근적외선분광법을 이용한 이탈리안 라이그라스, 페레니얼 라이그라스, 톨 페스큐 종자의 초종 판별 (Discrimination of Pasture Spices for Italian Ryegrass, Perennial Ryegrass and Tall Fescue Using Near Infrared Spectroscopy)

서지정보

· 발행기관 : 한국초지조사료학회
· 수록지 정보 : 한국초지조사료학회지 / 35권 / 2호 / 125 ~ 130페이지
· 저자명 : 박형수, 최기춘, 김지혜, 소민정, 이기원, 이상훈

초록

본 연구는 근적외선분광법을 이용하여 우리나라에서 재배되고 있는 목초류 중 외형적 특성이 유사한 이탈리안 라이그라스, 페레니얼 라이그라스와 톨 페스큐 종자의 초종판별 가능성을 검토하고자 수행되었다. 근적외선분광기를이용하여 목초류 종자를 가시파장 대역대(680~1,099 nm), NIRS 파장 대역대(1,100-2,500 nm) 및 NIRS 전체 파장 대역대(680-2,500 nm)로 구분하여 스펙트라를 얻은 후 1차미분과 8 nm gap으로 수 처리를 수행하였으며 부분최소자승(PLS) 회귀분석법을 통해 초종판별 검량식을 개발하고판별 정확성을 검증하였다. 목초류의 초종판별 정확성은가시파장대역에서 SECV 1.732, R2 CV 0.96으로 가장 판별정확성이 낮았으며 NIRS 전체 파장대역에서 SECV 1.182, R2 CV 0.98로 가장 높은 판별 정확성을 나타내었다. 파장대역별 예측 정확성은 NIR 파장대역(1,100-2,500 nm)에서 교차검증오차(SECV) 1.319에서 예측 오차(SEP) 1.288로 낮아졌으며 가시영역대(680~1,099)는 SECV 1.732에서 SEP 1.749로 약간 높아졌다. Discrimination equation 분석법에의한 NIRS 전체 파장대역별 목초류 초종의 판별 결과는초종간에 판별 정확성의 차이가 크게 나타났으며 이탈리안라이그라스의 ‘Hits’는 68%로 가장 낮았으며 페레니얼 라이그라스가 78%의 정확성으로 가장 높게 나타났다. 따라서NIRS를 이용한 목초류 초종의 판별분석이 가능할 것으로 판단되었다.

영어초록

The objective of this study was to investigate the feasibility of using near infrared spectroscopy (NIRS) to discriminate between grass spices. A combination of NIRS and chemometrics was used to discriminate between Italian ryegrass, perennial ryegrass, and tall fescue seeds. A total of 240 samples were used to develop the best discriminant equation, whereby three spectra range (visible, NIR, and full range) were applied within a 680 nm to 2500 nm wavelength. The calibration equation for the discriminant analysis was developed using partial least square (PLS) regression and discrimination equation (DE) analysis. A PLS discriminant analysis model for the three spectra range that was developed with the mathematic pretreatment “1,8,8,1” successfully discriminated between Italian ryegrass, perennial ryegrass, and tall fescue. An external validation indicated that all of the samples were discriminated correctly. The discriminant accuracy was shown as 68%, 78%, and 73% for Italian ryegrass, perennial ryegrass, and tall fescue, respectively, with the NIR full-range spectra. The results demonstrate the usefulness of the NIRSchemometrics combination as a rapid method for the discrimination of grass species by seed.

참고자료

· 없음