邢家磊,殷晟婷,潘 林,趙華武,邵建平,丁 瑜,孫 倩,王稼良,梁甫衛(wèi)
(1.曲靖市煙草公司羅平分公司,云南 羅平655800;2.曲靖市煙草公司陸良分公司,云南 陸良655600;3.曲靖市煙草公司師宗分公司,云南 師宗655700)
煙葉化學(xué)成分是決定煙葉質(zhì)量的內(nèi)在因素[1]。然而,煙葉化學(xué)成分相當(dāng)復(fù)雜,目前在煙葉中以鑒定出的化學(xué)成分超過(guò)5 000種,從單獨(dú)的幾項(xiàng)化學(xué)成分指標(biāo)高低很難全面和準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)煙葉質(zhì)量[2]。目前,煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)方法較多,有物元模型分析法[2]、綜合指數(shù)法[3]、模糊數(shù)學(xué)分析法[4-5]等?;疑P(guān)聯(lián)分析是基于灰色系統(tǒng)理論的一種新的建模方法,它以小樣本、貧信息等不確定系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)沒(méi)有特殊的要求和限制,因此應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛[6]?;疑P(guān)聯(lián)度法在煙草品種比較試驗(yàn)以及化學(xué)指標(biāo)與其他因素關(guān)系分析方面也有應(yīng)用[7-9]。研究應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)云南曲靖陸良主栽品種云煙87煙葉主要化學(xué)成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),旨在為云南曲靖陸良煙區(qū)的煙葉生產(chǎn)布局提供參考。
2011年在云南曲靖陸良煙區(qū)選取主栽烤煙品種云煙87的C3F煙葉樣品共148個(gè),其中板橋鎮(zhèn)4個(gè)、活水鄉(xiāng)17個(gè)、龍海鄉(xiāng)44個(gè)、召夸鎮(zhèn)16個(gè)、大莫古鎮(zhèn)11個(gè)、小百戶鎮(zhèn)25個(gè)、芳華鎮(zhèn)31個(gè)。各取樣點(diǎn)煙葉生產(chǎn)栽培措施均按曲靖優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,成熟采收,按三段式烘烤工藝科學(xué)烘烤,每樣品初烤煙葉3.0 kg。選取總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、淀粉、石油醚提取物作為評(píng)價(jià)指標(biāo),并計(jì)算糖堿比、氮堿比、鉀氯比。各指標(biāo)參照王瑞新[10]的方法進(jìn)行測(cè)定。
依據(jù)灰色系統(tǒng)理論[6],灰色系統(tǒng)的各個(gè)元素需要構(gòu)造一個(gè)參考品種等級(jí)煙葉即參考數(shù)列進(jìn)行比較。根據(jù)煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性,選取各指標(biāo)最佳值作為參考數(shù)列。
采用初值化法,得到一系列(0,1)范圍內(nèi)的一組數(shù)值。即對(duì)于指標(biāo)值越大越好的,用比較數(shù)列除以參考數(shù)列;對(duì)于指標(biāo)值越小越好的指標(biāo),用參考數(shù)列除以比較數(shù)列;而對(duì)于一些適中值的指標(biāo),可根據(jù)合適值進(jìn)行轉(zhuǎn)化。計(jì)算公式如下:
其中r0為最佳值。
關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算公式如下:
其中ρ為分辨系數(shù)。i代表第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),k代表第k個(gè)指標(biāo)。
等權(quán)關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式如下:
采用因子分析法,求出各項(xiàng)化學(xué)成分指標(biāo)的公因子方差及其占總因子方差的比,作為該單項(xiàng)化學(xué)成分指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),得到加權(quán)關(guān)聯(lián)度公式如下:采用Excel軟件和SPSS17.0處理分析數(shù)據(jù)。
鉀、鉀氯比、石油醚提取物屬于越大越好的指標(biāo),取各性狀指標(biāo)觀察值中最大值作為理想品種的指標(biāo)值。還原糖、總氮、煙堿、糖堿比和氮堿比屬于適中指標(biāo),分別取20%、2.25%、2.5%、10和0.90作為理想品種的指標(biāo)值[9]。淀粉為越小越好的指標(biāo),分別取各性狀指標(biāo)的最小值為理想品種的指標(biāo)。
表1 云南曲靖陸良縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉化學(xué)成分Table 1 Chemical components of tobacco leaves from different villages and towns in Luliang County
根據(jù)公式(1)將各品種的各等級(jí)煙葉化學(xué)成分及理想指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理,得出云南曲靖陸良縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉的化學(xué)成分無(wú)量綱化結(jié)果(表2)。
表2 云南曲靖陸良縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉化學(xué)成分無(wú)量綱化Table 2 Nondimensionalization on chemical components of tobacco leaves from different villages and towns in Luliang County
根據(jù)公式(2)計(jì)算出各品種等級(jí)煙葉的關(guān)聯(lián)系數(shù)(表3),其中分辨系數(shù)ρ為0.5,maximaxk∣r0(k)-ri(k)∣為0.5954,minimink∣r0(k)-ri(k)∣為0。根據(jù)因子分析法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重。
由公式(3)計(jì)算出各品種等級(jí)煙葉的等權(quán)關(guān)聯(lián)度,由公式(4)計(jì)算出各品種等級(jí)煙葉的加權(quán)關(guān)聯(lián)度(表4)。
關(guān)聯(lián)度的大小說(shuō)明該鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉的性狀指標(biāo)與理想煙葉化學(xué)成分(即假定的參考指標(biāo)r0)的接近程度,關(guān)聯(lián)度越大越接近理想化學(xué)成分值。由表4結(jié)果可知,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)的等權(quán)關(guān)聯(lián)度排名為芳華鎮(zhèn)>板橋鎮(zhèn)>活水鄉(xiāng)>大莫古鎮(zhèn)>小百戶鎮(zhèn)>龍海鄉(xiāng)>召夸鎮(zhèn);各鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)加權(quán)關(guān)聯(lián)度排名為芳華鎮(zhèn)>活水鄉(xiāng)>大莫古鎮(zhèn)>板橋鎮(zhèn)>龍海鄉(xiāng)>小百戶鎮(zhèn)>召夸鎮(zhèn)。
表3 云南曲靖陸良縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉化學(xué)成分的關(guān)聯(lián)系數(shù)Table 3 Correlation coefficient of tobacco-leaf chemical components from different villages and towns in Luliang County
表4 云南曲靖陸良縣不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)煙葉化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)Table 4 Comprehensive evaluation of tobacco-leaf chemical components from different villages and towns in Luliang County
通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度法分析法對(duì)云南曲靖陸良7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的云煙87的C3F煙葉主要化學(xué)成分進(jìn)行綜合分析,等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度法分析結(jié)果均表明:芳華鎮(zhèn)煙葉主要化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)最高,召夸鎮(zhèn)煙葉主要化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)最低。等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度法的結(jié)果存在部分差異,等權(quán)關(guān)聯(lián)度法和加權(quán)關(guān)聯(lián)度法對(duì)活水鄉(xiāng)、龍海鄉(xiāng)、大莫古鎮(zhèn)和小百戶鎮(zhèn)的排名有1名的差距,板橋鎮(zhèn)的分析結(jié)果排名有2名的差距,總體上等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度法的結(jié)果比較一致,且與實(shí)際情況相符,說(shuō)明灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果可靠。加權(quán)關(guān)聯(lián)度考慮了各指標(biāo)對(duì)煙葉綜合品質(zhì)的影響,因此,采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度法的分析結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[1]胡建軍.煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)方法優(yōu)選與實(shí)證研究[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.
[2]陳景云,胡建軍.煙葉化學(xué)成分-品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)物元模型的建立與應(yīng)用[J].煙草科技,2003,(10):31-34.
[3]朱尊權(quán).論當(dāng)前我國(guó)優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向[J].煙草科技,1994,(1):2-5.
[4]丁云生,何 悅,曹金麗,等.大理州烤煙主要化學(xué)成分特征及其可用性分析[J].中國(guó)煙草科學(xué),2009,(3):21-26.
[5]沈 晗,周冀衡,趙百東,等.云南保山煙區(qū)主栽品種海拔適應(yīng)性研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào),2013,(5):43-49.
[6]鄧聚龍.灰色系統(tǒng)基礎(chǔ)方法[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1987.10-13.
[7]胡建軍,馬 明,李耀光,等.煙葉主要化學(xué)指標(biāo)與其感官質(zhì)量的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].煙草科技,2001,(1):3-7.
[8]蔡長(zhǎng)春,柴利廣,秦興成,等.湖北省烤煙區(qū)試品系比較的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].中國(guó)煙草科學(xué),2011,(0):35-38.
[9]宋志美,劉乃雁,王元英,等.灰色關(guān)聯(lián)度法在烤煙品種重要性狀綜合評(píng)價(jià)中的運(yùn)用[J].中國(guó)煙草科學(xué),2011,(2):23-25,29.
[10]王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003.