李宏宇，楊茁萌，仇學(xué)軍，高明，童榮信，索俊平

（1.天津好牛生物科技有限公司，天津 300000；2.北京厚德瑞商貿(mào)有限公司，北京 100054；3.北京豐尊百奧生物科技有限公司，北京 101106；4.光明牧業(yè)有限公司，上海 200436；5.天津好牛動物營養(yǎng)技術(shù)有限公司，天津 300000；6.烏蘭察布市易馬農(nóng)牧科技有限公司，烏蘭察布 012000）

自從2008年中國正式開放美國苜蓿草進口貿(mào)易以來，我國苜蓿草進口量連年屢創(chuàng)新高。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，2016年全年苜蓿草進口總量達(dá)到了146萬t，其中美國苜蓿草進口128.83萬t，占進口總量的88%，美國仍為中國苜蓿草產(chǎn)品進口第一大國。隨著苜蓿草進口量的不斷增加，質(zhì)量糾紛不斷發(fā)生，行業(yè)亟需根據(jù)苜蓿二次壓縮草捆的產(chǎn)品特點制定出行業(yè)公認(rèn)的取樣標(biāo)準(zhǔn)。

2016年，由苜蓿草貿(mào)易企業(yè)、奶牛集團和檢測機構(gòu)相關(guān)的專家聯(lián)合發(fā)起組成了研討組，共同探索和研究制定該取樣和檢測的科學(xué)方法。天津好牛團隊受研討組委托開展了實地取樣和送檢工作，并委托三家第三方實驗室開展檢測和數(shù)據(jù)的收集工作。團隊歷時一年的時間，完成實地取樣和送檢樣本近500份，樣品覆蓋了華北、華東和東北等地區(qū)，為該研究提供了科學(xué)的依據(jù)。通過對檢測數(shù)據(jù)的科學(xué)分析和認(rèn)真討論，首次提出了苜蓿二次壓縮捆取樣的規(guī)范方法，并對如何配合實驗室檢測工作條件提出了指導(dǎo)意見。

1 研究二次壓縮草捆取樣方法的意義重大

1．1 中美苜蓿貿(mào)易質(zhì)量糾紛存在的分歧意見

第一，美國牧草檢測協(xié)會（NFTA）不接受二次壓縮苜蓿草捆的質(zhì)量分析。目前，美國牧草檢測協(xié)會（NFTA）有明確規(guī)定：不授權(quán)，不證明并不予接受出口二次壓縮苜蓿干草的質(zhì)量分析。中國企業(yè)認(rèn)為不能因為沒有二次壓縮捆抽檢規(guī)范，就要求中國買家被動接受美國一次壓縮捆的檢測結(jié)果。

第二，美方不認(rèn)可中方的取樣作業(yè)。在美國，牧草抽檢員需要經(jīng)過NFTA的技術(shù)培訓(xùn)，取得美國農(nóng)業(yè)部采樣員資格證書后才能上崗工作。我國沒有可執(zhí)行的行業(yè)規(guī)范，操作人員取樣比較隨意，甚至隨手抓取樣也普遍存在。不規(guī)范的取樣方式自然不能被供應(yīng)商所認(rèn)可，給苜蓿草交易帶來太多的質(zhì)量爭議。

1．2 美國NFTA不接受二次壓縮苜蓿干草質(zhì)量分析的原因

首先，美國是在田間一次打捆完成后進行抽樣檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果分出等級，然后進行采購、加工和出口交易。一次壓縮捆可最大限度地保留其內(nèi)部葉片、莖稈的自然分布形態(tài)，抽樣檢測準(zhǔn)確率高，具有代表性。而二次壓縮捆是將一次壓縮捆以原料形式在工廠經(jīng)二次壓縮，生產(chǎn)出適合集裝箱運輸?shù)某隹谛桶b品（見圖1）。苜蓿一次草捆在多重方向的高壓機械作用下，葉片和莖稈的分布和形態(tài)會發(fā)生根本性改變，如果原料水分過低，葉片經(jīng)擠壓后會變成粉末狀，造成抽樣檢測不具有代表性。打開二次壓縮苜蓿草捆會發(fā)現(xiàn)內(nèi)部葉片、莖稈分離，葉片分布不均勻，或者有物理性結(jié)塊現(xiàn)象，完全改變了一次壓縮捆內(nèi)部葉片、莖稈自然均勻分布的狀態(tài)（見圖2）。在這種情況下，用傳統(tǒng)的取樣設(shè)備和方法來抽取二次壓縮草捆的樣品，尤其是在采樣點和采樣數(shù)量存在缺陷的情況下，很難采集到具有代表性的樣品。

圖2 苜蓿二次壓縮草捆內(nèi)部發(fā)生的物理結(jié)構(gòu)性改變

其次，美國苜蓿草取樣設(shè)備是根據(jù)一次壓縮捆密度而設(shè)計的，在取二次壓縮捆的樣品時存在缺陷。

筆者從美國收集了多種取樣設(shè)備，發(fā)現(xiàn)在用于二次壓縮捆取樣時均非常吃力，耗時長，而且取不到30cm深度的樣品，不適用于二次壓縮捆取樣。鉆頭式取樣器是目前一次和二次壓縮草捆混用的一款取樣器，需要電力支持，鉆頭配件成本高，取樣吃力，取樣點少，高轉(zhuǎn)速下鉆頭過熱對樣品質(zhì)量會產(chǎn)生影響，易發(fā)生火災(zāi)。刺刀式取樣器為一次壓縮捆的取樣設(shè)備，對二次壓縮包型取樣非常困難，由于包型密度高很難扎進去，無法正常使用（圖3）。

圖3 美國常見的苜蓿干草取樣器

1．3 在工廠二次壓縮生產(chǎn)過程中，不具有再抽檢定級的可能性

在美國，貿(mào)易商首先是對農(nóng)場的一次捆苜蓿進行抽樣檢測，定級定價，采購入庫。然后按一次捆苜蓿檢測的質(zhì)量級別與中國買家簽訂銷售合同，依照合同的發(fā)運時間，將一次捆苜蓿運到加工廠進行二次壓縮，完成二次壓縮后就立即開始裝箱集港，進入出口程序。整個生產(chǎn)過程銜接非常緊密，當(dāng)天生產(chǎn)的二次捆當(dāng)天就集港，沒有成品庫存，也不可能加壓后重新抽樣送檢、定級和辦理植檢證等文件。因此，在加工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)上不具有再取樣定級的可能性。否則，將會徹底顛覆原料收購和生產(chǎn)出口的程序，農(nóng)民更不接受貿(mào)易商將苜蓿加壓后再定級定價和付款的交易。

乳企質(zhì)量管控升級，尤其大型牧業(yè)對苜蓿草的取樣和檢測十分嚴(yán)格。由于沒有統(tǒng)一的取樣規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，檢驗方法不一致（化學(xué)法與近紅外法），其檢測結(jié)果普遍與美國原廠質(zhì)量報告有很大的檢測差異，RFV值普遍低10～20個單位，產(chǎn)生了種種爭議和大量質(zhì)量索賠，影響了正常的苜蓿草交易和雙方的互信。因此，盡快建立統(tǒng)一、科學(xué)的取樣設(shè)備和方法，規(guī)范第三方實驗室的檢測方法和樣品預(yù)處理流程對進口苜蓿的交易具有重要的實際意義。

2 取樣設(shè)備的驗證與使用

2．1 針式牧草取樣器簡介

經(jīng)過測試和綜合對比幾款常用的牧草取樣設(shè)備，我們建議使用“針式牧草取樣器”作為行業(yè)統(tǒng)一取樣工具（圖4）。這款取樣器是由天津好牛生物科技有限公司根據(jù)二次壓縮苜蓿草捆的高密度特點而設(shè)計開發(fā)的。針式牧草取樣器”全套配置組成為：工具箱1個、重錘1把、取樣針2只、疏通桿1只、定量取樣罐2個、取樣罐蓋子1個、緊固扳手1把。取樣器全重約7kg，刀口直徑12mm，作業(yè)長度30cm，小口徑刀頭可滿足多點快速取樣的設(shè)計要求。定量取樣罐采用無毒PP材質(zhì)，以罐體容積控制取樣量，達(dá)到可定量取樣的設(shè)計要求。后期使用只需換取樣針，使用成本較低?！板N子釘釘子”是針式取樣器的基本原理，重錘重量可有效增加沖擊力。取樣器全手動操作，無需電力支持，使用不受環(huán)境限制，其體積小和方便攜帶等特點適用于經(jīng)常性的取樣作業(yè)。經(jīng)大量取樣實驗證明：“針式牧草取樣器”具備取樣深度深、易操作、快速和可定量的優(yōu)點，符合實驗室對樣品前置處理的基本要求。

圖4 針式牧草取樣器

2．2 取樣器的安裝與使用

首先，將取樣針擰到重錘連接口，使用扳手將取樣針緊固在重錘上。然后，將定量取樣罐安裝在重錘底部，用手?jǐn)Q緊，就可進入操作。取樣時，取樣角度應(yīng)與草捆保持90°左右。雙手緊握把手平行直角快速打入草捆定點位置，要求盡量打到底。角度偏差太多容易造成取樣針彎曲，也會造成取樣深度不夠。使用疏通桿疏通取樣針時要用手護住刀口后操作，盡量避免疏通桿與取樣針刀口的硬接觸，造成刀頭損傷。對國產(chǎn)一次壓縮草捆取樣，應(yīng)盡量注意避免打到捆草繩和石頭等硬物。取樣器的安裝與使用見圖5。

圖5 取樣器的安裝與使用

2．3 滿足多點和定量取樣法的要求

2.3.1 多點取樣檢驗

每個取樣人員取樣打點14～16次就可以取滿一罐，用時大約5min，取一個200g的標(biāo)準(zhǔn)樣品需要10～15min。定量取樣罐可有效保證取樣樣點數(shù)為15個，控制取樣量為100g，只要將樣品取到罐口的位置即可，取樣罐不滿可增加取樣點予以補充，見圖6。當(dāng)掌握了定量取樣罐每罐可取100g的樣品，2罐就可以相對準(zhǔn)確地做出200g的樣品，以對應(yīng)實驗室對樣品預(yù)處理的要求。

圖6 定量取樣罐中樣品

2.3.2 定量取樣檢驗

以打滿一罐為標(biāo)準(zhǔn)，倒入樣品袋測重，共測試14罐，平均116g/罐。將兩罐樣品合并為一個樣品，平均221g，每罐平均可鉆取16個樣點，取樣深度可達(dá)30cm，結(jié)果見表1。檢驗結(jié)果表明，定量取樣罐可以實現(xiàn)多點、定量取樣的目的，保證一個樣品（2罐）可以隨機取30個點以上，樣品總重在200～250g范圍，并且鉆深為30cm。取樣員完全可以根據(jù)取樣罐內(nèi)樣品的滿溢程度判斷樣品的基本重量和樣點數(shù)，不用擔(dān)心取樣點會少于30個，或者取樣重量過多過少的問題。因此，該取樣鉆及其樣品罐滿足了二次壓縮苜蓿草捆取樣的科學(xué)要求。

表1 多點定量取樣的測定

3 隨機多點定量取樣方法

正確取樣對于準(zhǔn)確測定干草和草料的營養(yǎng)成分極其重要，實驗室測定的結(jié)果是否準(zhǔn)確完全取決于樣品的代表性。在實際工作中，取樣帶來的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實驗室測定的系統(tǒng)誤差。苜蓿草的特殊性在于葉片和莖稈在NDF、ADF和粗蛋白含量等方面存在的巨大差異，莖葉比在取樣中發(fā)生變化就會導(dǎo)致RFV的變化。二次壓縮無疑改變了一次捆內(nèi)部葉片、莖稈的分布均勻性，這種變化又直接與加壓機型、密度和包形尺寸有關(guān)。采樣點數(shù)越少，莖葉比誤差就越大，而按照傳統(tǒng)的取樣設(shè)備和方式難于采集到能夠代表整垛/批草的樣品。因此，隨機多點、多捆數(shù)、多批次、定量取樣是有效減少誤差的科學(xué)方法，根據(jù)本取樣法的驗證結(jié)果，特制定了二次壓縮苜蓿草捆隨機多點定量取樣方法。

3．1 取樣原則

從統(tǒng)計學(xué)來講，能夠代表總體（一車草、一垛草或一票草）真值的樣品才稱之為“樣本”。所以，抽樣方法必須科學(xué)、可操作，以保證數(shù)據(jù)的真實性。

3．2 取樣前的準(zhǔn)備工作及注意事項

3.2.1 取樣前的準(zhǔn)備工作：檢查取樣工具箱配件是否齊全，是否攜帶好樣品袋、油性記號筆和冬天用手套等。3.2.2 提前規(guī)劃好取樣路線：根據(jù)草捆碼放情況和取樣環(huán)境的便利性，制定并規(guī)劃好取樣方案，取樣路線能夠保證取到足量的樣品。

3.2.3 注意事項：取樣要在同一批次的產(chǎn)品基礎(chǔ)上進行，不可混檢。盡量避免在雨天或雨后特別潮濕的環(huán)境下取樣。

3．3 取樣面和取樣點位置

取樣點位置選擇見圖7。取樣面要選擇有LOGO的包裝正面，不可在裸露面部分取樣。草捆一般為十字刀8切捆，取樣點位置不能選在草捆的切割線位置，此處莖葉結(jié)構(gòu)已破壞。以包裝中線為界，取樣位置應(yīng)選擇在包裝分割線的上下左右區(qū)域內(nèi)。

圖7 取樣面與取樣點選擇

3．4 取樣前對包裝的前置處理

實驗證明，取樣時混入的包裝塑料絲會影響NDF的檢測數(shù)據(jù)，從而影響到RFV值。為了避免取到塑料包裝物，取樣前應(yīng)將包裝的上下部分用刀割開，在開口處取樣。若不慎取到包裝塑料，應(yīng)將其挑出，以保證樣品的潔凈，見圖8。

圖8 取樣前對包裝物的前置處理

3．5 多點取樣操作和定量取樣方式的設(shè)定

經(jīng)大量取樣測試和方法修正，隨機多點定量取樣方法可根據(jù)草捆碼放和數(shù)量情況采用1捆4點和1捆6點兩種方式取樣。標(biāo)準(zhǔn)樣品的定量設(shè)定為200g/樣品，即每兩罐樣品裝入一個樣品袋。

3．6 取樣點和取樣路線的設(shè)定

3.6.1 1捆4點取樣法

1捆4點取樣可分為兩種，即常規(guī)1捆4點取樣和組合4點取樣。組合4點取樣，適用于大批量貨物的抽檢，上下兩包組合一起取樣，要遵循均衡取樣原則，取樣點不能重復(fù)。取樣方法和取樣位置見圖9。

圖9 1捆4點取樣圖示

3.6.2 1捆6點取樣法

1捆6點取樣，是在貨物堆高無法取到足夠樣品的情況下采用，這種情況在牧場會經(jīng)常遇到。組合6點取樣，上下兩包的取樣點不能重復(fù)，遵循均衡取樣原則，避免打到“十”字刀切口處。取樣方法和取樣位置見圖10。

圖10 1捆6點取樣圖示

3.6.3 取樣路線

不管是4點或6點取樣，取樣路線都要根據(jù)現(xiàn)場的情況來設(shè)定，取樣路線上的捆包盡可能都要取到，要遵循隨機、多點和定量取樣的原則，盡可能抽取到足夠數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)樣品，取樣路線見圖11。

圖11 參考取樣路線

3．7 樣品重復(fù)數(shù)量

在二次壓縮苜蓿草捆的取樣檢測中發(fā)現(xiàn)，在同一車或同批次貨中抽取多份樣品，其檢測值之間常存在差異或顯著差異，即使在一捆草中同時取兩份樣品檢測也會有差異，說明一個檢測報告的結(jié)果不具有代表性，需要通過重復(fù)（平行樣品）來克服這一誤差。因此，本方法建議同批次取樣要同時取2～3份的重復(fù)樣品，一并送檢，即做到每個樣品是在隨機30個點以上的混合樣品，每個批次又有2～3個重復(fù)樣品，這樣可以有效消除誤差。取樣重復(fù)次數(shù)可參考表2。

表2 樣品重復(fù)次數(shù)參考表

4 其他注意事項

4．1 根據(jù)實驗室的樣品處理能力，定量取樣送檢

每個實驗室對樣品的實際處理能力是有限的，不規(guī)范取樣送樣和超量送樣都會給實驗室?guī)頇z測工作上的額外負(fù)擔(dān)，實驗室可能會進行分樣，這樣就增加了誤差發(fā)生的可能性。因為樣品袋中的苜蓿草樣會出現(xiàn)莖葉分離，葉沫、草粉和塵土?xí)练e在樣品袋底部，并且移動速度很快，人工四分法分樣再粉碎，根本無法做到樣品的營養(yǎng)成分均衡，無法保證分樣的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)表明，隨意分樣檢測出的質(zhì)量指標(biāo)明顯偏低。因此，送檢樣品的重量以200g為宜，實驗室檢驗員也要保證不再分樣，必須進行一次性全部粉碎。

4．2 送樣單位不能對樣品做預(yù)粉碎處理，需由實驗室統(tǒng)一做樣品的預(yù)處理工作

一些大型牧業(yè)企業(yè)都有自己的實驗室，在涉及送第三方檢測時，因擔(dān)心實驗室會隨意分樣，個別企業(yè)實驗室會將樣品進行簡單的預(yù)粉碎處理后再寄送到第三方實驗室。但是，企業(yè)的粉碎機達(dá)不到NIR實驗室對顆粒度一致性的要求，這樣的樣品是不能直接用于檢測的，第三方實驗室還需要進行再次粉碎，進而導(dǎo)致顆粒度小的會更小更細(xì)，粉碎粒度不一致會給NIR檢測造成誤差。因此，建議對已經(jīng)取好的標(biāo)準(zhǔn)樣品，在封樣后不作任何拆包、分樣或預(yù)粉碎等處理。

4．3 實驗室要減少樣品粉碎損耗引起的檢測差異

目前實驗室所采用的細(xì)粉碎設(shè)備分為兩種，離心式粉碎機與旋風(fēng)式粉碎機。離心式粉碎機有不同的容積規(guī)格，中型設(shè)備對一般在200g左右的樣品都可以做一次性處理，因為其是封閉式粉碎產(chǎn)生的粉塵較少，樣品重量不會流失。而旋風(fēng)式粉碎機是將樣品一邊投入一邊研磨，粉碎過程會產(chǎn)生較大粉塵，需要除塵設(shè)備或收集除塵管道，損耗較大。

研究團隊在藍(lán)德雷實驗室用旋風(fēng)式粉碎機進行了樣品粉碎的損耗實驗，對比了樣品粉碎前后的重量，兩組試驗證明樣品重量分別損失了4.5%和4.1%，而粉碎流失的部分一般是苜蓿草富有營養(yǎng)的葉粉部分。委托易馬Dariy One實驗室用旋風(fēng)式粉碎機粉碎后，做了草粉回收與不回收對測定結(jié)果的影響實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)草粉回收與不回收草粉的RFV指標(biāo)存在顯著差異。因此，粉碎設(shè)備也會給測定造成誤差，要求實驗室必須回收草粉以降低檢驗誤差。

4．4 實驗室要保證先將樣品袋中的草粉進行充分混勻后，再取樣上機檢測

在易馬Dairy One和藍(lán)德雷實驗室，我們與工作人員一起做了樣品粉碎后直接取樣上機測定和先充分混合后再取樣上機檢測的對比實驗。實驗結(jié)果證明，兩種取樣測定的結(jié)果存在差異。同一樣品粉碎后未經(jīng)混合的樣品的RFV為143，粉碎后增加充分混合環(huán)節(jié)的樣品RFV為152，而這個差異已經(jīng)將同一樣品判定成不同級別的苜蓿了。因此，實驗室在上機測定前一定要增加樣品充分混合的技術(shù)環(huán)節(jié)。本文建議要設(shè)定正常的苜蓿草檢測誤差值范圍，因為客觀條件決定了取樣作業(yè)或?qū)嶒炇覚z測不可能做到盡善盡美，無法避免這些誤差，將二次壓縮苜蓿草檢測的RFV誤差值范圍定為10個點是合理的。

4．5 標(biāo)簽

送樣單位填寫樣品標(biāo)簽應(yīng)科學(xué)和規(guī)范。標(biāo)簽一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：樣品名稱、生育期、茬次、采樣地點及草垛編號、采樣時間、生產(chǎn)單位、送樣單位和送樣時間。標(biāo)簽應(yīng)放于樣品袋里，送樣人也同樣做好筆記備查。樣品采集后立即將密封袋排氣密封，防止開裂和受潮。

致謝：特別感謝以下提供取樣和第三方檢測支持的單位，即唐山恒天然牧場有限公司、天津好牛生物科技有限公司、內(nèi)蒙古圣牧高科牧業(yè)有限公司、北京厚德瑞商貿(mào)有限公司、內(nèi)蒙古富源國際實業(yè)有限公司、甘肅楊柳青牧草飼料開發(fā)有限公司、內(nèi)蒙古優(yōu)然牧業(yè)有限公司、集寧易馬Dariy One實驗室、現(xiàn)代牧業(yè)（集團）有限公司、黑龍江雙城藍(lán)德雷實驗室、光明牧業(yè)有限公司、北京CVAS實驗室。