REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

Transcription

1 UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ UNIVERSITATEA LIEGE Facultatea de Agricultură GemblouxAgroBioTech Ing. Laura Monica DALE REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT DETERMINAREA CALITĂŢII FURAJELORR PRIN METODE DESTRUCTIVE ŞI NONDESTRUCTIVE CONDUCĂTORI ŞTIINŢIFICI: Prof. dr. Ioan ROTAR Prof. dr. André THÉWIS Cluj-Napoca 2011

2 CUPRINS CUPRINS... 2 INTRODUCERE... 4 ~ PARTEA I ~... 7 PARTEA BIBLIOGRAFICĂ... 7 Capitolul I CERCETĂRI PRIVIND CALITATEA UNOR FURAJE... 7 ~ PARTEA a II a ~... 7 REZULTATELE CERCETĂRII PROPRII... 7 Capitolul II CADRUL NATURAL, MATERIALE ŞI METODE DE CERCETARE ORGANIZAREA CERCETĂRII Obiectivele cercetării CADRUL NATURAL Cadrul natural porumb destinat însilozării Cadrul natural lucernă Cadrul natural - furaj de pe pajiști naturale MATERIAL ȘI METODE DE CERCETARE Material biologic porumb Material biologic lucernă Material biologic furaj de pe pajiștea naturală APRECIERE A CALITĂŢII FURAJELOR A. METODE ORGANOLEPTICE B. ANALIZA ÎNSUȘIRILOR CHIMICE METODE ANALITICE CLASICE METODE NEDESTRUCTIVE a) Determinarea compoziţiei chimice a furajelor prin spectrofotometrie în infraroşu apropiat (NIRS) b) Instrumentul de imagistică NIR (Near Infrared Hyperspectral Imaging sau Camera NIR) Capitolul III CALITATEA FURAJULUI OBŢINUT DIN PORUMB DESTINAT ÎNSILOZĂRII ANALIZA CALITĂȚII FURAJULUI Conţinutul în proteină brută Conţinutul în substanţe minerale (cenuşă brută) Conţinutul în celuloză brută Conţinutul în NDF

3 Conţinutul în ADF Conţinutul în lignină (ADL) Conţinutul în materie organică digestibilă (OMDrt) Conţinutul în substanțe extractive neazotate (SEN) Conţinutul în energie brută Capitolul IV CALITATEA FURAJULUI OBŢINUT DIN LUCERNĂ CALITATEA FURAJULUI ANALIZA CALITĂȚII FURAJULUI Conţinutul în proteină brută Conţinutul în substanţe minerale (cenuşă brută) Conţinutul în celuloză brută Conţinutul în NDF Conţinutul în ADF Conţinutul în lignină (ADL) Conţinutul în materie organică digestibilă (OMDrt) Conţinutul în substanță uscată digestibilă (SMDrt) Conţinutul în substanţe extractive neazotate (SEN) Conţinutul în energie brută Capitolul V CALITATEA FURAJULUI OBŢINUT DE PE PAJIȘTEA NATURALĂ CALITATEA FURAJULUI ANALIZA CALITĂȚII FURAJULUI Conținutul în energie brută Discriminarea speciilor cu ajutorul Camerei NIR CONCLUZII BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

4 INTRODUCERE Cercetarea ştiinţifică în pratologie datează abia la începutul secolului al XX lea, în primele decenii având un caracter descriptiv, iar în al treilea deceniu intensificându se semnificativ (MOISUC et al., 2001). În viziunea agricolă actuală, producţia furajelor, obţinută de pe pajiştile permanente, pajiştile temporare şi culturile furajere, este parte integrantă a gestiunii teritoriului agricol şi presupune: durabilitatea sistemelor componente, viabilitatea economică şi socială a activităţii agricole şi contribuţia la dezvoltarea durabilă a spaţiului rural, într o lume tot mai urbanizată. Funcţia cea mai importantă a unei pajişti este aceea de a produce furaje suculente şi furaje fibroase. Pe suprafeţele de pajişti din zona de câmpie şi deal scopul principal trebuie să fie producerea de cantităţi mari de furaje, de calitate, cu inputuri tehnologice moderate şi mari, cu o tehnologie modernă, cu maşini şi utilaje de mare capacitate ce sporesc considerabil eficienţa economică. Pajiştile din zona montană nu trebuie să aibă în totalitate ca scop primordial sporirea producţiei ci calităţii furajului. O tehnologie intensivă în aceste regiuni trebuie să se aplice numai pe pajiştile situate în staţiuni foarte favorabile, cu un relief ce permite executarea lucrărilor mecanizat, cu un strat de sol util profund etc. O apreciere cât mai justă a calităţii furajului provenit din pajişti necesită o analiză de ansamblu a unor date referitoare la compoziţia botanică a pajiștii, la conţinutul în substanţe nutritive şi minerale, precum şi a digestibilității furajelor obținute (ROTAR and CARLIER, 2005). Dintre culturile furajere, care alături de pajişti au o contribuţie majoră la asigurarea bazei furajere, lucerna şi porumbul destinat silozului ocupă o poziţie de mare importanţă. Există la nivelul fermierilor precum şi a lumii ştiinţifice agricole convingerea că, culturile mai sus, amintite, sunt vitale sau esenţiale pentru sistemul furajer al ţării noastre. Opţiunea este dată mai ales de productivitatea ridicată a porumbului pentru siloz şi a lucernei pe de o parte, precum şi a suprafeţei ocupate cu pajişti naturale pe de altă parte. Preocupările noastre au mers însă nu pe această direcţie de monitorizare a cantităţii, ci mai ales, pe determinarea calităţii unor furaje provenite din experienţe staţionare situate pe pajiştile 4

5 naturale din Munţii Apuseni, sau, în cazul porumbului destinat silozului pe un sol faeoziom argic cambic din perimetrul Staţiunii de Cercetare şi Dezvoltare Agricolă Turda, iar pentru la lucernă în cadrul Staţiunii de Didactice și Experimentale Ferma Cojocna, a USAMV Cluj Napoca. Pe parcursul cercetării şi a elaborării tezei mele de doctorat am beneficiat de sprijinul mai multor persoane cărora doresc să le mulţumesc. În primul rând as dori sa îi amintesc pe cei care m au îndrumat încă de la început cu pricepere şi cu multă înțelegere, în special coordonatorii mei ştiinţifici: prof. univ. dr. ROTAR IOAN, din cadrul universităţii noastre, care mi a deschis perspectiva de a studia tehnica de analiză nedestructivă, atât în ţară cât şi în străinătate, mi a oferit sprijin şi m a îndrumat cu profesionalism, arătând întotdeauna încredere şi bunăvoinţă și prof. univ. dr. ANDRÉ THEWIS, din cadrul Gembloux AgroBio Tech, Universitatea din Liège, care m a îndrumat cu multă stricteţe şi care mi a oferit sprijin atât moral cât şi ştiinţific în perioada cât am studiat în Belgia dar şi după ce m am întors în ţară. Sunt, de asemenea, profund recunoscătoare celorlalte cadre didactice de la departamentul de Cultura Plantelor, prof. dr. ROXANA VIDICAN şi asistentului univ. dr. ADRIANA MOREA, precum şi colegilor doctoranzi din ani mai mari, care m au călauzit în aceşti trei ani şi au contribuit la formarea mea profesională. Aş dori să mulţumesc Centrului Walloon de Cercetare Agricolă din Gembloux (CRA W), care a fost alături de mine şi m a sprijinit cu mult profesionalism. Aş vrea să mulţumesc în special domnului dr. VINCENT BAETEN, care m a îndrumat care mi a oferit posibilitatea de a urma cursul de perfecţionare Training in Infrared Spectroscopy and Chemometrcs Mulţumirile mele sunt adresate şi domnilor dr. JUAN ANTONIO FERNÁNDEZ PIÑERA şi ing. BERNARD LECLER pentru întelegerea de care au dat dovadă şi pentru calmul cu care mi au explicat ceea ce trebuie sa fac pentru a stăpâni tehnica NIRS, precum şi întregului colectiv din cadrul CRA W Gembloux. În timpul deplasării în Belgia pentru perfecţionarea în tehnica NIRS am fost sprijinită şi de domnul prof. univ. dr. ANDRÉ FALISSE şi de soţia acestuia, care au fost binevoitori şi ospitalieri cu mine şi cu ceilalţi colegi, cărora pe această cale aş dori să le mulțumesc. Realizarea acestei teme de cercetare şi atingerea obiectivelor aferente au fost susţinute cu ajutorul colegilor şef lucr. dr. FLORIN PĂCURAR, asist. dr. VASILE FLORIAN, dr. OVIDIU 5

6 CECLAN, fără ajutorul cărora nu puteam să realizez această teză şi cărora le mulţumesc în mod deosebit. Această teză prezintă rezultatele cercetărilor şi muncii noastre, însă din punctul meu de vedere, rezultatul cel mai important al acestei contribuţii este faptul că tehnica NIRS este tot mai utilizată în ţara noastră. În perspectivă se doreşte extinderea pe o scară largă a acestei tehnici atât în industrie cât şi în cercetarea ştiinţifică. Şi nu în ultimul rând aş dori să mulţumesc familiei mele, părinţilor în special, pentru tot sprijinul, înţelegerea şi încrederea arătată pe parcursul elaborării acestei lucrări. Vă mulțumesc, Laura Monica DALE 6

7 ~ PARTEA I ~ PARTEA BIBLIOGRAFICĂ Capitolul I CERCETĂRI PRIVIND CALITATEA UNOR FURAJE În primul capitol sunt prezentate câteva definiții ale furajului și a calității, studii generale și actuale legate de calitatea furajelor, o descriere a metodelor de apreciere a calității precum și cercetări legate de aceste metode de cercetare. Ultimul subcapitol tratează calitatea furajelor determinată prin metoda nedestructivă, altfel spus metoda NIRS. Tehnica NIRS este, în primul rând, o tehnică deosebit de rapidă, este puţin costisitoare atunci când se lucrează cu un număr sporit de eşantioane, dar, mai ales, este non destructivă. De asemenea, are o repetabilitate ridicată, ca şi o acurateţe şi precizie foarte mari. În plus, nu necesită utilizarea de substanţe chimice şi nici o pregătire prealabilă a eşantioanelor, tehnica NIRS fiind considerată clean technology în concordanţă cu cerinţele unei agriculturi durabile (VIDICAN, 2000). ~ PARTEA a II a ~ REZULTATELE CERCETĂRII PROPRII Capitolul II CADRUL NATURAL, MATERIALE ŞI METODE DE CERCETARE ORGANIZAREA CERCETĂRII Precum s a arătat în capitolul anterior, în determinarea calităţii furajelor se pune accent deosebit pe tehnica NIRS. Această metodă non destructivă este o tehnică rapidă, foarte elegantă, ce este în plină dezvoltare în unele ţări ale Comunităţii Europene, deşi în multe ţări aceasta se află într un stadiu incipient. La început se află şi în ţara noastră. Astfel, în ţările dezvoltate s au iniţiat numeroase cercetări, care au avut ca scop: dezvoltarea metodelor nedestructive; evaluarea posibilităţilor tehnicii NIRS pentru a construi o bază de date spectrală; 7

8 calibrările aparatului NIRS; validarea modelelor construite pentru determinarea diferiţilor parametrii (proteină, substanţă uscată, cenuşă, celuloză, grăsime, NDF, ADF, lignină, digestibilitate, valoare energetică etc.); dezvoltarea instrumentelor NIR la o tehnică mai avansată, la spectre de dimensiuni mai mari, cum ar fi imaginile, folosind un aparat de fotografiat NIR (Camera NIR) care să cuprindă până la specte/5min (ex: Camera InGaAs) Obiectivele cercetării Obiectivele generale şi specifice sunt următoarele: a) Caracterizarea generală a calităţii furajelor determinate cu ajutorul metodelor destrutive şi nondestructive, după cum urmează: construirea de baze de date spectrale pentru porumbul destinat însilozării; construirea de baze de date spectrale pentru calitatea lucernei; construirea de baze de date spectrale pentru calitatea furajului obţinute de pe pajişti naturale din Munții Apuseni; calibrarea aparatului NIRS şi validarea metodelor pentru bazele de date spectrale construite cu ajutorul metodelor destructive. b) Folosirea Camerei NIR pentru a detecta cantitatea de probe pure dintr un amestec: construirea de clase spectrale pentru speciile: Festuca rubra L., Trifolium repens L., Agrostis capillaris L., Hieracium aurantiacum L., Arnica montana L.; identificarea claselor spectrale a probelor pure pentru speciile enumerate mai sus; discriminarea probelor pure dintr un amestec de mai multe specii; c) Folosirea Camerei NIR pentru a determina conţinutul de proteină brută şi digestibilitatea speciei Arnica montana L din amestecuri de furaje SU de pe pajiștile naturale: discriminarea speciei Arnica montana L din amestecurile de specii; cuantificarea speciei Arnica montana L din amestecurile de specii; 8

9 determinarea conţinutului de proteină și digestibilităţii speciei Arnica montana L din amestecurile de specii; determinarea influenței speciei Arnica montana L asupra conţinutului de proteină şi de digestibilitatea a furajului din amestec CADRUL NATURAL Cadrul natural porumb destinat însilozării Aceste experiențe au fost amplasate la Staţiunea de Cercetare şi Dezvoltare Agricolă Turda este situată în partea de nord vest a municipiului Turda, la 3 km de şoseaua naţională E60 şi la 30 km faţă de municipiul Cluj Napoca. Are poziţia geografică situată pe coordonatele 46 o 35 latitudine nordică şi 23 o 47 longitudine estică Greenwich şi o altitudine de m faţă de nivelul mării Adriatice Cadrul natural lucernă Aceste experiețe au fost amplasate la Staţiunea Didactică Experimentală Cojocna este situată la est de municipiul Cluj Napoca la distanţă de 36 km, pe drumul judeţean 161 A: Apahida Cojocna Ceanu Mare. Ca localizare geografică, staţiunea este situată la aproximativ latitudine nordică şi longitudine estică Cadrul natural - furaj de pe pajiști naturale Acestea au fost amplasate în satul Ghețar, comuna Gârda de Sus, situată în partea de N V a judeţului Alba, în bazinul hidrografic superior al Arieşului Mare, principalul afluent al Arieşului fiind pârâul Gârda Seacă, iar ca particularitate regională aparţine Ţării Moţilor. Studiile noastre s au desfăşurat în Munţii Apuseni, pe Platoul Gheţar Poiana Călineasa, în perimetrul satului Gheţar. Platoul Gheţar Poiana Călineasa este situat în Munţii Bihorului, munţi ce sunt plasaţi în partea centrală a Apusenilor şi împreună cu Vlădeasa constituie cel mai înalt lanţ muntos din Apuseni MATERIAL ȘI METODE DE CERCETARE Material biologic porumb Culturile comparative cu hibrizi de porumb timpurii (FAO ) şi hibrizi semitimpurii (FAO ) au fost amplasate în anii 2005 în câmpul experimental al Laboratorului de ameliorare a porumbului de la SCDA Turda (după CECLAN, 2010). În acest studiu s au luat în calcul experienţele din anul 2006 şi

10 Deși experiența a fost bifactorială determinarea calității porumbului destinat însilozării s-a făcut pe probe medii din toți hibrizii după cum urmează: - tulpini fără știuleți; - știuleți cu pănuși Material biologic lucernă În primăvara anului 2007, după ce a fost însămânţă lucerna (soiul Eugenia) s a fertilizat cu îngrăşăminte chimice de diferite compoziţii, în funcţie de dozele propuse pentru fiecare variantă. Prima dintre variantele acestei experienţe, considerată martor, a fost păstrată cea cu fertilitatea naturală a solului Material biologic furaj de pe pajiștea naturală Pentru a răspunde obiectivelor propuse, s au conceput trei experienţe, după cum urmează: Experienţa I cu îngrăşăminte organice şi combinaţii de îngrăşăminte organice şi minerale; Experienţa a II a cu îngrăşăminte organice în diferite doze; Experienţa a III a cu îngrăşăminte minerale în diferite doze; Aceste experienţe au debutat în anul 2001, iar în lucrare vor fi prezentate date experimentale obţinute în perioada 2010, deci date din ultimul an experimental APRECIERE A CALITĂŢII FURAJELOR A. METODE ORGANOLEPTICE Analiza macroscopică a furajelor permite aprecierea calităţii, uneori în condiţii mai bune decât toate determinările fizico chimice. În anumite cazuri, analiza organoleptică este decisivă şi conduce la interzicerea utilizării produsului, făcând inutile determinările chimice ulterioare. Analiza macroscopică nu necesită utilaje complicate şi tehnici deosebite, fiind însă necesar ca lucrătorul care efectuează aceste determinări să aibă o experiență adecvată. Aceasta analiză se face cu ajutorul lupei sau se poate executa cu ochiul liber. Aprecierea calităţii poate fi făcută şi direct de către fermier, prin aprecierea unor însuşiri ca: aspect, senzaţie la pipăit, culoare, miros, prezenţa de substanţe impropii, gust, compoziţie botanică pentru unele fânuri. 10

11 B. ANALIZA ÎNSUȘIRILOR CHIMICE 1. METODE ANALITICE CLASICE Analiza chimică a nutreţurilor urmăreşte determinarea criteriilor care să permită prevederea valorii lor nutritive şi a elementelor de elaborare a raţiilor echilibrate care să satisfacă cerinţele animalelor. Laboratoarele specializate pentru aceste analize trebuie să adopte metode simple şi precise, de analiză în serie. Aceste metode sunt mai mult sau mai puţin criticabile, atunci când datele obţinute se judecă prin prisma semnificaţiei lor biochimice şi nutriţionale rămân deci obiectul unor perfecţionări continue. Totodată, aceste laboratoare trebuie să aplice cu stricteţe metodele oficiale recomandate de CEE sau AFNOR şi să le confrunte seriilor analitice existente. Analiza clasică, zisă furajeră, corespunde pe ansamblu, analizelor simple, universal recunoscute şi aplicate, ce reprezintă un compromis între precizia ştiinţifică şi costurile de execuţie. Analiza chimică a furajelor presupune următoarele determinări: substanţa uscată; substanţe minerale (cenuşa); substanţe azotate (poteina brută); grăsimi brute; celuloză brută; conţinutul de fibre solubil în detergent neutru (NDF); conţinutul de fibre solubil în acidul detergent (ADF); lignina; substanţelor extractive neazotate; digestibilitate. La acestea se mai adaugă valoarea energetică care de determină cu bomba calorimetrică. Aceste metode diferite de analiză a nutreţurilor fac obiectul unor descrieri precise, pentru fiecare din ele stabilindu se valori de repetabilitate, adică deviaţia standard maximă admisă pentru două valori determinate succesiv, în acelaşi laborator şi pe aceeaşi probă. 11

12 2. METODE NEDESTRUCTIVE a) Determinarea compoziţiei chimice a furajelor prin spectrofotometrie în infraroşu apropiat (NIRS) Analiza prin spectrometrie în masă în infraroşu apropiat este o tehnică tot mai utilizată pe plan mondial, aplicarea ei prezentând mai multe avantaje: - posibilitatea analizării mai multor constituenţi în acelaşi timp, - reproductibilitatea rezultatelor, - rapiditatea analizei, - costuri rezonabile, - probele sunt uşor de pregătit. b) Instrumentul de imagistică NIR (Near Infrared Hyperspectral Imaging sau Camera NIR) Imaginile hiperspectrale aduc o nouă dimensiune în domeniul spectroscopiei, rezoluţia spaţială. În plus faţă de identificarea şi cuantificarea elementelor constitutive în mare parte prevăzute prin integrarea spectrometrelor, imaginile hiperspectrale oferă un mijloc de cuantificare şi variaţia de localizare constitutivă cu precizie în domeniul imaginilor hiperspectrale. Cu ajutorul acesteia avem atât informaţia spectrală cât şi informaţia spaţială. Capitolul III CALITATEA FURAJULUI OBŢINUT DIN PORUMB DESTINAT ÎNSILOZĂRII 3.1. CALITATEA FURAJULUI Controlul calității furajelor prezintă importanță biologică și economică, motiv pentru care este de dorit să se facă în fiecare unitate de producție. Pentru calitatea tulpinior fără știuleți și știuleților cu pănuși s au obținut probele analitice de laborator prin divizare (în cantitatea cerută de metodă), pentru controlul organoleptic, botanic, fizic sau chimic (proteină brută, cenuşă brută, grăsime brută, celuloză brută, conţinutul de NDF, conţinutul de ADF, lignina, 12

13 digestibilitatea). Controlul organoleptic este făcut de către fermier, care îi conferă acestuia o aprecierea generală (păstrarea părților botanice, componentele, culoarea, mirosul, gustul, etc.) ANALIZA CALITĂȚII FURAJULUI Folosirea tehnicii NIRS a devenit în ultima perioadă cea mai frecvent utilizată pentru determinarea proprietăţilor fizico chimice ale furajelor. Această tehnică estee o tehnică elegantă şi foarte precisă, în Figura fiind prezentate spectre tipice, un spectru tipic pentru știuleți cu pănuși și un spectru tipic pentru tulpini fără știuleți. Figura 3.1. Spectru tipic pentru o probă de tulpini fără știuleți (albastru) și o probă de știuleți cu pănuși (roșu) Sunt redate grafic (Figura 3.6.) limitele conţinutului de proteină brutăă pentru tulpini fără știuleți și știuleți cu pănuși, în funcţie de variante din diferiţi ani Conţinutul în proteină brută Tulpini fără știuleți (2006) Maize stalk+leaves (2006) Tulpini fără știuleți (2007) Maize stalk+leaves (2007) tip de probă sample Știuleți cu pănuși (2006) Maize ear (2006) Știuleți cu pănuși (2007) Maize ear (2007) Figura 3.6. Conţinutul de proteină brută la porumb (metoda NIRS) Ca urmare a calibrării aparatului NIRS s-a procedat la citirea, cu ajutorul acestuia probele pentru conținutul în proteină brută. Astfel, conţinutul de proteină brută în anul 2006 variază între 5.37% și 6.88% tulpini ile fără ştiuleţi, între 3.16% și 6.47% ştiuleţi ii cu pănuşi pe când în anul 2007 variază între 5.35% și 7.57% tulpinile fără ştiuleţi, 2.66% șii 4.53% ştiuleţi cu pănuşi. % cenușă brută % crude ash 13

14 Conţinutul în substanţe minerale (cenuşă brută) Ca urmare a calibrării aparatului NIRS s-a procedat la citirea cu ajutoru ul acestuia probelor pentru conținutul în cenușă brută. Rezultatele sunt prezentate în figure 3.9. și ele demonstrează validitatea metodei de analiză. Tulpini fără știuleți (2006) Maize stalk+leaves (2006) Tulpini fără știuleți (2007) Maize stalk+leaves (2007) tip de probă sample Știuleți cu pănuși (2006) Maize ear (2006) Știuleți cu pănuși (2007) Maize ear (2007) Figura 3.9. Conţinutul de cenuşă brută la porumb (metoda NIRS) Astfel, conţinutul de cenuşă brută variază între 1.02% 1.67% pentru ştiuleţi cu pănuşi aferenţi anului 2006, între 1.02% 1.84% pentru ştiuleţii cu pănuşi aferenţi anului 2007, 5.90% 8.59% pentru tuplinile fără ştiuleţi aferenţi anului 2006, % pentru tuplinile fără ştiuleţi aferenţi anului Conţinutul în celuloză brută În Figura sunt repreze entate limitele conţinutului de celuloză brută obținute cu ajutorul analizei NIRS, a tulpinilor fără ştiuleţi şi ştiuleţilor cu pănuşi, în funcţie de anii de recoltare 2006 şi % cenușă brută % crude ash Tulpini fără știuleți (2006) Maize stalk+leaves (2006) tip de probă sample Tulpini fără știuleți (2007) Maize stalk+leaves (2007) Știuleți cu pănuși (2006) Maize ear (2006) Știuleți cu pănuși (2007) Maize ear (2007) %celuloză brută %crude fiber Figura Conţinutul de celuloză brută la porumb (metoda NIRS) Analizând datele din Figura 3.12., se poate observa că valorile conţinutulu ui de celuloză brută, sunt: 38.94% 42.23% pentru tuplinile fără ştiuleţi aferenţi anului 2006, 6.93% 12.79% 14

15 pentru ştiuleţi cu pănuşi aferenţi anului 2006, 40.11% 46.46% pentru tuplinile fără ştiuleţi aferenţi anului 2007, 6.93% 12.94% pentru ştiuleţii cu pănuşi aferenţi anului Conţinutul în NDF Tulpini fără ştiuleţi (2006) stalk+leaves (2006) Maize tip de probă sample Ştiuleţi cu pănuşi (2006) Maize ear (2006) Tulpini fără ştiuleţi (2007) stalk+leaves (2007) Maize Ştiuleţi cu pănuşi (2007) Maize ear (2007) %NDF Figura Conţinutul de NDF la porumb (metoda NIRS) În Figura sunt reprezentate limitele conţinutului de NDF a tulpinilor fără știuleți și știuleți cu pănuși, în funcţie de anii de recoltare 2006, respectiv Analizând datele din Figura 3.15., se poate observa că valorile cele mai scăzute ale conţinutului de NDF, se obţin la ştiuleţii cu pănuşi și anume: 18.11% 32.14% (2006) şi 18.11% 35.43% (2007), iar pentru tuplinile fără ştiuleţi avem valori mai ridicate și anume între 72.48% și 76.51% pentru probele din anul 2006 și între 73.62% și 79.66% pentru probele aferente anului Conţinutul în ADF În Figura sunt prezent tate limitele conţinutului de ADF a tulpinilor fără știuleți și știuleți cu pănușii, în funcţie de anii de recoltare 2006 şi respectiv 2007, rezultate obținute după analiza NIRS. Tulpini fără ştiuleţi (2006) Maize stalk+leaves (2006) tip de probă sample Ştiuleţi cu pănuşi (2006) Maize ear (2006) Tulpini fără ştiuleţi (2007) Maize stalk+leaves (2007) Ştiuleţi cu pănuşi (2007) Maize ear (2007) %ADF Figura Conţinutul de ADF la porumb (metoda NIRS) Conţinutul în ligninăă (ADL) În Figura sunt prezentate limitele conţinutului de lignină a tulpinilor fără știuleți și știuleților cu pănuși, în funcţie de anii de recoltare 2006 şi respectiv 2007, rezultate obținute cu ajutorul analizei NIRS. 15

16 Tulpini fără ştiuleţi (2006) Maize stalk+leaves (2006) tip de probă sample Ştiuleţi cu pănuşi (2006) Maize ear (2006) Tulpini fără ştiuleţi (2007) Maize stalk+leaves (2007) Ştiuleţi cu pănuşi (2007) Maize ear (2007) % ADL Figura Conţinutul de ADL la porumb (metoda NIRS) Conţinutul în materie organică digestibilă (OMDrt) În Figura sunt prezent tate limitele conţinutului de OMDrt, în funcţie de anii de recoltare 2006 şi respectiv 2007, rezultat te obținute cu ajutorul analizei NIRS. Tulpini fără ştiuleţi (2006) Maize stalk+leaves (2006) tip de probă sample Tulpini fără ştiuleţi (2007) Maize stalk+leaves (2007) Ştiuleţi cu pănuşi (2006) Maize ear (2006) Ştiuleţi cu pănuşi (2007) Maize ear (2007) %DMOrt Figura Conţinutul de OMDrt la porumb (metoda NIRS) Conţinutul în substanțe extractive neazotate (SEN) Substanţele extractive neazotate se determină prin calcul matematic. Conţinutul de substanţe extractive neazotate pentru probele din anul 2006 variază între 79.07% 88.89% pentru ştiuleţi cu pănuşi, 42.49% 49.79% pentru tuplinile fără ştiuleţi, iar pentrul anul 2007 între 80.69% 89.39% pentru ştiuleţii cu pănuşi, 37.38% 49.05% pentru tuplinile fără ştiuleţi (Figura 3.25.). Tulpini fără ştiuleţi (2006) Maize stalk+leaves (2006) tip de probă sample Tulpini fără ştiuleţi (2007) Maize stalk+leaves (2007) Ştiuleţi cu pănuşi (2006) Maize ear (2006) Ştiuleţi cu pănuşi (2007) Maize ear (2007) % SEN Figura Conţinutul de substanţe extractive neazotate la porumb (metoda clasică) 16

17 Conţinutul în energie brută În Figura şi Figura se pot compara cele trei sisteme de aprecie ere a valorii nutritive şi putem distinge fiecare sistem în parte şi anume: sistemul românesc, cu unitatea nutritivă lapte (UNL) şi unitate nutritivă carne (UNC), sistemul olandez şi belgian, cu unitate furajeră lapte (VEM) şi unitate furajeră carne (VEVI) şi sistemul francez cu unitate furajeră lapte (UFL), unitate furajeră carne (UFV). (U.N.) 2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 Știuleți cu pănuși Maize ear (2006) Știuleți cu pănuși Maize ear (2007) Tulpini fără știuleți Maize stalk+leaves (2006) Tulpini fără știuleți Maize stalk+leaves (2007) (U.N.) Holland system VEM Holland system VEVI 0,00 UNL UNC UFL UFV Știuleți cu pănuși Maize ear (2006) Știuleți cu pănuși Maize ear (2007) Tulpini fără știuleți Maize stalk+leaves (2006) Tulpini fără știuleți Maize stalk+leaves (2007) Figura Comparaţie între sistemele de apreciere a valorii nutritive înregistrat la recoltarea porumbului pentru însilozare Figura Sistemul olandez apreciere a valorii nutritive înregistrat la recoltarea porumbului pentru însilozare Sistemul românesc de apreciere a valorii nutritive este asemănător sistemului francez. Sistemul francez, după cum putem observa în Figura are cea mai mare valoare a unităţilor furajere în aceeaşi fenofaza ca sistemul românesc dar spre deosebire de acesta, sistemul francez atinge cea ma mare valoare în cadrul unitaţilor furajere carne. Valorile între unităţile furajere lapte şi unităţile furajere carne sunt mai apropiate decât în cazul sistemului românesc. Capitolul IV CALITATEA FURAJULUI OBŢINUT DIN LUCERNĂ 4.1. CALITATEA FURAJULUI Pentru calitatea furajului rezultat dintr o cultură de lucernă s au obținut probele analitice de laborator prin divizare (în cantitatea cerută de metodă) și s-au analiza at pentru controlul 17

18 organoleptic, botanic, fizic sau chimic (proteină brută, cenuşă brută, grăsime brută, celuloză brută, conţinutul de NDF, conţinutul de ADF, lignina, digestibilitatea). Controlul organoleptic este făcut de către fermier, care îi conferă acestuia o apreciere generală a structurii lucernei (păstrarea părților botanice, componentele, culoarea, mirosul, gustul, etc.) ANALIZA CALITĂȚII FURAJULUI Tehnica NIRS a devenit în ultima perioadă o metodă de determinare a calității furajului extrem de utilizată. Această tehnică este foarte elegantă şi precisă. Prezentăm în Figura 4.1. un spectru tipic, pentru lucernă, de unde rezultă valorile calitative în care evoluează principalele componente ale lucernei: proteină brută, cenuşă brută, grăsime brută, celuloză brută, NDF, ADF, lignină (ADL), digestibilitate. Tot în această Figură 4.1. se poate observa pe ordonată lungimea de undă, iar pe abscisă, absorbanța. În funcție de parametrul analizat, lungimea de undă este diferită. Astfel pentru proteina brută este 2058 nm și 2166 nm, pentru grăsimea brută este 1730 nm, 1764 nm, 2310 nm și 2350 nm, pentru celuloza brută este 2078 nm 2110 nm, 2268 nm, pentru lignină este 2270nm (BERTRAND, 2002). Figura 4.1. Spectru tipic pentru furajul obținut de la o cultură de lucernă Conţinutul în proteină brută Construirea modelul matematic pentru conţinutul de proteină din Medicago sativa are la bază tehnici de analiză multivariabilă care permit determinarea cu o eroare de predicţie mai bună. 17 Samples/Scores Plot of Xcal Y Predicted R^2 = Latent Variables RMSEC = RMSECV = Calibration Bias = CV Bias = Y Measured 1 Figura 4.6. Curba de calibrare pentru proteina brută aferentă anilor

19 Deci cu cât modelul conţine mai multe probe, cu cât variabilitatea probelo or este mai mare, cu cât probele sunt din diferiţi ani (dar aceeaşi specie), cu atât modelul este mai robust (Figura 4.6.). În Figura 4.7. este prezentată validarea încrucișată a modelului de calibrare care este o validare internă. Datorită unei validări externe foarte bune (Figura 4.8.) şi datorită prezenței a cât mai multor variabile, adică cât mai multe probe diferite, modelul este robust având coeficientul de regresie Samples/Scores Plot of Xcal 17 Samples/Scores Plot of Xcal,c c & Xtest, Y CV Predicted Y Measured 1 R^2 = Latent Variables RMSEC = RMSECV = Calibration Bias = CV Bias = Y Predicted R^2 = Latent Variables 15.6 RMSEC = RMSECV = RMSEP = Calibration Bias = CV Bias = Prediction Bias = Y Measured 1 Figura 4.7. Validarea încrucișată a Figura 4.8. Validarea externă a modelului calibrării proteinei brute ( ) de calibrare a proteinei brute ( ) Sunt redate grafic ( Figura 4.9., Figura 4.10.) limitele conţinutului de proteină pentru lucernă, în funcţie de fenofazele de vegetaţei din diferiţi ani, adică 2008 şi Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation % proteină brută/% crude protein % proteinăă brută/% crude protein Figura 4.9. Conţinutul de proteină brută Figura Conţinutu ul de proteină brută (NIRS, 2008) (NIRS, 2009) Conţinutul în substanţe minerale (cenuşă brută) Sunt prezentate în Figura 4.2. limitele conţinutului de cenușă brută pe diferite fenofaze de dezvoltare a lucernei, determi inate cu ajutorul modelului matematic. 19

20 Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation 8,50 10,50 12,50 14,50 16,50 % cenușă brută/% crude ash Figura Conţinutul de cenuşă brută (NIRS, 2008) Conţinutul în celuloză brută % cenușă brută/% crude ash Figura Conţinutu ul de cenuşă brută (NIRS, 2009) Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation % celuloză brută/% crude fiber Figura Conţinutul de celuloză brută (NIRS, 2008) Conţinutul în NDF Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation % celuloză brută/% crude fiber Figura Conţinutu ul de celuloză brută (NIRS, 2009) Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation % NDF Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation % NDF Figura Conţinutul de NDF (NIRS, 2008) Figura Conţinutu ul de NDF (NIRS, 2009) 20

21 Conţinutul în ADF Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation % ADF % ADF Figura Conţinutul de ADF (NIRS, 2008) Conţinutul în lignină (ADL) Figura Conţinutul de ADF (NIRS, 2009) Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation % ADL % ADL Figura Conţinutul de ADL (NIRS, Figura Conţinutu ul de ADL (NIRS, 2008) 2009) Conţinutul în materie organică digestibilă (OMDrt) Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation % DMOrt Figura Conţinutul de OMDrt (NIRS, 2008) % DMOrt Figura Conţinutul de OMDrt (NIRS, 2009) 21

22 Conţinutul în substanță uscată digestibilă (SMDrt) Fenofaza de formare a Phenophases of seeds Fenofaza de formare a Phenophases of seeds Figura Conţinutul de SMDrt (NIRS, 2008) % DMSrt Conţinutul în substanţe extractive neazotate (SEN) 43 Figura Conţinutul de SMDrt (NIRS, 2009) % DMSrt Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation %SEN/%NFE %SEN/%NFE Figura Conţinutul de substanţe Figura Conţinu utul de substanţe extractive neazotate (NIRS, 2008) extractive neazotate e (NIRS, 2009) Conţinutul în energie brută În Figura şi în Figura se poate observa compararea sistemelor de apreciere a valorii nutritive şi putem distinge fiecare sistem în parte, şi anume: sistemul românesc, cu unitate nutritivă lapte (UNL) şi unitate nutritivă carne (UNC), sistemul olandez şi belgian, cu unitate furajeră lapte (VEM) şi unitate furajeră carne (VEVI) şi sistemul francez, cu unitate furajeră lapte (UFL) şi unitate furajeră carne (UFV). 22

23 (U.N.) 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 UNL UNC UFL UFV Sistemul Român Romanian system Sistemul Francez French System Talia plantei de 30 cm Plant hight 30 cm Fenofaza de îmbobocire Phenophases of bud Fenofaza de înflorire Flowering phenophases Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation Figura Comparaţie între Sistemele de apreciere a valorii nutritive la lucerna recoltată în diferite fenofaze (U.N.) Talia plantei de 30 cm Plant hight 30 cm 1127 Fenofaza de îmbobocire Phenophases of bud 997 Fenofaza de înflorire Flowering phenophases Phenophases of vegetation Sistemul Olandez Holland system VEM Sistemul Olandez Holland system VEVI Fenofaza de formare a Phenophases of seeds formation Figura Sistemul olandez de apreciere a valorii nutritive la lucerna recoltată în diferite fenofaze Capitolul V CALITATEA FURAJULUI OBŢINUT DE PE PAJIȘTEAA NATURALĂ 5.1. CALITATEA FURAJULUI Controlul calității furajel lor provenite de pe pajiștile naturale prezintă importanță biologică și economică, motiv pentru care este de dorit să se facă în fiecare unitate de producție. Aprecierea calităţii furajelor provenite de pe pajiștile naturale se efectuează cu ajutorul unor probe medii care rezultă din probele elementare. Pentru furajel le provenite de pe pajiștile naturale, în mod obișnuit se fac două controale: unul organolep ptic, pe care îl face fermierul și care conferă aprecierea generală a structurii furajului (păstrarea părților botanice, componentele, culoarea, mirosul, gustul, etc.) și unul chimic c al valorii furajere (proteină brută, cenușă brută, celuloză brută, NDF, ADF, lignină şi digestibilitate) ANALIZA CALITĂȚII FURAJULUI Calitatea furajului este influenţată de foarte mulţi factori cum ar fi: staţiunea unde s a produs, condiţiile climatice ale anului respectiv, compoziţia floristică, momentul recoltării, metodele de conservare, etc. Spectrul tipic pentru furajul provenit de pe pajiștea naturală (SU) este prezentat în Figura 5.1. unde se poate observa pe ordonată lungimea de undă și pe abscisă, absorbanța. În 23

24 funcție de parametrul de analiză, lungimea de undă pentru proprietățile chimice, sunt: proteina brută: 2058 nm (DECRUYENAERE ET AL., 2009)și 2166 nm (BERTRAND, 2002), grăsimea brută: 2310 și 1725 nm(decruyenaere ET AL., 2009), 1400 și 1210 nm (STUTH,et al.,2003), 1730 nm, 1764nm (BERTRAND, 2002), celuloza brută: 1500 nm, 2078 nm 2110 nm, 2268 nm (MARTEN et al., 1988; BERTRAND, 2002), digestibilitatea: nm (NORISS ET AL., 1976; MURRAY et al., 1987; CLARK and LAMB, 1991), lignina: nm (MURRAY, 1987, SHENK et al., 1992), 1670 nm (MURRAY, 1990), 2270nm (BERTRAND, 2002) și ADF: 2266 nm (MURRAY, 1989), 2270nm (MURRAY, 1990), ne propunem să evidenţiem o modalitate de analiză directă prin metoda nedestructivă a proteinei brute, folosind tehnica spectrometrie în infraroşu apropiat coroborată cu reflectanţa totală atenuată. Figura 5.1. Spectru tipic pentru furajul obținut de pe pajiștea naturală Conținutul în energie brută În Figura 5.11 și Figura 5.12 prin compararea celor trei sisteme de apreciere a valorii nutritive se poate observa că: sistemul românesc, cu unitatea nutritivă lapte (UNL) şi unitate nutritivă carne (UNC), sistemul olandez şi belgian, cu unitate furajeră lapte (VEM) şi unitate furajeră carne (VEVI) şi sistemul francez, cu unitate furajeră lapte (UFL) și unitate furajeră carne (UFV). Sistemele de apreciere a valorii nutritive împreună cu metodele şi tehnicile de apreciere a valorii nutritive a furajelor sunt destinate alimentaţiei animalelor de fermă. 24

25 E1 E2 E3 E1 E2 E3 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 VEM VEVI UNL UNC UFL UFV Sistemul Românesc Romanian system Sistemul Francez French system Sistemul Olandez Holland system Figura Sistemele de apreciere a valorii Figura Sistemul olandez de apreciere nutritive(sistemul românesc și Sistemul a valorii nutritive furajul provenit de pe francez) pajiștea naturală (SU) Discriminarea speciilor cu ajutorul Camerei NIR Cu ajutorul tehnicii NIRS se poate face şi o diferenţiere între specii. În vederea demonstrării acestui fapt s au recoltat probe pure de Festuca rubra L., Trifolium repens L., Agrostis capillaris L., Hieraciu um aurantiacum L., Arnica montana L.. Toate probele au fost luate din Parcul Naţional Apuseni, de pe pajişti naturale. Pentru a putea determina speciile din mai multe amestecuri, se verific că inițial bazele de date spectrale pentru fiecare clasă: FR Festuca rubra L., TR Trifolium m repens L., AC Agrostis capillaris L., AM Arnica montana L., HA Hieracium aurantiacum L., SUPPORT small ring cup și BKG background sunt prezise corect. În Tabelul 5.46 este prezentată matricea de confuzie, iar în Figura sunt pezentate imaginile pentru fiecare bază de date. Imaginile probelo or pure sunt discriminate astfel: albastru închis= Festuca rubra L., galben= Trifolium repens L., verde deschis= Agrostis capillaris L., roșu= Arnica montana L., verde închis=hieracium aurantiacum L., albastru deschis= small ring cup șiroz= background. Figura Baza de date pentru modelul de calibrare (DALE et al., 2011) 25

26 Matricea de confuzie Tabelul Clase AM FR HA TR BKG SUPPORT AC TOTAL AM FR HA TR BKG SUPPORT AC TOTAL În Figura se poate observa clar că în primul suport este un amestec binar între Trifolium repens L., și Arnica montana L., în cea de al doilea suport se poate observa clar tot un amestec binar între specia Trifolium repens L. și Agrostis capillaris L. și în cel de al treilea suport se poate observa amestecul terțial între speciile Arnica montana L., Trifolium repens L. și Agrostis capillaris L. Figura Predicție on-line a amestecurilor de probe binare și ternare (DALE et al., 2011) 26

27 Deoarece am văzut că este posibil să se identifice specii cu ajutorul Camerei NIR, am încercat un nou studiu, în vederea corelării conținutului de proteină brută și a conținutului de digestibilitate a materiei organice a unor probe cu un conținut cunoscut a fiecărei probe pură. Astfel, în Tabelul avem prezentate probele A1 A4 care sunt amestecuri artificiale de furaj de pe tipul de pajiște Agrostis capillaris L Festuca rubra L, cu specia Arnica montana L.. Tabelul Amestec artificial de tip de pajiște Agrostic capillaris L. Festuca rubra L.(LD500) cu specia pură de Arnica montana L.(LD567) Tipul de amestec LD567 (g) LD500 (g) A A A A Pentru experiment avem probă pură de Arnica montana L., o probă care nu conține AM (furaj de la un tip de pajiște Agrostis capillaris L. Festuca rubra L., fără specia Arnica montana L.) precum și amestecurile artificiale A1 A4, cu ajutorul aparatului Camera NIR am colectat spectrele din imaginile salvate cu ajutorul aparatului (500 spectre/ probă) (Camera NIR). Pentru interpretarea spectrelor conţinutului de proteină brută şi a digestibilității materiei organice a probelor din amestecurile mixte datorită diferenţei care este între metoda clasică și metoda NIRS, acestea au fost analizate împreună. Cu ajutorul sistemului de imagistica hiperspectrală a fost posibil să se facă distincţie între diferitele specii de furaj de pe pajiștea naturală şi procentul speciei. Astfel, A1, A2, A3 şi A4 conţine particule AM în 4 concentraţii. Aceasta înseamnă că analiza clusterelor se bazează pe raporturi dintre diferenţa de AM în amestecuri. În figure sunt prezentate scor plot ul de PC3 comparativ cu PC5; aceasta a evidențiat cinci grupuri. Clusterele respective în plot scor ul pot fi asociate cu anumite părţi din conţinutul AM în imaginea interactivă. 27

28 0.2 Samples/Scores Plot of Study2sp Scores on PC 5 (0.28%) AM AM-10% AM-20% AM-30% AM-40% AllwithoutAM -0.1 Figura Discrimiarea probelor care conțin Arnica montana L. (DALE et al., 2011) Conţinutul de proteină brută din furajul de pe pajiștea naturală a prezentat o scădere de la proba de tipul de pajiște Agrostis capillaris L. Festuca rubra L. (15.22%), până la proba pură de Arnica montana L. (11.19%), dar în ceea ce privește digestibilitatea materiei organice s-a obţinut o valoare mai mare la proba pură de Arnica montana L. (84.13%) şi o valoare mai mică în eşantionul furajului de pe tipul de pajiște Agrostis capillaris L. Festuca rubra L. (57.18%). Se poate observa o ușoară creștere a digestibilității materiei organice în amestecurile mixte, și participarea speciei pure de Arnica montana L., putem spune că valoarea cea mai mare a digestibilității materiei organice se întâlnește la amestecul A3, amestec care conține furaj de pe tipul de pajiște Agrostis capillaris L. - Festuca rubra L. cu 20% specie pură de Arnica montana L Scores on PC 3 (0.89%) CONCLUZII 1. Sistemul de analiză folosind tehnica NIRS poate fi aplicat cu succes pentru determinări ale calității furajelor, respectiv pentru conținutul de: proteină brută, cenușă brută, grăsimi brute, celuloză brută, conținutul de NDF, conținutul de ADF, conținutul de lignină, digestibilitatea materiei organice la porumbul destinat însilozării, lucernă sau furajele de pe pajiștile naturale. 28

29 2. Analiza NIRS referitoare la conținutul în proteină a tulpinilor de porumb fără știuleți arată valori cuprinse între 5.35% și 7.57%, iar la știuleți cu pănuși între 2.66% și 6.47%, valori apropiate de cele obținute prin analizele clasice. 3. În ceea ce privește conținutul în proteină al lucernei în condiţiile climatice ale anilor , se poate observa că, valorile cele mai ridicate se obţin în fenofaza talie medie a plantelor 30 cm, valori cuprinse între 12.83% și 22.04%; la fenofaza îmbobocire am obținut un conținut între 14.32% și 20.61%, la fenofaza înflorire între 12.06% și 20.14%, iar la fenofaza formarea între 11.47% și 16.83%. 4. Fertilizarea minerală determină o scădere puternică a conținutului de proteină după cum se cunoaște aceasta fiind corelata cu participarea leguminoaselor la covorul ierbos: 17.25% pondere de acoperire cu leguminoase la varianta martor și 6.25% la varianta cu 150N 75P 2 O 5 75K 2 O. 5. Prin administrarea îngrăşămintelor organice, minerale sau combinate, conținutul de proteină crește, când nivelul concentrației ajunge la apoximativ 15.03% proteină brută. 6. Substanțele minerale din probele de porumb arată o diferențiere mult mai mare între valorile pentru știuleți cu pănuși cuprinse între 1.02% și 1.84% și tulpinile fără știuleți care au valori între 5.49% și 8.59%. Aceste rezultate demonstrează că știuleții cu pănuși au mai multă energie pe când tulpinile au mai multe minerale. 7. Substanțele minerale din probele de lucernă arată o diferențiere mult mai mare între fenofaze. 8. Substanțele minerale din probele SU ale furajului provenit de pe pajiștea naturală arată o diferențiere mult mai mare între valorile experimentului cu îngrășăminte organice și minerale, unde am obținut valori cuprinse între 8.18% și 11.83%; la experimentul cu îngrășăminte minerale avem valori cuprinse între 9.06% și 10.06%, iar la experimentul cu îngrășăminte organice valori cuprinse între 8.08% și 9.81%. 9. În ceea ce privește conținutul grăsime brută, cel mai redus conținut de grăsime brută la probele SU ale furajului provenit de pe pajiștea naturală este înregistrat la experimentul cu îngrășăminte organice, valorile fiind cuprinse între 3.20% și 3.46%; la experimentul cu îngrășăminte minerale am obținut valori cuprinse între 3.12% și 3.51%, iar la experimentul cu îngrășăminte organice și minerale între 3.38% și 3.84%. 29

30 10. Analiza conținutului de celuloză brută la porumb arată valori mult mai mari la tulpinile fără știuleți între 38.94% și 46.46% și mai reduse la știuleții cu pănuși, cuprinse înte 6.93% și 12.94%. 11. În urma analizei NIRS a conținutului de celuloză brută la probele SU ale furajului provenit de pe pajiștea naturală s au obținut valori mult mai mari la experimentul cu îngrășăminte minerale, valori cuprinse între 22.79% și 28.62%; iar la aplicarea îngrășămintelor organice avem valori cuprinse între 22.58% și 27.67%, iar în cazul îngrășămintelor organice și minerale am obținut un procent cuprins între 23.79% și 25.77%. 12. Rezultate demonstrează că din punct de vedere furajer știuleții cu pănuși sunt mai importanți decât tulpinile fără știuleți confirmând expresia agronomică conform căreia cel mai important constituent al porumbului pentru siloz este bobul. 13. Conținutul de NDF (adică, hemiceluloză, celuloză și lignină) are, la probele de lucernă, valori mai mici la fenofaza talia medie a plantelor 30 cm cuprinse între 41.84% și 50.29%, la fenofaza îmbobocire valori între 44.33% și 54.08%, la fenofaza înflorire între 45.20% și 56.97%, iar la fenofaza formarea între 52.25% și 70.31%. 14. Conținutul de NDF (adică, hemiceluloză, celuloză și lignină) ale în probelor SU ale furajului provenite de pe pajiștea naturală,experimentul cu îngrășăminte minerale indică valori cuprinse între 39.83% și 45.37%, în timp ce la experimentul cu îngrășăminte organice și minerale valorile obținute sunt între 41.49% și 56.65%, pe când la aplicarea îngrășămintelor organice, valori cuprinse între 38.85% și 57.26%. 15. Valorile ADF (adică celuloză și lignină) au aceeași direcție de evoluție ca și cele ale NDF-ului, adică la tulpinile fără știuleți sunt situate între 45.51% și 56.22% ADF, pe când știuleții cu pănuși între 2.48% și 16.81% ADF. 16. Conținutul de ADF este format din conținutul de celuloză și lignină, astfel lucerna are valori mai mari în fenofaza formarea cuprinse între 39.25% și 51.65%, la fenofaza înflorire între 32.13% și 42.05%, la fenofaza îmbobocire, între 32.96% și 39.33%, iar la fenofaza talia medie a plantelor 30 cm între 31.14% și 37.54%. 17. Conținutul mare în celuloză brută a tulpinilor fără știuleți face ca și digestibilitatea acestora să fie redusă, fiind cuprinsă între 23.62% și 38.67%, pe când digestibilitatea știuleților cu pănuși este mult mai mare ajungând la valori cuprinse între 83.89% și 96.22%. 30

31 Aceasta arată rolul deosebit al celulozei brute în digestibilitatea materiei organice în sensul că cu cât conținutul în celuloză brută este mai mare cu atât digestibilitatea e mai mică și invers. 18. Deci celuloza brută are un rol în digestibilitatea materiei organice, în sensul că, cu cât conținutul în celuloză brută este mai mare cu atât digestibilitatea e mai mică. 19. Cea mai ridicată valoare a digestibilității se înregistrează în experimentul cu îngrășăminte organice fiind cuprins între 50.07% și 65.99% (OMDrt), la experimentul cu îngrășăminte minerale, valori cuprinse între 46.46% și 63.57% (OMDrt), iar la experimentul cu îngrășăminte organice valori cuprinse între 45.07% și 61.58% (OMDrt). 20. Discriminarea sau evidențierea eșantioanele pure, a speciilor pure se face folosind instrumentului Imaging NIR (Camera NIR) cu o eroare standard de predicție foarte bună SEP. 21. Deoarece este posibilă identificarea speciilor cu ajutorul Camerei NIR, s-a încercat corelarea conținutului de proteină brută și a conținutului de digestibilitate a materiei organice din probe a căror compoziție florisitică este cunoscut. Deci modelul de calibrare poate fi utilizat pentru discriminarea speciilor din amestecuri formate din două sau din trei specii. 22. În cazul discriminărilor între specii, am reușit să diferențiem probele în funcție de conținutul în specia Arnica montana L,; conţinutul de proteină brută din furajul de pe pajiștea naturală a prezentat o scădere de la proba de tipul de pajiște Agrostis capillaris L. Festuca rubra L. (15.22%), până la proba pură de Arnica montana L. (11.19%), dar în ceea ce privește digestibilitatea materiei organice s-a obţinut o valoare mai mare la proba pură de Arnica montana L. (84.13%) şi o valoare mai mică în eşantionul furajului de pe tipul de pajiște Agrostis capillaris L. Festuca rubra L. (57.18%). Se poate observa o ușoară creștere a digestibilității materiei organice în amestecurile mixte, și participarea speciei pure de Arnica montana L., putem spune că valoarea cea mai mare a digestibilității materiei organice se întâlnește la amestecul A3, amestec care conține furaj de pe tipul de pajiște Agrostis capillaris L. - Festuca rubra L. cu 20% specie pură de Arnica montana L.. 31