以中和瘤胃中的發(fā)酵酸。增加草料中的NDF的濃度將意味著，農(nóng)場主將必須產(chǎn)出或購買更少的NDF。因此，具有高于正常的NDF濃度的農(nóng)作物將具有作為纖維來源的經(jīng)濟(jì)價值。然而，如果更高的NDF濃度導(dǎo)致更低的可消化性和更低的可獲得的能量濃度，該價值將減小或消弱。Beck等WO/02096191，認(rèn)識到通過考慮瘤胃的淀粉降解狀態(tài)、濕度含量和所用的保存方法，認(rèn)真選擇具有特異性谷物胚乳類型的玉米結(jié)合選擇具有特異性NDF含量和NDF可消化性的特征的用于青貯飼料生產(chǎn)的玉米而最優(yōu)化淀粉降解性的需要?；谄溥z傳選擇包含在飼料配方中的植物導(dǎo)致不一致的反芻動物生產(chǎn)力。例如，基于它的谷物胚乳類型選擇玉米雜種將產(chǎn)生隨著時間不一致的反芻動物生產(chǎn)力。因此，本發(fā)明包括實(shí)時分析用作草料的谷物和農(nóng)作物植物的淀粉和纖維可消化性特征。本發(fā)明還包括基于它們的淀粉和纖維可消化性特征保留用于草料的所述谷物和農(nóng)作物植物的性質(zhì)。本發(fā)明還包括將來自一種或多種性質(zhì)保留的農(nóng)作物植物的谷物和農(nóng)作物植物用于草料，以產(chǎn)生導(dǎo)致反芻動物最佳生產(chǎn)力的飼料配方。發(fā)明概述一種基于計算機(jī)的系統(tǒng)，其用于實(shí)時表征用于反芻動物飼料配給的一種或多種成分的營養(yǎng)組分(nutritionalcomponent),其包括干物質(zhì)，NDF，NDFd，木質(zhì)化的NDF比例，淀粉百分?jǐn)?shù),IVSD,和草料物質(zhì)的粒度；以及IVSD和淀粉谷物物質(zhì)的粒度。所述系統(tǒng)利用專有的NIRS方程，其基于各種農(nóng)作物物種的預(yù)先取樣，所述農(nóng)作物物種如糧飼兼用型(dualpurpose)玉米青貯飼料、多葉玉米(leafycom)青貯詞料、褐色葉中脈(brownmidrib)("BMR")玉米青貯飼料、草(青貯飼料/干的)、苜蓿(青貯飼料/干的)、BMR草料高粱(sorghum)、正常的馬齒形淀粉谷物、粉狀胚乳淀粉谷物和玻璃質(zhì)胚乳谷物，并且將那些方程用于目前的相對應(yīng)農(nóng)作物的取樣，以實(shí)時預(yù)測所述草料或谷物物質(zhì)的特征。所述實(shí)時表征系統(tǒng)還可以利用所預(yù)測的數(shù)據(jù)來計算"配給可發(fā)酵性指數(shù)(rationfermentabilityindex)"值，該值考慮用在飼料配給中的草料和淀粉成分的總NDFd和IVSD特征(包括RAS和RBS)，以保證所述配給對于母牛將不會提供太多或太少的可消化性。因此，使用該實(shí)時表征系統(tǒng)能夠正確配制反芻動物飼料配給，并且在如果保證飼料成分的NDFd和IVSD特征隨時間變化的情形中重新配制該配給。本發(fā)明相關(guān)的方法考慮環(huán)境因素，其通過實(shí)時測量來自農(nóng)作物植物的各種遺傳不同的農(nóng)作物植物和谷物的淀粉和纖維降解特征，以確定應(yīng)該怎樣將農(nóng)作物植物摻加到導(dǎo)致反芻動物的最佳生產(chǎn)力的飼料配方中來進(jìn)行。它包括提供導(dǎo)致最佳的反芻動物生產(chǎn)力的飼料配制，其包括下列步驟確定一組包括農(nóng)作物植物谷物的農(nóng)作物植物樣品的淀粉可消化特征，基于所述淀粉可消化特征研發(fā)預(yù)測方程，獲得來自農(nóng)作物植物的谷物樣品，通過將來自所述NIRS的電子記錄的近紅外光譜數(shù)據(jù)輸入到所述方程中通過樣品的NIRS實(shí)時確定淀粉可消化性特征，在性質(zhì)保留的基礎(chǔ)上保存和/或研磨所述谷物，并且基于所述淀粉可消化性特征確定結(jié)合到飼料配方中的農(nóng)作物植物的量。本發(fā)明相關(guān)的方法還包括提供導(dǎo)致最佳的反芻動物生產(chǎn)力的反芻動物日常詞料，其包括下列步驟確定來自遺傳不同的農(nóng)作物植物的谷物的淀粉可消化性特征，確定用作草料的遺傳不同的農(nóng)作物植物的NDF可消化性("NDFd")特征，基于所述淀粉可消化性和NDFd特征研發(fā)預(yù)測方程，7獲得用作飼料補(bǔ)充的谷物樣品和用作草料的農(nóng)作物植物，通過將與淀粉和NDFd特征相關(guān)的電子記錄的近紅外光譜數(shù)據(jù)輸入到所述方程中，通過谷物樣品和農(nóng)作物植物的NIRS確定淀粉和NDFd特征，并且基于淀粉和NDF可消化性特征確定結(jié)合到飼料配方中的谷物和農(nóng)作物植物的量。本發(fā)明相關(guān)的方法還包括提供導(dǎo)致最佳反芻動物生產(chǎn)力的反芻動物日常飼料，其包括下列步驟實(shí)時確定來自農(nóng)作物植物的谷物的淀粉可消化性特征，實(shí)時確定用作草料的農(nóng)作物植物的NDFd特征，基于保留的性質(zhì)保存用作草料的所述谷物和農(nóng)作物植物，并且基于所述淀粉和NDFd特征確定結(jié)合到飼料配方中的用作草料的所述谷物和農(nóng)作物植物的量。本發(fā)明的實(shí)時表征方法通過將性質(zhì)保留的谷物一起混合在配方中獲得指定程度的飼料配方的消化速率和程度而提高了飼料配方的能量利用。基于草料來源的相容性和NDFd以及谷物來源的淀粉消化速率，確定用于詞料配方中的谷物的量。還基于草料NDF的水平和用在飼料配方中的谷物的淀粉消化速率的程度和所述谷物的淀粉消化程度而確定用在飼料配方中的谷物的數(shù)量。優(yōu)選實(shí)施方案詳述一種基于計算機(jī)的系統(tǒng)，其用于實(shí)時表征用于反芻動物飼料配給的一種或多種成分的營養(yǎng)組分，其包括干物質(zhì)，NDF,NDFd，木質(zhì)化的NDF比例，淀粉百分?jǐn)?shù)，IVSD,和草料物質(zhì)的粒度；以及IVSD和谷物物質(zhì)的粒度。所述系統(tǒng)利用專有的NIRS方程，其基于各種農(nóng)作物物種的預(yù)先取樣，所述農(nóng)作物物種如糧飼兼用型玉米青貯飼料、多葉玉米青貯飼料、褐色葉中脈("BMR")玉米青貯飼料、草(青貯詞料/干的)、苜蓿(青貯飼料/干的)、BMR草料高粱、正常的馬齒形淀粉谷物、粉狀胚乳淀粉谷物和玻璃質(zhì)胚乳谷物，并且將那些方程用于目前的相對應(yīng)農(nóng)作物的取樣，以實(shí)時預(yù)測所述草料或谷物物質(zhì)的特征。所述實(shí)時表征系統(tǒng)還可以利用所預(yù)測的數(shù)據(jù)來計算"配給可發(fā)酵性指數(shù)"值，該值考慮用在飼料配給中的草料和淀粉成分的總NDFd和IVSD特征(包括RAS和RBS)，以保證所述配給對于母牛將不會提供太多或太少的可消化性。因此，使用該實(shí)時表征系統(tǒng)能夠正確配制反芻動物飼料配給，并且在如果保證飼料成分的NDFd和IVSD特征隨時間變化的情形中重新配制該配給。為了本發(fā)明的目的，"反芻動物"意指具有消化由動物反芻的飼料成分的多區(qū)室胃的任何動物，包括但不限于，奶牛(dairycow)、肉牛(beefcow)、綿羊、山羊、牦牛、水牛和駱駝。奶牛的實(shí)例特別包括霍斯坦種奶牛(Holstein),格恩西奶牛(Guernsey),埃爾夏種牛(Ayshire),瑞士褐牛(BrownSwiss)，澤西種奶牛(Jersey),和產(chǎn)奶短角牛(MilkingShorthornCOWS)o在本發(fā)明的上下文中，"泌乳周期"意指反芻動物在分娩新生動物后產(chǎn)生奶的時間期間。當(dāng)用于本發(fā)明時，"奶產(chǎn)量"意指在一天、一周或其它相關(guān)時間期間由泌乳反芻動物產(chǎn)生的奶量。為了本發(fā)明的目的，"產(chǎn)奶峰值(milkpeak)"意指在泌乳周期中由反芻動物獲得的奶產(chǎn)量的最高水平。為了本發(fā)明的目的，"產(chǎn)奶穩(wěn)定性"意指在泌乳周期中反芻動物通過獲得最佳產(chǎn)奶峰值和對所述反芻動物一致的產(chǎn)奶持續(xù)性曲線以每天接近理想的泌乳量的方式產(chǎn)奶。當(dāng)用于本申請時，"營養(yǎng)學(xué)家"意指負(fù)責(zé)指定用于反芻動物的飼料配給的組成的個體。這樣的營養(yǎng)學(xué)家可以是奶牛場主、奶牛場公司的雇員、或由這樣的奶牛場或公司雇傭的顧問。為了本發(fā)明的目的，"中性洗滌纖維(neutraldetergentfiber)"("NDF")意指將飼料樣品在中性去污劑中煮沸之后殘留的不溶的殘渣。主要成分是木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，但是NDF還包括蛋白質(zhì)、結(jié)合的氮、礦物質(zhì)和表皮。它與飼料攝入和反芻動物的可消化性負(fù)相關(guān)。當(dāng)用于本申請時，"NDF可消化性"("NDFd")在固定的時間點(diǎn)由瘤胃微生物發(fā)酵的NDF的量，并且用作草料質(zhì)量的指征。發(fā)酵的一般終點(diǎn)為24,30，或48小時。NDFd與奶牛場牛的飼料攝取、奶生產(chǎn)和體重獲得成正相關(guān)。為了本發(fā)明的目的，"木質(zhì)化的NDF"意指由其與木質(zhì)素的化學(xué)和物理關(guān)系免于發(fā)酵的NDF部分。它通常稱為不可消化的NDF，并且通常估算為(木質(zhì)素X2.4)。9當(dāng)用于本申請時，"有效的纖維"，更通常稱為"物理有效的纖維"("peNDF，)，意指刺激反芻并且在瘤胃中形成食糜塊(digestamat)的NDF部分。當(dāng)將樣品干燥過濾時，它測量為保留在U8-mm篩上的顆粒部分。對于本發(fā)明，"干物質(zhì)攝取"意指動物在給定的時間期間，典型地是24小時消耗的飼料的量(基于不含水分的量)。計算為提供的飼料一未用的飼料(都是基于不含水分的量)。為了本發(fā)明的目的，"揮發(fā)性脂肪酸"("VFA")是飼料成分在瘤胃中經(jīng)厭氧性微生物發(fā)酵的最終產(chǎn)物。常見的VFA是乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸和異戊酸。VFA被瘤胃吸收，并且被動物用于能量和脂質(zhì)合成。在本申請中，關(guān)于奶牛討論本發(fā)明的實(shí)時表征系統(tǒng)和相關(guān)的飼養(yǎng)方法以及飼料組合物。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明可以用于任何其它的反芻動物，包括不用于產(chǎn)奶的反芻動物，如用于產(chǎn)肉的食用牛。許多不同的變量影響奶牛對飼料配給中包含的營養(yǎng)成分的有效遞送和利用。本申請人稱為"GELT作用"，所述變量包括遺傳、環(huán)境、位置和性狀。奶牛的特異性遺傳特征將直接影響其消化和吸收營養(yǎng)成分的能力。同樣地，草料的特異性遺傳特征和詞料成分的谷物組分可以直接影響它們的碳水化合物、蛋白質(zhì)和纖維的營養(yǎng)含量。因此，用于玉米青貯飼料生產(chǎn)的玉米遺傳學(xué)特征具有大范圍的NDF含量、NDFd和淀粉百分?jǐn)?shù)含量。同樣地，谷物遺傳學(xué)特征具有寬范圍的油、蛋白質(zhì)、淀粉組成、和淀粉可消化性的速率和程度。因此，種子的遺傳特征確定將營養(yǎng)遞送至奶牛的每種青貯飼料的潛力和谷物質(zhì)量性狀。未使用適當(dāng)?shù)霓r(nóng)藝學(xué)輸入物(agronomicinput)(例如，肥料、除草劑、殺真菌劑、殺蟲劑)及所述農(nóng)藝學(xué)輸入物的水平還能對從所述種子生長獲得的農(nóng)作物的質(zhì)量性狀(tmil)特征具有不利的影響。農(nóng)作物生長的環(huán)境和天氣條件是可變性的另一個主要來源。天氣被認(rèn)為是不可控的事件。關(guān)于溫度和濕度，從一年到下一年沒有一個生長季節(jié)是相同的。這直接影響并且對草料生產(chǎn)、草料質(zhì)量和淀粉可消化性添加了高度的可變性，淀粉可消化性可以隨后在奶牛的性狀中產(chǎn)生不一致性。例如，生長季節(jié)過程中的溫度和降雨模式可以影響纖維(NDF)的水平、數(shù)量和木質(zhì)素對纖維可消化性(NDFd)的影響。這隨后可以影響草料怎樣"飼養(yǎng)"，并且可以對奶牛的干物質(zhì)攝取(DMI)和能量攝取、特別是受喂飽限制和在早期泌乳期的奶牛的干物質(zhì)攝取(DMI)和能量攝取具有增加或減小的影響。在剁碎用于青貯飼料的玉米交種的谷粒和用于能量補(bǔ)充的玉米谷物內(nèi)的淀粉可消化性也可以隨著生長季節(jié)環(huán)境而變化。淀粉含量和消化的速率和程度二者都可以改變。因此，添加到日常詞料中的補(bǔ)充的谷物和在玉米青貯詞料中的玉米谷物可以正向或負(fù)向地影響奶牛的生產(chǎn)力。因此，環(huán)境確定每種草料的水平和范圍以及谷物質(zhì)量性狀。溫度和其它詞養(yǎng)條件也可以直接影響奶牛攝取飼料配給中包含的干物質(zhì)的積極性或能力。因此，這一環(huán)境變化使得在不利用某種類型的實(shí)時調(diào)節(jié)機(jī)制以說明這種不可控的變量因素的條件下，在給定的生產(chǎn)年度中幾乎不可能預(yù)測并且實(shí)施對于奶牛的飼養(yǎng)計劃策略，或者幾乎不可能設(shè)計用于生長或獲得草料和谷物詞料成分的收獲或成分購買計劃。具體的收獲技術(shù)也可能對詞料成分的營養(yǎng)含量具有不利的影響。惡劣的儲存技術(shù)(例如，包裝和儲存)也可以不利地影響谷物、草料或青貯飼料的營養(yǎng)價值。取樣流程和在分析飼料成分的營養(yǎng)模式過程中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)室檢測誤差可以干擾構(gòu)建適當(dāng)?shù)娘暳吓浣o。并且，用于促使草料發(fā)酵生產(chǎn)青貯詞料的接種體和用于青貯飼料和谷物儲存的防腐劑可以不利地影響所述青貯飼料或谷物產(chǎn)物的營養(yǎng)性狀。因此，收獲管理技術(shù)確定每種草料和谷物質(zhì)量性狀的最終性質(zhì)(net)。當(dāng)然，飼料配給的較差配方也可以影響營養(yǎng)價值向奶牛的適當(dāng)遞送。因此，理解沒有任何兩種草料或谷物樣品在營養(yǎng)含量上是精確相同的，即使從相同的種子種類或雜種生長而成，并且不同種類和雜種的營養(yǎng)含量將可能顯著不同…-都是因?yàn)檫@種GELT作用，是重要的。與本發(fā)明的實(shí)時表征系統(tǒng)相關(guān)的飼養(yǎng)方法在申請人于2006年7月27日遞交的美國系列號11/494,312和申請人于同日遞交的題目為"提高反芻動物營養(yǎng)的方f去禾卩飼養(yǎng)(MethodandFeedforEnhancingRuminantAnimalNutrition)"的同時待審的申請中公開，將兩個申請完全結(jié)合于此。與本發(fā)明的實(shí)時表征系統(tǒng)相關(guān)的飼料遞送系統(tǒng)在申請人于2006年7月27日遞交的美國系列號11/494,312和申請人于同日遞交的題目為"用于提高反芻動物營養(yǎng)的飼料遞送系統(tǒng)(FeedDeliverySystemforEnhancingRuminantAnimalNutrition)"的同時待審的申請中公開，將兩個申請完全結(jié)合于此。I.植物農(nóng)作物和環(huán)境的相互影響在1999年的生長季節(jié)，將6種玉米雜種一式兩份地塊(plot)生長在3個位置。位置是東蘭辛，MI;林肯，NE;和帕克大學(xué)(UniversityPark),PA。所述6種雜種包括不同的胚乳類型l個粉狀的，l個不透明的-2，1個蠟狀的，1個馬齒狀的和2個硬質(zhì)雜種。地塊是32行寬400，長(30"行)。從9月15日開始每個地塊(field)每周監(jiān)測一次。在黑色層(BL)的生理-成熟后，對于所有地塊每周確定谷物干物質(zhì)(DM)。以60%,70%和80%DM從所有地塊收獲谷物。為了最小化交叉授粉的可能性，從每塊地塊的中間兩行(第16和17行)的每一行收獲10穗，總共20穗。不從在400，長地塊的末端100'內(nèi)的植物收集穗，并且沿著剩余的200'約每20'收集。谷物用手從穗上脫下。采用500g谷物樣品確定DM、玻璃質(zhì)和密度。對剩余的谷物進(jìn)行碾壓并且在一式兩份4"x12"PVC實(shí)驗(yàn)室青貯窖中青貯。另外的樣品(0.5kg)用作0時刻樣品。來自每塊地塊和每種成熟度的每個一式兩份青貯窖中的一個在收獲后35天打開，另一個在收獲后120天打開。將青貯窖的內(nèi)容物冷凍用于隨后的分析。在分析之前將樣品用干冰碾磨(Wiley磨，l-mm篩)。在具有20%瘤胃液的緩沖介質(zhì)中培育7小時后，確定體外淀粉降解。所有的樣品關(guān)于淀粉、糖、醚提取物、粗蛋白質(zhì)含量和在連續(xù)緩沖液中的蛋白質(zhì)溶解性進(jìn)行表征。分析在收獲時獲得的完整谷粒的樣品的玻璃質(zhì)和在乙醇中的密度(Philippeau和Michalet-Doreau,1997)。將在碾壓后沒有進(jìn)行青貯而采集的樣品(r^72)在55。C干燥，干燥過濾，并且分析粒度。淀粉降解性，在本發(fā)明也稱為可消化性，通過用瘤胃微生物體外淀粉消化和測量淀粉隨時間的消失而確定。其它已知的測量淀粉消化的方法包括氣體生產(chǎn)、利用酶的體外淀粉消失和原位淀粉消化。檢測的雜種的胚乳的玻璃質(zhì)在4-62%的范圍內(nèi)。表1顯示淀粉消化受玉米雜種的影響(49.8-60.3%,P<0.001)。表2顯示淀粉消化隨著水分含量12增加(46.0-65.8%,P<0.001)。表還顯示淀粉消化受青貯(0天相對于35天和120天，46.3%相對于59.3%，P=0.001)和青貯時間(35天相對于120天，57.4%相對于61.25%,P〈0.001)的影響。表3確定淀粉消化依賴于雜種和環(huán)境之間的一些相互作用。小于0.05的p-值對于單一來源是顯著的，而小于.l的p-值對于來源之間的相互作用是顯著的。因此，位置、濕度、雜種、天數(shù)，全部對淀粉可消化性具有顯著影響。結(jié)果顯示濕度x天數(shù)、濕度x位置、濕度x雜種、和雜種x位置的相互作用都是顯著的。例如，雜種對淀粉可消化性的影響在不同的濕度水平變化。表3也顯示雜種對淀粉可消化性的影響依賴于它所生長的位置，因此，具體的雜種的淀粉可消化性在不同的位置不同。表4,5，6和7顯示雜種和它們的生長環(huán)境之間的相互作用和這些相互作用對所述雜種的淀粉可消化性具有的影響的數(shù)據(jù)。例如，表4顯示天數(shù)x濕度對淀粉可消化性的影響與單個的環(huán)境因素是不成比例的。同樣地，濕度x位置(表5)、濕度x雜種(表6)和雜種x位置(表7)的相互作用影響都顯示對淀粉可消化性的強(qiáng)相互作用影響。表l:關(guān)于體外淀粉可消化性(IVSD)的玉米雜種方式，3個成熟階段、3個收獲后時間間隔、每個位置2個地塊和3個位置的平均。雜種對IVSD的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>2:關(guān)于3種濕度和3種儲存時間間隔的IVSD方式<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表3:關(guān)于在IVSD中的相關(guān)變量來源的顯著性水平,對IV淀粉可消化性的處理影響<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表4:關(guān)于3種濕度和3種儲存時間間隔的IVSD濕度x天數(shù)相互作用方式<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表5:關(guān)于3種濕度和3個位置的IVSD濕度x位置相互作用方式濕<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表6:關(guān)于3種濕度和6種雜種的IVSD濕度x雜種相互作用方式濕度x雜種<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表7:關(guān)于6種雜種和3個位置的IVSD雜種x位置相互作用方式。括號中的數(shù)字是在位置內(nèi)的雜種的等級。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>II.測量淀粉和纖維降解性特征農(nóng)場上草料和谷物成分的目前庫存，以及可以由奶牛場種植的任何新草料和谷物農(nóng)作物需要實(shí)時表征。獲得每個地塊的代表性樣品，并且利用NIRS以先前研發(fā)的相對應(yīng)的預(yù)測方程所需要的波長進(jìn)行掃描。利用該方程預(yù)測在每個地塊的植物的纖維消化特征。并且，利用該組方程還預(yù)測淀粉和草料來源的淀粉消化特征。然后，將淀粉特征用于確定飼料配給中多種來源的瘤胃可用的淀粉(RAS)和過瘤胃的淀粉(ruminalby-passstarch(RBS))。"配給可發(fā)酵性指數(shù)"("RFI")工具組成一系列相關(guān)的計算，所述計算評價所述飼料配給的營養(yǎng)效用，及其為相關(guān)生產(chǎn)階段將營養(yǎng)價值安全遞送至奶牛的能力。首先，考慮飼料配給的總可消化性，匯編(compile)由草料來源貢獻(xiàn)的可消化纖維的磅數(shù)和由谷物和草料來源貢獻(xiàn)的可消化的淀粉的磅數(shù)。對于奶牛的每個生產(chǎn)階段，應(yīng)該對在營養(yǎng)模板(NutritionalTemplate)32中的這一總可消化性指定范圍。通過利用實(shí)時表征工具98定期檢査在飼料配給中所用的各種草料和谷物淀粉成分的NDFd和IVSD值，并且將這些值填入總可消化性方程中，營養(yǎng)學(xué)家可以確定GELT作用是否己經(jīng)使得一種或多種飼料成分為以所述飼料配給飼養(yǎng)的奶牛提供太多或太少的纖維和淀粉可消化性。其次，對于單一的飼料成分應(yīng)該測量NDFd和IVSD值。該數(shù)據(jù)將告訴營養(yǎng)學(xué)家哪種具體的成分有助于所述詞料配給的纖維和淀粉可消化性。對于不同的生產(chǎn)階段，奶?？赡苄枰煌降腘DFd和IVSD。其次，應(yīng)該計算相關(guān)的瘤胃淀粉("RAS")和瘤胃不利用淀粉("RBS")的值，以觀察RAS/RBS比例是否在營養(yǎng)模板內(nèi)指定的范圍之內(nèi)。通過控制RAS/RBS比例，可以獲得最大的健康奶生產(chǎn)。最后，通過針對在營養(yǎng)模板內(nèi)指定的相對應(yīng)的值比較關(guān)于總?cè)粘Ｔ~料的總配給可消化性，單個成分可消化性，和干物質(zhì)，NDF，NDFd，IVSD,和RAS/RBS比例值，營養(yǎng)學(xué)家可以通過這一RFI工具220快速且準(zhǔn)確地實(shí)時確定所述飼料配給成分是否需要調(diào)整以使得日常飼料符合在生產(chǎn)階段過程中的具體要求。這不僅可以引起提高的奶生產(chǎn)和穩(wěn)定性，而且它可以16使得奶牛免受嚴(yán)重的健康問題，所述健康問題由太"熱(hot)"的飼料配給引起，原因在于單個飼料成分表現(xiàn)出異常高的可消化性。這種MRS分析是使用便攜的MRS儀器在實(shí)驗(yàn)室中或在野外進(jìn)行的。理想地，該測量這些性狀的方法相對快速，例如，是實(shí)時的。實(shí)時是指在從獲得樣品并進(jìn)行檢測時的48小時內(nèi)獲得淀粉和纖維可消化性結(jié)果，并且更優(yōu)選地在從獲得樣品并進(jìn)行檢測時的24小時內(nèi)獲得所述結(jié)果。NIRS方法包括獲得一組農(nóng)作物植物樣品，其具有己知的特征，諸如淀粉和纖維降解性。這些特征按照下述IVSD和NDFd測量方法進(jìn)行測量。也可以使用本領(lǐng)域己知的其它的淀粉和NDFd測量方法。在近紅外光譜下掃描這些農(nóng)作物植物樣品。然后記錄在近紅外光譜中的反射度。通過將已知的測量特征相對于用于每組樣品的波長的反射度進(jìn)行回歸而研發(fā)關(guān)于每種性狀的預(yù)測方程。對于每種性狀，通過預(yù)測對于獨(dú)立的樣品組的目的特征而驗(yàn)證所述預(yù)測方程。按照本發(fā)明，在谷物中測量的目的特征包括，但不限于在谷物、玉米青貯飼料、HMC或干玉米中的。/。IVSD，和粒度。這些值反映在指定消化期間通常是7小時的瘤胃淀粉可消化性的速率和程度。IVSD應(yīng)該在不同的粒度進(jìn)行測量，所述粒度諸如6mm,4mm,2mm,2UD,禾P1UD。對于草料來源，目的特征包括，但不限于，干物質(zhì)含量，NDF,纖維可消化性(NDFd),木質(zhì)素含量，體外總植物可消化性(IVTD),玉米青貯飼料淀粉可消化性(IVSD-CS),處于不同切割長度(peNDF)和保存加工方法的玉米青貯飼料粒度。最后，對于要用在所述詞料配給中的不同的農(nóng)作物物種應(yīng)該研發(fā)獨(dú)立的方程，所述農(nóng)作物物種包括但不限于，糧詞兼用型玉米，多葉玉米，BMR玉米，草(青貯飼料/干的),苜蓿(青貯飼料/干的)，和BMR草料高粱，正常的馬齒形玉米淀粉谷物，雜種(mutt)玉米淀粉谷物，粉狀胚乳淀粉谷物，和玻璃質(zhì)胚乳淀粉谷物。此外，預(yù)測方程可以預(yù)測不同粒度的草料或淀粉成分的纖維或淀粉可消化性特征。重要的價值在于"按現(xiàn)狀"濕農(nóng)作物樣品可以進(jìn)行實(shí)時評估，無需像常規(guī)實(shí)驗(yàn)室NIRS儀器需要那樣進(jìn)行干燥和碾碎。近紅外反射度光譜(NIRS)是非破壞性的、儀器方法，用于快速、準(zhǔn)確且精確的確定草料和飼料的化學(xué)組成。NIRS是接受的用于飼料和草料分析以及工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)。MRS具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)分析速度，對樣品的非破壞性分析，樣品制備的簡單性，并且一些分析可以用一種樣品完成。由于MRS分析實(shí)施起來相對簡單，減少了由操作者引起的誤差(Shenk和Westerhaus,1994)。為了在體外測量淀粉降解性，在接種了含有瘤胃微生物的瘤胃液不同時間長度的介質(zhì)中培養(yǎng)之前和之后，分析包含多種遺傳不同的農(nóng)作物植物的一組農(nóng)作物植物樣品的淀粉濃度。將淀粉降解性計算為對于每個目的時間點(diǎn)消失的淀粉的量占樣品中總淀粉的百分?jǐn)?shù)。淀粉濃度可以通過利用商購分析試劑盒分析水解之前和之后的葡萄糖濃度而確定。葡萄糖濃度可以利用葡萄糖氧化酶方法酶促確定或通過高效液相色譜法確定。關(guān)于體外測量飼料可消化性的通用方法參見Goering和VanSoest(1970)。備選的方法是將在多孔袋中的飼料樣品在牛或綿羊的瘤胃中進(jìn)行培育。(Philippeau和Michalet—Doreau,1997)。為了在體外測量纖維可消化性，將干燥的植物組織用Wiley⑧磨碾碎，通過1mm篩。使用0.5g樣品利用Goering和VanSoest(1970)方法的改進(jìn)方法確定體外實(shí)際可消化性(IVTD)和體外中性洗滌纖維可消化性，所述方法利用代表目的動物的瘤胃停留時間的培育時間，諸如30小時。未消化的IVTD殘渣進(jìn)行中性洗滌纖維(NDF)步驟(Goering和VanSoest,1970)。NDF步驟的改進(jìn)方法是在回流過程中用0.1mla-淀粉酶處理所有樣品，并且在樣品過濾過程中再次處理，這如Mertens(1991)所述。按照Mertens(1991)，在使用之前測定a-淀粉酶的活性。每種樣品的NDF可消化性(dNDF)通過下述方程計算100*[(NDF-(l00-IVTD))/NDF]。確定草料的草料質(zhì)量參數(shù)和谷物的淀粉可消化性模式的實(shí)驗(yàn)室數(shù)值的準(zhǔn)確性對于從本發(fā)明產(chǎn)生數(shù)值是非常重要的。為了最大化草料和谷物規(guī)格的協(xié)同性、捕獲草料來源的草料協(xié)同性的草料模板的準(zhǔn)確性，并且為了正確地研發(fā)飼料模板，需要準(zhǔn)確的表征。因此，僅使用由國家草料檢測協(xié)會(NFTA)認(rèn)證的分析性實(shí)驗(yàn)室來保持表征方法的準(zhǔn)確性和一致性是重要的。本發(fā)明需要被核準(zhǔn)的認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室來表征草料和谷物二者，以確定關(guān)于每種表征性狀的歷史基線。這一基線可以用來確定在給定的生長季節(jié)中18對草料質(zhì)量性狀的雜種遺傳效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)，以及用在營養(yǎng)模板中的草料和谷物二者的潛力詞養(yǎng)值。然后可以對營養(yǎng)模板進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，以保持所得到的關(guān)于每個奶牛生產(chǎn)階段的飼養(yǎng)模板(FeedingTemplate)的準(zhǔn)確性。在遺傳開發(fā)對于飼料成分必需的優(yōu)良草料和谷物遺傳特征中利用相同的實(shí)時表征方法。實(shí)時表征測量飼養(yǎng)方法的性狀加強(qiáng)的方向、進(jìn)展和水平。它還被用作數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具，用以篩選和鑒定本發(fā)明應(yīng)用的最高表現(xiàn)遺傳特征。按照本發(fā)明，開發(fā)使NIR光譜與多種遺傳不同的農(nóng)作物植物的淀粉和纖維降解性特征相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。給定的農(nóng)作物植物如玉米、大豆、或苜蓿的NIR光譜用來評估該農(nóng)作物植物的淀粉和纖維降解特征。NIRS方法可以用于各種飼料農(nóng)作物以及這些農(nóng)作物的性狀。NIRS需要相對應(yīng)參照方法(Shenk和Westerhaus,1994)校準(zhǔn)。每個組成成分需要單獨(dú)校準(zhǔn)，并且通常，所述校準(zhǔn)對于相似類型的樣品是有效的。NIRS分析方法基于在紅外吸收特征和樣品的主要化學(xué)成分之間存在的關(guān)系(Shenk和Westerhaus，1994)。近紅外吸收特征可以用來區(qū)分化學(xué)成分。每種重要的有機(jī)植物成分在近紅外區(qū)域具有對所述目的成分特異性的吸收特征(由于由與碳、氧和氮締合的氫鍵的拉伸和彎曲導(dǎo)致的振動)。吸收特征是擴(kuò)散反射度的主要決定因素，其提供評估組合物的方式。樣品的擴(kuò)散反射度是與樣品的放射-散射性質(zhì)結(jié)合的吸收性質(zhì)的總和。結(jié)果，近紅外擴(kuò)散反射度信號包含關(guān)于樣品組成的信息。對反射度數(shù)據(jù)的適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理將導(dǎo)致組成信息的提取(Osboure等，1986)。舉例說明其的最根本的方法將是測量在兩個波長處的反射度，其中選擇一個波長處于最大吸收點(diǎn)，而另一個波長處于最小吸收點(diǎn)，用作待分析的組成因素。兩個反射度值的比例，基于對兩種樣品的確定，可以通過相關(guān)性與那些樣品中的特異性組成因素的濃度相關(guān)。利用相關(guān)性關(guān)系，可以研發(fā)從組成因素的反射度測量預(yù)測它們的濃度的方程(Osboure等，1986)。光譜可以從處于其天然形式的樣品收集，或者通常如同利用植物或植物部分的情形，它們被碾碎，典型地通過l-mm篩。NIR反射度測量通常由反射度的倒數(shù)的對數(shù)(log(1/R))轉(zhuǎn)化(Hruschka,1987)，也可以使用本領(lǐng)域已知的其它數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化進(jìn)行轉(zhuǎn)化。通過利用一階或二階導(dǎo)數(shù)進(jìn)一步數(shù)學(xué)處理頁所轉(zhuǎn)化的反射度數(shù)據(jù)，通常不利用高階導(dǎo)數(shù)(Shenk和Westerhaus,1994)。所用的校準(zhǔn)技術(shù)是多線性回歸(MLR)方法，其使得在所選波長處的NIR吸收值(x變量)與反射值(y值)相關(guān)，兩種常用的方法是遞升的和逐步回歸(Shenk和Westerhaus，1994)。其它校準(zhǔn)方法是主成分回歸(PCR)(Cowe和McNicol,1985),偏最小二乘方回歸(PLS)(Martens和Naes，1989),和人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)(Naes等，1993)。校準(zhǔn)方程的方法依據(jù)所用的回歸方法而不同。當(dāng)使用MLR時，該方法從校準(zhǔn)群體中隨機(jī)選擇樣品，將它們從校準(zhǔn)方法排除，并且然后將它們用作確認(rèn)組以評估所述校準(zhǔn)方程(Windham等，1989)。用于PCR或PLS回歸的方程確認(rèn)方法是交叉確認(rèn)，其包括將校準(zhǔn)組分成一些組，并且在每組進(jìn)行增加的校準(zhǔn)，直到每種樣品已經(jīng)被用于校準(zhǔn)和確認(rèn)(Jackson，1991;Martens禾口Naes,1989;Shenk禾口Westerhaus,1994)。在這種情形中，NIRS包括收集具有己知特征的一組樣品的光譜。所述光譜從谷?；蚱渌参锊糠质占?，并且進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化。使用PLS方法計算校準(zhǔn)方程，也可以使用本領(lǐng)域已知的其它回歸方法。用于選擇校準(zhǔn)方程的標(biāo)準(zhǔn)是校準(zhǔn)和交叉確認(rèn)的低標(biāo)準(zhǔn)誤差和高的多重確定的系數(shù)。這種工具還可以用來測量農(nóng)作物植物除NFDd和IVSD之外的質(zhì)量性狀，諸如油含量、粗蛋白質(zhì)和NDF。本發(fā)明的實(shí)時表征系統(tǒng)是基于計算機(jī)的工具。它包括通?？删幊痰挠嬎銠C(jī)，其具有控制存儲器的中央處理器("CPU")、存儲器、輸入/輸出("i/o")控制器、和至少一個監(jiān)控器。該計算機(jī)可操作地與數(shù)據(jù)庫連接，所述數(shù)據(jù)庫包含，例如，關(guān)于各種雜種的干物質(zhì)、NDF、NDFd、IVSD、粒度等數(shù)據(jù)以及各種農(nóng)作物植物的多樣性。它還可以包括時間電路(clockcircuitry),數(shù)據(jù)界面，網(wǎng)絡(luò)控制器，和內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送總線。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，其它外圍組成如打印機(jī)、驅(qū)動器、鍵盤、鼠標(biāo)等也可以與所述可編程的計算機(jī)聯(lián)合使用。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，所述可編程的計算機(jī)可以使用已知的硬件、軟件等不同的計算機(jī)組件配置，以最優(yōu)化在所述實(shí)時表征工具中包含的數(shù)據(jù)和其它信息的存儲和操作。NIRS反射度裝置用來測量農(nóng)作物樣品的反射波長，并且將得到的NIRS數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中。軟件程序可以設(shè)計成以編碼語言表示有組織的指令組。將這些指令編程，以與在存儲器中保存的專有預(yù)測方程相互作用。當(dāng)農(nóng)作物樣品進(jìn)行實(shí)時NIRS分析時，將得到的NIRS數(shù)據(jù)通過預(yù)測方程用于預(yù)測實(shí)時農(nóng)作物樣品的相關(guān)特征的實(shí)際真實(shí)的數(shù)值。如上述，預(yù)測方程可以進(jìn)一步預(yù)測處于不同粒度的草料或谷物物質(zhì)的纖維或淀粉可消化性，其對于配制飼料配給可以是非常有幫助的。所述系統(tǒng)存在其中的計算機(jī)系統(tǒng)可以是標(biāo)準(zhǔn)pc、便攜電腦、主機(jī)、手持無線裝置、或能夠運(yùn)行監(jiān)測可移植物質(zhì)進(jìn)展的軟件的任何自動數(shù)據(jù)處理裝置。CPU控制計算機(jī)系統(tǒng)，并且能夠運(yùn)行在存儲器中保存的系統(tǒng)。存儲器可以包括，例如，內(nèi)存儲器如RAM禾口/或ROM，外存儲器如CD-ROMs，DVDs,U盤(flashdrives),或任何目前存在的或?qū)淼臄?shù)據(jù)存儲方式。時間電路可以包括能夠產(chǎn)生指示當(dāng)前的時間和/或日期的信息的任何類型的線路。時間線路還可以能夠被編程用以計數(shù)預(yù)先確定的或設(shè)定的時間數(shù)量。如果在預(yù)先確定的時間量需要對特定類型的組織進(jìn)行冷凍或植入，這可能是特別重要的。數(shù)據(jù)界面允許一個或多個網(wǎng)絡(luò)之間的通訊，所述網(wǎng)絡(luò)可以是LAN(局域網(wǎng))，WAN(寬域網(wǎng))，或聯(lián)系每個處理組織的部分的任何類型的網(wǎng)絡(luò)。不同的計算機(jī)系統(tǒng)，諸如例如，便攜電腦和無線裝置，典型地使用不同的程序(即，不同的語言)。為了允許完全不同的裝置通訊，數(shù)據(jù)界面可以包括或者與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序或裝置相互作用，以交換所述數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)界面還可以允許完全不同的裝置通過公眾轉(zhuǎn)換電話網(wǎng)絡(luò)(PublicSwitchedTelephoneNetwork)(PSTN)、因特網(wǎng)和私人或半私人網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。由這樣的實(shí)時表征系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出包括關(guān)于實(shí)時樣品的預(yù)測特征值。然而，所述系統(tǒng)還可以被編程，用以運(yùn)行與上述討論的配給可發(fā)酵性指數(shù)(RFI)相關(guān)的各種計算，并且警告使用者按照通過實(shí)時表征系統(tǒng)分析的詞料成分配制的飼料配給是否將在營養(yǎng)模板詳細(xì)說明之外，并且哪種成分引起任何問題。這可以輔助營養(yǎng)學(xué)家為反芻動物重新配制飼料配給。這種系統(tǒng)還可以產(chǎn)生并打印一系列記錄這種信息的報告。iii.實(shí)時伺料配制方法在收獲之前，分析待收獲的農(nóng)作物的淀粉和纖維降解性特征，以提供21收獲決定所需要的信息。獲得每個地塊的代表性樣品，并且用NIR分光光度計以先前開發(fā)的預(yù)測方程所需的波長進(jìn)行掃描。使用該方程預(yù)測每個地塊中的植物的淀粉和/或纖維消化特征。所提供的信息用來做出收獲決定，諸如在收獲時的濕度濃度和對于高濕度谷物碾磨的粒度以及保存方法(高濕度谷物或干谷物)。這給出對所得到的由牛和綿羊消費(fèi)的飼料的額外的控制，其幫助最優(yōu)化能量攝入和營養(yǎng)利用。NIRS分析使用便攜式NIRS儀器在實(shí)驗(yàn)室中或在野外進(jìn)行。篩選所保存的飼料樣品的淀粉和纖維可消化性特征，以為配制最佳能量攝入和營養(yǎng)利用的日常詞料提供信息。在日常飼料中限制具有高度可降解的淀粉的飼料，以防止瘤胃酸中毒，降低纖維可消化性和微生物蛋白生產(chǎn)的效率，并且減少能量攝入。限制具有低淀粉降解性的詞料，以最優(yōu)化微生物蛋白質(zhì)生產(chǎn)、營養(yǎng)利用和能量攝入。本發(fā)明還包括利用傳統(tǒng)的實(shí)時篩選技術(shù)，諸如濕法化學(xué)，以確定在田間的具體的農(nóng)作物或基于保留的性質(zhì)儲存的農(nóng)作物的淀粉和/或纖維可消化性特征。因此，本發(fā)明包括，使用本發(fā)明的技術(shù)或本領(lǐng)域已知的其它技術(shù)，實(shí)時分析性質(zhì)保留的農(nóng)作物的淀粉和/或纖維可消化性，并且利用所述信息制備最優(yōu)化反芻動物生產(chǎn)力的詞料配制。本發(fā)明還包括在特定的位置生長農(nóng)作物，并且在收獲之前或之后，通過NIRS實(shí)時確定用作谷物的農(nóng)作物植物的淀粉降解性特征或者當(dāng)用作草料時的NDF可消化性?；诒Ａ舻男再|(zhì)儲存所述農(nóng)作物植物或植物部分?；诰唧w的日常飲食需要，保存方法諸如高濕度發(fā)酵或野外干燥，并且進(jìn)行加工包括碾壓或碾磨，用來改變測量的淀粉降解性。一旦確定了反芻動物群的特異性淀粉降解性目標(biāo)/需要，將混合己經(jīng)按照本發(fā)明準(zhǔn)確測量的快速和緩慢的淀粉降解性性質(zhì)的摻合步驟結(jié)合到關(guān)于最佳反芻動物生產(chǎn)力的飼料配制中。應(yīng)該理解，本發(fā)明適用于玉米、苜蓿、和其它草料農(nóng)作物，并且還可以用于實(shí)時表征草料來源。因此，術(shù)語"農(nóng)作物植物"或"農(nóng)作物"意欲包括用作反芻動物的青貯詞料、谷物或其它基于植物的飼料成分的任何植物。玉米谷物和玉米草料二者的植物特征、能量(可消化性)、蛋白質(zhì)和纖維含量受到遺傳與環(huán)境的相互作用(GxE)的影響。因此，按照本發(fā)明，實(shí)時表征每種淀粉(谷物)和NDF(纖維)來源對于準(zhǔn)確配制用于反芻動物的日常飼料是必要的。一旦確定了動物生產(chǎn)靶標(biāo)，基于預(yù)先確定的代謝能量(ME)靶標(biāo)、粗蛋白并且滿足足夠的和充分的纖維需要，通過將能量、蛋白、纖維、維生素和礦物成分組合到攪拌車(mixerwagon)中，而設(shè)計完全混合的配給(TMR)。滿足總配給NDF耙標(biāo)和作為日常飼料中的總草料百分?jǐn)?shù)的NDF水平確定基本日常飼料的草料成分。確定調(diào)整的草料來源的ME值以解釋來自草料NDF的能量貢獻(xiàn)(NDF可消化性)。日常飼料和草料的生產(chǎn)需要/日常飼料的纖維組成將確定補(bǔ)充性淀粉的最佳量和來源，制備最大飼料轉(zhuǎn)化率、生產(chǎn)力和健康日常飼料配制需要快速、緩慢或中等的淀粉降解性。日常詞料的草料特征還確定淀粉的最佳濕度含量，所述淀粉即干谷物(15.5%)或高濕度谷物，諸如高濕度玉米(HMC)為28-32重量％，并且確定對于所述日常飼料的生產(chǎn)和健康影響哪種保存和加工方法是有利的。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明是通過實(shí)時分析保留性質(zhì)的飼料成分而最優(yōu)化反芻動物飼料配方的系統(tǒng)。還應(yīng)該理解，本發(fā)明包括利用各種實(shí)時測量農(nóng)作物植物特征的方法。上述說明書、附圖和數(shù)據(jù)提供本發(fā)明的飼養(yǎng)方法和所得到的飼料組合物的完整描述。由于在不背離本發(fā)明的精神和范圍的條件下可以實(shí)施本發(fā)明的許多實(shí)施方案，所以本發(fā)明包含在下文后附的權(quán)利要求中。引用的參考文獻(xiàn)Dado，R.G.,和R.W.Briggs.1996.來自在黑色層后收獲的高賴氨酸玉米雜種的谷物的瘤胃淀粉可消化性(Ruminalstarchdigestibilityofgrainfromhigh-lysinecornhybridsharvestedafterblacklayer).乳品禾斗學(xué)雜志(J.DairySci.)79(增刊1):213.Philippeau,C.和B.Michalet-Doreau.1996.玉米基因型對瘤胃淀粉降解速率的影口向(Influenceofgenotypeofcornonrateofruminalstarchdegradation.)乳品科學(xué)雜志(J.DairySci.)79(增刊1):138.Philippeau,C.和B.Michalet-Doreau.1997.大麥的基因型和成熟階段對瘤胃淀粉降解性的影響(Influenceofgenotypeandstageofmaturityofmaizeonrateofruminalstarchdegradation.)動物飼養(yǎng)禾斗學(xué)禾口技術(shù)(AnimalFeedSci-Tech.)68:25-35.Philippeau,C.和B.Michalet-Doreau.1999.玉米谷物的基因型和青IC法對淀粉在瘤胃中的原位降解的影響(Influenceofgenotypeandensilingofcorngrainoninsitudegradationofstarchintherumen.)乳品禾斗學(xué)雜志(J.DairySci.)81:2178-2184.Stock,R.A.,M.H.Sindt,R.ClealeIV,和R.A.Britton.1991.高濕度玉米在精力B工牛中的應(yīng)用(High-moisturecomutilizationinfinishingcattle.)云力物科學(xué)雜志(J.Anim.Sci.)69:1645.Watson,S.A"和P.E.Ramstad,編.1987.玉米化學(xué)技術(shù)(CornChemistryandTechnology).美國谷物化學(xué)學(xué)會(Am.Soc.CerealChem.)，St.Paul,畫，Cowe,I.A.和J.W.McNicol.1985.主要成分在近紅外光譜分析中的應(yīng)用(Theuseofprincipalcomponentsintheanalysisofnearinfraredspectra.)應(yīng)用光譜學(xué)(AppliedSpectroscopy)39:257-266.Jackson,J.E.1991.主要成分的使用者指南(Auser'sguidetoprincipalcomponents.)JohnWiley禾卩Sons.紐約，NY24Hmska,W.R.1987.數(shù)據(jù)分析波長選擇方法(Dataanalysis:Wavelengthselectionmethods.)第35-56頁.在P.Williams和K.Norris(編)在農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)中的近紅夕卜技術(shù)(Near-infraredtechnologyintheagriculturalandfoodindustries)中.美國谷物化學(xué)家協(xié)會(AmericanAssociationofCerealChemists).St.Paul,應(yīng).Martens,H.,禾口T.Naes,1989.多元校7隹(Multivariatecalibration).JohnWiley和Sons,紐約，NY.Naes，T.,K.Kvaal，T.Isaksson,禾CIC.Miller.1993.在多元校準(zhǔn)中的人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificialneuralnetworksinmultivariatecalibration).近紅夕卜光譜法雜志(JournalofNearInfraredSpectroscopy)1:1-12.Osboume，B.G,T.Fearn,和P.H.Hindle.1986.用在食品和飲料分析中的實(shí)用NIR光i普》去(PracticalNIRspectroscopywithapplicationsinfoodandbeverageanalysis).朗曼禾斗學(xué)禾口技術(shù)(LongmanScientificandTechnical).Essex,英格蘭.Shenk，J.S.和M.O.Westerhaus.1994.近紅外反射度光譜學(xué)(NIRS)對草料分木斤的應(yīng)用(Theapplicationofnearinfraredreflectancespectroscopy(NIRS)toforageanalysis).第406-499頁.在GC.Fahey(編)草料質(zhì)量、評價和應(yīng)用(Foragequality,evaluation,andutilization)中.關(guān)于草料質(zhì)量、評價禾口應(yīng)用的國家會議(NationalconferenceonForagequality,evaluation,andutilization),內(nèi)布拉斯加州大學(xué)(UniversityofNebraska),Lincoln,NE.,1994年4月13-15日.ASA,CSCA,SSSA,Madison,WT.Windham,W.R.,D.R.Mertens，RE.BartonII.1989.增刊1NIRS校準(zhǔn)的步驟樣品選擇和方程研發(fā)和確認(rèn)(ProtocolforNIRScalibration:sampleselectionandequationdevelopmentandvalidation).第96-103頁在Marten,G.C.,J.S.Shenk,和F.E.BartonII(編)近紅外反射度光譜學(xué)(NIRS):草料質(zhì)量的分析(Nearinfraredreflectancespectroscopy(NIRS):Analysisofforagequality)中.USDA農(nóng)業(yè)手冊(USDAAgriculturalhandbook)No.643Washington,D.C.25Goering,H.K.,和P.J.VanSoest.1970.草料纖維分析裝置、試劑、步驟、禾口一些應(yīng)用(Foragefiberanalysis:apparatus,reagents,procedures,andsomeapplications).USDA陽ARS手冊379.U.S.Govt.Print.O伍ce,Washington,DC-Martens,GC.,和R.F.Barnes.1980.使用體外瘤胃發(fā)酵和真菌酶系統(tǒng)預(yù)測草料的能量可消化性(Predictionofenergydigestibilitiesofforageswithinvitrorumenfermentationandfungalenzymesystems).第61-71頁.在W.J.Pigden等.(編)(關(guān)于飼料分析方法的國際研討會進(jìn)展)Proc.Int.Workshoponstandardizationofanalyticalmethodologyforfeeds.IDRC-134e,Ottawa,加拿大.1979年3月12-14日.Unipub.紐約，NY.Mertens,D.R.1991.中心去污劑纖維(Neutraldetergentfiber).第A12A16.在國家草料檢測協(xié)會草料分析研討會進(jìn)展(proc.NationalForageTestingAssociationforageanalysisworkshop)中.Milwaukee,WI.1991年5月7-8曰.權(quán)利要求1.一種實(shí)時表征要用在飼料配給中的農(nóng)作物植物以最優(yōu)化消耗所述的飼料配給的反芻動物的生產(chǎn)力的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括(a)確定一組包括所述農(nóng)作物植物樣品的谷物的農(nóng)作物植物樣品的淀粉可消化性特征；(b)基于所述淀粉可消化性特征研發(fā)預(yù)測方程；(c)獲得來自農(nóng)作物植物的谷物樣品；(d)通過將來自所述NIRS的電子記錄的近紅外光譜數(shù)據(jù)輸入到所述方程中，通過所述樣品的NIRS來實(shí)時確定所述淀粉可消化性特征；(e)在保留性質(zhì)的基礎(chǔ)上，儲存和/或研磨所述谷物；和(f)基于在步驟(d)中確定的淀粉可消化性特征，確定結(jié)合在飼料配給中的所述農(nóng)作物植物的量。2.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是褐色葉中脈玉米。3.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是糧飼兼用型玉米。4.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是多葉玉米。5.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是苜蓿。6.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是草。7.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是高粱(sorghum)。8.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，所述表征系統(tǒng)還包括基于所述預(yù)測方程，預(yù)測包含處于不同粒度的所述農(nóng)作物植物樣品的谷粒的農(nóng)作物植物樣品的淀粉可消化性特征。9.一種實(shí)時表征要用在飼料配給中的農(nóng)作物植物以最優(yōu)化消耗所述飼料配給的反芻動物的生產(chǎn)力的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括(a)確定來自遺傳上不同的農(nóng)作物植物的谷物的淀粉可消化性特征；(b)確定用作草料的遺傳上不同的農(nóng)作物植物的dNDF特征；(C)基于所述淀粉可消化性和dNDF特征研發(fā)預(yù)測方程；(d)獲得用作飼料補(bǔ)充劑的谷物樣品和用作草料的農(nóng)作物植物；(e)通過將關(guān)于所述特征的電子記錄的近紅外光譜數(shù)據(jù)輸入到所述方程中，通過所述谷物樣品和所述農(nóng)作物植物的MRS來確定淀粉和NDF可消化性特征；和(f)基于在步驟(e)中確定的所述淀粉和NDF可消化性特征，確定結(jié)合在飼料配方中的所述谷物和所述農(nóng)作物植物的量。10.按照權(quán)利要求9的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是褐色葉中脈玉米。11.按照權(quán)利要求9的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是糧飼兼用型玉米。12.按照權(quán)利要求9的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是多葉玉米。13.按照權(quán)利要求9的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是苜蓿。14.按照權(quán)利要求9的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是草。15.按照權(quán)利要求9的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述農(nóng)作物植物是高粱。16.按照權(quán)利要求9的實(shí)時表征系統(tǒng)，所述表征系統(tǒng)還包括基于所述預(yù)測方程，預(yù)測包含處于不同粒度的所述農(nóng)作物植物樣品的谷粒的農(nóng)作物植物樣品的淀粉可消化性特征。—17.按照權(quán)利要求9的實(shí)時表征系統(tǒng)，所述表征系統(tǒng)還包括基于所述預(yù)測方程，預(yù)測包含處于不同粒度的所述農(nóng)作物植物樣品的草料的農(nóng)作物植物樣品的草料可消化性特征。18.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括結(jié)合所述預(yù)測方程的基于計算機(jī)的工具。19.按照權(quán)利要求19的實(shí)時表征系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)是便攜式的。20.按照權(quán)利要求1的實(shí)時表征系統(tǒng)，所述表征系統(tǒng)還包括基于所表征的所述農(nóng)作物植物的數(shù)值，計算所得到的飼料配給的一種或多種配給可發(fā)酵性指數(shù)值，以確定所述飼料配給是否需要重新配制。全文摘要一種基于計算機(jī)的系統(tǒng)，其用于實(shí)時表征用于反芻動物飼料配給的一種或多種成分的營養(yǎng)組分，其包括干物質(zhì)，NDF，NDFd，木質(zhì)化的NDF比例，淀粉百分?jǐn)?shù)，IVSD，和草料物質(zhì)的粒度；以及IVSD和谷物物質(zhì)的粒度。所述系統(tǒng)利用專有的NIRS方程，其基于各種農(nóng)作物物種的預(yù)先取樣，所述農(nóng)作物物種如糧飼兼用型玉米青貯飼料、多葉玉米青貯飼料、褐色葉中脈(“BMR”)玉米青貯飼料、草(青貯飼料/干的)、苜蓿(青貯飼料/干的)、BMR草料高粱、正常的馬齒形淀粉谷物、粉狀胚乳淀粉谷物和玻璃質(zhì)胚乳谷物，并且將那些方程用于目前的相對應(yīng)農(nóng)作物的取樣，以實(shí)時預(yù)測所述草料或谷物物質(zhì)的特征。所述實(shí)時表征系統(tǒng)還可以利用所預(yù)測的數(shù)據(jù)來計算“配給可發(fā)酵性指數(shù)”值，該值考慮用在飼料配給中的草料和淀粉成分的總NDFd和IVSD特征(包括RAS和RBS)，以保證所述配給對于母牛將不會提供太多或太少的可消化性。文檔編號A23K1/00GK101516209SQ200780035663公開日2009年8月26日申請日期2007年7月27日優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日發(fā)明者詹姆斯·F·貝克申請人:營養(yǎng)創(chuàng)新有限責(zé)任公司