近紅外漫反射光譜結合CARS-PLS規模化奶牛場糞便總氮定量分析模型的建立

王鵬，趙潤，孟祥輝，付學周，辛悅，寧天陽，趙文雅，楊仁杰，通信作者

（1.天津農學院 工程技術學院，天津 300384；2.農業農村部 環境保護科研監測所，天津 300191）

近年來，隨著奶牛養殖業的規模化，奶牛場糞便集中排放所引起的環境污染問題日趨嚴重，糞便的出路問題亟待解決。現階段主要緩解糞便積壓的途徑是將固體糞便進行堆漚和風干以制備墊料，進而儲存在儲糞設施中以備補充墊料或還田。其中氮素為糞肥還田的重要指標，因此快速、準確預知還田時氮素含量是糞肥安全科學還田的重要保障。

相比傳統實驗室分析方法，近紅外技術具有快速測定、使用簡單、靈活性強、可實現現場檢測等優越性[1]，已被應用于畜禽糞便成分的檢測。樊霞[2]、崔蘭英[3]、Reeves[4]、Takashi等[5]都以牛糞作為試驗樣品，利用近紅外光譜技術預測其中的成分含量，取得了較好的預測效果。從國內外文獻來看，已發表的論文大多圍繞同一育齡奶牛或不同育齡奶牛同一環節糞便樣品的組分和含量進行近紅外光譜定量化預測分析，未見面向規模化奶牛場糞污治理全過程糞便樣品中總氮含量變化研究的相關報道。本研究旨在利用近紅外漫反射光譜技術，基于偏最小二乘法（PLS）利用不同變量選擇方法進行建模變量選擇，并進行對比分析，建立一種規模化奶牛場糞污治理全過程糞便中總氮含量的定量分析模型。該研究對后續開發便攜式近紅外光譜儀實時、快速、有效地對規模化奶牛場糞污治理全過程糞便中總氮進行跟蹤和監控具有重要的意義。……