基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法
【專利摘要】本發明涉及基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，可有效解決植煙土壤的綜合性優劣的問題，解決的技術方案是，確定地區內不同植煙土壤的土壤類型和土壤質地；取不同植煙土壤上的煙葉樣品；檢測不同植煙土壤煙葉樣品的主要化學成分；根據分析目的，剔除特異值；求標準化后煙葉樣品彼此之間的灰色關聯度；確定臨界值，將不同植煙土壤進行劃分類別；對煙葉樣品化學成分指標的聚類結果進行方差分析；對不同類別土壤及單一土壤做出綜合評價結果；本發明對植煙土壤的選擇、劃分及改良有積極的意義，以及為卷煙廠對煙葉替代的選擇提供依據，是植煙土壤評價方法上的創新。
【專利說明】基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及煙草領域，特別是一種基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法。
【背景技術】
[0002] 植煙土壤評價是通過對烤煙的分析，將具有相同烤煙風格特征的植煙土壤進行歸 類，并進行綜合性評價。它是進行煙葉風格特征研究、區域特征研究、品質改良研究及葉組 替代技術研究等眾多煙草前沿研究方向的基礎。目前對植煙土壤的評價多基于土壤養分， 雖對土壤進行了分析，但是不能直觀的了解煙葉化學成分的優劣，并且現有對煙葉化學成 分的分析多只考慮單一指標或多指標孤立分析，無法對不同植煙土壤煙葉化學成分品質做 出客觀、公正的評價。因此，植煙土壤評價方法的改進是目前亟需解決的問題。
【發明內容】
[0003] 針對上述情況，為解決現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種基于煙葉化 學成分的植煙土壤綜合評價方法，可有效解決植煙土壤的綜合性優劣的問題。
[0004] 本發明解決的技術方案是，具體包括以下步驟：
[0005] 1)確定地區內不同植煙土壤的土壤類型和土壤質地；
[0006] 2)取不同植煙土壤上的煙葉樣品，并進行編號，根據煙葉的產區、等級、品種、采集 時間進行詳細的劃分；
[0007] 3)檢測不同植煙土壤煙葉樣品的主要化學成分；
[0008] 4)根據分析目的，剔除特異值，采用三倍均方差法剔除特異值，即單個值與平均值 之差大于3倍的標準差就是異常，此數值為特異值；
[0009] 5)根據步驟4)得到的煙葉樣品化學成分指標按照均值化要求進行標準化，得標 準煙葉樣品數據；
[0010] 6)求標準化后煙葉樣品彼此之間的灰色關聯度，構建灰色關聯矩陣；
[0011] 7)確定臨界值，將不同植煙土壤進行劃分類別；
[0012] 8)對煙葉樣品化學成分指標的聚類結果進行方差分析，差異顯著，進行步驟9); 否則，進行步驟7)，重新確定臨界值；
[0013] 9)將步驟4)得到的煙葉樣品與最優目標解進行灰色關聯綜合評價，構建灰色評 價矩陣；
[0014] 10)根據聚類結果和標準煙葉樣品灰色關聯綜合評價結果，對不同類別土壤及單 一土壤做出綜合評價結果。
[0015] 本發明能做出更為客觀、公正的植煙土壤綜合評價，對植煙土壤的選擇、劃分及改 良有積極的意義，以及為卷煙廠對煙葉替代的選擇提供依據，是植煙土壤評價方法上的創 新。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明的具體流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 以下結合附圖和具體實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0018] 本發明在具體實施時，包括以下步驟：
[0019] 1)確定地區內不同植煙土壤的土壤類型和土壤質地；
[0020] 2)取不同植煙土壤上的煙葉樣品，并進行編號，還可根據煙葉的產區、等級、品種、 采集時間進行詳細的劃分；
[0021] 3)檢測不同植煙土壤煙葉樣品的主要化學成分；
[0022] 4)根據分析目的，剔除特異值，采用三倍均方差法剔除特異值，即單個值與平均值 之差大于3倍的標準差就是異常，就認定此數值是特異值；
[0023] 5)根據步驟4)得到的煙葉樣品化學成分指標按照均值化要求進行標準化，得標 準煙葉樣品數據；
[0024] 6)對標準化后的煙葉數據按照編號排出，求編號1與其后面所有的煙葉樣品的灰 色絕對關聯度，然后求編號2與其后面所有的煙葉樣品的灰色絕對關聯度rij，如此類推構 建成灰色關聯矩陣；灰色絕對關聯度，公式如下：
【權利要求】
1. 一種基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 確定地區內不同植煙土壤的土壤類型和土壤質地； 2) 取不同植煙土壤上的煙葉樣品，并進行編號，根據煙葉的產區、等級、品種、采集時間 進行詳細的劃分； 3) 檢測不同植煙土壤煙葉樣品的主要化學成分； 4) 根據分析目的，剔除特異值，采用三倍均方差法剔除特異值，即單個值與平均值之差 大于3倍的標準差就是異常，此數值為特異值； 5) 根據步驟4)得到的煙葉樣品化學成分指標按照均值化要求進行標準化，得標準煙 葉樣品數據； 6) 對標準化后的煙葉數據按照編號排出，求編號1與其后面所有的煙葉樣品的灰色絕 對關聯度，然后求編號2與其后面所有的煙葉樣品的灰色絕對關聯度1^，如此類推構建成 灰色關聯矩陣；灰色絕對關聯度，公式如下：
其中：m為化學成分指標，i, j = 1，2,…，η ;n為土壤類型或土壤質地，k = 1，2,…m ; s」，|s」為單個煙葉樣品多個指標的累加值，|\_-Si|為兩個煙葉樣品各指標差的累加 值； 其構建的灰色關聯上三角矩陣如下：
式（5) 其中;= 1 ;i = 1，2,…，η ; 7) 根據式（5)確定臨界值，臨界值e [〇，1]，要大于0.5,根據具體情況進行確定，將不 同植煙土壤進行劃分類別； 8) 對煙葉樣品化學成分指標的聚類結果進行方差分析，差異顯著，進行步驟9);否則， 進行步驟7)，重新確定臨界值； 9) 將步驟4)得到的編號煙葉樣品與最優目標解進行灰色關聯綜合評價，計算編號煙 葉樣品與最優目標解之間的灰色絕對關聯度，按順序依次列出構建成灰色評價矩陣； 10) 根據聚類結果和標準煙葉樣品灰色關聯綜合評價結果，對不同類別土壤及單一土 壤做出綜合評價結果。
2. 根據權利要求1所述的基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于， 所述的土壤類型為紅壤、赤紅壤、黃壤、紫色土、黑色石灰土、紅色石灰土、水稻土、黃棕壤、 棕壤、褐色土、潮土、黑土、灰鈣土的一種；所述的土壤質地為砂土、砂質壤土、壤土、粉砂質 壤土、砂質粘壤土、粘壤土、粉砂質粘壤土、砂質粘土、壤質粘土、粉砂質粘土、粘土、重粘土 的一種；所述的土壤質地的成土母質為白云巖、白云質灰巖、第四紀紅色黏土、黃色砂頁巖、 黃砂巖、泥巖、泥頁巖、砂頁巖、砂頁巖夾煤層、石灰巖、石英砂巖、玄武巖、紫紅泥巖、紫紅砂 巖、紫色砂巖、紫色砂頁巖的一種。
3. 根據權利要求1所述的基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于， 所述步驟3)中主要化學成分為：總植物堿、總氮、總糖、還原糖、鉀離子、氯離子、淀粉、總揮 發酸、總揮發堿、石油醚提取物、蛋白質、細胞壁物質、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、新植二烯、 氧化茄酮、茄酮、多元有機酸、類胡蘿卜素降解類、芳香族氨基酸類和美拉德反應產物。
4. 根據權利要求3所述的基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于， 所述的多元有機酸為草酸、丙二酸、琥珀酸、蘋果酸和檸檬酸的一種或兩種以上的混合物。
5. 根據權利要求3所述的基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于， 所述的類胡蘿卜素降解類為巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、大 馬酮、3-羥基大馬酮、3-氧化紫羅蘭酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內酯和6-甲基-5-庚 烯-2-酮的一種或兩種以上的混合物。
6. 根據權利要求3所述的基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于， 所述的芳香族氨基酸類為苯甲醇、苯甲醛、苯乙醇、苯乙醛和吲哚的一種或兩種以上的混合 物。
7. 根據權利要求3所述的基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于， 所述的美拉德反應產物為糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、乙酰基吡咯、二氫呋喃酮、2, 4-庚二烯 醒、4-環戊烯-1，3-二酮。
8. 根據權利要求1所述的基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于， 所述的步驟6)中的構建灰色評價矩陣包括以下步驟： 1) 對標準化后的數據進行求始點零化象； 2) 求煙葉樣品彼此之間的灰色絕對關聯度值； 3) 按式（5)構建灰色關聯上三角矩陣。
9. 根據權利要求1所述的基于煙葉化學成分的植煙土壤綜合評價方法，其特征在于， 所述的步驟9)中的構建灰色評價矩陣包括以下步驟： 1) 根據煙葉樣品化學成分指標的性質，將指標分為望大型指標、望小型指標和中心效 果指標，其公式如下： 望大型指標τΓ = max{.r'_j …η 望小型指標 λΓ = /=1,2,---/7 中心效果指標;^ = Λ 式中，k為指標，k = 1，2,…，m ;x' k為k指標的最優中心值，從而確定最優目標解； 2) 求煙葉樣品與最優目標解的灰色絕對關聯度值； 3) 按式（5)構建灰色評價矩陣。
【文檔編號】G01N33/24GK104215750SQ201410531532
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】許自成, 鄭東方, 翟欣, 陳雪, 黃化剛 申請人:河南農業大學, 貴州省煙草公司畢節市公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
