云南陸良煙葉化學成分灰色關聯法綜合評價

邢家磊，殷晟婷，潘 林，趙華武，邵建平，丁 瑜，孫 倩，王稼良，梁甫衛

（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）

煙葉化學成分是決定煙葉質量的內在因素[1]。然而，煙葉化學成分相當復雜，目前在煙葉中以鑒定出的化學成分超過5 000種，從單獨的幾項化學成分指標高低很難全面和準確的評價煙葉質量[2]。目前，煙葉化學成分綜合評價方法較多，有物元模型分析法[2]、綜合指數法[3]、模糊數學分析法[4-5]等。灰色關聯分析是基于灰色系統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為研究對象，對試驗觀測數據沒有特殊的要求和限制，因此應用領域十分廣泛[6]。灰色關聯度法在煙草品種比較試驗以及化學指標與其他因素關系分析方面也有應用[7-9]。研究應用灰色關聯度分析法對云南曲靖陸良主栽品種云煙87煙葉主要化學成分進行綜合評價，旨在為云南曲靖陸良煙區的煙葉生產布局提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集和檢測

2011年在云南曲靖陸良煙區選取主栽烤煙品種云煙87的C3F煙葉樣品共148個，其中板橋鎮4個、活水鄉17個、龍海鄉44個、召夸鎮16個、大莫古鎮11個、小百戶鎮25個、芳華鎮31個。各取樣點煙葉生產栽培措施均按曲靖優質煙葉生產標準進行，成熟采收，按三段式烘烤工藝科學烘烤，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價指標，并計算糖堿比、氮堿比、鉀氯比。各指標參照王瑞新[10]的方法進行測定。

1.2 數據處理與分析

依據灰色系統理論[6]，灰色系統的各個元素需要構造一個參考品種等級煙葉即參考數列進行比較。根據煙葉化學成分協調性，選取各指標最佳值作為參考數列。

1.3 無量綱化處理

采用初值化法，得到一系列（0，1）范圍內的一組數值。即對于指標值越大越好的，用比較數列除以參考數列；對于指標值越小越好的指標，用參考數列除以比較數列；而對于一些適中值的指標，可根據合適值進行轉化。計算公式如下：

其中r0為最佳值。

1.4 等權關聯度和加權關聯度的計算

關聯系數的計算公式如下：

其中ρ為分辨系數。i代表第i個鄉鎮，k代表第k個指標。

等權關聯度計算公式如下：

采用因子分析法，求出各項化學成分指標的公因子方差及其占總因子方差的比，作為該單項化學成分指標的權重系數，得到加權關聯度公式如下：采用Excel軟件和SPSS17.0處理分析數據。

2 結果與分析

2.1 構造煙葉化學成分理想指標

鉀、鉀氯比、石油醚提取物屬于越大越好的指標，取各性狀指標觀察值中最大值作為理想品種的指標值。還原糖、總氮、煙堿、糖堿比和氮堿比屬于適中指標，分別取20%、2.25%、2.5%、10和0.90作為理想品種的指標值[9]。淀粉為越小越好的指標，分別取各性狀指標的最小值為理想品種的指標。

表1 云南曲靖陸良縣不同鄉鎮煙葉化學成分Table 1 Chemical components of tobacco leaves from different villages and towns in Luliang County

2.2 煙葉化學成分指標無量綱化處理

根據公式（1）將各品種的各等級煙葉化學成分及理想指標進行無量綱化處理，得出云南曲靖陸良縣不同鄉鎮煙葉的化學成分無量綱化結果（表2）。

表2 云南曲靖陸良縣不同鄉鎮煙葉化學成分無量綱化Table 2 Nondimensionalization on chemical components of tobacco leaves from different villages and towns in Luliang County

2.3 煙葉化學成分指標的關聯系數

根據公式（2）計算出各品種等級煙葉的關聯系數（表3），其中分辨系數ρ為0.5，maximaxk∣r0（k）-ri（k）∣為0.5954，minimink∣r0（k）-ri（k）∣為0。根據因子分析法計算各指標權重。

2.4 煙葉化學成分綜合評價結果

由公式（3）計算出各品種等級煙葉的等權關聯度，由公式（4）計算出各品種等級煙葉的加權關聯度（表4）。

關聯度的大小說明該鄉鎮煙葉的性狀指標與理想煙葉化學成分（即假定的參考指標r0）的接近程度，關聯度越大越接近理想化學成分值。由表4結果可知，各鄉鎮煙葉化學成分綜合評價的等權關聯度排名為芳華鎮>板橋鎮>活水鄉>大莫古鎮>小百戶鎮>龍海鄉>召夸鎮；各鄉鎮煙葉化學成分綜合評價加權關聯度排名為芳華鎮>活水鄉>大莫古鎮>板橋鎮>龍海鄉>小百戶鎮>召夸鎮。

表3 云南曲靖陸良縣不同鄉鎮煙葉化學成分的關聯系數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鎮煙葉化學成分綜合評價Table 4 Comprehensive evaluation of tobacco-leaf chemical components from different villages and towns in Luliang County

3 結論與討論

通過灰色關聯度法分析法對云南曲靖陸良7個鄉鎮的云煙87的C3F煙葉主要化學成分進行綜合分析，等權關聯度和加權關聯度法分析結果均表明：芳華鎮煙葉主要化學成分綜合評價最高，召夸鎮煙葉主要化學成分綜合評價最低。等權關聯度和加權關聯度法的結果存在部分差異，等權關聯度法和加權關聯度法對活水鄉、龍海鄉、大莫古鎮和小百戶鎮的排名有1名的差距，板橋鎮的分析結果排名有2名的差距，總體上等權關聯度和加權關聯度法的結果比較一致，且與實際情況相符，說明灰色關聯度分析結果可靠。加權關聯度考慮了各指標對煙葉綜合品質的影響，因此，采用加權關聯度法的分析結果更加準確。

[1]胡建軍.煙葉質量評價方法優選與實證研究[D].長沙：湖南農業大學，2009.

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[3]朱尊權.論當前我國優質烤煙生產技術導向[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成分特征及其可用性分析[J].中國煙草科學，2009，（3）：21-26.

[5]沈 晗，周冀衡，趙百東，等.云南保山煙區主栽品種海拔適應性研究[J].中國煙草學報，2013，（5）：43-49.

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[10]王瑞新.煙草化學[M].北京：中國農業出版社，2003.