Use of near infrared spectroscopy and multivariate calibration to determine the nutritional composition of ryegrass

Authors

DOI:

https://doi.org/10.52945/rac.v37i1.1781

Keywords:

Calibration models, Bromatology, Spectroscopy.

Abstract

In pasture-based production systems, knowledge of the nutritional potential of forages is of great importance for decision-making regarding food supplementation. However, analyses to assess nutritional composition are expensive and time-consuming. Near-infrared spectroscopy (NIRS) is a rapid and economical method used to quantify the levels of organic compounds in feeds. In the present work, multivariate calibration models were developed to predict crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), and in vitro digestibility of organic matter (DIVMO) of ryegrass using the NIRS technique, to be used in laboratory routine. The number of samples used varied from 294 to 390, depending on the component analyzed. The models were selected using the root mean square error of prediction (RMSEP), bias, deviation performance ratio (RPD), the error interval ratio (RER), and coefficients of determination (R2) obtained in external validation. For PB, FDN, FDA and DIVMO, the selected models presented the following values, respectively: R2 = 0.98; 0.94; 0.96; 0.91; RMSEP = 0.96; 1.35; 1.03; 1.58; bias = 0.21; 0.51; 0.70; 0.06; RPD = 6.33; 5.02; 4.08; 3.80; and RER = 26.33; 14.37; 14.61; 11.46. According to the goodness-of-fit measures obtained, the models developed for CP, NDF, and FDA can be used in the laboratory routine to analyze the nutritional values of ryegrass. The model developed for DIVMO can be used to screen ryegrass in evaluation, selection, and improvement studies.

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Author Biographies

Ângela Fonseca Rech, EPAGRI / EE Lages

Zootecnista Pesquisadora

Nutrição animal

Laboratório Nutrição Animal

Simone Silmara Werner, UFSC/ CCA

Graduada em Matemática (licenciatura) pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná (2007) e em Ciências Biológicas/ Biotecnologia pela Universidade Paranaense (2006). Doutora em Ciências (área de concentração: Estatística e Experimentação Agronômica) pela Universidade de São Paulo (2013). No período de 12/2012 - 03/2014 atuou como pesquisadora da Fundação de Apoio à Pesquisa e ao Desenvolvimento do Agronegócio - PR e de 04/2014 - 03/2022 integrou a equipe de pesquisa da Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - Epagri, atuando no planejamento de experimentos e análise de dados. Desde 04/2022 é professora do magistério superior na Universidade Federal de Santa Catarina. Tem interesse nas áreas de estatística e probabilidade aplicadas, aprendizado estatístico, modelos mistos e análise multivariada.

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Published

2024-05-14

How to Cite

Rech, Ângela F., & Werner, S. S. (2024). Use of near infrared spectroscopy and multivariate calibration to determine the nutritional composition of ryegrass. Agropecuária Catarinense Journal, 37(1), 55–62. https://doi.org/10.52945/rac.v37i1.1781

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