朱德斌,蔣福昌,張四偉,周玉龍
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院,湖南 長沙 410128;2.云南省煙草公司文山州公司,云南 文山 663000)
煙葉內(nèi)在化學(xué)成分是煙葉品質(zhì)的內(nèi)在決定因素,但其成分復(fù)雜多變,單獨的1項或幾項化學(xué)成分指標(biāo)很難全面和準(zhǔn)確地評價煙葉品質(zhì)的高低[1]。目前,關(guān)于煙葉化學(xué)成分綜合評價的方法較多,如模糊數(shù)學(xué)分析法[2-3]、綜合指數(shù)法[4]、物元模型分析法[5]、灰色關(guān)聯(lián)度法[6]等。也有報道利用DTOPSIS法對煙葉化學(xué)品質(zhì)進(jìn)行綜合評價[7],但涉及煙葉化學(xué)成分指標(biāo)的研究還較少。研究以云南省文山州3個烤煙品種(K326、KRK26和云煙87)的不同等級煙葉為研究對象,采用DTOPSIS法對其主要化學(xué)成分進(jìn)行綜合評價,旨在為云南文山煙區(qū)的煙葉生產(chǎn)提供一定的參考。
選取云南文山煙區(qū)烤煙品種K326、KRK26和云煙87的B2F、C3F和X2F煙葉為樣品,每個樣品采集7份(不同地點),每份樣品采集初烤煙葉2.0 kg。各取樣點煙葉生產(chǎn)栽培措施均參照文山煙區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,成熟時采收,按三段式烘烤工藝科學(xué)烘烤。測定煙葉中的還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯和淀粉含量,并計算糖堿比、氮堿比、鉀氯比,各指標(biāo)參照王瑞新[8]的方法進(jìn)行測定。
(1)設(shè)有m個烤煙品種等級煙葉,n個煙葉化學(xué)成分指標(biāo),建立矩陣A。
(2)對A進(jìn)行無量綱化處理,使其成為可相互比較的規(guī)范化矩陣Z。
式中,yi*為指標(biāo)最優(yōu)值,yjmin= min(yij),yjmax=max(yij),(i= 1,2,3,…,m;j=1,2,3…,n)。
(3)建立加權(quán)的規(guī)范化決策矩陣R,其中元素Rij= WjZij,Wj為第j個性狀的權(quán)重,(i = 1,2,3,…,m,j =1,2,3,…,n)。
(4)品種等級煙葉化學(xué)成分指標(biāo)的“理想解”和“負(fù)理想解”:
(5)利用歐基里德范數(shù)作為距離的測度,得到各品種等級煙葉與“理想解”和“負(fù)理想解”的距離分別為:
(6)求各品種等級煙葉對理想解的相對接近程度:
按照Ci大小排序,值最大者即為最優(yōu)品種等級煙葉。
參照以往的研究結(jié)論[7],將評價指標(biāo)分為3類:(1)正向型指標(biāo):鉀、鉀氯比;(2)負(fù)向型指標(biāo):淀粉;(3)固定型指標(biāo):還原糖、總氮、煙堿、糖堿比和氮堿比。參照前人研究[8],固定型指標(biāo)還原糖、總氮、煙堿、糖堿比和氮堿比的最優(yōu)值分別為20%、2.25%、2.5%、10.00和0.90。參照《中國煙草種植區(qū)劃》(2009)確定各指標(biāo)權(quán)重系數(shù),還原糖、總氮、煙堿、鉀、糖堿比、氮堿比、鉀氯比和淀粉的權(quán)重分別為0.14、0.09、0.17、0.08、0.25、0.11、0.09和0.07。
由表1可知,從煙葉等級來看,淀粉含量大體上表現(xiàn)出B2F<X2F<C3F的趨勢,3個主栽品種中以K326的淀粉含量最低,云煙87的最高;還原糖的含量大體上表現(xiàn)出B2F<C3F<X2F的趨勢,但3個品種間沒有明顯差異;總氮和煙堿的含量呈現(xiàn)出B2F>C3F>X2F的規(guī)律,3個品種中以K326的總氮和煙堿含量相對較高;鉀含量大體上表現(xiàn)出X2F>C3F>B2F的趨勢;3個品種中C3F和X2F等級煙葉的糖堿比>13.00,而B2F等級的煙葉的糖堿比值較小,低于6.80;氮堿比呈現(xiàn)出B2F<C3F<X2F的規(guī)律,其中X2F等級煙葉的氮堿比接近0.90;鉀氯比呈現(xiàn)出C3F>X2F>B2F的規(guī)律。
根據(jù)公式(2)將各品種的各等級煙葉化學(xué)成分指標(biāo)進(jìn)行無量化處理,結(jié)果見表2。
表1 文山州不同品種烤煙各等級煙葉化學(xué)成分含量Table 1 The chemical composition contents of various graded leaves of fl ue-cured tobacco varieties in Wenshan
表2 文山州不同品種烤煙各等級煙葉化學(xué)成分指標(biāo)無量綱化Table 2 The nondimen sionalization of chemical component indexes of various graded leaves of fl ue-cured tobacco varieties in Wenshan
用各化學(xué)指標(biāo)的權(quán)重Wj去乘矩陣Z中相對應(yīng)的第j列,得到?jīng)Q策矩陣R(表3)。根據(jù)決策矩陣R可以得到理想解和負(fù)理想解。
X+=(0.124,0.081,0.151,0.080,0.169,0.109,0.090,0.070)
X-=(0.000,0.000,0.000,0.054,0.000,0.000,0.046,0.040)
表3 文山州不同品種烤煙各等級煙葉化學(xué)成分的DTOPSIS決策矩陣Table 3 The decision matrix of chemical composition of various graded leaves of fl ue-cured tobacco varieties in Wenshan
由表4可知,各品種等級煙葉化學(xué)成分綜合評價排名為K326(C3F)>KRK26(C3F)>云煙87(B2F)>云煙87(C3F)>KRK26(B2F)>K326(B2F)>KRK26(X2F)>K326(X2F)>云煙87(X2F)。
表4 文山州不同品種烤煙各等級煙葉化學(xué)成分的綜合評價結(jié)果Table 4 The comprelensive asseisment of chemical compoments of various graded leaves
通過DTOPSIS法分析法對云南文山3個烤煙品種的9各等級的煙葉主要化學(xué)成分綜合分析,各品種等級煙葉化學(xué)成分綜合評價排名為K326(C3F)>KRK26(C3F)>云煙87(B2F)>云煙87(C3F)>KRK26(B2F)>K326(B2F)>KRK26(X2F)>K326(X2F)>云煙87(X2F)。已有研究表明,不同部位煙葉化學(xué)成分綜合評價依次是C3F>B2F>X2F,品種K326煙葉質(zhì)量非常優(yōu)秀[9]。這與該研究的分析結(jié)果一致,基本符合實際情況。這表明DTOPSIS法可用于對烤煙化學(xué)成分進(jìn)行綜合評價,結(jié)果可靠。
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