Ett forskarlag utvecklade Fourier transform infraröd (FTIR) spektroskopibaserade modeller för partiell minsta kvadraters regression (PLSR) för att bedöma Cenchrus spp (buffel grass) accessioner, och upptäckt signifikanta korrelationer mellan cellväggssammansättning och smältbarhetsmått som neutral detergent fiber (NDF) och svårsmält NDF (iNDF).
Den framgångsrika tillämpningen av dessa modeller för att förutsäga vävnadsspecifika egenskaper och påverkan av miljöförhållanden under olika år framhäver deras potential för att förbättra avelsstrategier och jordbruksmetoder. Detta tillvägagångssätt lovar att avsevärt förbättra effektiviteten i att välja och odla buffelgräs med önskvärda agronomiska egenskaper.
Buffelgräs (Cenchrus ciliaris, Cenchrus pennisetiformis och Cenchrus setiger) introducerades till Australien i början av 1900-talet och är prisade för sin motståndskraft mot torka och salthalt och höga biomassaproduktion, vilket gör dem utmärkta för bete och miljörehabilitering.
Men deras robusthet leder också till ekologiska utmaningar, eftersom de kan bli invasiva i områden utanför jordbruket. Aktuell forskning om buffelgräs syftar till stor del på att förbättra foderkvaliteten genom studier av smältbarhet i vommen under varierande miljöförhållanden. Traditionella metoder har begränsat dessa studier på grund av deras kapacitetsbegränsningar.
En studie publicerad i Grass Research den 17 januari 2024, använder kemometriska regressionsmodeller för att analysera en mångsidig samling av Cenchrus-accessioner. Den fokuserar på att förstå sambanden mellan cellväggssammansättning, smältbarhet och växtstruktur för att förbättra beteshantering och utvärdering av foderkvalitet.
Genom att använda FTIR-spektroskopi tillsammans med PLSR, utvecklade denna forskning modeller för att bedöma cellväggskomponenter i buffelgräs, för att uppnå korsvaliderade R2-värden över 0,80 och låg RMSE, vilket indikerar robust prediktiv förmåga. Dessa modeller särskiljde framgångsrikt vävnadstyper och skiktnivåer i gräset och identifierade specifika cellväggskompositioner som högre lignin och kolhydrater i stamvävnaden jämfört med bladvävnad.
Skillnaderna var anmärkningsvärda mellan 2019 och 2021 års skördar, vilket speglar miljöpåverkan på växtbiokemi. Noterbart var NDF- och iNDF-värdena konsekvent högre i stamvävnader, särskilt i de lägre skikten, i linje med den förväntade biomassasammansättningen.
Modellerna visade också betydande variationer från år till år, vilket tyder på miljömässiga och metodologiska effekter på växtegenskaper.
Enligt studiens ledande forskare, Christopher W. Brown, "Denna studie visade framgångsrikt ett kraftfullt verktyg som på ett skickligt sätt har kunnat karakterisera cellväggssammansättningen av buffel i olika vävnader och längs dess vertikala baldakin, vilket ger större insikt om smältbarhet."
Denna studie ger ett snabbt och effektivt sätt att analysera växtmaterial, förbättra förståelsen för foderkvalitet och stödja bättre beslut om beteshantering.
Mer information: Christopher W. Brown et al., Tillämpning av FTIR-spektrometri för bedömning av cellväggssammansättning och näringskvalitet hos Cenchrus spp-tillträden, Gräsforskning (2024). DOI:10.48130/grares-0023-0029
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
