应用主成分分析和聚类分析评价烤烟叶位间质量差异

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1、10.应用主成分分析和聚类分析评价烤烟叶位间质量差异刘国顺，杨永锋，凌爱芬（河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地，河南郑州450002）摘要：本试验对烤烟不同叶位烟叶的外观质量进行了分级，对烟叶主要物理特性和化学成分的进行了测定分析，选择这些指标运用主成分分析和聚类分析法，对烟叶的质量进行评价，将烟叶分为三个部位，九个可用性等级。结果表明该方法评价烟叶质量效果较好。关键词：烤烟叶位主成分分析聚类分析质量EvaluationonFlue-curedTobaccoLeavesQualityofDifferentStalkPositionwith

2、AnalysisofPrincipalComponentandClusterYangYong-feng,LiuGuo-shun,LingAi-fen(HenanAgriculturalUniversity,NationalTobaccoCultivationandPhysiologyandBiochemistryResearchCenter,Zhengzhou450002)ABSTRACT:Theappearancequalityofdifferentstalkpositionleaveswasgrading.Themainphysicalpr

3、opertyandchemicalcomponentswasanalysised.Theresultswerechosenasmainindexesforvalue,andtheprincipalcomponentanalysisandclusteranalysiswereusedtoevaluatethequalityofleaves.Theresultsshowedthatthesamplescanbeclassifiedtothreegroupsandninegrading.Applicationofanalysisofprincipal

4、componentandclusterintobaccoqualityevaluationismoreeffective.Keywords:Flue-curedtobacco，Stalkposition,Analysisofprincipalcomponent,Analysisofcluster，Quality烤烟是一种叶用经济作物，以收获叶片为主要目的。但是同一烟株上着生部位不同的烟叶，由于光照条件和营养条件以及成熟时环境条件等不同，其物理化学性状有着明显的差别。各个叶位烟叶的产量和品质，不仅决定了其在群体产量和产值中的份量，而且决定其在卷烟

5、[1，2]原料中的利用价值。传统的质量评价主要依靠人们的经验来进行，主观因素较多。另一种评价方法主要为定量方法，如AHP、DEA等方法，当指标间的相关度较大且评价目标数量较[3]多时，容易导致评价失衡。由于烟叶质量的评价指标较多，而且各个指标之间有着较强的相关性，笔者尝试用主成分分析和聚类分析判断不同叶位间烟叶的质量差异。主成分分析法则是由各个观测指标提供的信息量相对大小来确定指标权重，并将多维数据降低为低维综合指标的多元统计方法。主旨在于浓缩信息，降低指标维度，简化指标结构，在尽可能少损失[4]主要信息的前提下，避免变量间多重共线性问题，使指

6、标体系的分析更加简单有效。1材料与方法1.1试验设计本试验于2004安排在福建省邵武市，供试烤烟品种为k326，初花打顶，单株留叶21片，分叶位标记采收烘烤，烤后依据国标对各个叶位的烟叶进行分级。1.2质量指标的测定项目与方法1.2.1物理特性单叶重用称重法测定，叶质重用铝盒称重法。其中厚度采用烟叶厚度仪测定、填充力测定采用TCZ-3填充值测定仪；+1.2.2化学成分总氮测定：凯氏定氮法（H2O2-浓H2S04消化）；k的测定：(H2O2-浓H2S04消[5]化)火焰光度计法；烟碱，水溶性总糖，还原糖的测定依据参照文献的方法。2结果与分析2.1

7、样本及指标测定值对各个叶位烤后的烟叶依据烤烟42级国标进行分级，共得到44个样品，依据上述的测定方法，对样品进行了分析，其结果见表1。表1烤烟不同叶位烤后烟叶外观质量分级结果和指标测定值Table1Testedvalueofdifferentindexesandgradingofdifferentstalkpositiontobaccoleaves编叶单叶重含梗率平衡含填充力等级叶质重TN%TS%RS%ST%Nic％K%号位(g/片）（%）水率(%)(g/cm3)11X3L4.27403.4310.95.912.149.003.624.800.

8、874.1022X3L4.6739.113.229.425.931.9216.1111.114.311.103.8532X2L5.0437.653.9