广西地方标准《甘蔗脱叶性的分级要求》（征求意见稿）编制说明.doc

广西地方标准甘蔗脱叶性的分级要求（征求意见稿）编制说明一、工作简况1任务来源根据广西壮族自治区质量技术监督局文件（桂质监函2014381号）“关于下达2014年第四批广西地方标准制定（修订）项目计划的通知”精神，由广西农业厅提出的地方标准甘蔗脱叶性的分级要求获得广西壮族自治区质量技术监督局批准立项，项目序号为2014-0459，计划2015年完成。2起草单位起草单位：广西大学3主要起草人姓名性别职务/职称工作单位任务分工黄有总男副研究员广西大学项目负责人、统筹协调商贺阳男研究生广西大学数据收集、分析、编写标准张木清男教授广西大学标准文稿修改二、制定（修订）标准的必要性和意义甘蔗是我国主要的糖料作物，面积占我国常年糖料面积的85以上，产糖量占食糖总产量的90以上，甘蔗产业已成为主产区经济发展的重要支柱和农民增收的主要来源。广西甘蔗产业发展迅速，为中国第一大蔗糖生产基地、世界第四生产蔗区。甘蔗脱叶性影响着甘蔗的收获效率、蔗糖产量、原料蔗质量等方面，因此，脱叶性已成为蔗农、农场和糖厂考虑的一个重要农艺性状。改良甘蔗的脱叶性、选育易脱叶品种，已经成为甘蔗育种上急需解决的一个重要任务。目前，国内外对甘蔗脱叶性的评判均采用手感评判，没有量化的分级标准，误差比较大。本项目通过制定广西地方标准甘蔗脱叶性的分级要求，规定了甘蔗脱叶性的分级要求的规范性引用文件、术语和定义、要求、甘蔗脱叶性的评价技术、甘蔗脱叶性的等级判定。本标准实施后，对甘蔗脱叶性的快速评价技术和等级判定提供了依据，在甘蔗品种的选育、引进或推广过程中有重要的意义。三、主要起草过程1组织分工任务下达后，广西大学成立了标准起草组，明确了工作指导思想，制定了工作原则，确定了起草成员和任务分工。2资料收集、技术准备起草组首先是借鉴其他标准编制的经验，先后组织成员对标准农作物种质资源鉴定技术规程 甘蔗中与甘蔗脱叶性相关的标准和资料进行了分析讨论，并进行了深入分析和总结，全面了解标准的内涵及编制方法。其次是结合生产实际对收集资料进行分析整理，为标准编制提供了技术支撑。采取专家咨询、组织召开座谈会，结合广西甘蔗生产的实际情况，对拟定的标准所涉及的内容、范围、适用性、前瞻性等内容进行了研讨。通过研讨明确了甘蔗脱叶性的分级要求的技术内容。3标准的编写对收集的有关材料和试验结果进行总结归纳，并根据广西地方标准的书写要求，起草标准征求意见稿。标准起草小组对征求意见稿进行讨论修改，要求甘蔗领域专家召开专家咨询会，通过集中讨论、完善和论证。要求标准专家对拟定的标准格式进行审查，对审查的意见和建议进行汇总、分析、评价，并根据修改意见对标准再次进行修订，制定出标准送审稿。四、制定（修订）标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的关系本标准的编写格式按中华人民共和国国家标GB/T1.1-2009 标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则。标准的内容紧密联系甘蔗脱叶性的分级要求，各项技术指标先进、合理，系统性和可操作性强。本标准结合广西甘蔗生产的实际情况，参考了由国家农业部发布的NY/T 14882007农作物种质资源鉴定技术规程 甘蔗标准中的3.1.19和3.3.2条文。目前，国内尚无甘蔗脱叶性的分级要求的相关标准。本标准与现行法律、法规和相关标准相协调、无冲突。五、主要条款的说明本标准规定了甘蔗脱叶性的分级要求的规范性引用文件、术语和定义、总则、甘蔗脱叶性的快速评价指标及评分方法、甘蔗脱叶性评价得分的计算方法及等级判定。5.1规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。NY/T 14882007 农作物种质资源鉴定技术规程 甘蔗5.2术语和定义对甘蔗脱叶性、脱叶性评价、脱叶性级别、脱叶力、总脱叶力、落叶率、裂长、裂角、甘蔗脱叶性隶属度等术语进行了定义。5.2.1甘蔗脱叶性（defoliation character of sugarcane）甘蔗所具有的能够体现甘蔗叶片脱落难易程度的可遗传的数量性状。5.2.2脱叶性评价（evaluation of defoliation character）根据相应的技术和标准鉴定甘蔗叶片脱落的难易程度，并对其进行判别描述。5.2.3脱叶性级别（defoliation character scale）人为定量甘蔗个体或群体叶片脱落程度的数值化描述。5.2. 4脱叶力（defoliation force）植物的叶片在外力的作用下脱离植物体时所需要的力。5.2.5总脱叶力（total defoliation force）甘蔗的+6叶至根部所有叶片的脱叶力的总和。5.2 .6落叶率(self-defoliating number rate)甘蔗自然落叶数占叶片总数的百分率（叶片总数是从蔗茎根部接近地面的叶片至最高可见肥厚带的叶片的总和）。5.2 .7裂长（crack length）叶鞘离开甘蔗茎的长度。5.2 .8裂角（crack angle）叶鞘与甘蔗茎的夹角。5.2.9脱叶性隶属度（membership degree of defoliation character）根据模糊数学的原理，利用隶属函数计算甘蔗脱叶性相关指标的隶属函数值，所有指标的隶属函数值的平均值即为甘蔗脱叶性隶属度。5.3总则甘蔗脱叶性的分级要求的总则概括为：甘蔗种植时间、地块、栽培管理技术均相同；收集的样本生长期为78个月，生长整齐，无严重倒伏、病虫害和气生根；严格按照本标准测定指标，在5天内完成。5.4甘蔗脱叶性的快速评价指标及评分方法5.4.1甘蔗脱叶性的快速评价指标5.4.1.1落叶率在甘蔗的生长期为78个月时，随机选择510株甘蔗，统计甘蔗的自然落叶数和叶片总数，结果以平均值表示；计算甘蔗自然落叶数占叶片总数的百分率，精确到小数点后两位。5.4.1.2 +10叶脱叶力在甘蔗的生长期为78个月时，随机选择510株甘蔗，测定甘蔗+10叶的脱叶力，结果以平均值表示，精确到小数点后三位，单位为“牛”。测定方法：将长20 cm细绳的一端拴在甘蔗+10叶叶鞘的中部，另一端拴在数显拉力器上，保持拉力器和叶鞘的连接线垂直于甘蔗茎，匀速缓慢的将叶片移去，读取最大读数。5.4.2甘蔗脱叶性的评分方法5.4.2.1具体实施方法：（1）甘蔗脱叶性的快速评价指标的筛选方法(见附录A)。（2）甘蔗脱叶性的快速评价指标的验证及评分方法(见附录B)。（3）甘蔗脱叶性的分级指标评分方法的验证方法(见附录C)。5.4.2.2甘蔗脱叶性的快速评价指标的评分表表1甘蔗脱叶性的快速评价指标的评分表等级落叶率(X3)脱叶力(X11) 分值取值范围1级X39.8X30.89480801002级6.54X39.80.894X31.346060803级X380%因子，得到因子载荷、特征根和贡献率（表A.1）。因子1解释了63.13%的信息，自动落叶数、落叶率、裂长、裂角、总脱叶力和平均脱叶力有较高的载荷，可作为甘蔗脱叶性的综合评价指标。根据甘蔗脱叶性的载荷图（图A.1）知，甘蔗脱叶性的综合评价指标分为正向指标和负向指标，可以从两类指标中各抽取一个指标作为甘蔗脱叶性的快速评价指标。负向指标中总脱叶力的载荷略高，选取总脱叶力作为甘蔗的快速评价指标的负向指标。正向指标中落叶率统计方便快捷，并且比自动落叶数更能体现甘蔗脱叶性的难易。表A.1 指标因子载荷、特征根和贡献率因子1因子2因子3叶片总数0.519 0.651 0.196 自动落叶数0.849 -0.055 0.501 落叶率0.849 -0.055 0.500 茎径0.398 0.767 -0.341 裂长0.928 -0.006 -0.228 裂角0.914 0.003 -0.094 总脱叶力-0.870 0.358 0.260 平均每叶脱叶力-0.853 0.277 0.343 特征根5.050 1.223 0.901 贡献率 (%)63.130 15.284 11.258 累计贡献率 (%)63.130 78.414 89.672 图A.1 甘蔗脱叶性的载荷图A.2.1.3甘蔗脱叶性快速评价的最优叶位的筛选综上所述，本实施例筛选得到的甘蔗脱叶性快速评价指标性状为脱叶率和单株总脱叶力，由于所述单株总脱叶力为单个样本+6至根部叶位的脱叶力之和，工作任务量大，因而需要进一步确定具体叶位。A.2.1.3.1计算甘蔗脱叶性隶属度用A.2.1的样本，根据公式（A.2）、（A.3）计算每个指标的隶属函数值（MFV），根据公式（A.4）计算甘蔗脱叶性的隶属函数值（MFV）, 并排序，结果见表A.2。依次用+6至+16叶片的裂长、裂角、脱叶力的均值替换所属甘蔗品种的裂长、裂角、总脱叶力的均值，根据公式（A.2）、（A.3）和（A.4）计算甘蔗脱叶性的的隶属函数值（MFV）, 并排序，结果见表A.2。隶属函数公式： MFV= （A.2）反隶属函数公式：A- MFV=1- （A.3）隶属度公式：MFV= （A.4）式中：MFV品种i的与脱叶力成负相关的第m个性状的隶属函数值；A- MFV品种i的与脱叶力成正相关的第m个性状的隶属函数值；X品种i中第m个性状的测定值的均值；X所有品种中第m个性状的测定值均值的最小值；X为所有品种中第m个性状的测定值均值的最大值；A.2.1.3.2计算甘蔗脱叶性的主成分综合评价函数得分根据A2.1.2的结果，在特征向量和特征值的基础上，求出特征向量矩阵，得到3个主成分函数y：y=0.231*X1+0.378*X2+0.378*X3+0.177*X4+0.413*X5+0.407*X6-0.387*X7-0.38*X8y= 0.589*X1-0.05*X2-0.05*X3+0.694*X4-0.005*X5+0.003*X6+0.324*X7+0.251*X8y= 0.26*X1+0.528*X2+0.527*X3-0.359*X4-0.24*X5-0.099*X6+0.274*X7+0.361*X8根据式（A.5）计算因子权重，根据公式（A.6）计算甘蔗脱叶性的主成分综合评价函数Y：Y =0.289*X1+0.324*X2+0.324*X3+0.197*X4+0.26*X5+0.274*X6- 0.183*X7- 0.179*X8 （A.5）= （A.6）式中：甘蔗脱叶性的主成分综合评价函数第k个综合指标的因子权重；y第k个主成分函数；P第k个综合指标的贡献率；P为所有综合指标的累计贡献率。同A.2.1.3.1的替换，根据甘蔗脱叶性的主成分综合评价函数计算甘蔗脱叶性的主成分综合评价函数得分，排序，见表A.2。表A.2品种评价值3414034179 35080 35377 36075 福农1110福农40 桂糖31 MFV0.06(8)0.66(2)0.17(7)0.96(1)0.51(3)0.33(5)0.24(6)0.47(4)MFV0.01(8)0.59(2)0.20(7)0.96(1)0.45(3)0.33(5)0.21(6)0.39(4)MFV0.06(8)0.55(2)0.17(7)0.96(1)0.45(3)0.34(5)0.20(6)0.41(4)MFV0.07(8)0.55(2)0.17(7)0.96(1)0.46(3)0.31(5)0.24(6)0.44(4)MFV0.04(8)0.57(2)0.20(6)0.96(1)0.47(3)0.28(5)0.20(7)0.41(4)MFV0.04(8)0.57(2)0.17(7)0.96(1)0.49(3)0.31(5)0.26(6)0.40(4)MFV0.02(8)0.60(2)0.17(7)0.93(1)0.53(3)0.31(5)0.23(6)0.49(4)MFV0.08(8)0.59(2)0.18(7)0.94(1)0.49(3)0.32(5)0.25(6)0.46(4)MFV0.13(8)0.56(2)0.17(7)0.93(1)0.47(4)0.37(5)0.25(6)0.49(3)MFV0.05(8)0.62(2)0.17(7)0.96(1)0.50(3)0.34(5)0.28(6)0.41(4)MFV0.03(8)0.69(2)0.17(7)0.95(1)0.50(3)0.34(5)0.30(6)0.44(4)MFV0.04(8)0.65(2)0.18(7)0.95(1)0.51(4)0.35(5)0.28(6)0.53(3)Y9.03(8)16.78(2)10.91(6)28.33(1)13.03(3)11.92(5)10.88(7)12.53(4)Y10.09(8)17.66(2)11.11(7)38.04(1)13.84(3)12.53(5)11.35(6)13.18(4)Y10.53(8)17.86(2)11.34(7)46.85(1)13.91(3)12.27(6)12.36(5)13.7(4)Y10.16(8)18.67(2)11.63(6)48.67(1)14.24(3)11.99(5)11.61(7)13.46(4)Y10.35(8)18.08(2)11.26(7)47.95(1)14.95(3)12.35(5)12.17(6)13.35(4)Y10.38(8)18.64(2)11.59(7)46.79(1)14.97(3)12.40(5)12.15(6)14.48(4)Y10.41(8)19.12(2)11.74(7)47.31(1)15.29(3)12.66(5)12.38(6)14.9(4)Y11.04(8)18.21(2)11.67(7)47.37(1)14.86(4)12.97(5)12.31(6)15.35(3)Y11.45(8)28.58(2)12.08(7)66.76(1)16.08(4)13.2(6)20.69(3)15.16(5)Y11.03(8)37.97(2)11.93(7)57.75(1)15.82(3)12.78(6)13.27(5)14.36(4)Y10.95(8)38.15(2)11.99(7)66.47(1)16.34(4)13.75(5)12.92(6)25.61(3)A.2.1.3.3筛选甘蔗脱叶性快速评价的最优叶位以MFV的排名为标准排名，计算MFV排名和Y排名的正确率，结果如表4所示；计算MFV和Y的变异系数，并计算MFV和Y的变异系数的绝对差值，结果如表A.3所示。表A.3正确率、变异系数和绝对差值第j叶位正确率 (%)变异系数(%)变异系数的绝对差值MFV jY jMFV jY j6100.00 75.00 73.29 43.34 29.95 7100.00 100.00 72.15 57.65 14.50 8100.00 75.00 69.01 69.87 0.86 975.00 75.00 73.11 73.12 0.01 10100.00 100.00 70.73 71.28 0.55 11100.00 100.00 69.93 68.12 1.81 12100.00 100.00 65.73 67.62 1.89 1375.00 75.00 61.84 67.35 5.51 14100.00 50.00 68.21 80.66 12.45 15100.00 75.00 68.71 77.55 8.84 1675.00 75.00 66.48 78.67 12.19 A.2.1.3.3筛选甘蔗脱叶性快速评价的最优叶位表5显示：+7、+10、+11和+12叶的隶属函数值和主成分综合评价函数得分正确率均为100%，+9、+13和+16叶的隶属函数值正确率为75%，其余叶位的隶属函数值正确率为100%，除了+14主城成分综合评价函数得分正确率为50%外，其余叶位的得分正确率均大于等于75%。这表明，甘蔗的每个叶子都可以用来作为甘蔗脱叶性的评价指标。在评价值正确率为100%的4个叶中，+10叶的隶属函数值和主成分综合评价函数得分的变异系数最大，且变异系数的绝对差值最小。因此，选择+10叶作为甘蔗脱叶性评价的最优叶位。综上所述，落叶率和+10叶的脱叶力可作为甘蔗脱叶性的快速评价指标。附录B（资料性附录）甘蔗脱叶性的快速评价指标的验证及评分方法B.1测定指标和方法B1.1叶片总数（X1）、自动落叶数(X2)、落叶率(X3)、茎径（X4）、正10叶的裂长(X9)、正10叶的裂角(X10)和正10叶的脱叶力（X11）测定方法：按照A.1的测定方法执行, 结果以平均值表示。B1.2总脱叶力（Z7）用B.1.1的样本，用数显拉力器测定甘蔗+10叶至根部每片叶的脱叶力，求和，结果以平均值表示,精确到0.001N。测定方法：按照A.1的测定方法执行。B1.3平均每叶脱叶力(Z8)根据公式（B.1）计算平均每叶脱叶力Z= （B.1）式中：X1叶片总数；Z7总脱叶力；Z8平均每叶脱叶力。B.2甘蔗脱叶性的快速评价指标的验证B.2.1收集数据在甘蔗的生长期为78个月时，每个品种随机选择5株甘蔗，收集35个甘蔗品种的9个指标的样本数据，结果以平均值表示。B.2.2聚类分析对B.2.1的数据进行标准化转换，分别用8个指标（X1、X2、X3、X4、X9、X10、Z7和Z8）和2个指标（X3和X11）采用离差平方和法，欧氏距离进行系统聚类；8个指标的聚类结果作为标准，比较2个指标聚类结果的正确率（表B.1）。结果显示，2指标第2类中的1个品种分类到第1类中，总体正确率为97.14%，可知，甘蔗脱叶性的快速评价指标是准确的。表B.1 聚类结果统计表 分类8个指标2个指标正确率（%）1 5 6 100.00 2 27 26 96.30 3 3 3 100.00 总样本35 35 97.14 B.2.3计算隶属函数值根据公式（A2）、（A3）、（A4）分别计算8个指标和2个指标的甘蔗脱叶性的隶属函数值MFV8和MFV2，并排序，结果见表B.2。结果表明，MFV8和MFV2的排序相差不大。综上所述，落叶率和+10叶脱叶力评价甘蔗可作为甘蔗脱叶性的快速评价指标。表B.2 MFV、MFV、排名和聚类结果品种MFVMFV排名聚类MFVMFV8 指标2 指标340060.869 1.000 1 1 11340130.550 0.594 10 9 22340390.538 0.579 15 13 22340410.348 0.499 29 18 22340540.387 0.435 30 25 22340680.556 0.629 11 8 22341020.575 0.667 7 7 22341030.455 0.481 18 21 22341180.378 0.453 23 24 22341400.162 0.070 33 33 33341490.564 0.590 12 10 22341760.656 0.802 5 4 11341790.530 0.585 14 11 22350600.555 0.508 9 16 22350800.174 0.000 34 35 33353650.542 0.457 13 22 22353770.803 0.964 2 2 11360150.508 0.493 16 19 22360400.325 0.307 31 32 22360610.386 0.428 24 27 22360750.423 0.357 22 30 22360930.246 0.335 32 31 22361380.374 0.395 28 29 22362030.379 0.397 27 28 22372170.458 0.505 21 17 22373010.462 0.581 19 12 22373570.597 0.509 6 15 22374990.504 0.576 17 14 22380120.398 0.454 25 23 22380920.145 0.038 35 34 33381340.376 0.492 26 20 22390150.443 0.435 20 26 22390830.679 0.743 4 6 11391190.572 0.779 8 5 21417640.694 0.818 3 3 11B.3甘蔗脱叶性的快速评价指标的评分方法经检验隶属函数值MFV2服从正态分布，用和2个点将甘蔗的脱叶性分为易、中、难3级2。分别统计3个级别的均值，每个级别均根据“均值级差法”，采用和 2个点将指标分为3个等级，分别赋予不同等级指标相应的分值，详见表B.3。表B.3甘蔗脱叶性的快速评价指标的评分表等级落叶率(X3)脱叶力(X11) 分值取值范围1级X39.8X30.89480801002级6.54X39.80.894X31.346060803级X390%,表明甘蔗脱叶性的快速评价指标的评分方法是准确的。表C.1品种评分评分评价得分分级概率分级34006808080.0011.000137135808080.0010.955140690808080.0010.933137236808080.0010.900137503808080.0010.907135377808080.0010.897137514808080.0010.875141764808080.0010.824134176808080.0010.824139119808080.0010.776139083808080.0010.744138067808080.0010.687137244808080.0010.696138091808080.0010.698136056808080.0010.703134102808080.0010.665134068808080.0010.628237476808080.0010.635137301808080.0010.576234039806070.0020.578234149806070.0020.576237499806070.0020.565241282806070.0020.550236167608070.0020.599240394608070.0020.582241144608070.0020.555234013608070.0020.596234179608070.0020.588241064608070.0020.575237292608070.0020.550234054804060.0020.423237217606060.0020.488237357606060.0020.495234024408060.0020.554237101408060.0020.493237352408060.0020.501236015408060.0020.491237304408060.0020.537238134408060.0020.493235060408060.0020.504236038408060.0020.523234041408060.0020.493236029408060.0020.481240478408060.0020.452235089408060.0020.478234048408060.0020.482237405408060.0020.489235365408060.0020.452236107408060.0020.474236132408060.0020.476236061408060.0020.422237185408060.0020.419234103408060.0020.479234118408060.0020.450238018408060.0020.441240429408060.0020.439239015408060.0020.429236273408060.0020.429241505408060.0020.411236051408060.0020.409238012604050.0030.449241411406050.0030.444236027406050.0030.414236276406050.0030.407236138406050.0030.393334148406050.0030.395336203406050.0030.388341065406050.0030.388335436406050.0030.364334084406050.0030.363337345404040.0030.407236171404040.0030.362336083404040.0030.401238157404040.0030.368335013404040.00