Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Billig och enkel bestämning av klöverhalt i vallförsök med hjälp av NIR-analys

Status: Avslutat
Projektnummer: H0860028
Kategori: Research program | Field trial and method development
Ansökningsår: 2008
Datum för slutrapport: 25 april 2013
Huvudsökande: Anna Nyberg
Organisation: SLU
E-postadress: anna.nyberg@slu.se
Telefon: 0511-67242
Beviljade medel: 850 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
I projektet har vi utvecklat en strategi där nära infraröd reflektans (NIR) spektroskopi används för bestämning av klöverandel i vall. Syftet var att hitta en metod som ersätter den tidskrävande manuella sorteringen som görs i vallförsök. I fältförsök gjordes botanisk analys genom manuell sortering, men dessutom torkades och maldes proven för NIR-analys. En modell för att förutsäga klöverhalten kalibrerades och validerades mot oberoende försök med R2=0,88 som resultat. Det genomsnittliga prediktionsfelet (RMSEP) blev 9,4% klöver. Med kalibreringsmodellen som bas testades olika metoder att förbättra prediktionerna genom att förstärka kalibreringen med ett fåtal av valideringsproven. En av metoderna förbättrade valideringen till R2=0,92 och RMSEP=6,8 %. Denna metod kräver manuell sortering av tre prov per försök. Resultaten betecknas som tillfredställande och klöverandel kan bestämmas med prov som ändå analyseras med NIR för olika kvalitetsparametrar.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Billig och enkel bestämning av klöverhalt i vallförsök med hjälp av NIR-analys
Syftet med projektet är att utveckla en strategi där den NIR-analys som redan i dag görs på prover från vallförsök för fodervärdesbestämning, även skall kunna användas för bestämning av klöverhalt. Därigenom kan man komma ifrån tidsödande manuell sortering samtidigt som ingen extra analys behövs.

Resultaten var mycket lovande. Kalibreringar där NIR-spektrum relaterades till klöverandel validerades på helt oberoende prov och variationen i klöverandel i dessa kunde förklaras till 88 % (R2 = 0,88) och den genomsnittliga skillnaden mellan NIR-predikterad klöverhalt och den mätt genom sortering och vägning var 9,4 % klöver (RMSEP=9,4 %). Genom en strategi där så få som tre prov från respektive valideringsförsök användes för att förstärka kalibreringen kunde prediktionerna förbättras till ett R2 på 0,92 och ett RMSEP på 6,8 %. Eftersom NIR-analysen i normalfallet inte medför något merarbete innebär eftergiften att fortfarande sortera tre prov per försök och skörd ändå en påtaglig arbetsbesparing. Samtidigt bör dessa prov an-vändas för att förstärka databasen och framtida kalibreringar.

Dessa kalibreringar och valideringar utfördes på samma prov som de botaniska analyserna, men den skillnaden att de malts. I ett försök att ersätta NIR-spektrumen från den botaniska analysen med NIR-spektrum från den kemiska analysen som malts på samma sätt upptäcktes ett besvärande systematiskt fel. Orsaken till detta är inte helt utredd, men proverna har torkats på lite olika sätt och skillnader i NIR-spektrum tyder på en något högre vattenhalt i kempro-verna. Däremot verkade det inte skilja nämnvärt mellan vad de botaniska respektive kemiska proven representerade. Detta innebär att problemet av allt att döma enkelt kan övervinnas ge-nom att göra kalibreringen på prov för kemisk analys direkt.
Sambandet mellan klöverhalten och kalciuminnehållet gav ett R2 på 0,80. Det finska pro-grammet ”Artturi Klöverhalt utifrån Ca-halten” testades för att förutsäga klöverhalten det gav ett R2 på 0,70 och ett RMSEP på 13,3 % klöver.

Försök att skilja mellan klöverarter och gräsarter var inte lika framgångsrika. Det finns dock vissa utsikter för engelskt rajgräs och framförallt timotej. Detta behöver dock arbetas mer med.

Metoden är i första hand avsedd att användas för att förbilliga utvärderingen av vallförsök. För att efterlikna en verklig situation så gott vi kunde under de två år vi samlade in data an-vände vi en uppsättning försök till kalibreringen och en helt annan till validering. Under givna förutsättningar har alltså valideringen varit oberoende, men de två åren har varit represente-rade både i kalibrering och i validering.

I vallförsök där en botanisk analys sker ledvis vid skördetillfället har de sorterade proverna från den botaniska analysen samlats in. Dessa har sedan torkats och malts innan mätning av nära infraröd reflektans (NIR) utfördes. Våglängdsområdet som användes var mellan 971 och 2500 nm.

Slutsats, råd till näringen och behov av vidare studier
Möjligheterna för att få en väl så bra klöverbestämning med NIR-modellen som med många av de idag använda metoderna ser lovande ut. Svårigheterna ligger i att få metoden accepterad och att analysutförarna anammar modellen. Proverna finns lagrade och referensanalyser finns tillgängliga så att nya mätningar med ett annat NIR-instrument kan utföras. Rekommendationen är att de labb som utför kemiska vallanalyser med NIR-teknik analyserar dessa prov. Den oberoende validering vi gjort visar att dessa prov (2-300 st) bör utgöra en mycket bra utgångspunkt för en användbar kalibrering.

Det fanns ett tydligt samband mellan klöverhalten och kalciumhalten. Däremot lyckades inte det finska programmet Artturi att prediktera värdena tillräckligt bra. Sambandet med kal-ciumhalten var ungefär samma eller något sämre som den modell som togs fram med NIR-analysen. Detta talar till NIR-metodens fördel, dels eftersom den verkar något pålitligare, dels därför att den inte kräver någon meranalys.

 

Antal träffar i projektbanken: 1676

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Mjölkfettsyror - verktyg för att hitta kor med ökad risk för ämnesomsättningssjukdomar och reproduktionsstörningar
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-19-20-306 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Milk

The overall objective of this project is to create milk biomarkers based on specific milk fatty acids for identification of cows with reproductive disorders and metabolic disturbances. Milk will be analysed by Fourier-transform mid-infrared technology. An important value of this project for the …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Tidiga larm om produktionsstörningar för snabbare åtgärd och minskade förluster i grisföretag
Fernanda Cetrangolo Dórea

Projektnummer: O-17-20-978 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Kött

Disease and production disturbances in a herd are often silent, and may cause major losses if they remain undetected. Continuous analysis and monitoring of data already recorded at the farm level can improve profitability. This project will develop methods for monitoring trends in production and …

Läs mer

Individuellt anpassad laktationslängd för lönsam och hållbar mjölkproduktion
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-17-20-957 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Mjölk

The aim of the project is to develop tools which can be used for individually adapted lactation lengths based on the biological conditions of the cow. Today a one year calving interval and a short lactation period, is recommended. The recommendations are based on 30 years old information and do not …

Läs mer

Ursprungs- och artbestämning av kött – en ny snabbmetod för att upptäcka matfusk
Alastair Ross

Projektnummer: O-18-20-174 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Matfågel
Kött

A cornerstone of the Swedish Food Strategy is trust in Swedish food production. Yet each year Swedish farmers and food processors lose both money and trust due to food fraud, especially for non-Swedish meat relabelled as Swedish. Most fraud remains undetected. A recent analytical development, Rapid …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev