分層抽檢小樣本驗(yàn)定甜菜含糖的實(shí)踐探索

宋志超，成 磊，王映山，王瑞軍，竇宏舉

（新疆兵團(tuán)農(nóng)二師農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，庫爾勒 841000）

甜菜收購中快速、準(zhǔn)確地檢測出每批甜菜的含糖狀況對(duì)于了解甜菜含糖變化與分布、指導(dǎo)甜菜收購、加工、堆貯及實(shí)施甜菜按質(zhì)論價(jià)收購等都具有重要的指導(dǎo)和實(shí)踐意義。如何抽取檢測較小的樣本準(zhǔn)確地反映出交售甜菜的實(shí)際含糖水平，是實(shí)踐中需要探討的重要課題。2009～2010年榨季，我們根據(jù)新疆綠原糖業(yè)公司甜菜收購的實(shí)際情況，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了分層抽取小樣本檢測含糖，并以田間檢測及菜絲含糖檢測相佐證，驗(yàn)定甜菜含糖，實(shí)施按質(zhì)論價(jià)收購，取得了較好效果。

1 新疆綠原糖業(yè)公司甜菜收購的基本情況

新疆綠原糖業(yè)公司甜菜生產(chǎn)基地主要為兵團(tuán)農(nóng)二師焉耆墾區(qū)8個(gè)農(nóng)業(yè)團(tuán)場及公司周邊縣、鄉(xiāng)的部分農(nóng)民承包的土地，甜菜規(guī)模化生產(chǎn)已有20多年歷史，特別是焉耆墾區(qū)8個(gè)農(nóng)業(yè)團(tuán)場甜菜已全面采用統(tǒng)一模式種植，實(shí)行統(tǒng)一供種，品種針對(duì)區(qū)域適應(yīng)性表現(xiàn)，實(shí)行區(qū)域劃分和數(shù)量限制，堅(jiān)持同條田地塊同品種種植，生產(chǎn)管理過程基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，可較好地保障各項(xiàng)技術(shù)措施統(tǒng)一落實(shí)。

綠原糖業(yè)公司針對(duì)8個(gè)農(nóng)場的甜菜收購是按照公司加工與收貯計(jì)劃及各農(nóng)場生產(chǎn)總量與交售平衡，提前分配給各農(nóng)場分階段交售總量，各農(nóng)場按照各階段計(jì)劃交售量并結(jié)合本農(nóng)場農(nóng)藝田管進(jìn)展安排以整條田為單位實(shí)施統(tǒng)一甜菜收獲和裝車交售。公司以每交售車次為單位進(jìn)行取樣，抽檢含糖。

綠原糖業(yè)公司長期堅(jiān)持原料的含糖檢測和觀察，主要進(jìn)行甜菜收獲前的一個(gè)月內(nèi)田間抽樣檢測觀察及收購時(shí)每車次抽樣檢測。公司致力于甜菜按質(zhì)論價(jià)收購，力圖以此引導(dǎo)和拉動(dòng)甜菜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效，但一直以來因含糖抽檢的方法不規(guī)范，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性爭議大，使按質(zhì)論價(jià)收購成效不顯。

2 小樣本抽檢的實(shí)踐要求與分層取樣檢測含糖的可行條件

2.1 小樣本抽檢的實(shí)踐要求

甜菜收購中抽檢含糖必須做到快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)。即取樣方法科學(xué)，代表性強(qiáng)，當(dāng)車現(xiàn)取，送檢快速，檢測規(guī)范，結(jié)果速出，樣本容量適宜，抽檢費(fèi)用較低，經(jīng)濟(jì)可行。

綠原糖業(yè)公司正常的秋季甜菜收購期約40～45d，收購量約40～50萬t，日均收購量在10000t左右，以每車次平均交售17t計(jì)，日交售約600車次，即日需抽取和檢測單樣600個(gè)以上。日取樣、檢測與全榨期檢糖工作量很大。在抽取樣本數(shù)量和檢測樣本數(shù)量均不能減少的前提下，縮小樣本容量，減少樣本內(nèi)的個(gè)體數(shù)量，即小樣本抽檢是實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)檢糖的迫切要求。

2.2 分層抽檢小樣本檢測含糖的可行條件

2.2.1 同一甜菜品種的塊根個(gè)體含糖具有差異，整體呈正態(tài)分布 品種越純，個(gè)體含糖的離散度越小，以平均數(shù)為中心的對(duì)稱性分布越強(qiáng)。有目標(biāo)的定向選取平均數(shù)附近區(qū)域若干對(duì)稱層面的個(gè)體組成小樣本，因樣本平均值可控于群體平均值附近或逼近群體平均值，該樣本將具有較強(qiáng)的整體代表性。

2.2.2 統(tǒng)一栽培條件下，甜菜塊根個(gè)體的大小、重量呈正態(tài)分布 均勻一致的塊根含糖相對(duì)穩(wěn)定一致。我們通過不同品種、不同密度等因素多個(gè)條田的調(diào)查，通過收購不同車次的甜菜塊根大小分布比較，匯總分析表明：同一條田地塊，相同品種，采用同一種植模式，管理基本一致時(shí)，甜菜塊根個(gè)體的大小、重量呈正態(tài)分布，特大（重）或特小（輕）的塊根所占比率極小，以平均值大小（重量）的塊根比率最高。田間苗分布及長勢(shì)越均勻一致，個(gè)體差異越小，離散度越低。不同條田，同條田不同區(qū)域，不同車次，甜菜塊根大小分布有一定差異。對(duì)塊根含糖的檢測表明：同地塊同品種，同一大小的塊根，含糖基本穩(wěn)定一致，不同大小的塊根，含糖差異較大。兩端極值分布的塊根（特大、較大和特小、較小）個(gè)體含糖波動(dòng)較大，整體含糖偏低。樣本按大小塊根依次抽取，以樣本重量為序檢測時(shí)，樣本重量與含糖呈現(xiàn)一定的變化趨勢(shì)，即大中小樣本含糖呈上升、極值、下降變化。依據(jù)上述規(guī)律與特征變化，有目標(biāo)的定向選取群體內(nèi)連續(xù)的、最具代表性的大小塊根組成小樣本，其混合樣將具有較強(qiáng)的整體代表性。

2.2.3 同品種、同一條田地塊的抽檢樣本總量較大 按同一標(biāo)準(zhǔn)取樣，可減少每個(gè)樣本的個(gè)體量，其樣本總體仍具有較強(qiáng)的代表性。由各農(nóng)場交售給綠原糖業(yè)公司的甜菜是以整條田、同品種為單位集中收獲交售，以每車次為單位抽樣檢糖。以條田6.67hm2面積為例，單產(chǎn)75t/hm2，總量500t，每車次交售17t，需近30車次，即該條田抽樣數(shù)30個(gè)，檢測樣本總量較大，按統(tǒng)一的抽樣方法與標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)樣本的個(gè)體數(shù)減少，其樣本總體平均值仍具有該條田的代表性。反之，若個(gè)別樣本與總體平均值相差較大，其樣本值可以考慮進(jìn)行一定的校正。

2.2.4 混合檢樣的準(zhǔn)確度取決于檢樣的混合均勻度 樣本量過大，混合均勻的難度越大，檢測結(jié)果的代表性降低，適量小的樣本量混合均勻，則檢測結(jié)果代表樣本的程度較高。

3 分層抽檢小樣本驗(yàn)糖的實(shí)施方案

為保障抽取小樣本能夠代表被抽群體的特征，使抽檢結(jié)果與田間檢測和制糖檢測對(duì)應(yīng)吻合，我們對(duì)抽取樣本與檢測及驗(yàn)定檢測結(jié)果制定了如下實(shí)施方案。

3.1 抽取樣本的方法與要求

3.1.1 抽取樣本的方法 以每交售車次為單位，取樣人員在卸車過程中對(duì)全車塊根大小與重量分布進(jìn)行觀察判斷，確定塊根大小分布，找出群體中最多數(shù)個(gè)體的集中分布區(qū)，定向在該區(qū)域按分布比例分層次相對(duì)稱地抽取大中小連續(xù)的若干塊根組成樣本。取樣以塊根大小為主要依據(jù)，同時(shí)參看群體混雜的病根、未按標(biāo)準(zhǔn)切削的青頭根、傷殘根等比例，按比例作為樣本抽取。根據(jù)抽檢工作量、檢測成本、檢測時(shí)間要求等綜合考慮，我們以每車次（約17t）為單位抽取6個(gè)大中小相對(duì)連續(xù)的塊根為該車次的代表樣本，不得抽取該車次中最大或最小塊根。

3.1.2 抽取樣本的要求 抽樣人員須經(jīng)嚴(yán)格培訓(xùn)，能夠較準(zhǔn)確判斷塊根群體特征分布；每車次兩名抽樣人員共同判斷抽取，認(rèn)可取樣；抽樣必須在卸車結(jié)束總體判定后分層隨機(jī)抽取，取后分組編號(hào)，樣品及時(shí)送檢。

3.2 檢測要求

按檢糖流水線規(guī)程檢測，必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。6個(gè)塊根的鋸糊全部收集在大容量杯中充分混勻，隨機(jī)取樣檢測。

3.3 檢測結(jié)果與田間抽檢及菜絲含糖檢測對(duì)比判斷

甜菜收獲前30～10日，對(duì)每塊條田進(jìn)行糖度或錘度田間檢測，根據(jù)甜菜后期糖分積累增長的一般規(guī)律判斷收獲時(shí)應(yīng)達(dá)到的含糖區(qū)間，正常情況下，收購取樣檢測結(jié)果應(yīng)與該區(qū)間吻合。菜絲含糖應(yīng)與該批次抽檢含糖的平均值相吻合。

3.4 驗(yàn)定含糖

以抽檢含糖為主，參照田檢與菜絲含糖對(duì)比，根據(jù)同一條田地塊、同一農(nóng)戶的各車次檢測的平均值，對(duì)出入較大的檢測值予以校正，驗(yàn)定該車次含糖。

4 分層抽檢小樣本驗(yàn)糖的實(shí)施效果

4.1 抽檢含糖與田檢、菜絲含糖的吻合度較高，抽檢樣本達(dá)到了較高的整體代表性

4.1.1 抽檢含糖與田間檢測對(duì)比 田間檢測是代表該地塊甜菜收獲前30～10d的基本平均含糖，按照本地區(qū)甜菜后期糖分積累30～10d內(nèi)各階段的平均增長梯度估測出收獲時(shí)應(yīng)達(dá)到的基本含糖區(qū)間，則抽檢值應(yīng)基本屬于該區(qū)間。我們隨機(jī)抽查了264個(gè)同日抽檢的樣本追溯到同時(shí)田檢的36個(gè)條田，對(duì)比結(jié)果為：吻合于含糖正常增長的占80.6%，高于正常增長的占13.8%，未增長及低于田檢的占5.6%。繼續(xù)隨機(jī)抽查表明，田檢與收獲交售時(shí)間越近，田檢值與抽樣值越接近。追溯到未增長及低于田檢的地塊，主要原因是田檢后收獲前進(jìn)行了較大的秋灌水；高于正常增長的地塊，基本表現(xiàn)為收獲后未及時(shí)交售。抽檢值與田檢值分布趨勢(shì)一致，吻合度較高。

4.1.2 抽檢含糖與菜絲含糖對(duì)比結(jié)果 日菜絲含糖與榨期平均菜絲含糖對(duì)比于同期批量甜菜平均含糖及全期甜菜平均含糖，其波動(dòng)走勢(shì)一致，糖度絕對(duì)誤差在0.25度以內(nèi)。抽檢含糖與菜絲含糖也具有較高的吻合度。

4.2 抽檢含糖比較準(zhǔn)確地反映了品種含糖表現(xiàn)及品種間的含糖差異

對(duì)8個(gè)農(nóng)場4個(gè)主要種植品種的抽檢含糖比較表明，同一品種在不同區(qū)域、地塊，其含糖表現(xiàn)趨勢(shì)基本一致，與品種性狀相吻合，含糖高的均表現(xiàn)較高，含糖低的均表現(xiàn)較低；品種間含糖具有明顯的差異一致性，其差異與品種比較試驗(yàn)的多點(diǎn)檢測相吻合。

4.3 抽檢含糖的結(jié)果反映出與栽培因子影響含糖的相關(guān)度一致

對(duì)抽檢含糖結(jié)果變化較大的不正常值追溯到田間的影響因子，普遍反映出高度對(duì)應(yīng)相關(guān)的栽培因子有：最后一水灌溉與收獲相隔時(shí)間，短則明顯偏低，長則明顯走高；新種植區(qū)或正常輪作的土地普遍高于老種植區(qū)或輪作較短的土地；同區(qū)域晚播和補(bǔ)種偏低于正常播種；病蟲害重的明顯偏低；田間苗分布不勻、管理粗放的含糖波動(dòng)大等。抽檢含糖的結(jié)果與影響含糖的栽培因子的作用效應(yīng)形成高度對(duì)應(yīng)。

4.4 抽檢含糖在同地塊、同品種、同一種植戶各車次間具有較高的一致代表性

我們隨機(jī)對(duì)同時(shí)間抽檢的33個(gè)種植戶對(duì)其各自同條田地塊、同品種、各車次間的含糖結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，每個(gè)種植戶不少于3個(gè)交售車次，即3個(gè)抽檢結(jié)果，最多的達(dá)到8車次，比較結(jié)果表明：同一種植戶各車次間的含糖與其平均值差異較小，樣本標(biāo)準(zhǔn)差s≤1的占82.7%，1≤s＜2的占27.3%，最小標(biāo)準(zhǔn)差s＝0.1，最大標(biāo)準(zhǔn)差s＝1.88，以樣本標(biāo)準(zhǔn)差代表的離散度衡量，每個(gè)種植戶各車次間的含糖與平均數(shù)的離散度較低，抽檢具有較一致的代表性。對(duì)同時(shí)檢測的63個(gè)種植戶交售2車次以上的含糖值比較，僅7.9%的種植戶車次間出現(xiàn)較大極端差值（車次間極端糖度差值＞3）。同地塊不同種植戶之間，平均含糖差異略大于同一種植戶，但同地塊的平均值與各種植戶平均值差異也較小。90%以上的種植戶完全接受了直接抽檢驗(yàn)糖結(jié)算。