Crude protein prediction of heterogeneous mountain grassland with visible-near-infrared spectroscopy

espanolLas formaciones herbosas Nardus, con numerosas especies, son algunos de los habitats mas vastos de las zonas montanosas de Europa y su contenido de proteina bruta (CP) es una de las propiedades estudiadas para el manejo de pastoreo sustentable. La espectroscopia del infrarrojo cercano (NIRS) y la espectroscopia visible e infrarrojo cercano (VNIRS) son tecnologias alternativas para medir el contenido de CP en pastos y forrajes. A pesar de ser un metodo rapido, barato y respetuoso con el ambiente, se deben tomar en cuenta problemas relacionados con la presentacion de la muestra a considerar, en especial en condiciones de campo. El objetivo de este estudio fue evaluar el potencial de la VNIRS para estimar el contenido de CP en formaciones herbosas con Nardus, con numerosas especies, en muestras no procesadas en condiciones de campo (en el sitio) y muestras procesadas escaneadas en condiciones de laboratorio. La hipotesis fue que se pueden desarrollar modelos de calibracion precisos para predecir contenidos de CP en pastos heterogeneos para ambas condiciones de presentacion de muestras. En este estudio se recolectaron y escanearon 103 muestras de pasto heterogeneo para su analisis quimico. Los puntos de muestreo se eligieron de acuerdo con un diseno experimental completamente aleatorio, considerando la variabilidad espacial y temporal. Resultados exitosos (Rc2³0.90) se obtuvieron para las calibraciones de RP, para condiciones en el campo y en el laboratorio. Ademas, se obtuvieron una mayor capacidad predictiva y una mejor proporcion de desviacion predictiva (RPD) para las muestras procesadas en condiciones de laboratorio (Rp2=0.93 y RPD=4.01), en comparacion con muestras no procesadas en condiciones de campo (Rp2=0.81 and RPD=2.43). Segun los resultados, se concluyo que un modelo preciso de calibracion para la estimacion de la CP en pastos heterogeneos de formaciones herbosas con Nardus, con numerosas especies, es posible para muestras procesadas en condiciones de laboratorio. En cambio, la ecuacion de calibracion para las mues tras no procesadas en condiciones de campo podria ser util cuando se requiere de una respuesta rapida en un proceso de toma de decisiones. Por ello, la VNIRS se puede usar como una tecnica alternativa para estimar el contenido de CP en pastos heterogeneos en condiciones de campo y de laboratorio, y podria ser una herramienta util en la toma de decisiones para el manejo del pastoreo sustentable. EnglishSpecies-rich Nardus grasslands are some of the most widespread habitats in the European mountainous areas and its Crude Protein (CP) content is one of the nutritional properties studied for sustainable grazing management. Near-Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) and Visible-Near-Infrared Reflectance Spectroscopy (VNIRS) were reported to be alternative technologies to measure CP content in grass and forage. Despite being a fast, cheap and environmental-friendly method, issues related with sample presentation need to be considered, foremost in field conditions. The objective of this study was to evaluate the potential of VNIRS to estimate the CP content in heterogeneous species-rich Nardus grasslands for non-processed samples in field conditions (on-site) and processed samples scanned in laboratory conditions. The hypothesis was that accurate calibration models could be developed to predict CP content in heterogeneous grasslands for both sample presentation conditions. In this study, 103 samples of heterogeneous grass were scanned and collected for chemical analysis. Samples points were selected following a completely randomized experimental design considering spatial and temporal variability. Successful results (Rc2³0.90) were obtained for CP calibrations for both on-site and laboratory conditions. However, better predictive ability and better ratio of prediction deviation (RPD) were obtained for processed samples in laboratory conditions (Rp2=0.93 and RPD=4.01) compared to non-processed samples in field conditions (Rp2=0.81 and RPD=2.43). According to the results, it was concluded that accurate calibration model for CP estimation in heterogeneous species-rich Nardus grasslands was possible for processed samples in laboratory conditions. Conversely, calibration equation for non-processed samples in field conditions could be useful when quick response is needed in decision-making process. Thus, VNIRS can be used as an alternative technique to estimate CP content in heterogeneous grasslands for both field and laboratory conditions and it could be a useful tool in decision-making for sustainable grazing management