Substantiation of the choice of special ranges for photoluminescent control of the composition and nutritional value of forages | Обоснование выбора спектральных диапазонов фотолюминесцентного контроля состава и питательной ценности кормов

English. The purpose of the research is to determine the spectral ranges of photoluminescent control of the composition and nutritional value of the most commonly used components of the feed mixture for cattle. The composition of the studied materials included corn silage and concentrated compound feed, consisting of grinding of grain corn, beet pulp, corn bard (waste from the production of ethyl alcohol) and rapeseed meal (waste from oilseed production). Due to the fact that harvested corn contains structurally heterogeneous elements both in terms of color properties and nutritional value, the spectral characteristics of the leaves, cob husks, stems, corn grain hulls, inner part of the grain and inner part of the cob were determined separately, then the total spectrum of all materials in the aggregate was determined. To assess the optical properties of the compound feed, studies of each component were also carried out separately. For a representative assessment of the spectral characteristics of the components of the feed mixture and the formation of theoretical prerequisites for the development of an optical system for determining the quality of mixing of the components of the feed mixture in trailed feed mixers and robots, a Fluorat-02-Panorama diffraction spectrofluorimeter and a computer with special software were used. The excitation (absorption) spectra were measured during synchronous scanning by the monochromators of the spectrofluorimeter and, based on them, the luminescence spectra. Statistical processing with averaging of the obtained results was carried out over 20 measurements. As a result of the research, it was found that the most promising in the analysis of the composition of feed mixtures is the use of excitation of photoluminescence by radiation with wavelengths of 362 and 424 nm. According to the previously measured and calculated characteristics of the photoluminescence flux, it is possible to determine the mass fractions of silage and feed in the mixture, as well as the mixing degree of them.

Russian. Цель исследований – определение спектральных диапазонов фотолюминесцентного контроля состава и питательной ценности наиболее часто используемых компонентов кормовой смеси для крупного рогатого скота. В состав исследуемых материалов входили кукурузный силос и концентрированный комбикорм, состоящий из размола зерновой кукурузы, жома свекловичного, барды кукурузной (отходы производства этилового спирта) и шрота рапсового (отходы масличного производства). По своей структуре выращенная кукуруза содержит элементы, разнородные как по цветовым свойствам, так и по показателем питательности. Спектральные характеристики листовой части, оболочки початка, стебельчатой части, оболочки зерновой части, внутренней части зерна и внутренней части початка определялись по отдельности, затем определялся общий спектр всех материалов в совокупности. Для оценки оптических свойств комбикорма проводили исследования каждого компонента по отдельности. Для репрезентативной оценки спектральных характеристик компонентов кормовой смеси и формирования теоретических предпосылок для разработки оптической системы определения качества смешивания компонентов кормовой смеси в прицепных миксерах-кормораздатчиках и роботах использовали дифракционный спектрофлуориметр "Флюорат-02-Панорама" и компьютер со специальным программным обеспечением. Были измерены спектры возбуждения (поглощения) при синхронном сканировании монохроматорами спектрофлуориметра и на их основе спектры люминесценции. Статистическая обработка с усреднением полученных результатов проводилась по 20 измерениям. В результате исследований установлено, что наиболее перспективным при анализе состава кормовых смесей является использование возбуждения фотолюминесценции излучением с длинами волн 362 и 424 нм. По ранее измеренным и вычисленным характеристикам потока фотолюминесценции можно определить массовые доли силоса и комбикорма в смеси, а также степень их смешивания.