一、任務來源及標準制定背景

1、任務來源

本技術(shù)規(guī)程由中國農(nóng)業(yè)大學、中國科學院亞熱帶研究所和中國科學院微生物研

究所聯(lián)合申報，在中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(A類)“創(chuàng)建生態(tài)草牧業(yè)科技體

系”和國家重點研發(fā)計劃“優(yōu)質(zhì)飼草供給及草畜種養(yǎng)循環(huán)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”的共同資

助和支持下完成。

2、標準制定背景

隨著中國畜牧業(yè)的高速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化的不斷增強，青貯飼料需求量也大幅度

提高，我國常年青貯飼料產(chǎn)量為28000余萬噸。近幾年來，由于中國蛋白飼料短

缺，大量依靠進口，中美貿(mào)易摩擦，飼料及飼料原料價格成本增加。構(gòu)樹作為一

種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的新型高產(chǎn)高蛋白木本飼料，在很大程度上可填補國內(nèi)在蛋白飼料

需求上的缺口。作為扶貧產(chǎn)業(yè)，國家大力推廣，南方山地、北方均有種植。由于

其營養(yǎng)價值受品種、地域、季節(jié)收割、施肥管理、收獲時間、加工方式等多種因

素影響而發(fā)生動態(tài)變化，再加上青貯飼料常規(guī)養(yǎng)分含量差別非常大，快速無損的

檢測出飼料中組分含量對于改善構(gòu)樹青貯飼料現(xiàn)行檢測方法、實現(xiàn)構(gòu)樹飼料質(zhì)量

的動態(tài)監(jiān)控具有重要的現(xiàn)實意義。近紅外光譜（NearInfraredSpectroscopy）分析

技術(shù)可以解決由于實驗室法維護成本高而受到限制的飼料和膳食質(zhì)量問題，從而

實現(xiàn)飼草營養(yǎng)指標檢測快速化、分析標準化、營養(yǎng)精準化。該研究無疑能夠?qū)?gòu)

樹青貯飼料的質(zhì)量問題進行快速監(jiān)測，如果能夠在企業(yè)單位進行推廣應用，其可

以帶動飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及發(fā)生較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

構(gòu)樹(Broussonetiapapyrifera)為桑科落葉構(gòu)屬喬木，國內(nèi)常見樹種，適應性廣，

抗逆性強，廣泛分布于我國大部分地區(qū)，近幾年被作為蛋白飼料原料備受關(guān)注。構(gòu)

樹枝葉中含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、維生素及微量元素，構(gòu)樹葉片粗蛋

白、粗灰分、粗脂肪含量約為楊樹、胡枝子等木本飼料的2～3倍，粗脂肪約為槐

樹、檸條、胡枝子等木本飼料和苜蓿、玉米等常規(guī)飼料的2倍，而中性洗滌纖維

(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)相對含量較低。采用近紅外光譜技術(shù)（NIRS）測定構(gòu)

2

樹蛋白質(zhì)能進行連續(xù)、無限次、多組分的分析，上機時間僅需十幾秒，極大地提高

了分析效率，建立相應的分析模型，是提高構(gòu)樹飼料質(zhì)量品質(zhì)監(jiān)測的迫切需求。

因此有必要開展基于近紅外法測定構(gòu)樹蛋白質(zhì)含量技術(shù)規(guī)程制訂，既有利于規(guī)

模效益，也有利于標準化管理?？蔀楦叩鞍罪暳喜莸囊?guī)模生產(chǎn)的健康可持續(xù)發(fā)展提

供技術(shù)支撐，同時對推動農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效和鄉(xiāng)村振興具有重要意義。

二、主要工作過程

1、2021年5月-6月：根據(jù)《關(guān)于征集2020年北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略

聯(lián)盟團體標準制定項目的通知》中相關(guān)要求，中國農(nóng)業(yè)大學牽頭，組織相關(guān)人員認

真學習標準化工作導則及相關(guān)文件，討論標準編寫事宜。

2、2021年6月底：中國農(nóng)業(yè)大學、中國科學院亞熱帶研究所和中國科學院微生

物研究所相關(guān)起草人，認真總結(jié)課題組的已有成果，討論決定并提交“基于近紅外

法測定構(gòu)樹蛋白質(zhì)含量技術(shù)規(guī)程”團體標準的制修訂項目建議書至北京華夏草業(yè)產(chǎn)

業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書處，申請立項。

3、2021年5月-6月：標準編制組對項目組多年開展完成的構(gòu)樹近紅外檢測實驗

數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析整理，開始“基于近紅外法測定構(gòu)樹蛋白質(zhì)含量技術(shù)規(guī)程”團體

標準初稿的編制。

4、2021年6月9日：北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織召開團體標準評審

會，并于6月9日發(fā)布《北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)于2021年第一批團體

標準立項的通知》（聯(lián)盟【2021】7號），同意立項。

5、2021年6月：立項批準后，中國農(nóng)業(yè)大學牽頭，組織中國科學院亞熱帶研究

所和中國科學院微生物研究所成立了標準起草小組，在總結(jié)了多年實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)

上，結(jié)合收集整理、梳理歸納和總結(jié)分析相關(guān)構(gòu)樹青貯飼料近紅外檢測技術(shù)方面的

文獻資料，完成《基于近紅外法測定構(gòu)樹粗蛋白含量技術(shù)規(guī)程》草案，并接受團體

標準評審專家意見，完成了《基于近紅外法測定構(gòu)樹粗蛋白含量技術(shù)規(guī)程》征求意

見稿及編制說明的撰寫，提交至北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書處。

3

6、2021年6月初：北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書處將《基于近紅外

法測定構(gòu)樹爨白含量技術(shù)規(guī)程》征求意見稿及編制說明，在國家標準委員會網(wǎng)站上

征求意見，沒有意見。

7、2021年6月末：在北京由聯(lián)盟組織國內(nèi)相關(guān)專家對《基于近紅外法測定構(gòu)樹

粗蛋白含量技術(shù)規(guī)程》征求意見稿及編制說明進行會議評審，并順利通過會審。

8、2021年7月初：按專家意見修改完善，形成《基于近紅外法測定構(gòu)樹粗蛋白

含量技術(shù)規(guī)程》送審稿。

三、標準編制原則和主要技術(shù)內(nèi)容確定的依據(jù)

1、標準編制原則

本標準編制遵循農(nóng)業(yè)標準制修訂原則，即技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理、實施中可

行。本標準按照GB/T1.1-2009《標準化工作導則》系列標準的規(guī)定要求確定編寫

章節(jié)；根據(jù)河北省涿州中國農(nóng)業(yè)大學實驗園、廣西省河池市、河南省蘭考縣、山東

省泰安市、四川省南充市五地種植的構(gòu)樹一系列科研成果數(shù)據(jù)及結(jié)合總結(jié)大量的實

踐經(jīng)驗的實際情況，確定相應的技術(shù)，保證標準編制的科學性和適用性。

制定過程中除了認真總結(jié)多年來的試驗研究結(jié)果外，還參閱和汲取了國內(nèi)相關(guān)

標準的經(jīng)驗和條款，符合構(gòu)樹近紅外技術(shù)快速檢測的生產(chǎn)實際，達到內(nèi)容全面、技

術(shù)含量高、操作性強的要求。該標準與現(xiàn)行法律法規(guī)無沖突，并保證了對該標準最

新版本的引用。

2、主要技術(shù)內(nèi)容確定的論據(jù)

（1）適用范圍

本標準規(guī)定了包括近紅外法測定構(gòu)樹中粗蛋白含量的原理、儀器設(shè)備、樣品的

制備、分析步驟、結(jié)果處理和表示、異常樣品的確認和處理、準確性和精密度、測

試報告等內(nèi)容和技術(shù)。

本標準適用于我國分布的所有構(gòu)樹種類粗蛋白含量測定技術(shù)規(guī)程。

（2）規(guī)范性引用文件

本標準制定時，參照了氮和蛋白質(zhì)含量測定近紅外光譜法（LY/T2151-2013）、

近紅外光譜定性分析通則（GB/T37969-2019）等6個國家、行業(yè)、地方標準。

4

（3）術(shù)語與定義

《基于近紅外法測定構(gòu)樹蛋白質(zhì)含量技術(shù)規(guī)程》中的術(shù)語是參考國內(nèi)外相關(guān)

文獻資料，經(jīng)編寫小組研究討論確定。其中的“重復性”和“再現(xiàn)性”根據(jù)糧油

檢驗，近紅外分析定標模型驗證和網(wǎng)絡(luò)管理與維護通用規(guī)則（GB/T24895-2010）

標準的規(guī)范要求進行引用。

（4）主要技術(shù)指標確定的依據(jù)

本技術(shù)規(guī)程主要起草單位中國農(nóng)業(yè)大學2010起開展近紅外檢測技術(shù)相關(guān)研究，

先后承擔中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(A類)“創(chuàng)建生態(tài)草牧業(yè)科技體系”和國

家重點研發(fā)計劃“優(yōu)質(zhì)飼草供給及草畜種養(yǎng)循環(huán)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”等項目。

3主要技術(shù)內(nèi)容

3.1確定NIRS建模樣品

通過采集或制作具有代表性的構(gòu)樹青貯飼料樣本，采用GB或其他公認的化學

分析法測定樣品成分含量。如表1所示，構(gòu)樹青貯樣粗蛋白含量變異較大，覆蓋度

廣，表明樣品代表性好。同時，對于定標樣品的選擇使用主成分分析法PCA進行

樣品剔除，根據(jù)樣品近紅外光譜和其他樣品光譜的相似性，僅選擇其近紅外光譜數(shù)

據(jù)具有代表性的樣品，去除光譜非常接近的樣品。

表1構(gòu)樹青貯飼料樣品粗蛋白含量分析

樣品數(shù)最高值最低值平均值標準偏差

（%DM）（%DM）（%DM）

粗蛋白21022.356.6915.934.33

3.2建立定標模型

利用近紅外儀器掃描樣品獲得構(gòu)樹青貯不同類型的近紅外光譜數(shù)據(jù)，并進行數(shù)

學轉(zhuǎn)換。一般將光譜數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換處理（一階或二階導數(shù)），結(jié)合化學分析數(shù)據(jù)和

近紅外光譜數(shù)據(jù)建立飼料中粗蛋白組分的近紅外模型，用驗證集樣品來確定所建立

模型的質(zhì)量好壞。

3.3模型驗證與使用

已獲得的數(shù)學模型需要進行驗證和模型優(yōu)化，在分析未知樣品時，先對待測樣

品進行掃描，根據(jù)光譜值利用建立的模型計算出待測樣品的成分含量。

3.4其依據(jù)主要為

5

首先是利用UCAL軟件主成分分析來剔除馬氏距離值＞3的異常樣品，確定建

模的最佳處理方法，確定試驗波長范圍、挑選出最佳主因子數(shù)(即主成分數(shù))。本試

驗確定最佳主因子數(shù)為交互驗證法，利用UCAL軟件篩選出的構(gòu)樹青貯飼料各種

營養(yǎng)成分的最佳建模條件建立CP的近紅外光譜定標模型（圖1）。

圖1構(gòu)樹青貯樣品光譜掃描圖（左）和3D主成分分析圖（右）

構(gòu)樹樣品近紅外光譜圖像可看出均有多處不同吸收峰，可作為其定量分析的

主要依據(jù)（圖2）。

圖2構(gòu)樹青貯樣品近紅外光譜

構(gòu)樹青貯前后CP含量變化及含量分布情況（如圖3），從CP組分的含量變化

可以知道構(gòu)樹材料在經(jīng)過青貯后，其營養(yǎng)品質(zhì)發(fā)生了變化。

6

圖3青貯前后構(gòu)樹營養(yǎng)成分近紅外模型CP含量分布

如圖4所示，所建模型的各項決定系數(shù)與標準方差皆滿足于構(gòu)樹青貯蛋白檢測

的準確性要求，可以完成青貯構(gòu)樹青貯樣品蛋白指標的分析。

圖4構(gòu)樹青貯校正集干樣品CP成分含量的化學值與NIRS值的相關(guān)關(guān)系

四、采用的國際標準

無。

五、與現(xiàn)行法律法規(guī)和強制性標準的關(guān)系

本標準與現(xiàn)行法律法規(guī)和強制性標準沒有沖突。

六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

七、標準作為強制性或推薦性標準的意見

建議將本標準作為推薦性標準發(fā)布實施，并加強標準的宣貫。

7

八、貫徹標準的要求和措施建議

1、本標準屬于北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟團體標準，為成功實施構(gòu)

樹蛋白含量檢測技術(shù)，應認真執(zhí)行本標準的相關(guān)技術(shù)要求。

2、應加強對標準的宣傳、講解和技術(shù)指導，促進實施者熟練掌握標準中的技

術(shù)規(guī)范，保證本標準的廣泛推廣應用。

3、隨著科技發(fā)展，本標準中的技術(shù)規(guī)范勢必會出現(xiàn)過時的情況，也會出現(xiàn)新

的技術(shù)要求，因此本標準執(zhí)行過程中要不斷對內(nèi)容進行修訂和補充。

4、希望應用本標準的單位在使用過程中對其中出現(xiàn)的問題和不足給予反饋，

以便再進行修訂和補充。

5、組織學習團體標準，加大對標準的宣傳及貫徹力度，標準委員會作為企業(yè)

之間的橋梁，做好溝通，推進行業(yè)的進一步發(fā)展。

九、廢止現(xiàn)行有關(guān)標準的建議

無。

十、其他應予說明的事項

無。

8

基于近紅外法測定構(gòu)樹粗蛋白含量

技術(shù)規(guī)程

團體標準

編制說明

二〇二一年七月

1

一、任務來源及標準制定背景

1、任務來源

本技術(shù)規(guī)程由中國農(nóng)業(yè)大學、中國科學院亞熱帶研究所和中國科學院微生物研

究所聯(lián)合申報，在中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(A類)“創(chuàng)建生態(tài)草牧業(yè)科技體

系”和國家重點研發(fā)計劃“優(yōu)質(zhì)飼草供給及草畜種養(yǎng)循環(huán)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”的共同資

助和支持下完成。

2、標準制定背景

隨著中國畜牧業(yè)的高速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化的不斷增強，青貯飼料需求量也大幅度

提高，我國常年青貯飼料產(chǎn)量為28000余萬噸。近幾年來，由于中國蛋白飼料短

缺，大量依靠進口，中美貿(mào)易摩擦，飼料及飼料原料價格成本增加。構(gòu)樹作為一

種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的新型高產(chǎn)高蛋白木本飼料，在很大程度上可填補國內(nèi)在蛋白飼料

需求上的缺口。作為扶貧產(chǎn)業(yè)，國家大力推廣，南方山地、北方均有種植。由于

其營養(yǎng)價值受品種、地域、季節(jié)收割、施肥管理、收獲時間、加工方式等多種因

素影響而發(fā)生動態(tài)變化，再加上青貯飼料常規(guī)養(yǎng)分含量差別非常大，快速無損的

檢測出飼料中組分含量對于改善構(gòu)樹青貯飼料現(xiàn)行檢測方法、實現(xiàn)構(gòu)樹飼料質(zhì)量

的動態(tài)監(jiān)控具有重要的現(xiàn)實意義。近紅外光譜（NearInfraredSpectroscopy）分析

技術(shù)可以解決由于實驗室法維護成本高而受到限制的飼料和膳食質(zhì)量問題，從而

實現(xiàn)飼草營養(yǎng)指標檢測快速化、分析標準化、營養(yǎng)精準化。該研究無疑能夠?qū)?gòu)

樹青貯飼料的質(zhì)量問題進行快速監(jiān)測，如果能夠在企業(yè)單位進行推廣應用，其可

以帶動飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及發(fā)生較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

構(gòu)樹(Broussonetiapapyrifera)為?？坡淙~構(gòu)屬喬木，國內(nèi)常見樹種，適應性廣，

抗逆性強，廣泛分布于我國大部分地區(qū)，近幾年被作為蛋白飼料原料備受關(guān)注。構(gòu)

樹枝葉中含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、維生素及微量元素，構(gòu)樹葉片粗蛋

白、粗灰分、粗脂肪含量約為楊樹、胡枝子等木本飼料的2～3倍，粗脂肪約為槐

樹、檸條、胡枝子等木本飼料和苜蓿、玉米等常規(guī)飼料的2倍，而中性洗滌纖維

(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)相對含量較低。采用近紅外光譜技術(shù)（NIRS）測定構(gòu)

2

樹蛋白質(zhì)能進行連續(xù)、無限次、多組分的分析，上機時間僅需十幾秒，極大地提高

了分析效率，建立相應的分析模型，是提高構(gòu)樹飼料質(zhì)量品質(zhì)監(jiān)測的迫切需求。

因此有必要開展基于近紅外法測定構(gòu)樹蛋白質(zhì)含量技術(shù)規(guī)程制訂，既有利于規(guī)

模效益，也有利于標準化管理。可為高蛋白飼料草的規(guī)模生產(chǎn)的健康可持續(xù)發(fā)展提

供技術(shù)支撐，同時對推動農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效和鄉(xiāng)村振興具有重要意義。

二、主要工作過程

1、2021年5月-6月：根據(jù)《關(guān)于征集2020年北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略

聯(lián)盟團體標準制定項目的通知》中相關(guān)要求，中國農(nóng)業(yè)大學牽頭，組織相關(guān)人員認

真學習標準化工作導則及相關(guān)文件，討論標準編寫事宜。

2、2021年6月底：中國農(nóng)業(yè)大學、中國科學院亞熱帶研究所和中國科學院微生

物研究所相關(guān)起草人，認真總結(jié)課題組的已有成果，討論決定并提交“基于近紅外

法測定構(gòu)樹蛋白質(zhì)含量技術(shù)規(guī)程”團體標準的制修訂項目建議書至北京華夏草業(yè)產(chǎn)

業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書處，申請立項。

3、2021年5月-6月：標準編制組對項目組多年開展完成的構(gòu)樹近紅外檢測實驗

數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析整理，開始“基于近紅外法測定構(gòu)樹蛋白質(zhì)含量技術(shù)規(guī)程”團體

標準初稿的編制。

4、2021年6月9日：北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織召開團體標準評審

會，并于6月9日發(fā)布《北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)于2021年第一批團體

標準立項的通知》（聯(lián)盟【2021】7號），同意立項。

5、2021年6月：立項批準后，中國農(nóng)業(yè)大學牽頭，組織中國科學院亞熱帶研究

所和中國科學院微生物研究所成立了標準起草小組，在總結(jié)了多年實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)

上，結(jié)合收集整理、梳理歸納和總結(jié)分析相關(guān)構(gòu)樹青貯飼料近紅外檢測技術(shù)方面的

文獻資料，完成《基于近紅外法測定構(gòu)樹粗蛋白含量技術(shù)規(guī)程》草案，并接受團體

標準評審專家意見，完成了《基于近紅外法測定構(gòu)樹粗蛋白含量技術(shù)規(guī)程》征求意

見稿及編制說明的撰寫，提交至北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書處。

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6、2021年6月初：北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書處