了解饲料及日粮中矿物质的含量对维持奶牛的长期健康及生产至关重要。通常检测牧草矿物质的主要途径是近红外光谱技术，该技术作为间接方法，对于含碳、氮、羟基等有机键的组分检测较为准确，然而大多矿物质并不含有机键。虽然我们能根据近红外光谱为矿物质建模，且相关性较为合理，但检测结果的误差仍然偏高。因此，使用书本参考值可能比近红外检测值更准确。

电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP）被广泛应用于实验室矿物质元素的分析。灰化后的样品用酸溶解制备分析试液，再注入高达5000摄氏度的惰性气氛（氩）中电离激发，发射出所含元素的特征光谱。由于不同元素的原子光谱不同，能级结构也不同，因此不同的光谱特征和强度可实现元素的定性和定量测定。ICP的资金和人力投入都较大，操作人员的培训要求高，这使得该项技术只适用于样品量较大的规模型实验室。

然而，随着技术的改进和仪器成本的下降，最近另一项技术开始崭露头角。能量色散X射线荧光光谱技术（EDXRF）通过X射线激发被测样品，受激发的样品所含的每一种元素会产生各有特性的二次X射线，EDXRF光谱仪的探测系统将测定这些二次X射线的能量和数量，并转换成各种元素的种类和含量。这项技术并不需要用繁杂的预处理，不会引起化学状态的改变，粉末样或者粉末压片即可上机检测。

图1 EDXRF光谱仪的探测系统结构图

EDXRF需要配备专业的仪器，以及基于ICP等主要检测方法的校准曲线。这项技术实现了快速精准的日常检测，并能测定从钠（Na）到镅（Am）的大多数元素。奶牛营养涉及的常规矿物质元素，传统的检测方法通常需要2-3台设备才能完成，而EDXRF能通过一台设备，一站式扫描解决。

图2 二次X射线为3.7 keV时，多个样品的钙元素光谱图

Cumberland Valley Analytical Services（CVAS）对EDXRF进行了深度调研，并与大型实验仪器公司布鲁克Bruker合作，对矿物质元素进行全方位校准。CVAS已在威斯康辛州麦迪逊实验室、中国、西班牙和克罗地亚的附属实验室正式提供经济高效的EDXRF服务，牧草饲料原料及TMR样品到达后1-2天内即可完成检测并出具报告。

图3 钙元素的二次X射线强度与ICP检测值的相关度（R²=0.986）

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